模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

黃 瓊

(福建省漳州市薌城中學(xué) 福建 漳州 363000)

引言

在生物學(xué)習(xí)中，老師要注重模型教學(xué)方式，新人教版高中新課標(biāo)就要求了具體的模型構(gòu)建方法。為書本概念做出直觀講解，提高學(xué)生生命觀念、社會責(zé)任、科學(xué)思維與科學(xué)研究的能力，促進(jìn)學(xué)習(xí)興趣和自信心，做到深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的實(shí)際能力與創(chuàng)新思維。

1.生物課程對學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)要求

調(diào)動(dòng)課堂氛圍，讓學(xué)生互動(dòng)參與進(jìn)來，注重實(shí)踐，集中概念，提升素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。把所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際生活中，運(yùn)用所學(xué)知識去做到理解和解決問題，模型建構(gòu)是生物教學(xué)中重要活動(dòng)之一，可以把枯燥難懂的公式化概念立體直觀的表現(xiàn)出來，串聯(lián)抽象的邏輯關(guān)系，促使學(xué)生理解概念，鞏固新舊知識的聯(lián)系，清楚單元導(dǎo)圖，對了解系統(tǒng)的生物學(xué)提供幫助。為了學(xué)生多思考學(xué)習(xí)新知識的思路和方法，必要時(shí)布置學(xué)生自己動(dòng)手或小組組隊(duì)完成相應(yīng)模型構(gòu)建，學(xué)會建模，并解說其原理與特征作用。

2.模型構(gòu)建方法的作用

一般而言，具有創(chuàng)新能力要注意總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，學(xué)會借鑒別人的知識上創(chuàng)新發(fā)展和結(jié)合，從而完善或創(chuàng)造出新的東西。在課堂學(xué)習(xí)中，會出現(xiàn)一些問題，讓學(xué)生加深課堂知識理解，積極解決問題，深入探究，教師在學(xué)生制作模型問題上予以幫助學(xué)生，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。模型建構(gòu)是學(xué)生自己掌握知識并進(jìn)行再創(chuàng)新的過程，在教學(xué)中，讓學(xué)生提高創(chuàng)新能力，充分利用模型構(gòu)建。除了培養(yǎng)成獨(dú)立思考的能力之外，培養(yǎng)批判性思維在學(xué)習(xí)中也十分重要。質(zhì)疑知識的漏洞，深入貫徹研究學(xué)術(shù)豐富完善其內(nèi)容，這對生物學(xué)的發(fā)展是十分重要的。在運(yùn)用模型教學(xué)，學(xué)生潛移默化養(yǎng)成在模型建構(gòu)中，提升批判性思維能力，具備建立模型概念的掌握原則理論、方法，靈活運(yùn)用建模思維。

3.模型在生物課堂中的應(yīng)用

3.1 概念模型。概念模型是用圖片、文字輔助、符號表達(dá)的方法，來表現(xiàn)課程知識，如生命活動(dòng)的原理。將知識很好的表現(xiàn)出來，可視化，便于理解，立體生物學(xué)知識系統(tǒng)，清楚概念之間的聯(lián)系?？梢詭椭鷮W(xué)生明確生物學(xué)知識，理解記憶概念性知識，理清邏輯關(guān)系，提升解決實(shí)際問題的能力，完善綜合能力，達(dá)成核心素養(yǎng)，提高教學(xué)效率。模型構(gòu)建促進(jìn)學(xué)生分析思考問題，歸納知識并運(yùn)用，手與眼睛配合，動(dòng)手能力提高。

例如：現(xiàn)代生物進(jìn)化論，《種群的基因頻率的改變與生物進(jìn)化》的一節(jié)課中，要講明白基因頻率的概念，自然選擇對種群基因頻率的影響，教師可以提前讓學(xué)生準(zhǔn)備好上節(jié)課布置的概念模型，在知識系統(tǒng)思維明確前提下，增加新的知識，如果學(xué)生概念不夠清晰，可以將概念或大綱羅列在黑板上，稍作引導(dǎo)，串講一遍，核心是講了自然選擇決定了生物進(jìn)化方向[1]。

3.2 數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型建構(gòu)，幫助學(xué)生分析和研究系統(tǒng)知識，揭示本質(zhì)的洞察力，歸納概括邏輯概念的聯(lián)系，對生物現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)判，數(shù)學(xué)模型研究對象要用數(shù)學(xué)語言來表達(dá)一種知識的模型種類。有多種表現(xiàn)手法，根據(jù)所講知識來決定使用曲線、幾何、數(shù)字或者公式計(jì)算、比例關(guān)系、餅狀圖折線圖等形式表達(dá)生物學(xué)現(xiàn)象?！胺N群增長J、S型變化曲線”，方程式N=Mn/m的函數(shù)表達(dá)式模型或者不同因素影響曲線變化的光合作用不同。承擔(dān)主要活動(dòng)的蛋白質(zhì)，教師在PPT上放出氨基酸的化學(xué)基因團(tuán)圖片等基因結(jié)構(gòu)，學(xué)生用做出的模型感受它結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推導(dǎo)出脫水縮成蛋白質(zhì)的計(jì)算規(guī)律與公式。將生命規(guī)律用簡單的數(shù)字、公式表達(dá)出來，做出科學(xué)統(tǒng)計(jì)資料數(shù)據(jù)，對生物現(xiàn)象或生活實(shí)踐提供幫助[2]。

3.3 物理模型。物理模型是由實(shí)物或圖畫，相似理論，直接立體的原型結(jié)構(gòu)。其構(gòu)建屬于創(chuàng)造性強(qiáng)的活動(dòng)，分析理解、研究，創(chuàng)新再修改，幫助學(xué)生潛能開發(fā)，個(gè)性發(fā)展。例如“真核細(xì)胞的”或者“DNA的雙螺旋”結(jié)構(gòu)模型。變的容易理解，讓同學(xué)們認(rèn)識構(gòu)建原型。例如：《遺傳和進(jìn)化》這一單元中，學(xué)生對DNA的概念和擴(kuò)展理解不到位，其本身就屬于微觀學(xué)，功能決定了其物質(zhì)結(jié)構(gòu)，在課程之前，可以讓學(xué)生預(yù)習(xí)，用基礎(chǔ)材料構(gòu)建分子模型，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，深度理解，明確DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。講解DNA半保留方式，可以用不同彩紙比如藍(lán)和紅代表不同的DNA的鏈，配合講解課程，增強(qiáng)邏輯思維，直觀了解概念原理與作用肌理。

4.結(jié)束語

模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中，是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)的科學(xué)思維與解決問題，核心素養(yǎng)能力的重要手段。模型建構(gòu)為了一定目的而存在，研究對象不同，模型就不同，同一個(gè)對象，不同目的最后出來的結(jié)果也就不同。在新方式教學(xué)中，可能會有一部分同學(xué)有抵觸心理，不善于思考，小組任務(wù)不配合，需要教師引導(dǎo)與鼓勵(lì)，調(diào)動(dòng)積極性，帶動(dòng)課堂氣氛，讓學(xué)生積極參與小組模型構(gòu)建與探討。