巧用建模思維，讓高中生物教學更高效

孫三勇

建模是一種思維方法，簡單說就是把抽象的、看不到的、內化的思維流程建立一個可以看見、具體可感的認知過程的模型。建模的過程實質是由已知向未知探索的過程，是幫助學生在舊知識的基礎上建構新知識的過程，是不斷促進學生對知識不斷加深理解的過程。建模思維尤其適用于知識量不斷加大，難度不斷加深的高中教學。

一、營造建模思維的課堂氛圍

建模思維以學生的思維開始，在思維的過程中建構知識體系的模型，從而不斷加深對當前知識的理解和掌握。建模思維強調的是學生的自主思維，因此給學生創造適合他們的思維環境是建模的基礎。

在“物質跨膜運輸”的實例一節的教學中，在初中生物教學和前邊章節的學習中，學生們頭腦中就存在生物實驗探究的一般方法：提出或者發現要實驗探究的問題，做出合理的假設；設計并完成實驗探究；觀察、分析、整理實驗結果并表達交流；然后再探究、再交流。因此，上課，教師以演示實驗墨水滴入水中引出分子在不同的液體中的運動方式導入課堂，然后引出本節課要探究的問題：兩種不同的溶液被半透膜隔開，分子如何運動。在此基礎上，教師通過多媒體視頻演示實驗過程，學生觀察實驗，并閱讀教材中關于實驗的相關知識，同時交流討論、總結、歸納，最后得出關于滲透的條件、作用、原理等相關知識。

二、立足解決問題的建模目的

基于問題解決的教學模式是建模思維的主要學習方式。教學過程中，應該首先培養學生的問題意識，鼓勵學生搜集、整合知識素材，自己發現問題，積極思維，積極建模，解決問題。

在“細胞核——系統的控制中心”的教學中，這節課的教學重點就是明確細胞核的結構和功能，教師首先設置問題情境：“同學們，我們都希望自己更加的漂亮，更加的美麗，在如今科技發達的社會，你們覺得我們夢想能夠實現嗎？”教師貼合學生心理的問題的情境，抓住了學生的注意力。“下面我們先觀察幾組實驗，然后再回答這個問題。”教師運用多媒體播放美西螈核移植實驗的過程，引導學生觀察、交流，結合自己原有的知識經驗進行知識的遷移，回答老師的問題。在明確了細胞核的結構和功能后，為了讓學生能夠從整體上把握亞顯微鏡下細胞的基本結構，并且在頭腦中構建結構和功能相統一的知識體系，教師引導學生依據自己的思維制作真核細胞的三維結構模型。

這節課細胞核的功能和結構，是后面關于遺傳知識的基礎，學好了這節課就為以后學習遺傳奠定了堅實的基礎。但是高一的學生生物知識還相對比較薄弱，如果教師過多的擴張和延伸不但起不到想要的結果，還可能給學生造成認知上不必要的障礙，但是構建知識體系模型就解決了這個矛盾。

三、用好建模的工具思維導圖

高中生物很多基本的概念，基本的原理是非常抽象的，這些概念和原理它們的外延、內涵包含的信息量也非常大，學好高中生物，要求學生具備比較嚴密的邏輯思維和視角廣闊的發散思維，思維導圖能把抽象的思維流程形象化、簡潔化，便于學生的記憶和理解。

在“基因突變和基因重組”一節的教學中，教師首先在多媒體大屏幕上用思維導圖的形式顯示本節課的重要內容。基因突變的思維導圖，教師設計成了章魚的形式，章魚的身體代表著本節課的第一個中心——基因突變，然后章魚的各個爪子代表著由基因突變延伸出來的各個問題。章魚的思維導圖色彩鮮明，惟妙惟肖，從視覺上就抓住了學生的注意力，激發了學生學習的興趣。然后在此基礎上，教師引導學生閱讀思維導圖上的文字，從整體上把握基因突變要學習的內容。課堂進行的過程中，又從基因突變的意義引出一個小章魚“基因重組”，再往外延伸基因重組的相關知識。

這節課包括兩部分內容：基因突變和基因重組，兩部分內容又涉及到很多的重點內容，比如基因突變就涉及到基因突變的概念、特征、突變的原因和意義等。如果教師泛泛的，平鋪直敘地引導學生從概念、到原因、到特征、再到意義，學生的知識體系就非常的散亂。那么思維導圖的運用就幫助學生解決了這個問題，同時為學生其他章節的學習起到了建模的作用。

四、發展不斷建模的認知過程

應該說建模不是課堂教學的目的，建模的課堂并不是教師引導學生建了一個又一個的模型，記住了一些又一些的生物概念和生物原理，加大了學生大腦的儲存量，豐富了學生的記憶庫，而是不斷的引導所有學生進行積極思維，學會有條理的思考，學會把大腦里儲備的信息進行整理，然后再鏈接到新的知識體系之上，以便更好的進行管理和記憶。

在“細胞生活的環境”一節的教學中，教師充分利用教材里的圖片，引導學生仔細觀察，再引導學生閱讀圖片上的文字，激發學生學習本課的興趣，同時教師板書標題“細胞的生活環境”。這節課涉及到的內容也比較多，并且直接關系到接下來生命活動調節一章的學習。但是學生們對于血細胞以及血漿的基本知識已經有所接觸，并且結合自己的生活對人體體溫的相對穩定的重要性，人體需要攝入營養，排泄廢物等有一定的了解。有了充滿興趣的開始，還有原來的認知經驗，教師再引導學生積極思維，構建新的知識體系，就相對簡單了。在完成基礎知識的理解后，學生嘗試制作人體細胞與外界環境的物質交換模型。

說到底建模的過程就是引導學生參與到課堂獲取知識的過程，是提高學生認識能力的過程，是不斷促進學生健康發展的過程。

現代教學理念的核心是培養學生的思維能力和創造能力，掌握知識只能讓學生思想更豐富，而運用知識學會思維才能為社會創造財富，這才是我們社會發展的推動力量，建模就是發展學生積極思維和創造能力的好辦法。

（作者單位：江蘇省泰州市第二中學）