高中生物高效課堂教學中應用導學案的模型建構

摘 要： 模型建構不只是高中生物新課程標準要求學生學習的內容之一，更是當代高中生必須學會運用的一種重要的科學認知方法。新課程倡導“導學案教學”，目的是開發學生主體的學習潛質，如果能在高中生物導學案教學中充分、恰當地引導學生進行模型建構活動，則不僅可以激發學生的學習積極性、增強課堂教學實效，更重要的是能充分培養學生的自學能力和創造力，更好地落實新課程理念。

關鍵詞： 高中生物教學 高效課堂 導學案 模型建構

在現代科學研究中，模型作為一種認識事物的思路、角度和方法，被人們廣泛運用，尤其是在培養學生自主探究學習方面有重要的教育意義。美國《國家科學教育標準》指出，學生對知識的探究活動最終應該為構造一種解釋或一個模型。在生物科學學習中，“模型”提供觀念和印象，是非常吸引學生的生動的感性材料，是學生知識結構的重要組成部分，我國《普通高中生物新課程標準》也很重視模型的教育意義，在活動建議部分列出了“嘗試建立真核細胞的模型”、“嘗試建立數學模型”、“制作DNA分子雙螺旋模型”等內容，要求學生通過建構模型表述生命現象和解釋生命活動規律。在高中生物學習中，理解模型和進行模型建構活動已成為新課程要求學生必須了解和運用的認知方法，是學生學習生物課程的一把鑰匙。

新課程倡導“導學案教學”，是為了更好地落實新課程理念，它強調面向全體學生，以教師引導為主導，學生自學為主體，旨在培養學生的自學能力和創造能力。學案導學的核心環節是學生的合作探究過程，如果把模型建構作為該過程的主要內容，就可以更好地激發學生的學習興趣，給導學案教學注入生命力，從而更高效地完成課程目標。

新課程人教版高中生物教材中含有豐富的模型建構的素材，如何用好這些素材，通過建構模型帶動和激活學案導學，是值得研究的課題。

一、生物學中的模型

模型，就是模擬所要研究事物原型的結構形態或運動形態，或是對事物過程、規律的抽象和概括，它可能不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本質特征。人教版高中生物新教材必修1對模型的定義是：“模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。”模型的作用是讓人們更輕松、更準確、更高效地學習和實踐。生物模型分三類：物理模型、概念模型、數學模型。

物理模型就是根據相似原理，把真實事物按比例大小放大或縮小制成的模型，其狀態變量和原事物基本相同，可以模擬客觀事物的某些功能和性質。如細胞結構模式圖、減數分裂圖解、分子雙螺旋結構、雜交過程圖解、生物膜液態鑲嵌模型、呼吸作用和光合作用過程圖解、生態系統的結構等物理模型。

概念模型就是用來解釋概念的圖。如血糖平衡調節的模型、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等。

數學模型就是根據特定事物特有的內在規律，運用適當的數學工具，做出一些必要的簡化假設，得到的一個數學結構。數學結構可以是數學公式、算法、表格、圖示等，如“J”型種群增長的數學模型Nt=N0λt、基因分離與自由組合定律、有絲分裂中DNA含量變化曲線等。

二、利用“建構模型”的探究式學習激活學案導學

探究式教學模式的理論依據是布魯納的教育理論。布魯納認為：“所謂知識，是過程不是結果。所謂學科知識，不是灌輸作為結果的知識，而是指導學生參與形成知識的過程。”他提倡以培養探究性思維方法為目的，以基本教材為內容，使學生通過再發現的步驟進行學習，使學生的認知程序從“感知—理解—鞏固—應用”轉變為“探索—發現—歸納—遷移”，從而有利于學生主體性的充分發揮，這也是新課程推行學案導學的目的。在新課程高中生物學習中，利用學案引導學生建構模型就是最好的探究式學習。

在“學案導學”的學生合作探究環節中，教師是導演，學生是演員，要通過“模型建構”激活導學案教學，老師的策略和智慧很重要。老師在設計導學案引導學生進行模型建構的過程中，要注意做好以下四個方面：

（一）重視“預習案”對學生建構模型的導向作用。高效地完成模型建構活動，離不開導學案的課前引導。模型建構要在課前就開始，不但老師要準備，而且學生要準備。憑著一本教材和所學知識，讓學生準備是不現實的，為此，我們在課前要下大力氣對教材進行深度解讀和第二次編譯，精心設計預習案。好的預習案可以引導學生感知重、難點，并能夠尋找到高質量的模型解釋和展示重難點，避免模型建構的盲目性。

（二）“模型建構”給學案導學注入能量。

學生的合作探究環節是導學案的靈魂，而模型建構是該環節最好的突破方式，要讓模型建構真正成為學生探究式學習的高效途徑和習慣，就要注意以下三個方面：

1.利用“模型建構”調動學生的學習主動性、積極性。興趣是激發學生自主學習最好的動力，在導學案實施過程中，老師要注意通過營造適當的氛圍和創設生動的問題情境喚醒學生的好奇心和學習欲望，并鼓勵學生進行大膽猜想和深入地研究問題，使學生對模型建構充滿興趣。模型是通過問題引出來的，高水平的探究問題可以讓學生更加積極主動地投入思考探究中，使探究更深入、更持久。

2.在建構模型的探究學習過程中，重視開發學生的想象力和創造力。中學生蘊藏著極為豐富的想象力和巨大的創造潛能，老師在引導學生建構模型的過程中，要鼓勵學生自由發揮，保證有充分的思維空間留給學生，充分給予學生自主選擇探究問題的權力，讓學生根據自己的理解和愛好通過“建構模型”解決問題。這樣，學生才會體會到活動自主感和創新成功感，學生的潛能才能被最大限度地開發，“模型建構”才能成為學案導學的能量之源。

3.“模型建構”的導學過程應凸顯學生的主體地位。老師要保證把大量的時間還給學生，引導全體學生積極搜集資料、積極思考、充分討論，讓所有學生卻體會到自己的價值和探究知識的樂趣，使每個學生都能夠發揮自己的聰明才智，展示自己的才華。只有模型建構面向全體學生，才能使學案導學富有生命力。

（三）讓“模型建構”成為導學案實現高效課堂的助推器，給學生和老師減負。在以往的教案教學中，老師為了突破教學重點和難點，不惜花費大量時間講析，結果老師講得很辛苦，但學生的收獲不大，學習積極性也不高。通過導學案引導學生進行模型建構的探究學習，可以更好地使學生在課堂內理解、消化所學知識，并且容易使知識轉化成能力，如果模型運用恰當，就可以使學生的很多思維訓練和練習都在課堂上完成，減輕了學生的課業負擔，提高了課堂教學效率。時間久了，學生就能形成好的自學習慣，老師也會變得輕松。

（四）做好反饋評價，給予學生肯定與贊賞。交流展示環節是導學案的壓軸戲。老師要引導學生展示自己的成果，對學生建構的模型適時做出準確、有效的課堂評價，并予以完善，這對學案導學有畫龍點睛的效果。模型的評價主要包括以下兩個方面：

1.學生自評和互評。學生只有真正地了解自己，駕馭自己，才能提高自己的水平。在課堂模型展示環節，教師要對不同知識層次的學生提出不同的學習要求和自我評價標準，并保證學生思維的開放性，鼓勵和引導學生對自己的模型積極地進行自評和互評，集思廣益，使學生在輕松的環境中不斷認識自己，提高自己。

2.教師的評價。教師要針對具有代表性的模型予以評價。因為學生對知識的理解角度和層次不同，動手能力和思考能力不同，所以各自建構的模型肯定呈現多元化，老師要包容學生思維的獨特性，培養其創新精神和創造能力；對不同的模型建構，給予恰當的評價和肯定，讓學生既獲得認知信息的反饋，又獲得學習的信心，更積極主動地投入模型建構活動中去。

通過導學案引導學生自己動手動腦進行生物模型的搜集和建構，并根據模型對原型的未知屬性和事實進行推測和解釋，從而發現問題和認識事物中所蘊含的規律，這樣不僅能夠促進學生對知識的理解、提高認知水平，還能使學生置身于探索科學現象、發現科學規律的活動中，提升自信心和創造力。

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