模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

王曉燕

摘 ?要：高中生物是一門(mén)與生活息息相關(guān)的學(xué)科，因此在高中課程中占有重要的地位，但是由于其知識(shí)瑣碎且繁多，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)無(wú)法掌握其方法，再加上教師的教學(xué)方式守舊，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)生物的學(xué)習(xí)不感興趣。要讓學(xué)生喜歡上生物，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，有效的學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)，就要運(yùn)用模型構(gòu)建幫助學(xué)生理解概念、原理從而形成系統(tǒng)的科學(xué)方法來(lái)構(gòu)建新的知識(shí)體系，提升學(xué)生的生物素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中生活 ?模型構(gòu)建 ?高中生

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-1578（2020）03-0100-01

模型構(gòu)建是一種通過(guò)模型和標(biāo)本設(shè)計(jì)去描述事物的原型，幫助學(xué)學(xué)習(xí)者更好的學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法。而生物模型構(gòu)建就是對(duì)生物研究對(duì)象的細(xì)枝末節(jié)去除，通過(guò)假設(shè)和猜想來(lái)構(gòu)建一定的模型來(lái)描述生物原型的方法，通過(guò)構(gòu)建生物模型有助于學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。鑒于此，本文對(duì)概念模型、數(shù)學(xué)模型和物理模型在生物課堂中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，并對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行了總結(jié)，希望通過(guò)對(duì)這一教學(xué)方法的分析和研究為一線(xiàn)教師提供教學(xué)參考價(jià)值。

1 ? 概念模型在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用

概念模型是指通過(guò)應(yīng)用一些文字、符號(hào)或者圖形對(duì)真實(shí)的信息進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化，從而使學(xué)生將新知識(shí)與舊知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系，更好地理解新的概念，對(duì)今后的應(yīng)用具有一定的幫助。通過(guò)概念模型的構(gòu)建，使學(xué)生掌握了概念模型教學(xué)的本質(zhì)，并建立概念的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以便學(xué)生對(duì)概念的記憶，加強(qiáng)內(nèi)化。

例如，在學(xué)習(xí)《能量之源——光與光合作用》一課時(shí)，為了讓學(xué)生理解光合作用這一概念，筆者構(gòu)建了概念模型幫助學(xué)生理解這一知識(shí)點(diǎn)，首先畫(huà)出兩個(gè)圓，一個(gè)代表光合作用的光反應(yīng)階段，一個(gè)代表暗反應(yīng)階段。之后在第一個(gè)圓中標(biāo)出葉綠體中的色素，原因是光反應(yīng)階段需要葉綠體，通過(guò)運(yùn)用光能將水進(jìn)行分解，得到的氧氣流入空氣中，而得到的[H]供給暗反應(yīng)，將CO2進(jìn)行固定，形成C3，之后在[H]的作用下將C3還原為C5和C6化合物。通過(guò)這一概念模型的構(gòu)建，讓學(xué)生明確了在光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的關(guān)系，以及工作原理，從而加強(qiáng)對(duì)光合作用這一概念的認(rèn)識(shí)和理解，為今后的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

2 ? 數(shù)學(xué)模型在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用

由于生物知識(shí)的瑣碎導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)得吃力，無(wú)法將知識(shí)與知識(shí)的關(guān)系理清，為了解決這一問(wèn)題，教師可以利用創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型來(lái)描述相關(guān)的生命現(xiàn)象，反應(yīng)生命活動(dòng)的規(guī)律，從而幫助學(xué)生解決生物問(wèn)題。在建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的過(guò)程中，教師要注意其規(guī)律性和發(fā)展性，在每個(gè)不同的情境中構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，使學(xué)生靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決課堂重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，從而達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。

例如，在學(xué)習(xí)《孟德?tīng)栠z傳定律》這一內(nèi)容時(shí)，為了讓學(xué)生分析相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，筆者通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，用分配定律結(jié)合數(shù)學(xué)概率對(duì)此進(jìn)行了解釋。如：純種高莖豌豆和矮莖豌豆雜交時(shí)，首先寫(xiě)出其基因DD×dd，DD的子代基因?yàn)镈，dd的子代基因?yàn)閐，當(dāng)它們進(jìn)行雜交后得出Dd顯性基因，之后自交，運(yùn)用分配率可以得出（D+d）×（D+d）=DD+2Dd+dd，而D為顯性基因，再利用數(shù)學(xué)概率可以得出高莖豌豆占整個(gè)子代的■，矮莖豌豆占■?？梢?jiàn)，在這個(gè)過(guò)程中，筆者通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用分離定律解釋了遺傳現(xiàn)象，使學(xué)生對(duì)孟德?tīng)栠z傳定律認(rèn)識(shí)得更加透徹，為今后的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

3 ? 物理模型在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用

物理模型是指根據(jù)生物原型的比例進(jìn)行放大或者縮小，以此來(lái)展現(xiàn)生物的本質(zhì)和特性。通過(guò)構(gòu)建物理模型，讓學(xué)生直觀(guān)形象地理解生物知識(shí)，并體會(huì)生物知識(shí)的生活性和現(xiàn)實(shí)性，以此對(duì)生物的學(xué)習(xí)充滿(mǎn)興趣，從而自主探究生物知識(shí)。在構(gòu)建物理模型時(shí)，教師要遵守幾個(gè)原則，相似性和簡(jiǎn)化性，這樣保證學(xué)生在建構(gòu)的過(guò)程中鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和探索能力，以此完成生物課堂教學(xué)的目標(biāo)。

例如，在學(xué)習(xí)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一課，筆者為了讓學(xué)生理解這一結(jié)構(gòu)的特征，帶領(lǐng)學(xué)生制作了相應(yīng)的物理模型。首先給學(xué)生兩根鐵絲和一些含有孔的塑料片，這些塑料片的形狀有圓形、五邊形和長(zhǎng)方形，分別代表不同的物質(zhì)：圓形是磷酸，五邊形是脫氧核糖，長(zhǎng)方形代表堿基，之后，學(xué)生將這些塑料片用鐵絲按一定的規(guī)律串起來(lái)，并將兩條鐵絲并排著擰成螺旋狀。最后學(xué)生觀(guān)察整個(gè)DNA分子結(jié)構(gòu)的模型發(fā)現(xiàn)，DNA的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替排列而成，并且都在DNA分子的外側(cè)，它由兩條鏈組成等特點(diǎn)?？梢?jiàn)，通過(guò)物理模型的構(gòu)建，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的理解，加深其印象，從而不斷地完善對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

綜上所述，模型構(gòu)建是目前生物課堂教學(xué)中值得應(yīng)用的一種教學(xué)方法。它不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和自主探究意識(shí)，同時(shí)還可以將抽象的生物知識(shí)變得更加形象化，構(gòu)建了生物知識(shí)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中形成一定的認(rèn)知規(guī)律，從而對(duì)其進(jìn)行不斷地探究，加強(qiáng)內(nèi)化，豐富自身的知識(shí)體系，為提升學(xué)生的生物技能而創(chuàng)造了有利的條件和保障，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的生物素養(yǎng)具有一定的幫助。

參考文獻(xiàn)：

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