生物建模在高中《生物》教學中的運用

劉世學

摘要：高中生物課程尤其抽象性的特點，所以在教學過程中可利用生物建模的方式來吸引學生的興趣，以此來提高學生的思維能力和生物建模能力，這樣能夠使學生形成科學認知體系。本文簡單闡述了生物建模如何在高中生物課程教學中的使用。

關鍵字：生物建模 高中生物 建模運用

【中圖分類號】G633.91

高中生物教學方法最常用的是生物建模，便于讓學生理解、分析相關知識，生物建模能夠培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，使其思維抽象化，同時使學生了解到在學習生物的時候要透過現(xiàn)象看本質，做到理論和實際相結合。生物建模對學生的思維能力有很強的推動力。不過在教學活動中，有些教師對生物建模的教學方法掌握不當，會影響學生的掌握程度，可能會使學生的學習效率降低。所以要學會正確運用生物建模方法。

1、建模教學

在目前的教學活動中幾乎都會運用到建模，模型就是按照科學目的，根據(jù)某種假設條件借助事物和其他手段來呈現(xiàn)其原型的方式。模型能夠將抽象的認識轉換為簡單化、形象化和具體化的認識，人們常常采用模型構建的方法來解決實際問題，它既屬于科學方法也屬于思維模式。生物建模分為物理模型、概念模型、數(shù)學模型和軟件模型，教學中最常用的就是物理模型和概念模型。物理模型主要是使用實物或者圖畫來反映結構類型，例如DNA雙螺旋結構。概念模型指的是用圖表文字的方式來對事物進行描述，比如光合作用示意圖、細胞分裂圖等。用簡單的文字和圖片來描述實物，簡單明了。

2、構建模型的方法

高中生物教學中存在很多的重難點，例如氨基酸脫水縮合形成多肽。首先，學生應當掌握其過程，然后在腦海中建模，了解化學變化的本質。化學變化的本質指的是該物質通過電子轉移而形成的相對穩(wěn)定的化學鍵。教師可以設計一些問題，比如：為什么說C元素是最基本的元素？上述的原理能夠適用于羥基、羧基、氨基的結構中嗎？N/H/O等院子能夠形成多少共價鍵？上述原理能否在20種氨基酸結構運用？球棍模型能否代表它們嗎？上述原理能夠適用于二肽結構嗎？氨基酸脫水縮合的過程能否使用球棍模型？二肽、三肽和多肽結構能否由任意兩個氨基酸組合？首先，第一個問題能讓學生了解到C原子核最外層有4個電子，所以能形成4個共價鍵；第二個問題到第五個問題是在第一個問題的基礎上讓學生了解到氨基酸的結構合理性，并且讓學生能夠在腦海中建立模型；第六、七個問題要讓學生探究其脫水縮合問題；最后一個問題可以讓學生知道要舉一反三的解決類似問題。電子轉移本質和生物建模能夠使學生更加準確的建模，使學生正確理解氨基酸脫水縮合。

3、生物建模的意義

生物建模能夠很好的培養(yǎng)學生學習科學知識，有助于學生掌握好科學知識；有利于培養(yǎng)學生獨立思考能力，并且對學生的學習能力有很大的提高。

（1）有利于提高學生學習生物的興趣：學生普遍喜歡活躍生動的課堂氛圍，利用生物建模的方式將知識客觀生動的反映到學生面前，不再是枯燥的課本知識，由此來激發(fā)學生對生物學習的興趣。生物建模有很多形式，能夠將抽象變?yōu)橹庇^，將復雜變?yōu)楹唵巍?/p>

（2）有助于培養(yǎng)學生自主學習生物的能力：高中新課程教學要求教師在教學過程中轉變教學理念，讓學生作為教學主體，有利于加強學生的主動參與性。生物建模有利于提高學生的自主探索、自主學習的能力，從而形成有效思維模式。構建生物模型需要在大腦中有生物的映射，然后通過實物、圖表來進行表現(xiàn)。學生學會自主學習，有利于學生生物建模來解決相應的問題，教師應當鼓勵學生合作學習，能夠幫助學生站在不同的角度思考問題。

（3）有利于學生發(fā)展邏輯思維能力：邏輯思維對人的素質能力的提升有很大的作用。邏輯思維有利于提高學生的學習、表達和分辨能力。在構建生物模型的時候，需要進行數(shù)據(jù)分類等情況，在此基礎上提出新的觀點，所以構建生物模型可以鍛煉學生的邏輯思維能力。

4、采用生物建模教學應注意的問題

4.1 避免構建生物模型太多，減少學生學習壓力。

教師在教學過程中會大量的運用生物建模，并且要求學生按其模型來進行理解知識，比如學生直接套用模型的情況。這樣會導致學生學習更加繁瑣吃力，將本來簡化了的模型又重新復雜化，給學生造成學習上的壓力。所以教師在生物教學中要合理使用生物建模，重難點知識適用于生物建模，淺顯移動的知識則不需要運用生物建模。

4.2 教師指導學生進行生物建模，非傳授模型。

教師在生物教學過程中通常會將自己構建的生物模型來教會學生，經常采用滿堂灌的方法，不重視學生自己建立的生物模型，這樣會導致學生缺乏自己建立模型的能力。建立生物模型要以一定的理論知識為基礎，要深入掌握生物課程中的重點知識點， 同時還有具備很強的思維邏輯能力。有時候學生在建立模型的時候會產生一些偏差，可能生物建模和知識點有些不對應，這個時候教師要支持學生，給學生提供幫助，完善學生的生物建模。而不將將自己所構建的生物建模灌輸給學生。

4.3 教師在生物建模方面缺乏足夠的思考力。

許多教師認為自己教學很多年，有些知識早就熟爛于心，隨便就能夠構建生物模型和講解重點知識點。但研究過后，會發(fā)現(xiàn)教師的有些模型不具有足夠的嚴謹性和科學性，在生物建模方面缺乏足夠的思考。對于一些學習好理解能力強的學生，可能只是簡單的講解，學生就能夠很好的接受和理解。但學習不太好的學生就適得其反，因此會降低生物課堂的上課效率和教學效果。

總而言之，生物教師在教學中運用生物建模的時候，應該對其教學方法和方式進行一些改變。同時還要培養(yǎng)學生自主學習能力、運用生物建模能力，準確有效的掌握好生物知識。

結語：在高中生物教學中，教師應當充分采用生物建模，教會學生自己學習生物。生物建模有利于提高學生邏輯思維能力，還有利于使學生形成生物體系。運用簡單明了又生動又去的生物建模，能夠對教師的教學成果有事半功倍的效果，有效的指導教師教學。

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