高中生物學(xué)教學(xué)具象化實(shí)物模型構(gòu)建運(yùn)用分析

福建省永安市第三中學(xué)高中校 廖 璘

學(xué)生進(jìn)入高中階段所接觸到的生物學(xué)知識越發(fā)抽象，僅憑課本中的文字描述及有關(guān)插圖，很難充分消化并運(yùn)用知識，給學(xué)生的生物學(xué)學(xué)習(xí)帶來了極大的難度，甚至拉低了學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)欲望。而如何更好地開展生物學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生理解并掌握生物學(xué)知識，成了當(dāng)前高中生物學(xué)教師所普遍面臨的一個重要問題。在這樣的情況下，教師有必要就具象化實(shí)物模型構(gòu)建的教學(xué)方式進(jìn)行合理的運(yùn)用，以切實(shí)改變這一局面，借助實(shí)物模型的構(gòu)建，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，促使其能聯(lián)系教材，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

一、具象化實(shí)物模型概述

具象化實(shí)物模型是一個相對復(fù)雜的概念，所謂具象化就是將原本抽象的事物通過具體的形象表達(dá)出來，是相對抽象化而存在的一個概念，實(shí)物則在于其依賴于實(shí)際物質(zhì)而構(gòu)建，具備一定的形態(tài)，而模型則是根據(jù)物質(zhì)的基本形態(tài)進(jìn)行的一個模仿過程，可以視為對物質(zhì)形態(tài)的一種復(fù)制。因此綜合來看，具象化實(shí)物模型就是依據(jù)對象物質(zhì)基本形態(tài)，借助于已有實(shí)際物質(zhì)，針對對象所進(jìn)行的一種模仿或創(chuàng)造性修改所產(chǎn)生的物體，從而將原本抽象的物質(zhì)形態(tài)或者結(jié)構(gòu)，得以具體化，更為直觀地展現(xiàn)在人們面前。

二、高中生物學(xué)教學(xué)具象化生物模型構(gòu)建原則

（一）具體形象的原則

在高中生物學(xué)教學(xué)中，具象化實(shí)物模型構(gòu)建的主要目的是便于開展教學(xué)活動，幫助學(xué)生理解并掌握有關(guān)生物學(xué)知識，因此其實(shí)物模型的構(gòu)建必須具體形象，能切實(shí)反映出實(shí)際物質(zhì)的特點(diǎn)，從而讓學(xué)生能根據(jù)模型的外觀形象特點(diǎn)，對實(shí)際物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)產(chǎn)生深刻認(rèn)識，提高高中生物學(xué)的教學(xué)效果。

（二）真實(shí)統(tǒng)一的原則

具象化實(shí)物模型的構(gòu)建必須真實(shí)統(tǒng)一、符合實(shí)際，模型的外觀尺寸及比例等數(shù)據(jù)，必須以物質(zhì)原有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及形態(tài)特征為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建，從而實(shí)現(xiàn)對原有物質(zhì)的真實(shí)模仿，即便出于教學(xué)需要在構(gòu)建模型的過程中，采用簡化、藝術(shù)化的方式來對模型進(jìn)行處理，也不應(yīng)以犧牲模型的真實(shí)統(tǒng)一為代價。

（三）簡單便捷的原則

高中生物學(xué)教學(xué)時間本身并不充裕，這就使得在課堂教學(xué)中留給具象化實(shí)物模型構(gòu)建的時間少之又少，實(shí)物模型作為輔助性質(zhì)的教學(xué)工具，其模型的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)能在一個相對合理的時間內(nèi)完成，不應(yīng)過多地占用課堂教學(xué)時間，這就要求具象化實(shí)物模型的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)簡單便捷，能根據(jù)現(xiàn)有的材料快速構(gòu)建，對教學(xué)無益的、不必要的復(fù)雜步驟應(yīng)當(dāng)省去，以更好地降低具象化實(shí)物模型構(gòu)建難度，提高學(xué)生對模型的理解。

三、高中生物學(xué)教學(xué)具象化實(shí)物模型運(yùn)用分析

（一）構(gòu)建靜態(tài)模型，提升生物學(xué)認(rèn)知

高中生物學(xué)涉及較多抽象和微觀的生物學(xué)名詞，如染色體、胰島素等概念名詞，還有一些諸如肽鍵、細(xì)胞骨架等結(jié)構(gòu)性名詞，若直接通過課本及插圖進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生很難對這些抽象觀念和微觀概念有清晰的認(rèn)識，學(xué)生雖然可以通過死記硬背的方式牢記概念，但是無法理解，也就很難對這些生物學(xué)名詞有清晰的認(rèn)識。教師此時就可以組織學(xué)生構(gòu)建靜態(tài)化的實(shí)物模型，讓學(xué)生聯(lián)系課本內(nèi)容，根據(jù)課本中的插圖，借助相應(yīng)的材料來構(gòu)建實(shí)物模型，事先對這些微觀、抽象的概念進(jìn)行具體化的展示，從而更好地開展教學(xué)活動。

例如，在進(jìn)行“DNA分子結(jié)構(gòu)”這一課的教學(xué)時，教師就可以組織學(xué)生進(jìn)行DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，借助牙簽、泡沫球、水彩筆等材料替代DNA分子結(jié)構(gòu)中的堿基、脫氧核糖等進(jìn)行替代，并將其組合成為一個系統(tǒng)性的整體，扭轉(zhuǎn)成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，反饋出DNA分子結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)。而后教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察模型，便可清晰地認(rèn)識到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的長鏈盤旋而形成的，并提升學(xué)生對堿基、脫氧核糖等基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，促使學(xué)生能掌握DNA的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，順利完成本節(jié)課的教學(xué)目的。

（二）構(gòu)建動態(tài)模型，還原生物學(xué)現(xiàn)象

高中生物學(xué)中的許多生物學(xué)現(xiàn)象都是動態(tài)變化的過程，如光合作用、呼吸作用、蛋白質(zhì)的合成等都是動態(tài)變化的，同時也是微觀層面上的生物學(xué)現(xiàn)象，僅憑肉眼很難對這些現(xiàn)象有清楚的觀察，也就難以有效了解這些生物學(xué)現(xiàn)象，此時就需要教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建動態(tài)化的模型，來準(zhǔn)確地還原這些生物學(xué)現(xiàn)象，通過模型的設(shè)計、構(gòu)建、演示來反饋出生物學(xué)現(xiàn)象的規(guī)律，從而讓這一過程變得更加直觀和生動，提高學(xué)生對有關(guān)生物學(xué)原理的認(rèn)知與理解，提高課堂教學(xué)效果。

例如，在進(jìn)行“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”這一課的學(xué)習(xí)時，蛋白質(zhì)的合成就屬于一個動態(tài)化的過程，涉及翻譯和轉(zhuǎn)錄兩個教學(xué)難點(diǎn)，其中翻譯涉及基因、核糖體、mRNA、tRNA等微觀物質(zhì)，轉(zhuǎn)錄過程則與DNA的復(fù)制有相似之處，可通過類比進(jìn)行教學(xué)。教師若是僅通過多媒體展示的方式來進(jìn)行演示，學(xué)生雖然可以理解，但是容易忘記，而通過建模并演示的方式，學(xué)生能親身參與其中，通過對模型的拆分與再組合，不僅可以讓學(xué)生充分了解到蛋白質(zhì)合成中有關(guān)物質(zhì)的變化，還能讓學(xué)生了解到基因是如何對蛋白質(zhì)的合成進(jìn)行指導(dǎo)的，促使學(xué)生對這一動態(tài)過程有更為清晰的認(rèn)識，形成深刻的記憶。

（三）構(gòu)建概念模型，明確生物學(xué)規(guī)律

概念模型主要是在流程圖的作用下，對相關(guān)生命活動或者具體機(jī)理進(jìn)行說明，或是對某些事實(shí)、概念進(jìn)行闡述。在高中生物學(xué)中，會涉及較多的抽象概念，僅憑講授活動無法讓學(xué)生深刻認(rèn)識到有關(guān)概念的含義，也難以明確其中的生物學(xué)規(guī)律，此時教師就應(yīng)當(dāng)組織學(xué)生通過概念模型的構(gòu)建來加深學(xué)生對某些概念的認(rèn)識，從而培養(yǎng)學(xué)生基本的邏輯思維能力，促使其能由現(xiàn)象到本質(zhì)地對有關(guān)生物學(xué)問題進(jìn)行探究，掌握相關(guān)生物學(xué)活動規(guī)律，提高其生物學(xué)學(xué)習(xí)能力。

比如，在進(jìn)行“ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸”這一課的學(xué)習(xí)時，教師可組織學(xué)生開展一個“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式探究”這樣的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對細(xì)胞呼吸的模型進(jìn)行構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)過程中，教師要注重問題的引導(dǎo)，通過“錐形瓶中除了酵母菌以外，還有什么？”“無氧條件如何進(jìn)行控制并改善？”等問題的提出，促使學(xué)生能對這些問題進(jìn)行思考。學(xué)生可能會認(rèn)為瓶子里是酵母菌的培養(yǎng)液，但是不明白培養(yǎng)液的具體成分，可能會了解到需要無氧環(huán)境，但是不清楚無氧環(huán)境如何控制。而通過細(xì)胞呼吸模型的構(gòu)建，則能幫助學(xué)生了解到酵母菌細(xì)胞是如何呼吸的、會產(chǎn)生怎么樣的物質(zhì)和變化，促使學(xué)生能對細(xì)胞呼吸這樣一個概念產(chǎn)生深刻的認(rèn)識，讓學(xué)生明白細(xì)胞通過呼吸作用產(chǎn)生ATP，并釋放能量，供機(jī)體活動之用，而細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度又會受到環(huán)境因素的影響。在這樣概念模型的引導(dǎo)下，學(xué)生便可實(shí)現(xiàn)對這部分內(nèi)容的高效學(xué)習(xí)，形成科學(xué)的思維，充分了解有關(guān)生物學(xué)的概念。

四、結(jié)語

綜上所述，高中生物學(xué)所囊括的知識抽象性較強(qiáng)，不僅學(xué)生的整體學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)生也缺乏基本的學(xué)習(xí)興趣，為切實(shí)改善這一狀況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，教師在進(jìn)行生物學(xué)教學(xué)的過程中，應(yīng)積極對具象化實(shí)物模型的構(gòu)建進(jìn)行運(yùn)用，根據(jù)具體的生物學(xué)知識，組織學(xué)生借助相應(yīng)材料進(jìn)行實(shí)物模型的構(gòu)建，從而將原本抽象、微觀的物質(zhì)變得具象化，讓學(xué)生能更為直觀地進(jìn)行觀察和對比，掌握相關(guān)生物學(xué)知識。教師可借助靜態(tài)模型、動態(tài)模型、概念模型的構(gòu)建，來完成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高課堂教學(xué)效果。