核心素養(yǎng)視角下高中生物學(xué)模型建構(gòu)的實踐與思考

陳燕霞

摘要：高中生物學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)對新課改下教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)有著很重要的作用，在此種教學(xué)方式下學(xué)生不僅能夠加強對知識的理解與掌握，還能夠培養(yǎng)科學(xué)思維，提高創(chuàng)新能力和實踐能力，將生物知識變得更加的生動、形象、容易理解，并且將其與其他各科聯(lián)系在一起，幫助學(xué)生形成知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，本文對核心素養(yǎng)背景下高中生物學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)進行了探究。

關(guān)鍵詞：高中生物、核心素養(yǎng)、教學(xué)思考

所謂核心素養(yǎng)就是指學(xué)生應(yīng)具備的能夠適應(yīng)社會發(fā)展和終身發(fā)展需求的必備品格與關(guān)鍵能力。在這一宏觀視角下，高中生物教學(xué)應(yīng)當(dāng)做哪些改變？本文以案例的形式闡述了高中生物物理模型建構(gòu)的實踐與反思，在潛移默化中增強學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、高中生物教學(xué)中的物理模型

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》已將模型納入基礎(chǔ)知識范疇，并且將模型方法規(guī)定為高中學(xué)生必須掌握的科學(xué)方法之一。

以實物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征，這種模型主要是物理模型，它即包括靜態(tài)的結(jié)構(gòu)模型如真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型，又包括動態(tài)的過程如模擬減數(shù)分裂中染色體變化的模型。它常用來代表非常龐大或者極其微小事物的三維結(jié)構(gòu)，可以幫助學(xué)生更好地理解微觀知識和三維結(jié)構(gòu)。

二、物理模型建構(gòu)在生物教學(xué)中的應(yīng)用

案例1《嘗試制作真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型》

教學(xué)過程：學(xué)完必修一第三章第2節(jié)內(nèi)容后，我布置學(xué)生6人為一小組課下準(zhǔn)備材料，上課當(dāng)堂構(gòu)建真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型，對于構(gòu)建植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)還是動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型各小組自由選擇。

上課伊?xí)r，我利用北京博物館中的“細(xì)胞屋”激發(fā)學(xué)生構(gòu)建模型興趣，并將真核細(xì)胞知識系統(tǒng)地復(fù)習(xí)一遍，剩余時間由他們制作模型。

在制作過程中我發(fā)現(xiàn)有的同學(xué)用彩泥做細(xì)胞質(zhì)、有的同學(xué)用白色泡沫塑料、還有的同學(xué)拿卡紙剪出一定形狀來表示細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞膜的材料也是多種多樣如彩泥、布條、紙條等。細(xì)胞器的制作大部分同學(xué)采用彩泥捏出如橢圓形的葉綠體、網(wǎng)狀的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、球形的核糖體等。臨近下課各小組展示作品并互相點評。

教學(xué)反思：這節(jié)課學(xué)生按照自己的設(shè)計思路、親自動手制作屬于自己的細(xì)胞模型，在制作過程中領(lǐng)悟細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的特點，體驗成功與快樂，充分發(fā)揮學(xué)生積極性、創(chuàng)造性！整個課堂變成學(xué)生主動建構(gòu)知識，提高素質(zhì)的過程，從而實現(xiàn)教師主導(dǎo)學(xué)生主體的新課改精神。

也提高了課堂效率，收到了較好的效果。

經(jīng)過實際操作后，也存在不少問題例如學(xué)生制作的細(xì)胞器大小不成比例，忽略了細(xì)胞器大小參考數(shù)據(jù)。在今后的教學(xué)中應(yīng)讓小組成員先上網(wǎng)搜集資料，然后再討論確定本組實物模型的種類、規(guī)格（模型大小、各細(xì)胞器的大小比例）注意不同細(xì)胞器之間大小比例以及相應(yīng)空間位置。

案例2：《制作生物膜的流動鑲嵌模型》

教學(xué)過程：本節(jié)課采用學(xué)案導(dǎo)學(xué)法，課前學(xué)生預(yù)習(xí)流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容完成導(dǎo)學(xué)案中基礎(chǔ)題，課上教師結(jié)合模型、學(xué)案等進行講授，學(xué)生討論，閱讀完成學(xué)案相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，各小組根據(jù)課前準(zhǔn)備材料當(dāng)堂嘗試建構(gòu)一個生物膜立體結(jié)構(gòu)。

學(xué)生們進行小組合作，分別利用礦泉水瓶蓋、圓形的面團、小蕃茄、乒乓球、各種彩泥捏成球形等作為磷脂分于的頭部。牙簽、竹簽等作為尾部，排列在一個平面上，這就做好了“磷脂單分子層”。用同樣方法再做一個“磷脂單分子層”這樣就做好了“磷脂雙分子層”。大部分同學(xué)利用廢舊包裝硬質(zhì)泡沫塑料加工成所需要的蛋白質(zhì)形狀，用貫穿膜的蛋白質(zhì)來幫助固定磷脂雙分子層，一些漂浮在膜的兩側(cè)，另一些嵌入膜，這樣就做好了生物膜流動鑲嵌模型。

教學(xué)反思：通過生物膜的流動鑲嵌模型制作活動，進一步探究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能，使學(xué)生由理性認(rèn)識轉(zhuǎn)向感性認(rèn)識，更容易把握細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性及與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點，而且通過此次活動漸漸的養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和思維品質(zhì)改變了傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法。

但美中不足的是學(xué)生經(jīng)過合作探究出生物膜的流動鑲嵌結(jié)構(gòu)并當(dāng)堂構(gòu)建立體模型時間明顯不夠充足，學(xué)生因時間倉促制作的模型不夠美觀、合體。經(jīng)過幾番思考，我認(rèn)為可以把學(xué)生當(dāng)堂構(gòu)建立體模型改為平面模型，如紅色卡紙剪出磷脂分子形狀，藍(lán)色卡約剪出可供覆蓋、貫穿、鑲嵌的蛋白質(zhì)，課下各小組利用課余時間自選材料充分制作生物膜流動鑲嵌模型。這樣即能合理利用學(xué)習(xí)時間又能從不同角度理解生物膜加深學(xué)生的認(rèn)識，更能有效地達(dá)到教學(xué)目的。

案例3：《模擬減數(shù)分裂過程中染色體的變化》

教學(xué)過程：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書減數(shù)分裂圖解，學(xué)生分小組討論并繪制圖解，以兩對同源染色體為例學(xué)生上黑板繪出減數(shù)分過程各時期染色體行為變化，師生展開交流和討論共同對學(xué)生繪制過程進行修改、分析和評價，逐步歸納出減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂各時期特點。

課下學(xué)生準(zhǔn)備模擬染色體變化的材料，并將有絲分裂過程系統(tǒng)復(fù)習(xí)。下一節(jié)課，各小組分配不同的任務(wù)（模擬動物細(xì)胞有絲分裂過程中染色體變化，植物細(xì)胞有絲分裂過程中染色體變化，精子形成過程中減數(shù)第一、第二次分裂過程中染色體變化過程，卵細(xì)胞形成過程中減數(shù)第一，第二分裂過程中染色體變化過程）當(dāng)堂構(gòu)建模型將有絲分裂和減數(shù)分裂進行對比教學(xué)，最后讓各小組到前面展示本組的模型。各小組相互指出錯誤小組的原因，然出留出時間改正，模擬的材料可以用卡紙、彩泥等代替染色體。

教學(xué)反思：本節(jié)課通過對比教學(xué)讓學(xué)生制作模型把微觀抽象的過程建構(gòu)成實際看得見摸到著的物理模型。讓學(xué)生仿佛親眼看到有絲分裂、減數(shù)分裂的變化，達(dá)到“過目不忘”的效果。

學(xué)生通過這一構(gòu)建活動，體驗到學(xué)習(xí)的樂趣加深了對生命活動現(xiàn)象本質(zhì)的認(rèn)識，明確了模型建構(gòu)的方法和意義，培養(yǎng)和發(fā)展思維能力和抽象概括能力。

與此同時經(jīng)過一段時間物理模型構(gòu)建活動的實施，我發(fā)現(xiàn)這節(jié)課只是讓學(xué)生對著教材圖片簡單的用模型來擺一擺，并未發(fā)揮學(xué)生的自主、合作、探究學(xué)習(xí)方法。在以后的教學(xué)中應(yīng)采取通過設(shè)置問題情景，講述減數(shù)分裂過程。

三、物理模型建構(gòu)在生物教學(xué)中的價值

（1）提高學(xué)生的思想認(rèn)識，通過展示學(xué)生的作品讓學(xué)生有成就感，激發(fā)學(xué)生樂于探究、勤于動手使學(xué)生快樂學(xué)習(xí)。

（2）通過研究物理模型來構(gòu)建原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)，促進學(xué)生邏輯思維的發(fā)展，使課堂教學(xué)形式多樣化;達(dá)到不斷更新教師的教學(xué)理念，使學(xué)生學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)變，各方面能力不斷提高。

（3）重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，落實解決了高中生物探究性實驗，使物理模型在高中生物課堂中真正服務(wù)于教學(xué)。

總之，物理模型的建構(gòu)改變了傳統(tǒng)教師滿堂灌局面，加強了師生間的互動，體現(xiàn)了新課程的理念，但是要注意的是在教學(xué)中注意模型的建構(gòu)不是放手讓學(xué)生游戲或者是制作一個工藝品，應(yīng)該有目的、有組織的進行，才能收到比較滿意的效果。模型建構(gòu)可以體現(xiàn)師生的共同智慧，在今后的課堂中要不斷改革和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]林海燕，嚴(yán)曉松.高中生物教學(xué)中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的實踐與思考[J].中學(xué)生物教學(xué)，2017（9）

[2]朱月娥，馮軍.核心素養(yǎng)視角下高中生物教學(xué)思考[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2017（20）.