模型建構在高中生物教學中的應用

袁鸞翔

【摘要】在高中生物課程改革的進程中，針對具體的教學內(nèi)容應提出科學的改革方法，比如建立數(shù)學模型、概念模型、物理模型等加入到生物教學的進程中，運用這種教學方法不僅能夠更好的詮釋教學要求，提高學生自身生物科學素養(yǎng)，還可以不斷的提高教學效率和學生的學習興趣。運用模型構建的教學模式在以后的教學改革中會不斷的得到提倡和應用。

【關鍵詞】模型構建；生物教學；數(shù)學模型；概念模型

【中圖分類號】G633.91

引言：

根據(jù)國家發(fā)布的《普通高中生物課程標準》的要求來看，學生應該領悟假說演繹，系統(tǒng)分析，建立模型建構等科學方法，并能夠在以后的科學和教學研究中得到應用。同時在高考中其也被列入考試范圍之內(nèi)，并明確提出了考試要求。提出了其在建立模型、系統(tǒng)分析等研究方法中的地位和作用，同時在國家的教育改革中把模型建構的課程要求和標準列入到了生物教學基礎知識的范疇，規(guī)定模型方法的運用在高中教學中是必須掌握的知識，充分表現(xiàn)了模型建構在以后的研究教學中的重要地位。

一、模型的概念和特征

針對模型的概念很多人多少都會有所了解，模型是人們?yōu)榱诉_到某種特定的要求并方便認識溝通所做的一種簡化了的并以圖文的形式對現(xiàn)象的一種描繪，而這種描述是有針對性的，有些描述是對物體進行簡單的概括分析或者是以畫圖、表格或是簡單的圖文并用的方式來對內(nèi)容進行分析，有的為了方便記憶或者是能夠加強記憶用比較抽象的方法來對事物進行表達。

針對模型使用方法的不同，模型大體可以分為概念模型、物理模型和數(shù)學模型。

模型針對不同的實際對象可以進行模仿或者進行形態(tài)上的抽象模仿，對于那些用文字很難理解的對象，模型可以較好的進行概括，對所要表達的內(nèi)容能夠進行較好的詮釋，是組成認識對象的環(huán)節(jié)中的重要組成部分，并且可以把幾個不同的因素通過通過模型構建聯(lián)系起來，更容易被人理解和接受。

二、模型的分類及在實際中的運用

（一）概念模型及應用

概念模型顧名思義就是通過對事物進行簡單明了的概括總結(jié)，方便學生記憶和接受的一種形式，這種方法可以引導學生構建適合自身的知識系統(tǒng)，提高知識的運用和轉(zhuǎn)化能力，可以有效的降低學生的認知負擔，提高學生的學習效率，從而更好的完成學習要求。

概念模型在教學中通過制作概念圖可以幫助學生整合分散的知識點，建立較好的知識網(wǎng)絡，比如說以細胞為核心概念，通過概念圖的形式對細胞分解分析，然后再進行歸整，將細胞的分化、癌變、衰老和增殖等連貫起來，并且以一種抽象的形式來展開教學，這樣就可以比較全面的幫助學生了解細胞各方面的知識，把以前學到的分散的知識點整合起來，從而達到模型教學的目的。

（二）數(shù)學模型在生物教學中的應用

數(shù)學某型就是運用簡單的數(shù)學符號、公式等來表現(xiàn)生物學現(xiàn)象、情況等，通過數(shù)學模型可以有效的對事物進行解釋、判斷和分析，在科學研究的過程中，數(shù)學模型還是發(fā)現(xiàn)問題、尋找方法的有效途徑。

在人教版的課程教學書中要求學生建立數(shù)學模型解釋種群的數(shù)量變動，并為學生提出了活動建議即探究液體中酵母菌數(shù)量的變動規(guī)律?？梢钥闯鰧W科之間有著或多或少的聯(lián)系現(xiàn)象，運用數(shù)學方法來解決生物學方面的問題，這也是科學綜合化的表現(xiàn)。通過引導學生建立數(shù)學模型，有利于引導學生通過對事物現(xiàn)象的了解發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)，提高學生觀察事物的洞察能力。數(shù)學和科學的知識整合，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S方式及建立綜合的知識網(wǎng)絡。在生物課蛋白質(zhì)-生命活動的承擔者中運用數(shù)學模型建立的方法教學，學生通過數(shù)學模型的構建和結(jié)果展示等內(nèi)容來親身體會氨基酸分子的結(jié)構特點，并且一學生自己為建模來推算出氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的計算過程，通過這樣的演練過程，使學生親身體驗到了生物學的魅力所在，通過數(shù)學建模也增加了知識的直觀性，增加了課堂教學的趣味性，帶動了學生學習的興趣。

（三）物理建模在生物教學中的運用

物理模型是一種創(chuàng)造性的富有創(chuàng)新性的活動，學生對事物要不斷的進行分析和創(chuàng)新觀念，最后還要對得出的結(jié)論進行修正總結(jié)。而這種模式適合學生的學習要求，在這種形式下有助于不同層次學生的內(nèi)在潛能的最大程度的開發(fā)，，因此物理建模在教學的過程中有助于培養(yǎng)學生獲取知識，增強其在學習的過程中發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，在物理建模的思維過程中，學生可以根據(jù)事物的本質(zhì)出發(fā)，根據(jù)某一特定的要求，抓住事物的本質(zhì)特征，在對事物原型的基礎上充分發(fā)揮抽象思維，把原想比較復雜的原體進行簡單化，構建的模型要緊抓原體，不能脫離原型，然后通過對原型信息的研究獲取需要的知識，為形成理論知識鑒定基礎。

比如說在分組構建減數(shù)分裂過程染色體的變化的過程中，可以讓學生建立分裂過程中不同時期染色體分裂的模型，老師和學生在學生建立模型的基礎上進行適當?shù)男薷?，最后對最終的模型進行分析研究，找出其中隱藏的知識，然后師生共同制作規(guī)范的物理模型，把學生制作的模型展示出來，讓學生進行分析比較，找出分裂過程中染色體數(shù)目變化的規(guī)律，最后完成對減數(shù)分裂規(guī)律的認識過程。通過物理建模的教學模式，可以有效直觀的讓學生理解所要表達的知識內(nèi)容，同時還提高了學生的動手能力，有助于學生各方面的綜合發(fā)展。

總結(jié)

模型建構的教學方法有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和動手能力，模型方法教育也是國家提倡的教學內(nèi)容，在教學中具有較好的實用價值。當今社會科教興國的大背景下，模型運用始終在不斷的發(fā)展創(chuàng)新，為適應基本的教學要求，提高教學質(zhì)量，模型教學也在不斷的創(chuàng)新和完善。隨著課程改革的不斷深入，模型教學方法的實施對教師也提出了更高的要求，要求老師要有使用模型教學的能力，而這些需要老師不斷提高自身的教學水平，要有創(chuàng)新精神和不斷接受新鮮事物的能力?？傊瑹o論采用哪種建模形式，都需要有較好的思維方式以及對科學不斷探究的精神，還有就是需要集體的交流與合作，在生物教學的過程中，培養(yǎng)模型構建能力對提高學生的學習質(zhì)量具有不可忽視的作用。

參考文獻：

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