學(xué)習(xí)進階理論下建模教學(xué)在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用路徑分析

作者簡介：石媛媛（1983～），女，漢族，江蘇南京人，江蘇省南京市江寧開發(fā)區(qū)學(xué)校，研究方向：生物教學(xué)。

摘 要：當(dāng)前建模教學(xué)在生物課堂中發(fā)揮了巨大的育人價值，初中生物教師在教學(xué)實踐中不斷探究建模教學(xué)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)進階理論使初中生物的建模教學(xué)更符合學(xué)生的認知規(guī)律，能使學(xué)生在建模教學(xué)中更加扎實地掌握生物的本質(zhì)與規(guī)律。文章分析了當(dāng)前初中生物課堂教學(xué)的現(xiàn)狀，闡述了建模教學(xué)在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用價值，陳述了學(xué)習(xí)進階理論對初中生物建模教學(xué)的促動意義，指出了學(xué)習(xí)進階理論下建模教學(xué)在初中生物教學(xué)中應(yīng)用的策略，旨在為提升學(xué)生的建模學(xué)習(xí)能力提供一些借鑒經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進階；建模教學(xué)；初中生物

中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）42-0145-04

隨著新課標(biāo)的推行，初中生物教師在不斷探究以學(xué)生為主的新型教學(xué)方法，建模教學(xué)便是初中生物教師所熱議的教學(xué)方法之一。在生物課堂中應(yīng)用建模教學(xué)能夠使學(xué)生借助生物模型深入研究生物知識體系，促使學(xué)生在模型的建構(gòu)、分析及應(yīng)用中深入掌握整個生物課程體系。而學(xué)習(xí)進階理論重在圍繞學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)引導(dǎo)學(xué)生由簡入繁、由易入難逐層深入到生物課堂的研究中，推進學(xué)生對生物知識體系的深度學(xué)習(xí)，促進學(xué)生生物核心素養(yǎng)的快速提升。在初中生物建模教學(xué)中，教師應(yīng)以學(xué)習(xí)進階理論為指導(dǎo)思想，科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進行生物探究，使學(xué)生在合理的教學(xué)指導(dǎo)中強化建模意識，提升建模能力，系統(tǒng)完成生物知識的內(nèi)化與輸出過程，助力學(xué)生生物核心素養(yǎng)的全面提升。

一、當(dāng)前初中生物課堂教學(xué)的現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)活動相對缺乏系統(tǒng)性

當(dāng)前初中生物課堂的教學(xué)仍然以零碎的知識點講授為主，整個教學(xué)活動缺乏系統(tǒng)性。教師在課堂上多按照教材的設(shè)置逐個進行知識點的講解，學(xué)生則通過被動聆聽獲取知識點，這樣的教學(xué)活動使得學(xué)生無法主動建構(gòu)生物知識體系。生物教學(xué)中，教師將更多精力投入到學(xué)科知識的理論講解中，過于重視學(xué)生對學(xué)科知識的機械輸入，忽略了學(xué)生對生物知識的創(chuàng)新應(yīng)用，學(xué)生對生物知識缺乏深刻的理解與靈活的應(yīng)用?？傊?，當(dāng)前初中生物教學(xué)活動未能關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展?fàn)顩r，未能體現(xiàn)課堂教學(xué)的系統(tǒng)性。

（二）學(xué)生的生物探究興趣較弱

學(xué)生在課堂上處于被動接收的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)生的主觀思維及主動學(xué)習(xí)行為受到了嚴(yán)重的限制，他們在被動式的學(xué)習(xí)中很難發(fā)現(xiàn)生物中的問題，很難通過自主探究獲取問題的解決方法。同時，處于青春期的初中生正處于好奇心重，自我表現(xiàn)欲強的時期，他們更希望獲得充分展現(xiàn)自我的舞臺，更希望在解決問題的過程中驗證自己豐富的猜想，更希望通過解決困難收獲知識，收獲自信。然而，初中生的這一心理卻在應(yīng)試教學(xué)法中受到了壓抑。此外，生物本就是一門抽象性高且內(nèi)容繁多復(fù)雜的學(xué)科，這在很大程度上挫傷了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，使得初中生對生物的探究興趣普遍比較低。

（三）學(xué)生的學(xué)習(xí)行為缺乏深度

隨著新課標(biāo)的推行，學(xué)生需要通過主動建構(gòu)系統(tǒng)的生物知識體系，深度體驗和掌握生物的本質(zhì)，并運用生物知識解決現(xiàn)實問題。然而，當(dāng)前初中生對生物的學(xué)習(xí)卻處于淺嘗輒止的階段，學(xué)生對生物課堂的參與度不高，對生物知識的認知也僅僅處于淺層階段，學(xué)生缺乏主動建構(gòu)生物知識體系的意識。此外，受應(yīng)試教學(xué)環(huán)境的影響，當(dāng)前很多初中生過于關(guān)注生物課堂中的考點，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為主要是為了成功應(yīng)對考試，學(xué)生對生物知識的探究局限在了考試范圍內(nèi)，這種狀況下學(xué)生對生物知識探究的廣度及深度遠遠不足，學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)能力及品格價值觀很難得到有效提升。

二、建模教學(xué)在初中生物教學(xué)中應(yīng)用的價值

（一）使生物課堂教學(xué)更具系統(tǒng)性

建模教學(xué)在初中生物課堂中的應(yīng)用首先能推進生物教學(xué)的系統(tǒng)性，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，有序提升學(xué)生生物核心素養(yǎng)。建模教學(xué)中教師需要本著學(xué)生對生物知識的應(yīng)用，引入生物模型概念，指導(dǎo)學(xué)生以模型為依據(jù)逐步建構(gòu)生物知識體系。建模教學(xué)中，教師通過組織學(xué)生主動建構(gòu)認知體系不斷建構(gòu)相關(guān)生物模型，系統(tǒng)生成生物理論知識系統(tǒng)。在現(xiàn)實問題的解決中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過建模操作不斷研究條件的變化，科學(xué)解決現(xiàn)實問題，從而實現(xiàn)對生物知識的創(chuàng)新應(yīng)用輸出。建模教學(xué)中，初中生物教師能以模型的建構(gòu)與完善統(tǒng)領(lǐng)整個課堂教學(xué)，貫穿學(xué)生的整個學(xué)習(xí)行為，建構(gòu)生物知識之間的聯(lián)系，推進系統(tǒng)性課堂教學(xué)模式的形成。

（二）激發(fā)學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)興趣

建模教學(xué)是一種主動建構(gòu)的教學(xué)模式而非被動接收的學(xué)習(xí)方法，建模教學(xué)在初中生物課堂中的應(yīng)用突出了學(xué)生的主體地位，給學(xué)生提供了充分發(fā)揮主觀能動的空間。建模教學(xué)的實施改變了以往生物課堂中機械化的教學(xué)狀態(tài)，為學(xué)生提供了主動思考、主動探究的空間，使學(xué)生能夠?qū)ι飭栴}展開自主探究，這在很大程度上切合學(xué)生初中生的認知特點，能幫助學(xué)生在主動探究中建構(gòu)適合自己的認知體系，助力學(xué)生建立主動學(xué)習(xí)的自信心。除此之外，建模教學(xué)能為學(xué)生提供真實客觀的生物模型研究依據(jù)，將抽象的生物知識具體化、形象化。學(xué)生則能通過對具象的模型研究發(fā)現(xiàn)生物的本質(zhì)與規(guī)律，降低對生物學(xué)科的恐懼心理，從而激發(fā)學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)興趣。

（三）進一步強化學(xué)生課堂學(xué)習(xí)深度

建模教學(xué)的系統(tǒng)性決定了學(xué)生學(xué)習(xí)行為的深刻性，系統(tǒng)化的建模教學(xué)能夠拓展學(xué)生對生物的認知，深化學(xué)生的生物探究行為。在建模教學(xué)中，學(xué)生需要主動探究生物課堂的知識體系，對所學(xué)內(nèi)容進行深入思考探究，根據(jù)自身個性化的理解主動建構(gòu)模型。學(xué)生需要結(jié)合教師提出的話題對所建構(gòu)的模型進行實際操作及謹(jǐn)慎分析，一邊嘗試對生物問題進行主動分析，一邊完善所建構(gòu)的模型。在模型的具體應(yīng)用中，學(xué)生需要綜合所學(xué)內(nèi)容進行整體性的應(yīng)用，通過自主探究利用模型解決實際問題。這一系列的建模學(xué)習(xí)行為不僅能幫助學(xué)生主動建構(gòu)完善的生物認知體系，還能深化學(xué)生對生物知識的探究行為，深化學(xué)生課堂學(xué)習(xí)。

三、學(xué)習(xí)進階理論對初中生物建模教學(xué)的促動意義

學(xué)習(xí)進階理論是一種循序漸進的教學(xué)理念，旨在由易入難引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地探究生物知識。學(xué)習(xí)進階理論在初中生物建模教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用能使教學(xué)的教學(xué)設(shè)計更符合學(xué)生的認知特點，能科學(xué)有序地推進學(xué)生對生物知識的主動建構(gòu)學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)進階理論下教師在建模教學(xué)的實施中首先需要以教材為核心組織學(xué)生拓展對生物知識的認知，使學(xué)生在拓展認知廣度的同時能夠積累建構(gòu)生物模型的基礎(chǔ)知識。接下來，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生深挖生物知識中的問題及內(nèi)涵，帶領(lǐng)學(xué)生通過具體操作生物模型不斷嘗試探究生物的本質(zhì)及規(guī)律。最后，教師應(yīng)進一步組織學(xué)生利用生物模型具體解決現(xiàn)實生活中的問題。這種進階式的學(xué)習(xí)方法能夠推進學(xué)生建模學(xué)習(xí)效果的提升，促進學(xué)生生物核心素養(yǎng)的快速發(fā)展。因此，學(xué)習(xí)進階理論對初中生物建模教學(xué)具有深刻的促動意義。

四、學(xué)習(xí)進階理論下建模教學(xué)在初中生物教學(xué)中應(yīng)用的具體策略

（一）引入模型案例，激發(fā)學(xué)生建模興趣

建模教學(xué)是一種新型的教學(xué)方法，它在初中生物課堂上的應(yīng)用能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)應(yīng)試化的教學(xué)模式，強化學(xué)生對生物課堂的探究。學(xué)習(xí)進階理論的融合能使建模教學(xué)設(shè)計以學(xué)生的興趣為前提，使教學(xué)設(shè)計更符合學(xué)生的具體情況，為學(xué)生的主動探究創(chuàng)設(shè)良好的條件。學(xué)習(xí)進階理論下，初中生物教師在建模教學(xué)中應(yīng)時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)學(xué)生的實際情況科學(xué)設(shè)計教學(xué)過程，不斷引導(dǎo)學(xué)生在興趣的驅(qū)動下投入建模研究中。當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域不乏一些成功的模型案例，許多科學(xué)專業(yè)人士在生物模型的輔助下破解了諸多科技難題，學(xué)習(xí)進階理論下，教師應(yīng)在生物課堂上引入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的成功的模型案例，以此激發(fā)學(xué)生建模的興趣及對課堂內(nèi)容的探究欲。以蘇教版七年級生物上冊《我們身邊的生物學(xué)》教學(xué)為例，教師可以在本堂課程中帶領(lǐng)學(xué)生探究建模教學(xué)法的應(yīng)用與價值，培養(yǎng)學(xué)生對建模的興趣。課堂上，教師可以引入中國科學(xué)家首次研發(fā)仿生關(guān)節(jié)外骨骼模型的成功案例。西安交大教授徐光華及其團隊通過對甲殼類動物及昆蟲類動物的觀察研究，首先研發(fā)出了運用于康復(fù)領(lǐng)域的仿生關(guān)節(jié)模型，這一模型大大提升了我國康復(fù)領(lǐng)域的水平。通過這一案例，學(xué)生能深刻認識到模型的重要意義及實用價值，能夠感受到建模對突破科學(xué)難題，獲取科學(xué)奧秘的重要意義。在建模成功案例的引導(dǎo)下，學(xué)生能對生物建模產(chǎn)生濃厚的研究興趣，進而投入到建模的學(xué)習(xí)中。

（二）立足生物概念，啟發(fā)學(xué)生建模意識

應(yīng)試教學(xué)環(huán)境下初中生在生物課堂上缺乏建模意識，教師應(yīng)從生物基礎(chǔ)知識出發(fā)逐漸啟發(fā)學(xué)生的建模意識。概念是初中生物課堂的基礎(chǔ)內(nèi)容，初中階段幾乎每堂課程中學(xué)生都要認識一些新的生物概念并基于這些概念深入研究相關(guān)的生物現(xiàn)象與本質(zhì)。教師在生物教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生對生物概念的深度理解，夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)學(xué)生從概念出發(fā)擴散相關(guān)知識。初中生物教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生以建模的形式對生物概念進行循序漸進的研究，鼓勵學(xué)生深入理解生物概念，將微觀概念、抽象概念及整體性概念以直觀的模型展示出來，強化學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。以蘇教版七年級生物上冊《植物細胞的結(jié)構(gòu)和功能》的教學(xué)為例，細胞這一概念不僅是本堂課程的基礎(chǔ)，更是整個生物教學(xué)體系的基礎(chǔ)，為了引導(dǎo)學(xué)生深入了解細胞及其各結(jié)構(gòu)的概念，教師可以布置任務(wù)安排學(xué)生運用彩泥制作包含各個結(jié)構(gòu)的植物細胞模型。在概念學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生始終帶著建模任務(wù)探究植物細胞的結(jié)構(gòu)都有哪些？不同結(jié)構(gòu)有著怎樣的功能？各結(jié)構(gòu)如何分布在植物細胞中？這樣學(xué)生會發(fā)揮想象力，認真思考如何將這些微觀的概念呈現(xiàn)在生物模型中。同時，學(xué)生也會在概念的探究學(xué)習(xí)中逐漸形成建模意識，養(yǎng)成建模的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對生物知識進行深入學(xué)習(xí)。

（三）剖析課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生建模能力

當(dāng)前初中生的學(xué)習(xí)方法大多是在應(yīng)試學(xué)習(xí)環(huán)境中積累得來的，學(xué)生大多缺乏建模學(xué)習(xí)的經(jīng)驗，因此學(xué)生的建模能力普遍處于比較低的水平。學(xué)習(xí)進階理論下，教師應(yīng)重視學(xué)生建模能力的培養(yǎng)，使學(xué)生在高水平的建模過程中逐步深入對生物課堂的研究學(xué)習(xí)。建模教學(xué)中，教師應(yīng)樹立以學(xué)生為主的教學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究的形式深度剖析生物課堂中的內(nèi)容，在深入理解生物知識的基礎(chǔ)上展開建模，進一步剖析生物的本質(zhì)，通過具體的建模將復(fù)雜的問題簡單化，將晦澀難懂的生物知識進行形象化處理，進而逐漸掌握生物建模的技巧，培養(yǎng)自身的建模能力，實現(xiàn)對生物知識的深度學(xué)習(xí)。以蘇教版七年級生物上冊《植物莖的疏導(dǎo)功能》教學(xué)為例，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生深度剖析木本植物莖與草本植物莖的基本結(jié)構(gòu)及疏導(dǎo)功能，鼓勵學(xué)生圍繞植物莖的疏導(dǎo)功能進行建模。建模過程中，學(xué)生需要具體了解植物莖的每一個結(jié)構(gòu)分布，精確掌握疏導(dǎo)功能的具體工作流程。比如，導(dǎo)管和篩管具體有多少？導(dǎo)管和篩管在水、無機鹽及有機養(yǎng)料的輸送中是分工疏導(dǎo)的還是合并疏導(dǎo)的？每項疏導(dǎo)工作的末端是植物的哪些部位等？這樣學(xué)生才能在詳細的生物知識體系指導(dǎo)下進行準(zhǔn)確的建模，以真實生動的建模呈現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的成果。在深度剖析生物知識的過程中，學(xué)生能夠有效提升建模能力，推進對生物知識的深度學(xué)習(xí)。

（四）巧設(shè)生物話題，組織學(xué)生分析建模

學(xué)習(xí)進階理論下，初中生物教師應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生自主分析生物話題，深度掌握生物的本質(zhì)與規(guī)律。建模教學(xué)中，生物模型的完成并不是學(xué)習(xí)活動的終結(jié)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生對生物模型進行詳細研究分析，使學(xué)生能夠通過模型操作具體解釋生物理論，闡述生物的本質(zhì)與規(guī)律。學(xué)習(xí)進階理論下，初中生物教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生所建模型巧妙地設(shè)置生物話題，引導(dǎo)學(xué)生利用直觀的生物模型進行生物話題的研究分析，這樣學(xué)生能展現(xiàn)自己對生物知識的理解與認識，具體分析模型的建構(gòu)成果，從生物知識的研究分析中促進生物模型的健全與完善。以蘇教版七年級生物下冊《人體的消化與吸收》的教學(xué)為例，教師可以組織學(xué)生建構(gòu)人體的消化系統(tǒng)及吸收器官的模型。在學(xué)生成功建構(gòu)模型后，教師可以設(shè)置這樣的話題：“請具體闡述食物在進入人類的口腔后都要經(jīng)歷哪些過程”。學(xué)生需要一邊深入分析模型的各個組成及功能，一邊講述人體消化及吸收食物的具體過程。在具體分析建模的過程中，學(xué)生能通過生物話題的探討發(fā)現(xiàn)建模過程中存在的問題，及時糾正及完善模型，并進一步探究和鞏固課堂知識。

（五）聚焦現(xiàn)實問題，強化學(xué)生建模應(yīng)用

建模應(yīng)用是學(xué)生利用生物模型對生物知識體系進行創(chuàng)新應(yīng)用的過程。學(xué)習(xí)進階理論中，教師需要逐步引導(dǎo)學(xué)生層層遞進探究生物知識，最終落腳于學(xué)生對生物知識的創(chuàng)新應(yīng)用。學(xué)習(xí)進階理論下，生物教師應(yīng)在建模教學(xué)中重視學(xué)生對生物知識輸出環(huán)節(jié)的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生通過操作建模實現(xiàn)對生物知識的創(chuàng)新應(yīng)用。教師在生物課堂上應(yīng)結(jié)合課堂知識引入現(xiàn)實生活中的問題，強化學(xué)生的建模應(yīng)用能力，使學(xué)生在建模應(yīng)用中鞏固課堂所學(xué)，完善整合建模學(xué)習(xí)過程。以蘇教版七年級生物下冊《人體內(nèi)的血液循環(huán)》教學(xué)為例，教師在建模教學(xué)中便可以引入當(dāng)前社會比較普遍存在的心腦血管問題。當(dāng)前心腦血管疾病成為困擾中老年人的主要難題，而心臟支架手術(shù)與心臟搭橋手術(shù)也成為比較常見的臨床手術(shù)。教師可以將心臟手術(shù)問題引入到學(xué)生的建模學(xué)習(xí)中，組織學(xué)生通過生物模型操作展示心臟支架手術(shù)與心臟搭橋手術(shù)的操作原理。學(xué)習(xí)進階理論下，聚焦現(xiàn)實生活問題能借助具體的生物模型幫助學(xué)生深入分析現(xiàn)實生活中的問題，鼓勵學(xué)生在模型操作中解決現(xiàn)實生活的問題，提升學(xué)生對知識的應(yīng)用能力，促進學(xué)生的建模應(yīng)用。

五、結(jié)論

總而言之，新課標(biāo)背景下建模教學(xué)在生物課堂中的應(yīng)用為學(xué)生提供了深度探究生物知識的空間，推進了特色生物課堂的建構(gòu)。而學(xué)習(xí)進階理論的應(yīng)用使生物課堂的建模教學(xué)更符合學(xué)生的認知特點，使建模教學(xué)更具可操作性，凸顯學(xué)生的主體地位，給學(xué)生帶來深刻的學(xué)習(xí)體驗，推進學(xué)生生物核心素養(yǎng)的提升。

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