小有所獲的《模型建構(gòu)》

張穎

【摘要】模型方法是人們認識自然界和培養(yǎng)科學(xué)思維的重要方式，模型提供觀念和映象，是超吸引的生動的感性材料，是知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。模型建構(gòu)活動，其主要價值是通過嘗試建立模型，體驗建立模型中的思維過程，領(lǐng)悟模型方法，并獲得或鞏固有關(guān)生物學(xué)概念。模型可以分為物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。

【關(guān)鍵詞】模型建構(gòu) ?認識自然 ?科學(xué)思維

【中圖分類號】G633.98 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）13-0226-02

模型建構(gòu)需關(guān)注的三個問題：把學(xué)生帶到哪里（教學(xué)目標）;怎樣把學(xué)生帶到那里（教學(xué)過程與方法）;如何確信你已將學(xué)生帶到那里（學(xué)習(xí)結(jié)果的評估）。

同時針對我校一部分學(xué)生無學(xué)習(xí)興趣，沉迷于游戲、手機等，我們進行《模型構(gòu)建》的課題研究，以提高他們的學(xué)習(xí)興趣，經(jīng)過一年的摸索，我們課題研究確有成效（得益于我校A、B、C三個層次的分班教學(xué)），希望能引起同類學(xué)校同仁的共鳴。

一、充分挖掘教材，依托重點知識，適應(yīng)高考需要

教材中典型的生物教學(xué)模型十分有限，依托主干知識的更顯得鳳毛麟角。現(xiàn)今的教育雖提倡素質(zhì)教育，但仍離不開高考指揮棒，所以生物模型教學(xué)不僅僅是走走形式，還得依托重點知識，能解決考試問題。故在模型教學(xué)中應(yīng)遵循以下原則：

1.易操作原則（分層教學(xué)，不同班級采取不同的方式）

高中生物課時在理科中最少，在課堂上經(jīng)不起“折騰”，要能快速進入主題。若是給學(xué)生講一節(jié)課模型一節(jié)理論，理論知識和練習(xí)的處理就只能壓縮，不能適應(yīng)高考需求。例如，DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，教師畫出其平面結(jié)構(gòu)，學(xué)生基本就能理解其內(nèi)涵了，若是讓A班學(xué)生動手去做結(jié)構(gòu)模型，可能要花費大量的課堂時間，不能有效解決學(xué)生的問題，得不償失。但對C班學(xué)生很有必要，我組另一位老師在C班進行了一節(jié)的DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建，就連平時喜歡睡覺玩手機的學(xué)生也興致勃勃地參與其中了。

2.依托重點知識，解決問題原則

必修一《蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能》是《細胞與分子》模塊教學(xué)的重中之重，為了更好理解本節(jié)知識，可積極探索構(gòu)建生物模型進行教學(xué)。在教學(xué)過程中，可讓學(xué)生站上講臺，來展示氨基酸的結(jié)構(gòu)及脫水縮合形成肽鏈的過程：首先請一名同學(xué)上臺，以學(xué)左手代表氨基右手代表羧基，頭代表R基，腳代表H原子，身體代表中心碳原子;然后，請第二名學(xué)上臺，手拉手站成一排，握手處代表肽鍵，二名同學(xué)構(gòu)成二肽;依次類推，多名同學(xué)站成一排構(gòu)成多肽，此排學(xué)生就是肽鏈。這樣構(gòu)建的物理模型生動有趣，學(xué)生主動參與度高，且能很好的掌握重難點知識。

3.充分調(diào)動原創(chuàng)

新課程實施以來，課堂變活了，一定程度激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情和主動精神，但在“參與”和“活動”的背后，卻透露出浮躁、盲從和形式化傾向，學(xué)生內(nèi)在的思維和情感并沒有真正被激活。

我組一生物老師在班上做過對比，讓學(xué)生下去完成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，很多學(xué)生沒能完成（認為結(jié)構(gòu)很簡單但動手做又麻煩），不太愿意即使做了也很粗糙，也不利于學(xué)生觀摩。然而，讓學(xué)生站上講臺，展示氨基酸的結(jié)構(gòu)特點時，學(xué)生的積極性很高，也吸引了全部同學(xué)認真觀摩，這就很好的調(diào)動了學(xué)生的積極性，也就能高效學(xué)到知識。

4.主動構(gòu)建模型，解決疑難問題

模型建構(gòu)即探究原型的本質(zhì)和特征，將復(fù)雜的原型簡約化和直觀化，對抽象的概念進行邏輯轉(zhuǎn)換，并加以總結(jié)，從而得到自己的理解。教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生運用熟悉的模型去學(xué)習(xí)深化。例如，在《遺傳的基本規(guī)律》教學(xué)中，雜合子自交N次，子代雜合子出現(xiàn)的概率=1/2n，學(xué)生很容易掌握;那么自交N次，每次去掉隱性純合子，子代雜合子的概率又該如何計算呢？可引導(dǎo)學(xué)生步步為營，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：子代純合子概率=1-雜合子概率，顯性純合子等于純合子的一半，所以，去掉隱性純合子后，雜合子的概率=雜合子概率/（顯性純合子概率+雜合子概率）;以簡單的模型基礎(chǔ)，最后疊加得到較為復(fù)雜的模型，就沒有那么難以理解了，抽象的教學(xué)難點也化解了。

二、模型構(gòu)建無處不在

概念模型比較抽象，有大量的文字需記憶，但理科生不喜歡，因此我們老師得化繁為簡，尤其對于A班的學(xué)生。關(guān)于細胞膜的功能，先以一首小詩助記憶：是誰，隔開了原始海洋的動蕩;是誰為我日夜守邊防;是誰，為我傳信報安康？沒有你，我一個小小的細胞，將是何等的模樣？通過隔開、守、傳信就較容易的記住了細胞膜作用，通過此，我們可以將生物膜系統(tǒng)的功能通過一個簡單的概念圖展示概念模型的構(gòu)建書本上很多，比如概念模型在能量流動分流和相關(guān)計算中的應(yīng)用等等。

三、實驗改進、習(xí)題講解等模型突現(xiàn)

1.蛋白質(zhì)脂肪鑒定實驗改進

在此改進實驗中，這是C班學(xué)生給我的驚喜，完全是廢物利用，用酒瓶蓋和口香糖紙等做成的風(fēng)鈴，將蛋白質(zhì)、脂肪的液體實驗改成了載體實驗，她當(dāng)時是以變魔術(shù)的方式給我們展示的，非常有趣。更讓我感到意外的是她問我：“老師，我這屬不屬于模型構(gòu)建？”這只是模型談不上模型構(gòu)建，但我依然很欣慰她能有此問題和發(fā)現(xiàn)，作為C班的學(xué)生能夠積極地參與我們的課題研究，說明我們這半年的模型構(gòu)建課還是有收獲的，老師的幸福很簡單，只要學(xué)生愿意學(xué)，愿意進步，雖然不能展翅高飛，但我們的孩子能承歡膝下也是一種幸福！

2.習(xí)題講解

在《基因工程》習(xí)題講解中，對重組質(zhì)粒的構(gòu)建以及自身環(huán)化的問題可現(xiàn)場做模型，對于學(xué)生理解非常直觀。

3.實驗?zāi)Ｐ?/p>

在探究細胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系實驗中A班學(xué)生對其進行了一定改進，學(xué)生不光探究細胞大小還探究了浸泡時間長短同物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系。

模型構(gòu)建真是無處不在，對于模型構(gòu)建，并不是整堂課都進行，一個概念，一道習(xí)題，一個實驗隨時都可能誕生模型。