高中生物課堂中合理應用生物建模探究

支麗娟

（江蘇省丹陽市第五中學，江蘇 丹陽 212300）

高中生物知識具有一定抽象性，對于高中時期的學生來說比較抽象的知識不容易接受，教師一定要想辦法將抽象知識形象化，即模型構建。但是不可能每一個抽象的事物的學習都由教師親自指導，所以教師在教學過程中一定要逐漸培養學生的模型構建思維及能力，否則學生對生物知識的接受及掌握將具有很大的難度。形成了生物建模思維，會有利于學生將復雜的知識簡單化，并且對于形成嚴謹的分析問題能力的培養也具有促進作用。

一、生物建模在高中生物教學中的作用

第一，通過對某些知識的模型構建能夠將抽象的東西更加形象化，有利于學生的接受與掌握。例如，在講解關于有絲分裂的知識點時，教師主要講的是DNA的復制問題，但是如果教師只是簡單地將復制問題闡述為DNA復制一次就會分裂一次，那么學生理解起來就會非常困難。此時，教師可以對有絲分裂時DNA的復制過程進行模型構建，讓學生如同親眼看見這個過程，問題就會變得簡單，這樣不僅有利于學生對知識的掌握，而且也會激發學生對生物學習的興趣。

第二，有利于學生創新能力及探索精神的培養。生物建模是一項需要學生或者教師親自動手的過程，而學生在親自構建生物模型時，不僅會加深對生物知識的認識，而且還會培養自己的創新能力。因為生物建模是理論知識應用到實際的過程，也是一個知識探索的過程，所以生物建模對于學生探索精神的培養也具有積極意義。

二、高中生物教學中合理應用生物建模的幾種方法

（1）正確運用物理模型。物理模型能夠將抽象的東西更加具體化，不僅有利于學生對知識點的掌握，而且對激發學生學習生物的興趣也有很大作用。同樣以有絲分裂為例，這一過程中DNA的變化很難看清，如果不進行模型構建，學生在學習時就會非常吃力。為了幫助學生理解問題，教師可以以生活中常見的火柴棒作為染色體，火柴頭作為著絲點，以此來模擬染色體的變化。又如，在學習關于人體構造的知識時，教師可以參照人體模型來講解知識，以加深學生對生物知識的記憶。像關于蛋白質及細胞的知識都可以將生物模型引入到教學中，這也是高中物理教學中較為常見、且比較有效的教學方式。

（2）正確運用數學模型。數學建模就是運用數學中常用的一些圖表數據或者坐標圖像、數學公式或者集合來表述生物的發展變化過程。圖表能夠很直觀地反映一個變量在另一個變量的影響下所發生的變化。例如，有個實驗是關于不同濃度的生長素對植物器官的不同影響，對于該實驗就可以通過建立一個數學圖變來進行闡述。首先，可以先建立一個橫縱坐標，橫軸表示生長素的濃度，縱軸表示植物器官在不同濃度生長素的作用下所產生的反應，這樣，大家就能很清楚地看出來。對于同種植物的器官，當生長素的濃度接近植物適合的濃度時，植物的器官會隨著生長素濃度的增加而表現得很明顯；一旦超出其適合的濃度后，植物的器官會隨著濃度的增大而減弱。圖標能夠很直觀地表達這個過程，便于學生理解和記憶。

（3）正確運用概念模型。概念模型就是使用一些文字語言來把抽象的事物概括出來，進而幫助大家了解其本質特征。概念模型在一定程度上用的都是概念圖，概念圖就是以文字的形式用箭頭將抽象的事物連接起來，直觀地表達其內在的關系。例如，高中課本中有一則提到ATP這種物質到底是從何而來的問題。對此，大家可以通過植物的有氧和無氧呼吸作用來揭示其內在的反應過程。用概念圖梳理其逐層的反應過程，最后可以看到，在各自的有氧和無氧呼吸過程中都能產生ATP這種物質，于是就可以推斷出細胞的呼吸作用是產生ATP的本源。

三、高中生物教學中應用生物建模應注意的問題

第一，不能為了構建模型而增加學生的學習負擔。生物建模的最直接目的就是為了讓學生對某些抽象的知識更加容易接受，可實際中卻存在一些教師盲目讓學生去構建生物模型，在無形中增加了學生學習的難度。所以，教師要避免這樣的誤區，根據實際分析生物建模的具體應用。

第二，要注意培養學生本身構建模型的思維。學生在學習時不能碰見什么難題都去問老師，因此只有學生自身有了一套獨立的構建生物模型的思維，在碰到抽象知識時將其進行具體化，才能達到學習的最終目的。教師切忌讓學生根據自己的思維進行生搬硬套，在平時一定要重視對學生培養生物建模的思維。

第三，教師對生物建模的具體思想還缺乏思考。部分教師具有豐富的教學經驗，因此在給學生構建模型時也是隨手拈來，但是有時候卻沒有認真考慮構建的模型是否完全與實際相符合，這樣對于理解能力比較強的學生還好說，但是對于另外很多學生卻很難理解，最終也降低了生物教學的效率。

高中生物教學中具有很多抽象的知識，如果不將這些抽象知識具體化、形象化，那么學生在學習時壓力就會很大。生物建模是將生物知識中抽象知識形象化的最佳途徑之一，如果教師能夠在生物教學中正確運用生物建模，不僅有利于學生對生物知識的掌握，而且對學生創新思維能力的培養也將具有促進作用。

[1]秦瑞忠.淺談生物建模在高中《生物》教學中的運用[J].教育教學論壇,2012(17).

[2]何素梅.淺談如何在高中生物教學中巧用模型構建[J].高考,2013(03).