滲透建模思想，培養(yǎng)生物理性思維

潘望

理性思維作為生物核心素養(yǎng)的重要組成內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生理解生物知識(shí)，探究生物問題有著至關(guān)重要的影響作用。初中階段的學(xué)生正處于奠定生物知識(shí)系統(tǒng)構(gòu)架的階段，教師在教學(xué)的過程中要遵循“便于學(xué)生理解”的教學(xué)原則?；诖耍處熆梢詽B透建模思想，將特定實(shí)例的結(jié)構(gòu)與框架進(jìn)行剝離，還原知識(shí)最本質(zhì)的原型進(jìn)行教學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生的生物理性思維，降低學(xué)生的理解難度。

一、概念模型，結(jié)點(diǎn)成面

所謂概念模型，是指教師通過知識(shí)串講、繪制思維導(dǎo)圖等形式，將零散的概念知識(shí)結(jié)點(diǎn)成面，最終形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的模型教學(xué)方法。在概念模型的思維教學(xué)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅局限于單個(gè)的知識(shí)點(diǎn)，而是眾多的知識(shí)串、知識(shí)網(wǎng)，從而可以促使學(xué)生信手拈來的利用知識(shí)進(jìn)行解題。

生物知識(shí)普遍來源于我們的生活，而初中階段的生物知識(shí)更是與學(xué)生的生活關(guān)系密切。教師通過建立概念模型展開教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生將零散的概念和知識(shí)串聯(lián)成體系，在認(rèn)知思維中建立有關(guān)的概念模型，為培養(yǎng)學(xué)生的理性思維奠定基礎(chǔ)。

二、物理模型，梳理關(guān)系

對(duì)于物理模型教學(xué)，旨在教師在指導(dǎo)學(xué)生理解生物知識(shí)的過程中，注重對(duì)于邏輯思維的培養(yǎng)和引導(dǎo)，從知識(shí)直觀化、形象化等特點(diǎn)出發(fā)，借助實(shí)物、畫圖、辨析從屬關(guān)系等教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的辨析，幫助學(xué)生更好地理清生物知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。

例如，在指導(dǎo)教學(xué)“驗(yàn)證天竺葵光合作用產(chǎn)物”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，我采用物理模型中的實(shí)物模型教學(xué)法配合教學(xué)。通過實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生有效地認(rèn)清了植物葉片在光合作用下會(huì)產(chǎn)生淀粉類有機(jī)物的事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。

實(shí)物能夠給學(xué)生帶來感官上的多重沖擊，繪制關(guān)系圖可以由淺入深進(jìn)行在內(nèi)剖析，引導(dǎo)學(xué)進(jìn)行更深層詞的思維探究。教師在講解生物知識(shí)的過程中，可以積極地借助物理模型進(jìn)行教學(xué)，加強(qiáng)課堂內(nèi)容對(duì)學(xué)生的吸引力也是提高學(xué)生理性思維的又一途徑。

三、數(shù)學(xué)模型，闡釋抽象

教師在指導(dǎo)相關(guān)影響因素的教學(xué)過程中，經(jīng)常會(huì)面臨需要在理想化模型基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論的情況。這時(shí)，比起直接告知數(shù)據(jù)分析結(jié)果的結(jié)論性教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型，自主體驗(yàn)演繹推理的過程，深化學(xué)生的理性思維能力。

例如，在教學(xué)“外界條件對(duì)呼吸作用的影響”相關(guān)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生探究溫度、水分、氧氣、二氧化碳等因素對(duì)于呼吸作用的影響情況，我指導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型，在控制變量法的實(shí)驗(yàn)條件下，通過變動(dòng)單一變量的含量，測(cè)定實(shí)際的呼吸作用的速率，繪制折線圖，從數(shù)學(xué)模型的角度出發(fā)，分析各個(gè)變量對(duì)呼吸作用速率的影響情況，這一教學(xué)方式，使學(xué)生更加清晰地理解結(jié)論得出的抽象過程。

教師在教學(xué)的過程中，不僅要教授學(xué)生基礎(chǔ)生物知識(shí)，還要通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)論的理性思維。

四、模擬模型，想象概括

雖然初中階段的生物知識(shí)普遍來源于日常生活所能接觸的食物，但還存在不少內(nèi)容并不便于教師即時(shí)地在課堂上進(jìn)行實(shí)物展示。面對(duì)這一類知識(shí)點(diǎn)，教師可以選擇借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行模擬模型展示，簡(jiǎn)化學(xué)生的思維難度，幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

例如，在教學(xué)“血液循環(huán)”這一章節(jié)的知識(shí)時(shí)，為了幫助學(xué)生感受心臟的結(jié)構(gòu)，我提前準(zhǔn)備好心臟的塑料模型教具，讓學(xué)生近距離觀察心臟的結(jié)構(gòu)，再配合相關(guān)知識(shí)的講解，使學(xué)生的理解和記憶都非常深刻，在課后沒有實(shí)物參照時(shí)，學(xué)生也能通過想象和回憶概括講述相關(guān)的知識(shí)。

當(dāng)教學(xué)脫離了生活實(shí)際難免會(huì)顯得枯燥乏味，教師在缺乏實(shí)物模型參照的情況下，積極選用模擬模型展開教學(xué)，既可以達(dá)到和實(shí)物模型一樣生動(dòng)、形象的教學(xué)效果，也可以有效地提升學(xué)生的知識(shí)理解和記憶水平，提升學(xué)生的理性思維能力。

責(zé)任編輯 羅 峰