模型構建在高中生物課堂應用探討

姚振宇

【摘要】 高中生物新課程改革中明確提出模型構建作為高中生物教學的基本內容。高中生物是關于生命，遺傳學的內容，微觀世界的物質綜合知識，文字描述是抽象，多維空間立體的，通過模型構建，將使之直觀，具體，便于剖析難點和重點，有助于學生加深元認知和理解。從某種意義上來說，利用模型以及模型方法教學已經成為高中學生學習生物知識必不可少的方式，充分進行模型構建的教學可提高高中生物課堂的高效性。

【關鍵詞】 模型構建 高中生物 高效性 直觀具體

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2017）07-057-01

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一、模型構建在高中生物課堂中的重要意義和作用

生物教學模型可以劃分為物理模型，概念模型、數學模型。總體而言通過以符號、公式等語言來表征生物學的知識、現象；通過生物原型方面的本質屬性而使對象簡化；通過相關實驗器材或者自制器材來形象展示教學相關內容，具體化。在新課程理念的指導下，教師在此方式高中生物教學實踐中，了解和把握模型的本質和演變方法。較為直觀地反映所學物質的立體構成，細節要素也可以展現，且學生親自參與構建過程，是在一定程度上學習知識本質的過程，有利于理解和記憶。高中生邏輯推理思維快速發展，同時求知欲和好奇心也同樣存在，帶著疑問，在課堂中教師的解析和引導下就會有更深層面的認識，也能夠較為集中精神和積極聽課，模型不僅能在短短的45分鐘的課堂中實現高效的教學和學習，同時讓學生感受到生物課的趣味性，培養參與意識和動手能力、合作能力、引發思考問題行為，這些將一直有助于學生的成長和學習，與實現教學終身教育目的相一致。

二、模型構建在提高高中生物課堂高效性的具體實施過程

（一）物理模型構建

物理模型以生物體具體的形態特征、大小比例、顏色差異等制作模型，是對生物知識的最為直觀、具體和具體模型的構建。在學習真核細胞知識中，教師在講解細胞三大基礎結構以及細胞器結構和功能之后，指導學生進行模型制作，對原型進行模仿制作，化抽象為具體。

1.組織學生討論細節

組織學生分組討論具體的內容，動植物細胞主要包含細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核，細胞質又包含線粒體、內質網、高爾基體、中心體等，考慮到真實的細胞顏色并不鮮艷，可以用不同顏色加以區分，使突出特點，容易辨別。事先討論以確定小組分工合作，有組織，有程序，有目標，有利于培養學生團結互助的能力。

2.選擇和確定材料

讓學生自主選擇材料，引導啟發學生用廢棄的紙張做細胞壁，或者硬紙殼，塑料薄膜作為細胞膜，緊貼在細胞壁上，橡皮泥作為各種細胞器，在制作液泡時選用氣球、小丸子等材料。讓學生發散思維，發展創造性。

3.分享成果，相互鑒賞

正如“一千個讀者就有一千個哈莫雷特”，每一個學生都具有個體性、獨特性，認知和視覺不一樣，思考問題的出發點不一樣，在同一個模型構建中也會有不同的方式，經過分享借鑒，得到教師和同學的認可，會增強自信心，又可以促進相互學習，分析一個模型的過程就又是一次知識回顧過程。文字描述中是都是比較抽象和具有空間立體感的物質，如學生通過動手利用各種工具進行實物的構建，將會在很大程度上直觀具體地認識相關的概念和規律，加深記憶。經過動手、團體討論、親身參與，在課堂中展示自己的作品，附加自己的認知，分享心得，充當小老師的角色。進而以同樣的方式構建有絲分裂和和無絲分裂物理模型。使課堂學習氛圍濃厚，趣味性增強，又可以培養動手動腦，運用知識的能力。

（二）概念模型構建

概念模型能通過分析大量的生物的具體形象，用文字、圖示、符號突出表達對象的主要特征和聯系。在學習用光合作用時用圖解描述光合作用的主要反應過程時，經過概念模型的構建，使得整個過程是統一有機的整體，密不可分通過圖解使概念簡化，加深了對光合作用基本概念的認知，水到渠成。同時嚴謹地反映的相互之間的關系，是可視化的記憶。類似地在學習甲狀腺激素時，引導學生構建模型概述分級調節。培養高中生觸類旁通、舉一反三的能力。

（三）數學模型構建

數學模型是對研究對象的生命本質和運動規律進行具體的分析、綜合，用適當的數學形式如數學方程式、關系式、曲線圖和表格等來表達，從而依據現象做出判斷和預測。例如：細菌繁殖N代以后的數量Nn=2n，孟德爾的雜交實驗“高莖：矮莖=3：1”，如下圖曲線圖關于種群增長規律圖，更為確切的描述是“J”型種群增長的數學模型Nt=N0λt.直觀、明了。應用數學公式具有很強的應用性的特點，對生物相關規律的高度概括，反映了規律的本質和現象。在建模過程和考察過程鍛煉學生從數形中提煉出有用的信息的能力和觀察能力、分析推理能力，同時培養學生建模思維和建模能力，領悟建立數學模型科學方法以及在

科學中的作用。相反，如果是以模型為契機，考察學生的生物專業知識的闡述能力，將會是逆向思維的轉化，引導學生多方向、多維度思考問題，對所學知識靈活運用。

綜上，在充分利用模型構建在生物課堂的應用，可以使生物具體化、生動化、可視化，在一定程度上激起了學生的學習熱情和興趣，培養動手能力，培養模型構建思維，更高效地學習生物學。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]楊傳志.模型構建在高中生物新課程教學中的應用. [J] 中學教學2017（8）：28-29.

[2]田玉娟.數學模型在生物學中的應用. [J] 現代閱讀 2012（10）：137-137