利用模型建構提高學生學習生物學能力

林 忠

（閩侯縣第二中學，福建福州 350112）

利用模型建構提高學生學習生物學能力

林 忠

（閩侯縣第二中學，福建福州 350112）

學生閱讀生物課本時，抽象的文本有時會成為學生學習知識的障礙。教師引導學生應用建構模型的方法學習知識，就是要引導學生學會把抽象的知識變成具象的圖形，應用直觀的方法分解文本、突出文本的重點、建構知識系統。教師利用模型建構教學，可以提高學生學習生物學能力。

高中生物；生物教學；生物模型

引 言

生物模型，是人們為了描述一個生物的規律，依研究的需求將知識分類、應用分類描述知識的概念性質或數量性質，最終呈現一個生物現象規律的一種描述方法。生物模型具有抽象性、簡約性、準確性的特點。高中生物課本中介紹的模型主要有：物理模型、數學模型和概念模型等。如果教師能夠引導學生分解文本，建立模型；突出文本的重點，快速閱讀模型；建構知識系統，系統地學習知識，就能提高學生學習生物知識的能力。

一、應用生物模型培養學生抽象思維的能力

生物學，是一種把具象的生物知識應用抽象的方法演繹，推理出抽象的生物發展規律的科學。學生只有具備了抽象思維能力，才能避免在學習中受到形象思維的限制，而能應用抽象的視角看待問題。教師必須要在生物教學中培養學生的抽象思維能力，而生物模型是培養學生抽象思維能力的良好途徑。

現以教師引導學生學習光合作用的發展史為例。部分學生能記憶文本中的內容，卻不能提煉出文本內容中的知識，這就是抽象思維能力不足的緣故。教師可以引導學生用以下的方法提煉生物課本中的知識。

1.引導學生提煉出歸納文本的關鍵詞

如果學生要研究一段文本的內容，就要找到一個研究的關鍵詞，這個關鍵詞就是建立模型的核心。比如光合作用的文本就是以光合作用的發展為關鍵詞提煉的。當學生找到了要研究的關鍵詞后，還要找到與關鍵詞有關的分類。比如可以以時間、空間、項目分類等方法分類知識的內容，學生只有依照關鍵詞的研究需求進行科學的分類，才能應用分類、歸納的方法研究知識。

2.引導學生注意分類與分類的關聯性

當學生找到了需要研究的關鍵詞，就需要依照關鍵詞進行分類。那么應用哪種分類才是最科學的呢？可以引導學生以光合作用的必要因素來分類，它應該包括光合作用的兩個環節，光合作用需要在有光的環境下進行、以二氧化碳的轉化為必要條件、光合作用發生的場合、光合作用產生的結果。應用這種分類方法，可以明晰地說明光合作用發生的每一個環節。那么能不能應用光合作用研究發生的時間來分類呢？實際上應用時間的劃分也是可以的，只是，有時一個時間段內，人們可能會開展數個光合實驗，得到數個成果。此時，如果依時間來劃分，人們明晰的就只是光合作用發展史，而非光合作用產生的必要因素。

3.引導學生注意掌握分類的提煉技巧

學生在分類學習知識時，需要把煩瑣的文本提煉成抽象的、簡潔的文本，避免學生在閱讀文本時受到與學習無關的知識干擾。教師可引導學生要盡可能地應用一個詞語、一個組合詞匯、一個短句來歸納知識，能將極煩瑣的文本應用極簡練的句子來表達。

二、應用生物模型培養學生形象思維的能力

生物知識，是一門把具象的生物問題生成抽象生物規律的科學。既然生物科學是一門抽象的科學，那么為什么學生必須要具有形象思維能力呢？這是因為從科學的角度來說，人們不易記憶抽象的文字，而容易記住形象的圖形。學生在學習時，需要記憶大量的知識、需要理解大量的規律，此時學生如果生成的記憶都是抽象的記憶，那么有時會忘記知識。此時教師可以引導學生利用模型，把抽象的知識轉化為形象的知識，利用形象知識易記性的特點幫助記憶。教師引導學生利用模型來記憶知識的關鍵，就是教師要引導學生應用圖表、數據統計圖的方式來建立知識模型，把抽象的文本變成關鍵詞、將關鍵詞分類、提煉出文本中的數據、直觀的呈現出數據的變化，并且要讓學生動手寫出或者畫出相關的圖表。這一過程就可以很好地培養學生的形象思維能力，使學生在閱讀這樣的模型時，能迅速理解知識。

如在人教版高中生物必修1中，讓學生嘗試制作真核細胞的三維結構模型，是讓學生在動手制作生物模型的過程中感性認識真核細胞的立體結構，從而深刻理解真核細胞的相關結構。又如在人教版高中生物必修2中讓學生制作DNA雙螺旋結構模型。在進行模型制作的過程中，學生不但明白了DNA分子雙螺旋結構的主要特點，而且在老師的引導下，能較好地理解DNA分子為什么能夠儲存大量的遺傳信息，使抽象知識形象化，很好培養了學生的形象思維能力。再如在學生學習完減數分裂過程后，教師引導學生畫出減數分裂各個時期細胞染色體數、核DNA分子數、染色單體數變化的坐標曲線圖。學生閱讀圖形時，會迅速發現染色體數的變化是：2n→n→2n→n。DNA分子數的變化是：2n→4n→2n→n。數據圖表能直觀地呈現數據及數據的變化，學生能快速地記憶數據的變化，染色體數和核DNA分子數減數分裂開始都是2n，結束時都變為n。并可以根據數據的變化理解減數分裂的關鍵是：染色體（實質是組成染色體的DNA）只復制一次，細胞連續分裂兩次，結果導致形成的成熟生殖細胞中染色體數和DNA數都比原始生殖細胞的減少一半。

三、應用生物模型培養學生發散思維的能力

學生在面對一段抽象文字的時候，容易把注意力集中到文字的理解上，從而忽略了知識的延伸。把知識變成模型以后，這個模型已經概念了文本的所有的知識，此時，學生便可以把注意力放到理解文本以外的內容上，可以延伸知識。教師可以引導學生借助生物模型進行發散，挖掘生物知識，找到學習的方向。

學生將一段文字歸納為生物模型后，可以借助圖形來發散知識，思考相關的生物問題。

比如教師可引導學生利用人教版高中生物必修1中有絲分裂細胞周期模型，讓學生思考以下幾個問題：第一，細胞分裂可分為幾個階段？每個階段的計算周期依據是什么？學生經過思考，可以理解每一個細胞分裂，可以以子細胞分裂出來為一個周期。當子細胞分裂出來后，自己就是一個母細胞，可以再次分裂。第二，母細胞與子細胞是完全一樣的個體嗎？它會把哪些基因傳遞給子細胞？學生經過思考，可以回答母細胞與子細胞的基因數量，體積、形狀一樣，子細胞就是母細胞的復制體。第三，擁有哪些特征的母細胞可以直接分裂傳承，哪些特征的母細胞不能直接分裂傳承呢？要回答這個問題，學生就必須了解母細胞的分類問題。教師可以引導學生結合模型中細胞有絲分裂的每個環節挖掘知識，直至完全理解圖中每個環節的知識。

結 語

教師要在生物教學中這樣引導學生完成生物建模學習：第一，要引導學生學會科學地閱讀文本，建立抽象的生物模型。學生要學會學習關鍵詞、將知識分類、提煉每類知識的重要內容。學生只有學會建立模型，才能理解如何閱讀生物模型。第二，要引導學生應用生物模型科學地學習生物知識。學生要學會應用分類記憶的方法高效地記憶知識，學會記住生物模型中的數據，學會分析數據的變化。學生學會閱讀模型以后，就能從宏觀的角度理解生物知識。第三，當學生理解了宏觀的生物模型以后，教師要引導學生發散知識，理解生物模型中每一個知識的關鍵，發掘知識結構的不足，定向地學習知識。只要教師引導學生學會應用生物模型來學習知識，就能提高學生學習生物知識的能力。

[1]蔡書學,張艷.生物學問題分析模型構建與提高學生學習能力初探[J].中學生物學, 2012，28(9)：28-30.

林忠，男，1969年生，漢族，福建師范大學生物學本科畢業，現為中學一級教師，從事高中生物教學工作，主要研究高中生物學科的有效教學。