高中生物學(xué)基于模型構(gòu)建提升核心素養(yǎng)

朱逢春

【內(nèi)容摘要】在現(xiàn)代教育改革進(jìn)程不斷推進(jìn)的教學(xué)背景下，教師的教學(xué)方式也在不斷發(fā)展。高中階段屬于學(xué)生成長(zhǎng)、發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)學(xué)生的未來發(fā)展有積極作用。而教師在此時(shí)創(chuàng)新自身教學(xué)方式，讓學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)主體，可以較好的提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。在探究性、自主性教學(xué)的指導(dǎo)下，通過模型構(gòu)建來開展教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生更好的理解生物知識(shí)、掌握學(xué)科的學(xué)習(xí)方式。本文簡(jiǎn)要分析高中生物學(xué)基于模型構(gòu)建提升學(xué)生核心素養(yǎng)的策略。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng) ?高中生物學(xué) ?模型構(gòu)建

模型構(gòu)建屬于現(xiàn)代教育背景下的一種重要教學(xué)方式，對(duì)提高學(xué)生分析、解決問題的能力有積極意義。在高中生物的教學(xué)課堂上，教師從學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)出發(fā)，給予模型建構(gòu)來開展教學(xué)活動(dòng)，可以讓學(xué)生更深刻、輕松的理解生物知識(shí)，提高學(xué)生生物學(xué)習(xí)效率①。在教學(xué)課堂上，模型構(gòu)建的教學(xué)方式，可以將抽象的問題具體化，提高學(xué)生問題解決的效率、能力。在此種環(huán)境下的生物課堂中，學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解更為深刻，進(jìn)而有效促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

一、模型構(gòu)建教學(xué)在高中生物學(xué)中的作用分析

1.促進(jìn)教師教學(xué)素養(yǎng)的提升

生物學(xué)科屬于高中階段的重要課程，有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的成長(zhǎng)。而縱觀目前的生物教學(xué)課堂，教師的教學(xué)方式較為單一、陳舊，不利于學(xué)生生物水平的提高。因此，教師也需不斷豐富自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、理論，為學(xué)生構(gòu)建出更為高效的生物課堂。從生物課堂模型構(gòu)建的角度出發(fā)，可以讓教師的教學(xué)方式更加豐富，促進(jìn)其專業(yè)素養(yǎng)的持續(xù)提升②。在基于模型的生物知識(shí)學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以通過獨(dú)立自主、合作學(xué)習(xí)的形式來探究課程知識(shí)。在此過程中，可以有效促進(jìn)教師和良好教學(xué)觀念的形成，為自身教學(xué)水平的提高奠定基礎(chǔ)。在模型的構(gòu)建中，也需教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行具體分析，引導(dǎo)學(xué)生不斷完善、創(chuàng)新模型，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)，并實(shí)現(xiàn)自我反思能力、專業(yè)知識(shí)的提升。

2.有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量

在高中生物的教學(xué)活動(dòng)中，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)理念已經(jīng)逐漸深入人心。而從目前的教學(xué)理論基礎(chǔ)來看，可以發(fā)現(xiàn)核心素養(yǎng)的內(nèi)容主要包含：生命觀念、科學(xué)精神、學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力及理性思維等。在具體教學(xué)活動(dòng)中，通過模型的構(gòu)建，可以讓學(xué)生更加深入的理解、認(rèn)識(shí)生物知識(shí)。在此種學(xué)習(xí)環(huán)境之下，學(xué)生能夠直觀的體驗(yàn)、感受到生物世界之美，并在生物學(xué)習(xí)中產(chǎn)生成就感。模型的構(gòu)建也讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式得到轉(zhuǎn)變，促使學(xué)生能夠主動(dòng)參與課堂活動(dòng)，在主動(dòng)參與中養(yǎng)成較好的生物核心素養(yǎng)。在學(xué)生之間的動(dòng)手實(shí)踐、合作交流中，促進(jìn)學(xué)生發(fā)散思維的成長(zhǎng)，有效提高學(xué)生生物學(xué)科學(xué)習(xí)興趣。在生物教學(xué)中，學(xué)生圍繞模型開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，可以在模型的觀察、分析、創(chuàng)新、完善等過程中達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，更好的促進(jìn)其生物學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、高中生物學(xué)基于模型構(gòu)建提升學(xué)生核心素養(yǎng)的策略

1.在生物教學(xué)中構(gòu)建概念模型來培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

在高中生物教學(xué)課堂上，概念模型教學(xué)屬于一種重要教學(xué)方式，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有積極作用，尤其是在生物復(fù)習(xí)課中。通過概念模型的構(gòu)建，可以幫助學(xué)生更加深刻、全面的理解章節(jié)知識(shí)體系，并可以有效反映出學(xué)生對(duì)基本概念、核心概念的理解程度。在學(xué)生構(gòu)建概念模型時(shí)，也提升了學(xué)生的知識(shí)總結(jié)、歸納能力。此種教學(xué)方式的應(yīng)用，從章節(jié)知識(shí)的核心概念出發(fā)，對(duì)高中生物的課程學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、整合，進(jìn)而使得學(xué)生在自主探究、知識(shí)梳理的過程中，加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。例如，以章節(jié)《物質(zhì)出入細(xì)胞的方式》為例，其旨在要求學(xué)生闡述主動(dòng)運(yùn)輸對(duì)細(xì)胞生活的意義，并可以舉例說明物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞郊捌涮攸c(diǎn)。在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念模型時(shí)，圍繞章節(jié)的中心“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸”出發(fā)，讓學(xué)生主動(dòng)去分析主動(dòng)運(yùn)輸、被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。并且，在構(gòu)建概念模型時(shí)，也需著重分析兩者之間的異同點(diǎn)，進(jìn)而分析出其對(duì)細(xì)胞生活的作用、意義。通過概念模型的建構(gòu)，讓學(xué)生在復(fù)習(xí)中進(jìn)行章節(jié)知識(shí)的梳理，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的記憶深度。其后，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生在課堂上進(jìn)行交流、互動(dòng)，起到完善概念模型的不足的作用，使得學(xué)生全面、系統(tǒng)的理解、認(rèn)識(shí)到知識(shí)要點(diǎn)。概念模型的構(gòu)建過程，實(shí)質(zhì)上也是學(xué)生對(duì)細(xì)小、零碎的知識(shí)進(jìn)行加工的過程，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生理性思維的養(yǎng)成。

2.在生物教學(xué)中構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

生物學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中，需要注重其實(shí)證、邏輯等依據(jù)、特點(diǎn)。本學(xué)科也是自然學(xué)科、理科的一部分，具有說服力的數(shù)據(jù)也是訓(xùn)練學(xué)生理性思維、讓學(xué)生回歸理性的重要方法。在教學(xué)活動(dòng)中，結(jié)合課程內(nèi)容來構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，可以為學(xué)生呈現(xiàn)出較好的學(xué)習(xí)情境，加深其學(xué)習(xí)效果。其后，從具體情境出發(fā)，可以從中抽象出數(shù)學(xué)規(guī)律、思維，并通過圖表、公式的方式來完成進(jìn)一步表達(dá)。從我國(guó)的相關(guān)教育理論中也可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，可以幫助學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、解決問題，并在問題解決中探索出新的生物規(guī)律。例如，以章節(jié)《性染色體與伴性遺傳》為例，其旨在要求學(xué)生認(rèn)識(shí)到染色體、伴性遺傳的概念，并能夠結(jié)合紅綠色盲的案例來理解伴性遺傳的規(guī)律。在教學(xué)課堂上，教師可以從紅綠色盲的疾病特征出發(fā)，讓學(xué)生結(jié)合此案例來構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。使用數(shù)學(xué)符號(hào)來代替研究對(duì)象的基因組合，并對(duì)下一代的基因組合方式羅列出來，通過遺傳圖解來闡述紅綠色盲疾病的遺傳方式、遺傳概率。通過學(xué)生在課堂上的自主計(jì)算，得出問題答案，在主動(dòng)學(xué)習(xí)中生成知識(shí)內(nèi)容。在學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)中，從數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)、作用出發(fā)，可以讓學(xué)生的思維品質(zhì)得到進(jìn)一步訓(xùn)練。并且，在模型推導(dǎo)的過程中，也培養(yǎng)學(xué)生觀察本質(zhì)的能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。

3.在生物教學(xué)中構(gòu)建物理模型來培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

物理模型具有形象、生動(dòng)、直觀的特征，屬于外顯模型的范疇。在生物教學(xué)活動(dòng)中，構(gòu)建出物理模型來開展教學(xué)活動(dòng)，可以讓學(xué)生將抽象化的問題具體化、微觀知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^知識(shí)，進(jìn)而有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率③。物理模型的構(gòu)建，讓生物知識(shí)的學(xué)習(xí)難度也出現(xiàn)下降，促進(jìn)學(xué)生理性思維的形成。在生物教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)于較為抽象化的知識(shí)內(nèi)容，若是單純依靠紙筆、畫圖來理解，會(huì)讓學(xué)生難以深入知識(shí)內(nèi)涵。而結(jié)合物理模型，則可以有效化解難點(diǎn)、起到突出重點(diǎn)的作用。例如，以章節(jié)《減數(shù)分裂中的染色體行為》為例，其旨在要求學(xué)生能夠解釋減數(shù)分裂的過程及各期染色體的特征，并準(zhǔn)確表述分裂的各個(gè)時(shí)期。在本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)中，其主要還是取決于真核生物減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生的變化。在構(gòu)建物理模型時(shí)，其基礎(chǔ)就是：基因位于染色體上，結(jié)合此特征來構(gòu)建出減數(shù)分裂過程中，染色體的行為變化的物理模型圖。通過此圖形的構(gòu)建，讓學(xué)生能夠直觀的觀察到減數(shù)分裂的過程、變化方式及原因，進(jìn)而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更加有序、直觀。同時(shí)，物理教學(xué)模型的構(gòu)建，讓學(xué)生更好的突破遺傳與變異內(nèi)容的難點(diǎn)，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有效提高其分析、解決問題的能力。

結(jié)語

在高中生物的教學(xué)課堂上，通過模型構(gòu)建的教學(xué)方式可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)一步得到提升。一般來說，模型大致上可分為物理模型、數(shù)學(xué)模型及概念模型。通過概念模型的構(gòu)建，讓學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的認(rèn)識(shí)更加深刻，有效促進(jìn)學(xué)生生物基礎(chǔ)水平的提升。結(jié)合數(shù)學(xué)模型，則可以充分鍛煉學(xué)生的分析、推理及綜合能力。而通過物理模型的構(gòu)建，可以讓學(xué)生所掌握的生物知識(shí)變得具體化，促進(jìn)三維學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。在教學(xué)課堂上，模型構(gòu)建的教學(xué)方式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)有積極價(jià)值。教師也需善于結(jié)合教學(xué)內(nèi)容來靈活構(gòu)建模型，促進(jìn)學(xué)生生物綜合能力的提高。

【注釋】

① 鄭蘭萍、劉文勝. 基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的概念教學(xué)——以《基因重組和基因突變》為例[J]. 教育，2017，26（13）：43-44.

② 鄭學(xué)項(xiàng). 基于模型建構(gòu)的高中生物學(xué)概念教學(xué)實(shí)例——以“染色體變異”一節(jié)為例[J]. 中學(xué)生物學(xué)，2018，21（4）：120-121.

③ 趙海芳. 核心素養(yǎng)下模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的嘗試運(yùn)用——以減數(shù)分裂和有絲分裂的模塊復(fù)習(xí)為例[J]. 中學(xué)教學(xué)參考，2018，16（26）：168-169.

（作者單位：浙江省安吉縣高級(jí)中學(xué)）