建模教學(xué)在高中生物課堂中的策略研究

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模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作出的一種簡化性的概述性描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的，尤其是在高中生物的課堂當(dāng)中有些復(fù)雜的問題，需要借助具體的實(shí)物或者是其他形象化的手段來進(jìn)行描述，把抽象的物體變得更加地簡單化。建構(gòu)模型的教學(xué)方法是高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生提出的具體能力要求，建造模型的主要價(jià)值是讓高中生能夠嘗試建立模型，體驗(yàn)建立模型中的思維過程，領(lǐng)悟相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法，從而能夠鞏固自己對(duì)于生物學(xué)當(dāng)中概念的理解，幫助自己可以形成更加正確的價(jià)值觀念，用科學(xué)的態(tài)度來對(duì)待高中生物課程的學(xué)習(xí)。

一、通過合作小組，初步構(gòu)建學(xué)生的建模意識(shí)

合作小組模式在高中生物模型構(gòu)建的教學(xué)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，是不可缺少的教學(xué)手段之一。對(duì)于生物教師來說，通過合作小組模式，在課堂上給予學(xué)生們更多的學(xué)習(xí)意識(shí)，讓他們能夠在自由的學(xué)習(xí)空間當(dāng)中提高自己的建模意識(shí)，初步的對(duì)高中生物抽象化的知識(shí)有了解，幫助學(xué)生們更好更快地掌握高中生物的知識(shí)點(diǎn)。[1]

例如，在“真核細(xì)胞三維模型構(gòu)建”的教學(xué)當(dāng)中，這次教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生們通過制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型能夠進(jìn)一步的體驗(yàn)建構(gòu)物理模型的過程。首先，教師需要對(duì)班級(jí)的同學(xué)進(jìn)行合作小組的分配，使每一組成員的學(xué)習(xí)水平相當(dāng)更好地完成本次的學(xué)習(xí)任務(wù)。緊接著，教師需要從相關(guān)知識(shí)的背景出發(fā)向?qū)W生的表述：細(xì)胞是一切生物活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)和功能，單位根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞，由真核細(xì)胞組成的生物為真核生物，動(dòng)植物和真菌都是真核生物。然后，讓每組學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況來選舉材料，用各種彩泥或者是面團(tuán)捏造各種細(xì)胞器，用明膠做細(xì)胞質(zhì)，并且能夠通過一千毫升的燒杯、玻璃棒、電爐、大頭針來制作細(xì)胞質(zhì)，固定各種細(xì)胞器，其次，再用直徑約兩毫米的塑料吸管來制作細(xì)胞的中心體。最后，每組成員在建立征服細(xì)胞模型的時(shí)候，要注重細(xì)胞與細(xì)胞器之間、以及不同細(xì)胞器之間的大小比例以及相應(yīng)的空間位置，通過構(gòu)建模型系統(tǒng)，讓學(xué)生們進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)到：原核細(xì)胞中沒有核膜遺傳物質(zhì)，其中在一個(gè)沒有明確界限的區(qū)域。

二、通過分層教學(xué)，提高學(xué)生建模實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力

利用分層式的教學(xué)模式，可以幫助學(xué)生們進(jìn)一步對(duì)高中生物的復(fù)雜化的知識(shí)變得更加地簡單化，讓教師可以對(duì)不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生展開因材施教，更好地完成生物的學(xué)習(xí)要求，不斷地提高學(xué)生建模實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力。[2]

例如，在“DNA 分子的結(jié)構(gòu)”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解當(dāng)中，首先，教師需要對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來設(shè)置教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)層次，第一個(gè)層次是讓所有的學(xué)生能夠初步地認(rèn)識(shí)DNA，并且在掌握核酸的元素組成等相關(guān)生物知識(shí)以后，可以認(rèn)識(shí)到有絲分裂和受精作用等細(xì)胞學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠清楚地寫出染色體的化學(xué)組成，懂得DNA 是其主要的遺傳物質(zhì)。然后教師在對(duì)學(xué)生們提出問題：DNA 的兩條鏈為什么是顯反向平行? 讓學(xué)生們對(duì)這些問題展開討論，通過假設(shè)的方法來運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行猜測(cè)。第二個(gè)層次是學(xué)生們?cè)谡莆誅NA 分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)之后，為了提高學(xué)生們的邏輯思維能力，教師用多媒體，以學(xué)生探究來自做DNA 的模型，并通過實(shí)物投影儀，讓學(xué)生們展示自己的創(chuàng)作作品，更加深入地討論DNA 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而學(xué)生們?cè)趧?chuàng)作作品是可以組裝一個(gè)核苷酸模型或者是組裝脫氧核苷酸長鏈，使學(xué)生們能夠進(jìn)一步明白：DNA 的特異性就體現(xiàn)在堿基的排列順序中，所以要保重堿基對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定，要將其排在內(nèi)側(cè)里。

三、通過情景導(dǎo)入，培養(yǎng)學(xué)生們養(yǎng)成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度

教師通過情景導(dǎo)入，進(jìn)一步提高學(xué)生們對(duì)高中生物的理解，并且在構(gòu)建模型的過程中能夠運(yùn)用一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度對(duì)待實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。高中生只有養(yǎng)成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，才能夠從每次的生物實(shí)驗(yàn)中獲取新的知識(shí)，不斷豐富自己的理解。

例如，在“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”這一課內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，首先，教師可以利用多媒體的形式向?qū)W生們展現(xiàn)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展歷程，讓學(xué)生們能夠?qū)﹄p分子層、單位膜模型和流動(dòng)鑲嵌模型有更加深刻的了解，緊接著，教師在利用相關(guān)的生物軟件向?qū)W生們展示生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，學(xué)生們通過觀看動(dòng)態(tài)的模型能夠了解到生物膜的運(yùn)動(dòng)是側(cè)向擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、伸縮運(yùn)動(dòng)、翻轉(zhuǎn)擴(kuò)散、左右擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)異構(gòu)運(yùn)動(dòng)等六種方式，進(jìn)一步地探索出膜脂膜、蛋白及膜糖分布的不對(duì)稱性，導(dǎo)致了膜功能的不對(duì)稱性和方向性，從而保證了生物活動(dòng)的高度有序性。

總體來說，為了更好地開展生物課堂，教師還需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)多元化的教學(xué)方法，通過構(gòu)建模型的形式幫助學(xué)生們加強(qiáng)理解和記憶，讓他們能夠時(shí)時(shí)刻刻感受到生物學(xué)在生活中的重要程度，提高自己的學(xué)習(xí)意識(shí)。