巧用建模思維，讓高中生物教學(xué)更高效

孫三勇

建模是一種思維方法，簡(jiǎn)單說(shuō)就是把抽象的、看不到的、內(nèi)化的思維流程建立一個(gè)可以看見(jiàn)、具體可感的認(rèn)知過(guò)程的模型。建模的過(guò)程實(shí)質(zhì)是由已知向未知探索的過(guò)程，是幫助學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識(shí)的過(guò)程，是不斷促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)不斷加深理解的過(guò)程。建模思維尤其適用于知識(shí)量不斷加大，難度不斷加深的高中教學(xué)。

一、營(yíng)造建模思維的課堂氛圍

建模思維以學(xué)生的思維開始，在思維的過(guò)程中建構(gòu)知識(shí)體系的模型，從而不斷加深對(duì)當(dāng)前知識(shí)的理解和掌握。建模思維強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的自主思維，因此給學(xué)生創(chuàng)造適合他們的思維環(huán)境是建模的基礎(chǔ)。

在“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸”的實(shí)例一節(jié)的教學(xué)中，在初中生物教學(xué)和前邊章節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生們頭腦中就存在生物實(shí)驗(yàn)探究的一般方法：提出或者發(fā)現(xiàn)要實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題，做出合理的假設(shè)；設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)探究；觀察、分析、整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果并表達(dá)交流；然后再探究、再交流。因此，上課，教師以演示實(shí)驗(yàn)?zāi)稳胨幸龇肿釉诓煌囊后w中的運(yùn)動(dòng)方式導(dǎo)入課堂，然后引出本節(jié)課要探究的問(wèn)題：兩種不同的溶液被半透膜隔開，分子如何運(yùn)動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，教師通過(guò)多媒體視頻演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，并閱讀教材中關(guān)于實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)交流討論、總結(jié)、歸納，最后得出關(guān)于滲透的條件、作用、原理等相關(guān)知識(shí)。

二、立足解決問(wèn)題的建模目的

基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式是建模思維的主要學(xué)習(xí)方式。教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該首先培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生搜集、整合知識(shí)素材，自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，積極思維，積極建模，解決問(wèn)題。

在“細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心”的教學(xué)中，這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)就是明確細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，教師首先設(shè)置問(wèn)題情境：“同學(xué)們，我們都希望自己更加的漂亮，更加的美麗，在如今科技發(fā)達(dá)的社會(huì)，你們覺(jué)得我們夢(mèng)想能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？”教師貼合學(xué)生心理的問(wèn)題的情境，抓住了學(xué)生的注意力。“下面我們先觀察幾組實(shí)驗(yàn)，然后再回答這個(gè)問(wèn)題。”教師運(yùn)用多媒體播放美西螈核移植實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生觀察、交流，結(jié)合自己原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行知識(shí)的遷移，回答老師的問(wèn)題。在明確了細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能后，為了讓學(xué)生能夠從整體上把握亞顯微鏡下細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，并且在頭腦中構(gòu)建結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的知識(shí)體系，教師引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)自己的思維制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型。

這節(jié)課細(xì)胞核的功能和結(jié)構(gòu)，是后面關(guān)于遺傳知識(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)好了這節(jié)課就為以后學(xué)習(xí)遺傳奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是高一的學(xué)生生物知識(shí)還相對(duì)比較薄弱，如果教師過(guò)多的擴(kuò)張和延伸不但起不到想要的結(jié)果，還可能給學(xué)生造成認(rèn)知上不必要的障礙，但是構(gòu)建知識(shí)體系模型就解決了這個(gè)矛盾。

三、用好建模的工具思維導(dǎo)圖

高中生物很多基本的概念，基本的原理是非常抽象的，這些概念和原理它們的外延、內(nèi)涵包含的信息量也非常大，學(xué)好高中生物，要求學(xué)生具備比較嚴(yán)密的邏輯思維和視角廣闊的發(fā)散思維，思維導(dǎo)圖能把抽象的思維流程形象化、簡(jiǎn)潔化，便于學(xué)生的記憶和理解。

在“基因突變和基因重組”一節(jié)的教學(xué)中，教師首先在多媒體大屏幕上用思維導(dǎo)圖的形式顯示本節(jié)課的重要內(nèi)容?；蛲蛔兊乃季S導(dǎo)圖，教師設(shè)計(jì)成了章魚的形式，章魚的身體代表著本節(jié)課的第一個(gè)中心——基因突變，然后章魚的各個(gè)爪子代表著由基因突變延伸出來(lái)的各個(gè)問(wèn)題。章魚的思維導(dǎo)圖色彩鮮明，惟妙惟肖，從視覺(jué)上就抓住了學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。然后在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀思維導(dǎo)圖上的文字，從整體上把握基因突變要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。課堂進(jìn)行的過(guò)程中，又從基因突變的意義引出一個(gè)小章魚“基因重組”，再往外延伸基因重組的相關(guān)知識(shí)。

這節(jié)課包括兩部分內(nèi)容：基因突變和基因重組，兩部分內(nèi)容又涉及到很多的重點(diǎn)內(nèi)容，比如基因突變就涉及到基因突變的概念、特征、突變的原因和意義等。如果教師泛泛的，平鋪直敘地引導(dǎo)學(xué)生從概念、到原因、到特征、再到意義，學(xué)生的知識(shí)體系就非常的散亂。那么思維導(dǎo)圖的運(yùn)用就幫助學(xué)生解決了這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)為學(xué)生其他章節(jié)的學(xué)習(xí)起到了建模的作用。

四、發(fā)展不斷建模的認(rèn)知過(guò)程

應(yīng)該說(shuō)建模不是課堂教學(xué)的目的，建模的課堂并不是教師引導(dǎo)學(xué)生建了一個(gè)又一個(gè)的模型，記住了一些又一些的生物概念和生物原理，加大了學(xué)生大腦的儲(chǔ)存量，豐富了學(xué)生的記憶庫(kù)，而是不斷的引導(dǎo)所有學(xué)生進(jìn)行積極思維，學(xué)會(huì)有條理的思考，學(xué)會(huì)把大腦里儲(chǔ)備的信息進(jìn)行整理，然后再鏈接到新的知識(shí)體系之上，以便更好的進(jìn)行管理和記憶。

在“細(xì)胞生活的環(huán)境”一節(jié)的教學(xué)中，教師充分利用教材里的圖片，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，再引導(dǎo)學(xué)生閱讀圖片上的文字，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課的興趣，同時(shí)教師板書標(biāo)題“細(xì)胞的生活環(huán)境”。這節(jié)課涉及到的內(nèi)容也比較多，并且直接關(guān)系到接下來(lái)生命活動(dòng)調(diào)節(jié)一章的學(xué)習(xí)。但是學(xué)生們對(duì)于血細(xì)胞以及血漿的基本知識(shí)已經(jīng)有所接觸，并且結(jié)合自己的生活對(duì)人體體溫的相對(duì)穩(wěn)定的重要性，人體需要攝入營(yíng)養(yǎng)，排泄廢物等有一定的了解。有了充滿興趣的開始，還有原來(lái)的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，教師再引導(dǎo)學(xué)生積極思維，構(gòu)建新的知識(shí)體系，就相對(duì)簡(jiǎn)單了。在完成基礎(chǔ)知識(shí)的理解后，學(xué)生嘗試制作人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型。

說(shuō)到底建模的過(guò)程就是引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂獲取知識(shí)的過(guò)程，是提高學(xué)生認(rèn)識(shí)能力的過(guò)程，是不斷促進(jìn)學(xué)生健康發(fā)展的過(guò)程。

現(xiàn)代教學(xué)理念的核心是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，掌握知識(shí)只能讓學(xué)生思想更豐富，而運(yùn)用知識(shí)學(xué)會(huì)思維才能為社會(huì)創(chuàng)造財(cái)富，這才是我們社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)力量，建模就是發(fā)展學(xué)生積極思維和創(chuàng)造能力的好辦法。

（作者單位：江蘇省泰州市第二中學(xué)）