基于核心素養(yǎng)的高中生物模型建構(gòu)教學(xué)策略

周建蘭

【摘? 要】高中生物模型建構(gòu)教學(xué)對(duì)發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義，因此高中生物學(xué)的教學(xué)應(yīng)努力將模型方法應(yīng)用于課堂教學(xué)之中，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力。文章基于教學(xué)實(shí)踐，探討了基于核心素養(yǎng)的高中生物模型建構(gòu)教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中生物;模型建構(gòu)

核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)出生物學(xué)科的育人價(jià)值，學(xué)科育人價(jià)值的實(shí)現(xiàn)又依賴于教學(xué)。這就需要我們對(duì)高中生物教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，確立核心素養(yǎng)視角，并基于學(xué)生生物核心素養(yǎng)發(fā)展的需要，深入推進(jìn)生物模型建構(gòu)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)模型，從而在模型建構(gòu)的過(guò)程中，受到思維觸動(dòng)、體悟生物學(xué)習(xí)的科學(xué)方法、自主建構(gòu)并內(nèi)化生物概念、解構(gòu)生物結(jié)構(gòu)、洞悉生物原理、發(fā)現(xiàn)生物學(xué)規(guī)律等?？梢?jiàn)，高中生物模型建構(gòu)教學(xué)具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，這就需要我們對(duì)高中生物模型建構(gòu)教學(xué)策略進(jìn)行合理的選擇，使模型建構(gòu)教學(xué)更加貼近生物教學(xué)程序，對(duì)接學(xué)生學(xué)情實(shí)際，落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

一、示范教學(xué)，搭建模型建構(gòu)教學(xué)支架

目前，不少高中生物教師在實(shí)施模型建構(gòu)教學(xué)時(shí)，站位較高，往往站在教師的角度去思考問(wèn)題，忽視學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力和教師教學(xué)設(shè)計(jì)之間的能力差異。高中模型建構(gòu)教學(xué)屬于一種教學(xué)技術(shù)，不僅需要教師掌握模型建構(gòu)的教學(xué)相關(guān)理論，具備基本的教學(xué)技能，而且需要學(xué)生具備模型建構(gòu)的基本理論，從而實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生接受結(jié)構(gòu)的均衡性。這就需要我們?cè)趯?shí)施模型建構(gòu)教學(xué)的初期，重視示范教學(xué)，從而搭建模型建構(gòu)教學(xué)支架，為模型建構(gòu)教學(xué)進(jìn)行必要的理論和能力鋪墊。

例如，在教學(xué)“真核生物細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”時(shí)，我借助動(dòng)物細(xì)胞，先進(jìn)行示范教學(xué)，結(jié)合“真核生物細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”，引入模型概念，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行較為系統(tǒng)的模型相關(guān)知識(shí)教學(xué)，包括模型的基本類型、模型建構(gòu)過(guò)程中應(yīng)該遵循的基本原則等。在示范教學(xué)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行學(xué)生“按圖索驥”，嘗試建構(gòu)“真核生物細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”。學(xué)生在模型建構(gòu)前，對(duì)需要的材料、程序和基本要求進(jìn)行討論，確定材料和需要的工具，明確細(xì)胞器的連接方式、不同細(xì)胞器的顏色設(shè)定、細(xì)胞器基本結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)等。在做好上述準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，以小組為單位，協(xié)作建構(gòu)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型。最后，各個(gè)小組之間進(jìn)行模型展示，并基于展示的模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括建構(gòu)特色和不足，從而提出完善模型的建議，進(jìn)行二次乃至多次建構(gòu)。

這個(gè)環(huán)節(jié)，充分解讀學(xué)情特點(diǎn)，從而根據(jù)學(xué)情和模型建構(gòu)教學(xué)存在的知識(shí)和能力差異，借助教師提供的模型進(jìn)行示范教學(xué)，讓學(xué)生借助直觀的模型，完成對(duì)模型建構(gòu)基本概念、基本知識(shí)的了解，模型的運(yùn)用大大降低了理論教學(xué)的難度，也使理論教學(xué)由抽象走向直觀，幫助學(xué)生逐步建立起空間概念;在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)模型進(jìn)行解構(gòu)，以模型為抓手引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模仿式建模，使學(xué)生建模獲得支架，從而引領(lǐng)學(xué)生在借鑒、模仿中，對(duì)模型建構(gòu)獲得系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。采用小組學(xué)習(xí)的方式，發(fā)揮學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)，較好地培養(yǎng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)意識(shí)，并降低科學(xué)探究的難度。通過(guò)示范教學(xué)，學(xué)生對(duì)模型建構(gòu)教學(xué)基本理論、概念，以及模型建構(gòu)的基本流程等，取得了較好的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生自主建構(gòu)搭建了較好的平臺(tái)。

二、模型類比，實(shí)現(xiàn)模型建構(gòu)教學(xué)遷移

高中生物教學(xué)中，涉及很多概念，這些概念是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的理論基礎(chǔ)，也是學(xué)生建模的必要條件。鑒于高中生物理論教學(xué)的抽象性，我們可以運(yùn)用模型導(dǎo)學(xué)，通過(guò)模型建構(gòu)，或者借助模型進(jìn)行理論教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷從理論到建模，再?gòu)慕５嚼碚摰耐暾虒W(xué)程序，實(shí)現(xiàn)模型建構(gòu)教學(xué)遷移，使生物知識(shí)和建模互為支持。

例如，在教學(xué)“大腸桿菌數(shù)量變化”時(shí)，如果按照傳統(tǒng)教學(xué)程序，直接實(shí)施教學(xué)，不僅教學(xué)難度很大，而且學(xué)生難以實(shí)現(xiàn)及時(shí)地內(nèi)化。在教學(xué)時(shí)，我利用信息技術(shù)手段，展示“澳洲野兔倍增”曲線圖，引導(dǎo)學(xué)生探究其增長(zhǎng)的原因，推測(cè)增長(zhǎng)的大致曲線圖，從而探尋其中隱藏的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，假設(shè)此種情形和“大腸桿菌增長(zhǎng)”存在相似性，從而根據(jù)“澳洲野兔倍增”曲線圖推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型。這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)，先借助學(xué)生容易接受的“澳洲野兔倍增”曲線圖，并借助學(xué)生既有的數(shù)學(xué)知識(shí)，推理出數(shù)學(xué)公式，從而為本課教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行較好的鋪墊;在此基礎(chǔ)上，借助類比的方式，在“大腸桿菌數(shù)量變化”和“澳洲野兔倍增”之間建立起關(guān)聯(lián)性，從而使模型建構(gòu)教學(xué)實(shí)現(xiàn)遷移，從而得出公式。這一過(guò)程，借助模型之間的相通性，引導(dǎo)學(xué)生探索數(shù)字背后的規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并促進(jìn)學(xué)生思維能力和探究能力發(fā)展，并激發(fā)學(xué)生對(duì)生命規(guī)律和活動(dòng)的探究愿望，強(qiáng)化學(xué)生生命觀念，指導(dǎo)學(xué)生嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

三、活用類別，提高模型建構(gòu)教學(xué)活性

高中生物模型建構(gòu)在時(shí)，不少教師對(duì)模型建構(gòu)教學(xué)存在思維定式現(xiàn)象，往往拘泥于某一種模型，不能靈活地凌駕于多種模型間，從而導(dǎo)致模型建構(gòu)教學(xué)效率低下。因此，基于核心素養(yǎng)的高中生物模型建構(gòu)教學(xué)，要重視模型的不同類型，從而根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，以及不同的課型特點(diǎn)，靈活地運(yùn)用模型。

例如，在教學(xué)“走進(jìn)細(xì)胞”復(fù)習(xí)課時(shí)，細(xì)胞涉及的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)復(fù)雜，如果不注重知識(shí)點(diǎn)之間的架構(gòu)，學(xué)生難以對(duì)本課內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的建構(gòu)。鑒于復(fù)習(xí)課課型特點(diǎn)，我擬采用概念圖，它不僅直觀形象，而且在表達(dá)信息時(shí)能夠做到簡(jiǎn)明。于是，我引導(dǎo)學(xué)生抓住“細(xì)胞”核心詞匯，作為概念圖的中心，再?gòu)募?xì)胞類型、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)性原因、生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面，進(jìn)行知識(shí)關(guān)聯(lián)。借助概念圖，原本散亂、零碎的知識(shí)得以有機(jī)地關(guān)聯(lián)起來(lái)，形成清晰的知識(shí)框架，有利于學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)性的建構(gòu)，從而提高復(fù)習(xí)課教學(xué)的有效性，學(xué)生在繪制概念圖的過(guò)程中，無(wú)形中完成對(duì)本課相關(guān)知識(shí)的自主建構(gòu)，這樣形成的知識(shí)更加靈活。同樣是復(fù)習(xí)課“人類遺傳病”的教學(xué)，由于本課知識(shí)與“走進(jìn)細(xì)胞”知識(shí)分布特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，雖然它也是聚焦核心詞匯，即“遺傳病”，但是呈現(xiàn)出并列式結(jié)構(gòu)關(guān)系。因此，我在進(jìn)行模型建構(gòu)教學(xué)時(shí)，采用思維導(dǎo)圖的方式，根據(jù)遺傳病類型特征，形成“次生主題”，包括染色體異常遺傳病、多基因遺傳病、單基因遺傳病等，再以次生主題為中心，建構(gòu)起相關(guān)的知識(shí)體系。

可見(jiàn)，高中生物模型建構(gòu)教學(xué)要打破單一化思維模式，將模型建構(gòu)教學(xué)推向深入，做到課型不同、知識(shí)點(diǎn)不同，采用的類型各不相同，即使是相同的課型，也要根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，靈活地選擇、擴(kuò)展模型建構(gòu)教學(xué)領(lǐng)域，提高模型建構(gòu)教學(xué)活性。

四、調(diào)動(dòng)想象，直指模型建構(gòu)教學(xué)內(nèi)核

高中生物模型建構(gòu)教學(xué)本身具有高度的抽象性，如何在抽象和形象之間建立起聯(lián)系的通道，這就需要我們調(diào)動(dòng)學(xué)生想象力，使想象力成為抽象和形象之間的橋梁，直指模型建構(gòu)教學(xué)內(nèi)核，引領(lǐng)學(xué)生借助想象力自主完成模型建構(gòu)，并使之成為學(xué)生生物探究、思維發(fā)展的有效手段。

例如，在教學(xué)“有絲分裂”時(shí)，我先借助教學(xué)視頻，讓學(xué)生觀看細(xì)胞進(jìn)行的有絲分裂，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流，重點(diǎn)交流變化的過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力，根據(jù)視頻和想象，繪制出圖式模型，再進(jìn)行小組展示和交流。在展示過(guò)程中進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是有沒(méi)有突出關(guān)鍵詞，是否存在科學(xué)性錯(cuò)誤，從而培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)思維和基本能力，并強(qiáng)化學(xué)生生物模型建構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)思想。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，高中生物模型建構(gòu)教學(xué)對(duì)于發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義。然而，模型建構(gòu)教學(xué)具有復(fù)雜性，這就需要我們注重強(qiáng)化學(xué)生建模意識(shí)，并遵循模型建構(gòu)教學(xué)由易到難的原則，主動(dòng)對(duì)接學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)，尋求學(xué)生知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的平衡點(diǎn)，提高學(xué)生模型理論素養(yǎng)，并發(fā)揮模型在生物教學(xué)中直觀、形象性的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)生物理論教學(xué)和模型建構(gòu)教學(xué)協(xié)同發(fā)展。需要注意的是，模型建構(gòu)教學(xué)必須保持理性的定位，突出學(xué)生主體性，將模型建構(gòu)教學(xué)直指學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。

注：本文為江蘇省鹽城市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“高中生物模型建構(gòu)教學(xué)的校本實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2014-L-144）的研究成果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]朱穎慧.生物學(xué)建模教學(xué)對(duì)高中生建模能力影響之行動(dòng)研究——以“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”為例[D].杭州師范大學(xué)，2019.

（責(zé)任編輯? 范娛艷）