高中生物模型建構(gòu)策略探析

范曉斌

摘 要：在高中教育時(shí)期，生物是一門非常重要的綜合性學(xué)科，教師想要有效培育學(xué)生的生物核心素養(yǎng)，就必須加強(qiáng)應(yīng)用生物模型建構(gòu)策略。生物模型建構(gòu)是一種創(chuàng)新型教學(xué)手段，能夠強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)思維與探究能力，是發(fā)展學(xué)生生物核心素養(yǎng)與綜合運(yùn)用能力的必要舉措。文章主要論述了高中生物模型建構(gòu)策略，希望可以為相關(guān)教育人員提供有力的參考依據(jù)，從而優(yōu)化生物教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的生物探究興趣，大幅度提升高中生物整體的教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：高中生物;模型建構(gòu);策略

中圖分類號(hào)：G63 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-9132（2022）09-0136-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.09.063

在新課改背景下的高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)該將生物課程與生物模型建構(gòu)策略有機(jī)整合，為學(xué)生制訂創(chuàng)新型學(xué)習(xí)方案，從而增強(qiáng)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)質(zhì)量，加快我國高中生物教育改革步伐。

一、高中生物模型建構(gòu)必要性分析

生物模型建構(gòu)策略不僅是一種創(chuàng)新型教學(xué)方法，也是每個(gè)高中生都應(yīng)該掌握的學(xué)習(xí)方法，教師在高中生物教學(xué)中積極實(shí)施模型建構(gòu)策略，無論是對(duì)完善學(xué)生的生物核心素養(yǎng)還是推動(dòng)生物教育改革來講，都發(fā)揮著積極的影響作用。

第一，開展生物模型建構(gòu)教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維?？茖W(xué)思維不僅是一種關(guān)鍵的生物核心素養(yǎng)，也是教師在高中生物教學(xué)中培育的重點(diǎn)。實(shí)施生物模型建構(gòu)策略可以幫助學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，這一優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)生物教學(xué)模式所不具備的。教師加強(qiáng)開展生物模型建構(gòu)教學(xué)，不但可以帶給學(xué)生更加新穎的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，也能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，從而助力學(xué)生生物核心素養(yǎng)的和諧發(fā)展。

第二，開展生物模型建構(gòu)教學(xué)可以強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。隨著素質(zhì)教育思想的深入人心，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力已經(jīng)成為高中生物教學(xué)追求的最高境界。教師想要有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力，不僅要向?qū)W生輸出必要的生物理論知識(shí)，還要幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生能夠更加流暢地開展自主探究。教師在高中生物教學(xué)中加強(qiáng)應(yīng)用生物模型建構(gòu)策略，不但可以深化學(xué)生對(duì)生物理論知識(shí)的記憶和理解，也能引導(dǎo)學(xué)生習(xí)得科學(xué)的思維方法與學(xué)習(xí)方法，從而強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)與綜合能力。

二、高中生物模型建構(gòu)策略

（一）借助信息技術(shù)，為學(xué)生建構(gòu)三維立體化生物模型

生物模型主要有三種類型，即物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型。其中，物理模型是高中生物教學(xué)中應(yīng)用最廣泛的模型建構(gòu)方式，實(shí)施物理模型建構(gòu)策略不但可以將抽象化的生物知識(shí)具象化地呈現(xiàn)給學(xué)生，也能使學(xué)生更加直觀地了解學(xué)習(xí)對(duì)象的特征，從而深化學(xué)生對(duì)生物知識(shí)以及生物現(xiàn)象的記憶和理解。但是就物理模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中實(shí)施的現(xiàn)實(shí)情況而言，實(shí)施效果并不是非常理想，主要原因是教師疏于應(yīng)用信息技術(shù)，很難為學(xué)生建構(gòu)直觀的生物物理模型，降低了生物模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中的實(shí)施成效。物理模型還可以細(xì)化為靜態(tài)的結(jié)構(gòu)模型及動(dòng)態(tài)的過程模型，教師想要學(xué)生更加形象地解釋認(rèn)識(shí)對(duì)象，就必須加強(qiáng)優(yōu)化物理模型的呈現(xiàn)方式，通過有效的生物模型建構(gòu)向?qū)W生直觀地表達(dá)抽象的生物學(xué)概念。基于此，在新課改背景下的高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)立足于當(dāng)前的信息化教育環(huán)境，借助信息技術(shù)為學(xué)生建構(gòu)三維立體化生物模型，這樣一方面可以通過三維技術(shù)手段模擬事物的性質(zhì)和功能，幫助學(xué)生全面了解靜態(tài)的生物結(jié)構(gòu)模型以及動(dòng)態(tài)的生物變化過程模型，另一方面也能為生物課堂注入更多智慧元素，激發(fā)學(xué)生的生物探究興趣，提高學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的吸納效率，從而實(shí)現(xiàn)生物模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中的初步應(yīng)用[1]。

（二）創(chuàng)設(shè)問題情境，為學(xué)生建構(gòu)生物概念模型

高中生物知識(shí)具有較強(qiáng)的概念性和抽象性，對(duì)于抽象思維能力還比較薄弱的高中生來講，透徹理解和吸納這些知識(shí)仍然存在一定的難度。概念模型不僅是生物模型建構(gòu)教學(xué)重要的實(shí)現(xiàn)途徑之一，也非常契合學(xué)生的實(shí)際學(xué)情以及認(rèn)知發(fā)展需求。概念模型一般是以概念圖的形式呈現(xiàn)，通過文字和圖示幫助學(xué)生抽象得出事物的本質(zhì)特征，促使學(xué)生形成抽象描述生物概念知識(shí)以及生命變化現(xiàn)象的能力。以往教師在高中生物教學(xué)中實(shí)施生物模型建構(gòu)策略時(shí)，通常直接為學(xué)生出示概念模型，這種教學(xué)模式欠缺啟發(fā)性，難以激發(fā)學(xué)生的思維活力。高中生已經(jīng)具備了一定的獨(dú)立思考能力，對(duì)奇妙的生物世界具有強(qiáng)烈的好奇心和探索欲，教師在實(shí)施生物模型建構(gòu)策略時(shí)，不妨開發(fā)和利用學(xué)生的心理特征，優(yōu)化生物概念模型的構(gòu)建方式?；诖?，在新課改背景下的高中生物教學(xué)中，教師可以根據(jù)具體的課程內(nèi)容積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，將生物概念模型以命題的形式引入課堂，這樣一方面可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為學(xué)生提供更多思考和探究的機(jī)會(huì)，另一方面也能引導(dǎo)學(xué)生自主揭開生物概念之間的相互關(guān)系和意義聯(lián)系，使學(xué)生對(duì)生物概念知識(shí)產(chǎn)生深刻的記憶和理解。這樣，學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中就不會(huì)混淆相似概念和同類概念，從而為學(xué)生打造更加完善的生物知識(shí)體系，彰顯生物模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值[2]。

（三）滲透數(shù)學(xué)思維，為學(xué)生建構(gòu)生物數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型是生物模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中的主要表現(xiàn)形式之一，從本質(zhì)上來講，數(shù)學(xué)模型就是運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)、計(jì)算公式、函數(shù)式以及曲線圖來描述和表達(dá)生物現(xiàn)象以及生命活動(dòng)規(guī)律。數(shù)學(xué)和生物都屬于綜合性學(xué)科，兩者之間存在著千絲萬縷的內(nèi)在聯(lián)系，教師想要在高中生物教學(xué)中有效實(shí)施生物模型建構(gòu)策略，就必須善于帶領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)生物數(shù)學(xué)模型?；诖耍谛抡n改背景下的高中生物教學(xué)中，教師在實(shí)施生物模型建構(gòu)策略時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)需求積極滲透數(shù)學(xué)思維，這樣一方面可以初步實(shí)現(xiàn)生物數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)，另一方面也能引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)符號(hào)、計(jì)算公式以及曲線圖去描述生物知識(shí)和現(xiàn)象，從而強(qiáng)化學(xué)生概括生物學(xué)基本規(guī)律的能力以及生物建模能力，實(shí)現(xiàn)生物模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中的合理應(yīng)用。在建構(gòu)生物數(shù)學(xué)模型過程中，教師可以先鼓勵(lì)學(xué)生收集資料和信息，找出研究對(duì)象的數(shù)學(xué)規(guī)律，完成生物數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的準(zhǔn)備工作。接下來，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)搜集到的資料信息做出猜想和假設(shè)，然后啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述和表達(dá)生物現(xiàn)象的變化規(guī)律，進(jìn)而檢驗(yàn)和修正之前的假設(shè)模型，得到完整、正確的生物數(shù)學(xué)模型。這樣，不但可以促使學(xué)生體驗(yàn)到生物數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)是一個(gè)不斷修正和完善的過程，也能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和建模能力，從而使學(xué)生的生物核心素養(yǎng)與認(rèn)知水平產(chǎn)生質(zhì)的飛躍[3]。

（四）發(fā)展合作探究，鍛煉學(xué)生自主建構(gòu)生物模型的能力

生物模型建構(gòu)不僅是一種行之有效的教學(xué)策略，也是每個(gè)高中生都應(yīng)該具備的思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)能力。教師在高中生物教學(xué)中應(yīng)用生物模型建構(gòu)策略的終極目標(biāo)，不僅僅是為了優(yōu)化生物教學(xué)模式，更重要的是要通過生物模型建構(gòu)向?qū)W生滲透科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生養(yǎng)成良好的建模習(xí)慣，并能夠運(yùn)用生物模型建構(gòu)法去解決實(shí)際的生物問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的自主建模意識(shí)和能力。想要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，探究性學(xué)習(xí)是不可或缺的。除此之外，“新課標(biāo)”也主張教師要打造自主、合作、探究化的生物課堂，這也為高中生物模型建構(gòu)教學(xué)的開展指明了方向?；诖耍诟咧猩锝虒W(xué)中，教師應(yīng)樹立明確的探究性學(xué)習(xí)導(dǎo)向，積極組織學(xué)生開展合作探究活動(dòng)，并在學(xué)生合作探究的過程中，加強(qiáng)指導(dǎo)學(xué)生掌握生物模型建構(gòu)方法，這樣一方面可以鍛煉學(xué)生自主建構(gòu)生物模型的能力，另一方面也能使學(xué)生體驗(yàn)到合作互動(dòng)的快樂，從而增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與生物探究信心，實(shí)現(xiàn)生物模型建構(gòu)策略在高中生物教學(xué)中的科學(xué)應(yīng)用。

（五）在復(fù)習(xí)階段建構(gòu)生物模型，鞏固學(xué)生的生物基礎(chǔ)

復(fù)習(xí)是高中生物教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定著學(xué)生生物知識(shí)體系的完善情況。然而就高中生物教學(xué)的現(xiàn)實(shí)情況來看，教師采用的復(fù)習(xí)手段缺乏科學(xué)性。教師通常將生物知識(shí)點(diǎn)全部羅列在黑板上，不但會(huì)加重學(xué)生的復(fù)習(xí)壓力，也難以收獲理想的復(fù)習(xí)成果。生物模型具有強(qiáng)大的知識(shí)梳理功能，非常適用于高中生物教學(xué)的復(fù)習(xí)階段?；诖?，教師在高中生物教學(xué)中實(shí)施生物模型建構(gòu)策略時(shí)，應(yīng)該深度開發(fā)生物模型的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在復(fù)習(xí)階段為學(xué)生建構(gòu)生物模型，結(jié)合具體的復(fù)習(xí)需求靈活采用物理模型、數(shù)學(xué)模型以及概念模型，這樣一方面可以豐富復(fù)習(xí)教學(xué)形式、整合生物復(fù)習(xí)目標(biāo)，另一方面也能鞏固學(xué)生的生物基礎(chǔ)，充分發(fā)揮生物模型建構(gòu)策略在復(fù)習(xí)階段的應(yīng)用成效。

總而言之，開展生物模型建構(gòu)教學(xué)不但可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，也有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及生物核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展?；诖?，在新課改背景下的高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)該積極為學(xué)生建構(gòu)物理模型、數(shù)學(xué)模型以及概念模型，同時(shí)加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用，大力發(fā)展合作探究，并利用生物模型建構(gòu)優(yōu)化復(fù)習(xí)教學(xué)，從而將生物模型建構(gòu)貫穿于高中生物教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，收獲更加豐碩的教學(xué)成果。

參考文獻(xiàn)：

[1] ? 王睿.淺析高中生物教材中模型與建構(gòu)的應(yīng)用[J].科教文匯（中旬刊），2021（7）：165.

[2] ? 潘家英.新課程背景下高中生物教學(xué)中生物模型的構(gòu)建策略[J].新智慧，2021（11）：5.

[3] ? 丁志鋒.淺議模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的教學(xué)價(jià)值及策略優(yōu)化[J].中學(xué)生物學(xué)，2021（4）：22.