生物模型在高中生物教學中的應用研究

摘 要：高中生物新課程背景下，生物模型作為一種全新的課堂教學手段應運而生，借助圖文并茂的形式，將教材上抽象、難以理解的生物知識，直觀、形象地呈現(xiàn)在學生面前，降低了學生的學習難度，促使學生在高效學習中循序漸進地提升了自身的生物綜合素養(yǎng)。文章以此為研究中心，針對高中生物教學中生物模型的應用現(xiàn)狀進行了簡要分析，也隨之提出了針對性的改進策略。

關鍵詞：核心素養(yǎng);高中生物;生物模型

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）19-0092-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.19.031

高中生物屬于一門自然學科，旨在研究生理過程、物質轉化、種群數(shù)量變化等知識。同時，在最新的高中生物課程標準中，又對高中生物課堂教學提出了更高的要求，教師在關注生物基礎知識教學的基礎上，還應關注學生探究能力、實踐操作能力、科學思維培養(yǎng)等，旨在落實生物核心素養(yǎng)。面對生物學科特點以及新課程背景下的生物教學要求，高中生物教師唯有從傳統(tǒng)的教學理念和手段中解放出來，積極構建生物模型，才能充分發(fā)揮生物模型在課堂上的教育價值，真正提升高中生物課堂教學的有效性。

一、核心素養(yǎng)視域下高中生物課堂教學現(xiàn)狀

（一）教學理念滯后

生物新課程改革的實施以及生物核心素養(yǎng)的提出，對高中生物教師提出了更高的要求。雖然新課程改革的實施提出了全新的課堂教學理念。但在調查中發(fā)現(xiàn)，當前生物教師在開展課堂教學時，依然束縛在應試教學理念中，呈現(xiàn)出一定的滯后性、制約性，過分關注生物理論知識，忽視了學生生物探究能力、實驗能力的培養(yǎng)，致使高中生物課堂教學效果大打折扣。甚至還有部分教師故步自封，束縛在傳統(tǒng)的教學模式下，不愿意進行改進和優(yōu)化，難以真正提升生物課堂教學效果。

（二）對生物模型教學認知不夠

生物核心素養(yǎng)下，教師只有提高對生物模型的認知程度以及豐富自身生物模型的理論知識和實踐經(jīng)驗，才能推動生物模型在課堂教學中的應用，充分發(fā)揮生物模型的教育價值。但在調查中發(fā)現(xiàn)，當前生物教師在開展課堂教學時，由于對生物模型認知不夠，缺乏相關的理論知識，認為生物模型可有可無。還有部分教師雖然具備了一定的理論知識，但由于缺乏教學實踐，無法將其科學、合理地運用到生物課堂教學實踐中[1]。如此，嚴重制約了生物模型在生物課堂教學中的運用價值，難以滿足生物核心素養(yǎng)下的教學目標。

（三）教師在模型構建中參與度不夠

生物教師作為課堂教學活動的主要實施者、參與者、引導者，自身的教學素養(yǎng)直接決定了生物模型在課堂教學中的應用質量。同時，基于生物模型的內涵，也對初中語文生物教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。但在調查中發(fā)現(xiàn)，初中生物教師相關專業(yè)素養(yǎng)比較低，對相關知識掌握不夠熟練，在構建生物模型時依然存在諸多問題。教師常常是反復講解知識，且構建的生物模型非常單一。這主要是因為生物教師在上課之前，很少積極主動嘗試制作各種生物模型，并未摸索不同材料、不同生物模型的應用效果。同時，學生在制作生物模型的過程中，也很少親自動手演示。如此，受到生物教師自身綜合素養(yǎng)的制約，致使高中生物模型課堂教學效果大打折扣。

（四）缺乏生物模型在不同課程中的應用能力

生物模型契合了新課程改革下的教學要求，可結合不同的生物教學內容，將其科學、合理地運用到不同的生物課程中，最終促進生物模型教育價值的發(fā)揮。而要實現(xiàn)這一目標，教師必須要具備較強的生物模型運用能力。但在具體的調查中發(fā)現(xiàn)，當前高中生物教師的模型運用能力依然存在諸多問題。一方面，教師只關注生物模型在新課講授中的運用，忽視了其在復習課、習題課程中的運用，這樣便制約了生物模型教學價值的發(fā)揮，限制了生物模型能力的發(fā)揮。另一方面，生物模型在不同的課程中存在不同的方法，教師唯有科學運用生物模型，才能發(fā)揮生物模型的價值。但在調查中發(fā)現(xiàn)，生物教師由于缺乏相關方法的經(jīng)驗和能力，致使生物模型在應用中出現(xiàn)了不科學、不恰當?shù)痊F(xiàn)象，嚴重制約了生物模型能力的發(fā)揮[2]。

二、生物模型在高中生物教學中的應用策略

（一）依托生物模型創(chuàng)設趣味性情境

生物學科知識具有極強的抽象性，學生在學習中存在較大的難度。同時，生物學科與實際生活、生產(chǎn)密切相關。教師在構建生物模型時，應立足于理論與實際生活相統(tǒng)一的原則，引導學生在有效的生物模型中開闊自身的視野，進行理性思考。在具體的高中生物教學中，受到生物學科的制約，其知識抽象、復雜，學生在學習的過程中，常常面臨著較大的難度。甚至導致部分學生在學習中產(chǎn)生排斥的心理，逐漸喪失生物學習興趣?；诖?，面對生物核心素養(yǎng)下的教學目標，高中生物教師必須要從傳統(tǒng)的單向傳授知識教學模式下解放出來，尊重學生的主體地位，結合具體教學內容、高中階段學生的思維特點、興趣點、生物基礎知識掌握情況等，精心創(chuàng)設趣味性的教學情境。而要實現(xiàn)這一點，生物模型無疑是最佳的手段。具體來說，生物教師在依托生物模型創(chuàng)設情境時，就可以結合具體的教學內容，利用實物、標本、圖片、模型等，引導學生在觀察中對本章節(jié)知識形成整體的認知。接著，教師依托教學情境中的內容，結合學生的認知發(fā)展區(qū)提出問題，引導學生在問題的思考和探究中，激發(fā)生物知識探究欲望，最終促使其積極主動參與到生物學習中[3]。

（二）自主構建，深度學習

生物教師在構建生物模型時，必須要遵循一定的規(guī)章、流程進行。在此基礎上，還應結合不同種類生物模型在生物教學中的運用，采用針對性的生物模型建構方法，或者對生物模型進行調整，最終充分發(fā)揮生物模型的教育價值。生物核心素養(yǎng)下，傳統(tǒng)的淺層學習模式已經(jīng)落伍，教師必須要結合生物核心素養(yǎng)的內容，立足于學生的實際情況，積極指導學生開展深度學習，促使學生在生物知識的深度學習中鞏固和理解生物知識，并實現(xiàn)思維和能力的發(fā)展。為了達到這一目標，高中生物教師在優(yōu)化課堂教學時，就可結合具體的教學內容，引導學生自主構建生物模型，促使其在自主構建的過程中，實現(xiàn)生物知識的深度學習。首先，教師應積極準備生物模型建構材料，還應結合生物學習“由易到難、由淺入深”的規(guī)律，指導學生對以前所學的知識進行回顧復習，使學生了解生物模型構建中需要的知識基礎。同時，教師還應將生物模型建構材料展示給學生，引導學生明確建構材料對應的生物知識點。其次，在具體的生物模型建構中應尊重學生的主體地位，并充分發(fā)揮教師的主導價值，引導學生以小組的形式圍繞生物模型構建的內容進行交流、討論等，最終形成正確的建構思路。在這一過程中，教師應充分發(fā)揮自身的引導價值，及時了解學生在生物模型構建中存在的問題、疑惑等，在完成生物模型構建的過程中，使學生對生物知識形成正確的認知，并促進其思維能力的發(fā)展[4]。另外，學生在自己動手創(chuàng)建生物模型的過程中，獨立思考、自主探究、及時發(fā)覺學習中存在的問題，并進行思考和解決等，最終循序漸進地提升了自身的自主學習能力。E2102FF1-1306-4CB4-B36C-8455CEF4FD36

（三）利用錯誤生物模型升華提高

建構生物模型開展生物課堂教學，將抽象的生物知識呈現(xiàn)出來，引導學生更好地開展探究，最終發(fā)揮生物模型在課堂教學中的價值?；诖耍處煈Y合高中階段學生的認知規(guī)律，基于生物學科的特點，科學建構生物模型，旨在將復雜、抽象的生物問題簡單化、形象化，以便于學生理解和學習相關生物知識?；诟咧猩锖诵乃仞B(yǎng)下的教學目標，教師在借助生物模型優(yōu)化生物課堂教學時，必須要對錯誤的生物模型進行利用。具體來說，學生在生物模型建構中，受到多種因素的制約，常常存在不夠完善等現(xiàn)象，教師無須將其中蘊含的錯誤明確出來，而是以此為契機，使學生在錯誤的生物模型引導下對生物知識進行思考和探究，最終完成生物知識的升華和提高。首先，教師可將學生制作出來的錯誤模型展示在學生面前，引導學生對生物模型進行思考，明確其中存在的不足之處。在這一過程中，學生就會對與生物模型相關知識點形成更加深刻的記憶和掌握。其次，引導學生借助小組互評的形式，針對每一組同學構建出來的生物模型進行思考，最終在教師的啟發(fā)和思考下明確生物模型中存在的合理處、不合理處。最后，教師對其進行總結和優(yōu)化，圍繞生物模型中涉及的知識點進行講解，在循循善誘的啟發(fā)和引導下，使學生完成相關知識的深化理解，并逐漸形成系統(tǒng)化的知識體系。

（四）依托生物模型，加強生物復習學習

生物核心素養(yǎng)背景下，生物教師在構建生物模型的過程中還應關注學生的主體地位，緊緊圍繞高中階段學生的實際情況，引導學生親自參與到生物模型的構建中，促使學生在主動參與中完成生物知識的探究學習。同時，學生在構建生物模型的過程中，由于自身能力、知識有限，難免會遇到各種各樣的困難，教師作為生物模型構建的指導者，必須要進行有效的引導、客觀的評價等，幫助學生更好地完成生物模型構建。最后，學生在構建生物模型時，還會出現(xiàn)一些“奇思妙想”，教師必須要給予足夠的重視，并進行有效的保護，才能真正促進生物核心素養(yǎng)的落實。從高中生物學科的特點來說，其中包含的知識點繁多，學習任務繁重，學生在完成生物課程學習之后，常常會出現(xiàn)遺忘的現(xiàn)象。面對這一現(xiàn)狀，教師應指導學生積極開展生物復習，引導學生在生物復習的過程中，強化學習效果。而要實現(xiàn)這一目標，教師可充分發(fā)揮生物模型這一教學手段，圍繞復習的內容，將與其相契合的生物模型展示在學生面前，促使學生在直觀、形象的生物模型引導下聯(lián)想到相關的生物知識，明確生物知識之間的內在規(guī)律，最終促使學生在生物模型的幫助下明確本章節(jié)生物主干知識，最終形成系統(tǒng)化的生物知識體系。如此一來，充分發(fā)揮了生物模型的價值，提升了高中生物復習效果。

（五）依托生物模型，強化實驗教學

基于生物學科的特點，生物實驗教學是教學的重難點，也是提升學生生物綜合素養(yǎng)的關鍵。但在傳統(tǒng)的生物實驗教學中，受到傳統(tǒng)實驗教學理念和模式的制約，致使生物實驗教學效果不佳，難以實現(xiàn)生物學科素養(yǎng)下的教學目標。面對這一現(xiàn)狀，初中生物教師在優(yōu)化實驗教學時，應靈活融入生物模型這一工具。實驗模型又被稱之為模擬實驗，主要是給學生創(chuàng)建出相似的生物環(huán)境、生物研究對象，借助創(chuàng)建的生物模型對研究對象進行代替，進而在生物模型的輔助下，逐漸得到研究的數(shù)據(jù)、結果。這主要是因為與其他的學科相比，很多生物研究對象難以被替代。因此，為了促進生物核心素養(yǎng)的落實，教師在開展生物實驗教學之前，應指向明確的生物實驗目的、生物實驗原理，準備好生物實驗材料，并依據(jù)生物原型的特點，嚴格按照相似性的原理，將功能上比較相似的實物作為生物實驗模型，引導學生開展實驗學習。

（六）高中生物模型教學注意事項

在高中生物教學中，為了增強生物模型的應用效果，還應注意三個問題。首先，由于學生在以往的學習中，尚未形成明確的建模意識，基于此，教師在日常教學中，首先應注重培養(yǎng)學生的學習興趣，使得學生在學習中積極主動參與到生物模型建構中。教師還應在日常教學中，有意識地滲透生物模型意識，為生物模型教學奠定堅實的基礎。其次，在生物模型構建完畢之后，切記不可輕易否定。在生物課堂教學中，教師應時刻堅持“以生為本”的教學理念，促使班級中每一位學生均可積極主動參與到生物建模教學中，針對學生在生物模型構建中出現(xiàn)的錯誤，應及時地進行啟發(fā)和引導，針對學生在生物模型構建中比較好的地方，給予鼓勵和表揚。再次，為了強化學生的建模意識，提升學生的生物建模能力，生物教師在日常教學中還應從傳統(tǒng)的課堂教學模式下解放出來，在課堂教學中向學生講述生物模型的構建方式，并引導學生親自動手操作，完成生物模型的構建。在這一過程中，教師還應通過科學、合理的點撥，充分發(fā)揮學生的課堂主體地位。最后，在引導學生構建生物模型時，由于生物模型會擾亂教材的順序，并減少內容覆蓋的現(xiàn)象，在這一背景下，教師在構建生物模型時，必須要對課堂教學內容進行科學、合理的安排。

三、結語

綜上所述，新課程改革背景下，生物模型作為一種全新的教學手段，已經(jīng)在課堂教學中得到了廣泛運用，并借助直觀、形象的生物模型，實現(xiàn)了抽象知識具體化、復雜知識簡單化，真正提升了高中生物學習效果?；诖?，高中生物教師應立足于生物核心素養(yǎng)下的內容，遵循一定的原則，科學構建生物模型，并將其科學、合理地運用到生物課堂教學的每一個環(huán)節(jié)中，充分發(fā)揮生物模型的教育價值，最大限度提升高中生物課堂教學的質量。

參考文獻

[1] 楊旭.基于模型構建的高中生物課堂教學設計——以物理模型在“細胞膜結構的探索”教學中的應用為例[J].高考，2021（21）：149.

[2] 王睿.淺析高中生物教材中模型與建構的應用[J].科教文匯（中旬刊），2021（7）：165.

[3] 張峻屹.PBL教學模式下高中生物教學中的模型與建模研究[D].廣西師范大學，2021.

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

作者簡介：王永旭（1979.2— ），男，漢族，甘肅武威人，中學高級，研究方向：生物教學。E2102FF1-1306-4CB4-B36C-8455CEF4FD36