模型方法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討

王元昊

摘要：模型方法教學(xué)是能夠幫助學(xué)生更好理解和掌握知識(shí)的一種新教學(xué)方法。教學(xué)條件好的地方老師會(huì)有各種各樣的教具，地理課上老師會(huì)拿來(lái)地球儀，化學(xué)課老師會(huì)拿來(lái)分子模型，生物學(xué)老師會(huì)拿來(lái)雙螺旋模型。因?yàn)檫@些模型和教具，可以使學(xué)生理解一些知識(shí)的時(shí)候變得更加容易。學(xué)生運(yùn)用模型對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和解決的同時(shí)還能夠有效的提升學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：模型方法;初中科學(xué);教學(xué)應(yīng)用

引言：

模型生活中無(wú)處不在，只要能拿來(lái)聯(lián)想和比喻的東西都可以作為模型，或紙上、或電腦里。在我國(guó)《初中科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》中也明確指出：在初中科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)要通過(guò)具體事例來(lái)幫助學(xué)生更好的體驗(yàn)建立模型的思想方法。因?yàn)榻虒W(xué)知識(shí)和概念是復(fù)雜、難以理解的，因此我們需要通過(guò)模型教學(xué)法教學(xué)，要找到一個(gè)模型把復(fù)雜的、難以理解的通過(guò)簡(jiǎn)單的模型教授給學(xué)生。因此，在初中科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)要善于利用模型方法對(duì)進(jìn)行教學(xué)，降低學(xué)生的知識(shí)理解難度。

一、模型方法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用前景

概念模型是指用文字將抽象的事物本質(zhì)特征概括出來(lái)的模型，例如物理變化、化學(xué)變化的文字描述、光合作用模型質(zhì)的分類(lèi)及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表述等。概念模型構(gòu)建學(xué)習(xí)可以使學(xué)生更生動(dòng)深刻地了解知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系與區(qū)別，不再拘于表面知識(shí)的理解，鍛煉學(xué)生知識(shí)的深層分析與運(yùn)用能力。如原子結(jié)構(gòu)的教學(xué)，原子核、電子、質(zhì)子、中子、夸克間有怎樣的聯(lián)系和區(qū)別？用模型可以使問(wèn)題結(jié)果一一清晰羅列出來(lái)。再如借助模型來(lái)表達(dá)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)系，模型可以展示生態(tài)系統(tǒng)中生物因素（生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者）和非生物因素間的關(guān)系。通過(guò)模型表示，使系統(tǒng)內(nèi)相互關(guān)系內(nèi)容簡(jiǎn)單，相關(guān)關(guān)系明了，易于學(xué)生掌握。抽象學(xué)科知識(shí)處在多種因素交錯(cuò)的復(fù)雜狀態(tài)中給學(xué)生深入學(xué)習(xí)某個(gè)問(wèn)題時(shí)面臨難以著手的困難。借助模型能夠抓住主要特征，凸顯事物本質(zhì)。尤其是在因某種原因無(wú)法將情境或者現(xiàn)象重現(xiàn)時(shí)，模型研究就是模擬重現(xiàn)教學(xué)的最好辦法。概念模型、直觀模型、數(shù)學(xué)模型貫穿了初中科學(xué)的模型教育之中。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容建構(gòu)模型，使知識(shí)直觀清晰地展現(xiàn)，學(xué)生能在學(xué)習(xí)中自主理清知識(shí)脈絡(luò)，增加學(xué)習(xí)自主性，樂(lè)于探尋科學(xué)規(guī)律。

二、模型方法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用背景

在初中科學(xué)當(dāng)中具有大量的科學(xué)概念和科學(xué)規(guī)律，而通過(guò)模型方法能夠有效的提升初中科學(xué)概念教學(xué)的效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量?？茖W(xué)概念反映的是從客觀層面對(duì)現(xiàn)象的一般、本質(zhì)屬性的描述，其具有一定的抽象性。由于初中階段的學(xué)生各種認(rèn)知能力還處于較低水平，正經(jīng)歷快速增長(zhǎng)的階段，缺乏感性認(rèn)識(shí)的輔助，因此，他們?cè)趯W(xué)習(xí)這些概念時(shí)缺少思維框架的搭建能力。而模型方法能夠通過(guò)建立模型的方法將這些抽象的知識(shí)用直觀的方式呈現(xiàn)出來(lái)。例如在七年級(jí)上冊(cè)第二節(jié)細(xì)胞中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式只能夠在二維平面上進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)所使用的文字和圖片都是相對(duì)片面的這對(duì)學(xué)生的立體想象能力是一個(gè)不小的考驗(yàn)。而在細(xì)胞的講解中就特別適合模型方法進(jìn)行教學(xué)，教師可以直接運(yùn)用細(xì)胞模型教具進(jìn)行教學(xué)，能夠使學(xué)生更加直觀的感受到看到細(xì)胞的真實(shí)內(nèi)部構(gòu)造，在學(xué)生腦海中形成直觀的影像，加深對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用?？茖W(xué)教學(xué)中涉及到很多知識(shí)的抽象化概念教育，所以模型方法在初中科學(xué)這個(gè)學(xué)科上是有著廣闊的應(yīng)用基礎(chǔ)的。

三、模型方法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

在初中科學(xué)規(guī)律教學(xué)當(dāng)中運(yùn)用模型方法能夠幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行更好的理解。初中科學(xué)中的規(guī)律教學(xué)則主要是通過(guò)讓學(xué)生對(duì)客觀事物進(jìn)行觀察或者采取實(shí)驗(yàn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法將規(guī)律總結(jié)出來(lái)。但是由于初中科學(xué)當(dāng)中有些科學(xué)規(guī)律比較的抽象，而學(xué)生主要以形象思維為主，他們?cè)诶斫馍蠒?huì)存在一定的困難，而通過(guò)建立模型能夠有效的降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。例如：在對(duì)“生物進(jìn)化論”當(dāng)中生物進(jìn)化的原因—自然選擇的自然規(guī)律這一內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師如果利用草原上獅子和斑馬來(lái)為學(xué)生解釋“過(guò)度繁衍、生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)、優(yōu)勝劣汰和遺傳變異”等生物進(jìn)化規(guī)律時(shí)，由于這些場(chǎng)景都是學(xué)生所不熟悉的，學(xué)生只能夠通過(guò)憑空想象，這樣會(huì)妨礙學(xué)生對(duì)科學(xué)規(guī)律的理解。而教師這時(shí)就可以利用簡(jiǎn)化、形象的方法來(lái)建立魚(yú)缸內(nèi)魚(yú)群生活的理想模型來(lái)幫助學(xué)生對(duì)這一科學(xué)規(guī)律進(jìn)行理解，然后將教材中草原、斑馬等龐大的生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)化成為一個(gè)小型的魚(yú)缸。由于魚(yú)缸是學(xué)生在日常生活中比較常見(jiàn)的物品，而將這一規(guī)律和魚(yú)缸中魚(yú)的各種生命活動(dòng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可以讓學(xué)生對(duì)其中的各種影響因素的理解也會(huì)更加容易一些。

四、模型方法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用方法

在初中科學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生經(jīng)常需要面對(duì)各種不是理想狀態(tài)的生活情境所改編的問(wèn)題，其中存在較多的干擾因素，學(xué)生經(jīng)常會(huì)對(duì)事物的變化過(guò)程分析不清，從而最終影響到問(wèn)題的解決。教師可以通過(guò)模型思想方法模型化物體的變化過(guò)程，將一些比較復(fù)雜的物理過(guò)程進(jìn)行分解和簡(jiǎn)化。如教師進(jìn)行電磁繼電器的運(yùn)用的教學(xué)時(shí)，將電磁繼電器各部分制成紙板模型，在介紹結(jié)構(gòu)時(shí)邊講邊貼到黑板上，讓學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)各部分的功能，形成電磁繼電器的基本模型在腦中建立一個(gè)立體構(gòu)建的過(guò)程。利用模型建立之便，把控制電路中的開(kāi)關(guān)改成溫控開(kāi)關(guān)，工作電路中的電動(dòng)機(jī)換成報(bào)警器，就是一個(gè)溫控報(bào)警系統(tǒng)。再將控制電路的開(kāi)關(guān)改成水位器就再次形成了一個(gè)水位自動(dòng)報(bào)警器。將控制電路的開(kāi)關(guān)改成雙金屬片或其他溫控開(kāi)關(guān)，工作電路的電動(dòng)機(jī)改成電熱絲就形成了恒溫箱。當(dāng)學(xué)生理解了這個(gè)基本模型后就能夠從原理設(shè)計(jì)層面對(duì)知識(shí)進(jìn)行了掌握。在對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析的時(shí)候，通過(guò)建立過(guò)程模型，不僅可以將問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，讓學(xué)生清楚的認(rèn)識(shí)過(guò)程，同時(shí)還能夠幫助學(xué)生深入理解概念和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

結(jié)束語(yǔ)：

學(xué)生在初中科學(xué)學(xué)習(xí)階段，大量的科學(xué)概念和規(guī)律的記憶學(xué)習(xí)任務(wù)艱巨，各種科學(xué)現(xiàn)象理解能力薄弱，面對(duì)各種不同的問(wèn)題，學(xué)習(xí)建立模型方法是解決學(xué)生問(wèn)題的關(guān)鍵。學(xué)生可以通過(guò)從問(wèn)題當(dāng)中提取主要的信息，建立快速找到問(wèn)題解決方法的理想模型。學(xué)生掌握模型的建立，形成學(xué)科的模型建立思維，思維得到開(kāi)放式發(fā)展，可以更好的吸收消化知識(shí)。因此，教師注重課堂開(kāi)展模型教學(xué)任務(wù)，學(xué)校為開(kāi)展模型教學(xué)提供教學(xué)硬件是模型教育中重要的一部分。

參考文獻(xiàn)：

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[2]馬宏偉，楊封友.模型方法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討.浙江教育科學(xué)，2016.

蘭溪市聚仁中學(xué) 321100