淺議高中生物建模

張安波

摘要：建模是一種常見的教學手段，作為自然科學的生物很多知識點都需要模型的構建和講解，通過模型的分析，能夠更加深刻的了解知識，掌握規律。同時，學會科學的建模是每一個學生需要掌握的能力。本文論述高中生物教學中建模的意義以及操作中的誤區，并提出改進策略。

關鍵詞：高中生物 模型構建 建模思維 科學認知體系

高中生物需要培養學生的想象能力和邏輯思維能力，教學過程中通過生物建模可以將抽象的理論具體化，大塊的知識體系精巧化，通過對模型的認知再聯系教材內容進行加強理解嗎，然后運用，不但能培養學生的能力，還能夠建立科學素養，體現建模的意義。

現在各種類型的生物建模也廣泛的應用于生物課堂教學之中，但也有一些誤區。一些模型的建模不科學，運用不當，對學生造成負擔或者錯誤引導，反而起到反作用，因此，科學的建模，合理的使用才是推動生物教學的有效手段。

一、模型的構建

各種學科的教學中都需要模型。所謂模型是人們按照科學研究的特定目的，在一定的假設條件下借助具體的實物或者其他形象化的手段或者思維模式等抽象的形式再現原型課題的某種本質特征（例如客體的某些結構、功能、屬性、關系、邏輯等）的一種方式。模型的建立能夠有效的把抽象的事物直觀化，讓人們具體的了解深奧的事物，形象化的模型更容易引起人們的認知欲望。建模是科學研究和教學的常用方法。生物作為自然科學更需要大量的建模教學。生物模型主要分為物理模型，比如實物、圖片等，常用的細胞模型，DNA分子模型。概念模型，以圖表文字等描述原理的模型，比如中心法則，細胞呼吸示意圖等。數學模型，是通過數學規律展示生物的原理，比如酶的活性與溫度關系的坐標圖，一對雜合子多代自交的公式等等。此外還有軟件模型等等。這些模型既是一種科學研究方法，也是一種思維的模式。

二、 構建生物模型教學的意義

（一）激發學習興趣

純講授生物學理論，既枯燥又辛苦，學生難以理解抽象的知識，學生興趣不高，課堂氣氛也尷尬。無論復雜還是簡單的模型都能夠引起學生的注意，刺激學生的感官，提高學習興趣。實驗室有復雜模型可以課前選擇性的準備，如果沒有教師也可以制作簡單的模型，比如中心體的模型不常見，教師可以用橡皮筋捆綁兩小捆粉筆進行演示，讓學生直觀的認識中心體的結構。也可以讓學生制作模型，收集創意，自行研發，讓學生主動積極的參與。比如可以用磁鐵代表氨基酸進行演示，N極代表氨基，S極代表羧基，根據同性相斥異性相吸的原則進行演示脫水縮合形成肽鍵的過程。充滿樂趣的課堂，融洽的氣氛，學生更喜歡學習，由點帶面，帶領學生進入生物科學的知識海洋去遨游。

（二）培養學生創新能力

高中生物主要是微觀細胞學，分子學還有宏觀的生態學，與分類學關系不大，所以更需要建模來體現。對于模型，實際就像看電影一樣，仁者見仁，不同的學生對于同一種事物沒想法和思維會有所不同，這需要教師教學中允許求同存異，合理科學的進行引導。同時，不僅僅指導學生能夠觀察了解模型，進行關聯，還要鼓勵學生創新，制作和擴延模型。自己能夠建模，首先需要扎實的生物基礎，加以自己的理解創新，才能建立科學的模型。科學素養是生物教學需要培養的能力之一，創新是科學的基礎，所以建模過程也是科學能力培養的過程。

三、避免構建模型教學陷入誤區

生物教學中建模雖然優點明顯，很多老師在建模中也存在很多的錯誤：

（一）過度使用模型

模型的目的是為了直觀的展示原理和微觀事物的構造，讓學生快速掌握知識，了解課本內容。如果教材內容簡單，不一定需要復雜模型有其數學模型的應用。教學過程中有些老師過度使用模型，簡單問題復雜化，給學生造成負擔，引起更多的迷惑，無形中增加了學生的學習壓力。因此，合理使用建模才是科學的。不要濫用。

（二）重視傳授模型，輕視自建模型

俗話說“授之以魚不如授之以漁”，現在很多現成的生物模型，許多老師都是拿來即用，沒有改進和創新過程，也不要求學生進行建模訓練，純是傳授過程，學生都是被動的接受，這種模式會抹殺學生的創造能力，慢慢學生也會失去學習興趣，所以應該學會自建模型或者改進模型，讓學生了解建模的原理和過程，從而提高自身的綜合能力。

（三）固步自封，不求上進

科學是不斷發展變化的，很多老師掌握一個好的生物模型就一直套用，不改進，甚至教材修改了，題目題型變了，還是用老的模型去講解。這種不學習不改進的模式是錯誤的。科學的精神是不斷的探索和創新。沒有完全不變的事物，所以建模過程也是永無止境的，沒有最好，只有更好，教師要不斷的學習和改進教學方法，也要不斷的建立更好的生物模型服務于教學，也為學生做好示范作用，讓知識和能力不斷進步。

總而言之，生物建模有助于學生快速掌握知識，理解抽象的概念，也培養學生科學的精神和創造能力，提高生物學科的邏輯思維能力。教學中，教師要科學合理的運用生物模型，不能濫用，也不能固步自封，不求進步，用發展的眼光看待建模，鼓勵學生自己建模解決問題，為培養高素質人才打下基礎，鍛煉學生能力，提高學習成績。

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（作者單位：山東省泰安市寧陽第一中學）