淺談模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

古來霞?拜山

摘? 要：模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而研究出的一種簡(jiǎn)化的、具體的描述。由于高中生物的知識(shí)比較瑣碎，所以理解起來比較麻煩。教師可以通過建立模型讓學(xué)生以文字、符號(hào)和圖形等方式對(duì)生物的生活規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行理解，進(jìn)而完成教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，提升學(xué)生的生物整體水平，為今后的成長(zhǎng)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。為此，本文從以下三個(gè)方面進(jìn)行了探討，以期為廣大教師提供一定的教學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：模型構(gòu)建;高中生;生物課堂

自課程改革以來，高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出學(xué)生在課堂中不僅要掌握基礎(chǔ)知識(shí)，還要學(xué)會(huì)構(gòu)建模型將知識(shí)加以掌握，并運(yùn)用科學(xué)的方法將知識(shí)加以理解和內(nèi)化，最終能夠在生物課堂中樹立生命意識(shí)和生命觀念，以積極的態(tài)度迎接未來。那么如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)模型構(gòu)建，成為目前生物課堂教學(xué)的關(guān)鍵所在。鑒于此，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)實(shí)物模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建進(jìn)行了探討，以期培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建模型的思維和能力，提升學(xué)生的整體水平。

一、實(shí)物模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

高中生物模型的構(gòu)建主要分為三種形式：實(shí)物模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。其中實(shí)物模型是最為常見的一種，它是以實(shí)物的形式直觀地將抽象的生物知識(shí)進(jìn)行展現(xiàn)，進(jìn)而幫助學(xué)生對(duì)復(fù)雜知識(shí)的理解。并通過對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)物加以認(rèn)識(shí)，最終讓學(xué)生在實(shí)物模型構(gòu)建中發(fā)揮想象力。通過觀察和空間思維的拓展，對(duì)生物知識(shí)加以深入的認(rèn)識(shí)，從而培養(yǎng)生命觀念和生命意識(shí)，為健康發(fā)展打好基礎(chǔ)。

以《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一課為例，為了讓學(xué)生對(duì)DNA的模型構(gòu)建更加熟悉，于是筆者鼓勵(lì)學(xué)生在課下尋找相關(guān)的材料構(gòu)建DNA分子模型。學(xué)生們運(yùn)用不同顏色的長(zhǎng)方形泡沫代表嘌呤和嘧啶，用別針來代替之間的化學(xué)鍵，最后運(yùn)用泡沫小球代替磷酸，之后將DNA分子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)得到了雙螺旋結(jié)構(gòu)。這一實(shí)物模型的構(gòu)建，首先讓學(xué)生更加直觀地認(rèn)識(shí)DNA分子，并通過動(dòng)手操作提升自身的創(chuàng)造能力和想象力，進(jìn)而對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行了深入地理解，提升了學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，為今后的應(yīng)用鋪平了道路。

二、概念模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

除了實(shí)物模型的構(gòu)建之外，學(xué)生在學(xué)習(xí)生物知識(shí)時(shí)還可以通過構(gòu)建概念模型來對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行理解和掌握。概念模型是指以流程圖的形式將生命活動(dòng)和生命現(xiàn)象之間的關(guān)系加以構(gòu)建，并通過模型構(gòu)建的形式對(duì)某個(gè)概念進(jìn)行掌握，以此幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，進(jìn)而提升學(xué)生的整體水平，完成生物教學(xué)的任務(wù)和目標(biāo)。

以呼吸作用和光合作用的內(nèi)容為例，很多學(xué)生在初中就學(xué)過光合作用，但是對(duì)于光合作用中產(chǎn)生的能量以及物質(zhì)的循環(huán)并不清楚和了解。于是在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，筆者為了讓學(xué)生對(duì)此進(jìn)行深入的探討，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生建立概念模型：了解呼吸作用和光合作用產(chǎn)生的能量;探究光合作用和呼吸作用能量之間的交換方式;總結(jié)呼吸作用和光合作用之間能量的特點(diǎn);觀察光合作用和呼吸作用產(chǎn)生的能量的去處，并得出結(jié)論，明確光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系以及對(duì)生物體的作用。總之，經(jīng)過這一概念模型的創(chuàng)建讓學(xué)生對(duì)光合作用和呼吸作用的概念理解更加深刻，從而更加容易理解生命現(xiàn)象。

三、數(shù)學(xué)模型構(gòu)架在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建是指運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)學(xué)字母，對(duì)生物知識(shí)進(jìn)行表述，并以數(shù)學(xué)公式和曲線圖的形式將生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，進(jìn)而運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)展現(xiàn)生命現(xiàn)象的過程。學(xué)生在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型時(shí)，注意引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的步驟和方法，同時(shí)加強(qiáng)練習(xí)，讓學(xué)生意識(shí)到構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的重要性，進(jìn)而體會(huì)數(shù)學(xué)模型建立的意義，最終能夠讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決生物問題，提升學(xué)生的整體水平。

以孟德爾遺傳定律這一內(nèi)容為例，如果只是運(yùn)用生物知識(shí)講解這一內(nèi)容，學(xué)生會(huì)一知半解。于是筆者將子代和親代之間的關(guān)系用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行了表示，并以比例的形式將其進(jìn)行表達(dá)，進(jìn)而讓學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型將這一定律掌握，了解9：3：3：1的各種變式。再以探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度這一實(shí)驗(yàn)為例，為了讓學(xué)生探究適應(yīng)插條生根生長(zhǎng)素類似物的最適濃度，筆者讓學(xué)生選擇了對(duì)照組，并通過設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)表格將生長(zhǎng)素類似物的濃度和對(duì)應(yīng)插條的根數(shù)進(jìn)行填寫，進(jìn)而做出對(duì)比，找到最適濃度，最終形象直觀地將這一問題進(jìn)行解決?？梢姡瑪?shù)學(xué)模型的構(gòu)建利于學(xué)生解決生物問題，理解生物定律和生命規(guī)律，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的生物素養(yǎng)，為今后的發(fā)展鋪平道路。

綜上所述，構(gòu)建模型過程中教師必須尊重學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生緊跟教師的思路對(duì)模型進(jìn)行構(gòu)建，并在教師的鼓勵(lì)下進(jìn)行交流，進(jìn)而完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，最終在模型的構(gòu)建中建立知識(shí)體系。因此，教師在平時(shí)注重對(duì)模型的構(gòu)建，讓學(xué)生在模型的構(gòu)建中提升自身的學(xué)習(xí)能力，在完成課程改革教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，提升生物教學(xué)的質(zhì)量，從而推動(dòng)高中生物教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏永強(qiáng). 構(gòu)建概念模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用——“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”（第一課時(shí)）教學(xué)案例分析[J]. 中學(xué)生物學(xué)，2017，33（03）：29-32.

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