高中生物教學中“生物學模型”的嵌入

在近幾年的高中生物教學中，經常會遇到這樣的問題：學生將一些生物學概念和生物學原理背得滾瓜爛熟，但到做題時卻不會用。產生這樣問題的重要原因是在教學過程中，教師忽略了“生物學模型”的存在，忽視了教給學生運用模型方法去理解生物學的概念，運用生物學原理培養學生學習生物學的能力。在當前的高中生物課堂教學中，教師如果能靈活地運用“生物學模型”，就可以獲得非常好的教學效果。以下是筆者在細胞分裂這部分內容的教學實踐中運用“生物學模型”的一個小小嘗試。

如在學習蘇教版高中生物必修一“有絲分裂”和必修二“減數分裂”內容時，為了讓學生能準確地掌握細胞分裂各期的特點，教師運用多媒體或者用教學掛圖組織教學往往不能使學生對細胞分裂各期的特點留下較深的印象。針對這種情況，教師使用“生物學模型”進行教學倒是一個比較好的措施。具體做法是：（1）課前教師讓學生嘗試用橡皮泥（或者用較粗的毛線、布條）制作染色體模型，然后再在紙（或方的玻璃）上拉動，模擬細胞分裂過程中染色體（質）形態的變化行為；（2）運用“生物學模型”對細胞分裂各期圖像進行排序；（3）運用“生物學模型”分析細胞分裂過程中染色體、DNA的變化。

實踐一：模擬細胞分裂過程中染色體（質）形態的變化

在學習細胞分裂這部分內容時，學生掌握細胞分裂過程中染色體（質）形態的變化是至關重要的問題。比如，模擬植物細胞有絲分裂后期，可以先在一張紙上畫一個長方形代表植物細胞的細胞壁，然后把橡皮泥做成的染色體用細絲線牽著向相反的方向在紙上拉動。這樣可以讓學生更容易弄清楚各個分裂時期的特點，更準確地掌握染色體（質）變化的動態過程。若模擬動物細胞減數分裂過程，可以先在一張紙上畫出一個圓，這時可以把染色體模型放在這個圓中模擬細胞質未分裂時各個時期圖；在另一張紙上畫兩個半圓圍起來的結構，然后把制好的染色體放在這樣的背景下拉動，此時可以模擬細胞質分裂時各個時期圖。

通過課后調查發現，教學中進行上述模擬活動，學生的學習效果還是相當顯著的。

實踐二：運用“生物學模型”對細胞分裂不同時期進行排序

除了用上述方法模擬細胞各個時期染色體（質）變化以外，教師還可以把不同學生操作的模型集中起來，讓學生對細胞分裂不同時期進行排序。例如，對植物細胞有絲分裂各期圖像進行排序。如圖一，

教師可以組織

學生討論以上的情形應

按怎樣的順序進行排序，然后討論得出正確的順序應該是E→C→B→A→D。在排序后，教師讓學生再次打亂以上各模型所排的位置，再進行排序。經過這樣反復的排列，學生就可以較熟練地掌握各時期的特點和順序了。

實踐三：運用“生物學模型”分析細胞分裂過程中染色體、DNA的變化

第一，運用“生物學模型”分析細胞分裂過程中染色體的變化。

細胞分裂（有絲分裂和減數分裂）間期存在這樣的特點：DNA復制和有關蛋白質合成，同時也進行了染色體（質）的復制。學生如果僅僅記住了上述特點會產生這樣錯誤的認識：染色體（質）進行復制了，在此期染色體（質）的數量也增加了一倍。而我們如果運用“生物學模型”，就可以解決這個問題。雖然染色體（質）完成了復制，但是著絲點尚未斷裂，可以如圖二所示的模型進行分析。在有絲分裂中前中期著絲點均未斷裂，故有絲分裂前中期染色體數并未改變；到后期著絲點斷裂，所以染色體數目加倍。

第二，運用“生物學模型”分析細胞分裂過程中DNA的變化。

在分析細胞分裂過程中DNA的變化時，用于演示染色體數目變化的模型可以再次使用，教師同時向學生說明：沒有染色單體時，DNA的數量與染色體的數量一致；有染色單體時，DNA的數量與染色單體的數量一致。在這個過程中，教師把生物學模型和一些說明性的語言結合起來，就可以使原本學生認為復雜抽象的東西簡單化、明了化。

總之，教師通過模型探究進行教學，能夠讓學生置身于探索科學現象、發現科學規律的活動中，在建立模型的過程中，學會觀察的方法、實驗的方法、歸納與演繹的方法等。因此，生物學課堂教學中應突出生物學科的特色，教師在課堂中要多出示模型來解釋生物學事實，多運用模型方法解決有關生物學問題，從而發展學生思維，增強學生能力，促進學生對常見生物概念、生物學原理的理解，提高學生的生物學素養。

（責任編輯 杜 華）