淺談初中生自主開發生物學模型的實踐與思考

馮銳

摘要結合具體案例對初中生自主開發生物學模型的意義及一般過程進行闡述，并嘗試在實踐與反思中總結提高學生自主開發能力的一般策略。

關鍵詞自主開發 生物學模型

中圖分類號G633.91 文獻標志碼B

陶行知先生早在杜威倡導的“做中學”理念基礎上就提出了“教學做合一”思想，主張教師的主導作用和學生的主體作用在“做”這個實踐過程中得到良性的運作，并組成一個有機整體。目前，中學教師也越來越關注模型在教學中的有效使用，但生物學模型的開發者多是教師，而以學生為主體自主開發生物學模型的教學實踐卻為鮮見。筆者現結合蘇教版初中生物教材中的“植物細胞的結構與功能”“人體和外界環境的氣體交換”“人體泌尿系統的組成”內容，例談初中生自主開發模型的意義和一般過程，并嘗試在實踐與反思中總結提高學生自主開發能力的一般策略。

1對“初中生自主開發生物學模型”的解讀

初中生自主開發生物學模型是以初中學生為主體，由學生自己負責設計、制作、創新生物學模型的實踐過程。教師有意識地引導、并逐步培養學生自主開發生物學模型的能力，可以讓學生在已有知識經驗的基礎上，將建模方法內化為自己的認知模式，在“做”中發現、“做”中感悟、“做”中理解，從而獲得認知水平的躍進。這既促進了學生主動探究知識，并在探究中培養和提升初步的建模思維和建模能力，逐步形成簡約、嚴密的思維品質和微觀思維能力，又為中學階段后續性學習中模型構建能力的銜接提供了知識和能力儲備。在整個過程中，學生自主開發能力的形成大致需經歷兩個階段：①簡單模仿，學會模型制作與開發所獨有的方式和方法;②原始創新，開始在原型客體的表現形式上嘗試選用多種材料和多種表達。

2培養學生自主開發模型能力的一般策略

2.1自主開發第一階段，需要學生在模仿中創新

在七年級上學期“植物細胞的結構和功能”的教學中，教師在學生通過課堂的知識學習、實驗的科學探究對植物細胞的形態結構、生理功能之后，布置學生以個人為單位利用課余時間進行“細胞模型”的制作。模型的主題、材料、表現形式均不限，鼓勵自主開發與創新，但要求體現科學性、美觀性、合作性和材料的低碳環保。然后，教師可以作為范例展示自己用橡皮泥、毛線、卡紙等材料制作的細胞模型，并介紹各個結構的選材和表現方法，以供學生進行簡單模仿、原始創新之用。

三周后，學生交上來的自主開發模型幾乎很少有單純地簡單模仿，一定程度上都有或多或少的原始創新，主要表現在確定主題上的創新，有些學生選擇開發制作的是動物細胞模型、動植物細胞對比模型等;選擇材料上的創新，用各種豆類模擬細胞結構，用各種形狀顏色各異的植物種子代替線粒體、葉綠體等細胞結構，用圓形且無色透明的廢棄塑料果凍包裝盒底部做成液泡等;實在是賞心悅目、令人刮目相看。

實踐后的思考：《全日制義務教育生物課程標準（2011年版）》中提出，教師應著眼于學生全面發展，引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，獲取分析和解決問題、交流與合作的能力。模型的自主開發過程本身就是一個科學探究的過程。在這個探究過程中，剛剛步入初中的學生己不滿足于對教師模型的簡單模仿，甚至覺得那是一種無能、不光榮的行為，集中表現出絞盡腦汁、用盡其能地追求獨特、新穎以獲取教師和同伴贊賞的心理需求。因此，他們自己精心地選定對象、選擇合適的材料和方法，并自覺地檢驗模型與實際是否一致，充分體現了學生的自主探究、解決問題的主體地位，既增強了學生變廢為寶、節約資源、愛護環境的環保意識和創新意識，又提高了他們的動手實踐能力，促進了全面發展。

2.2自主開發第二階段，需要教師在引領中放手

到了八年級，學生已初步掌握了模型制作的原則和方法，他們在實踐了一年自主開發模型的經驗基礎上，明顯“老道”的多。在學習完第十四章“神奇的微生物”之后，教師不再呈現示范模型，大膽放手，要求模型開發的主題自擬，只要是與“微生物”有關均可，模型制作的要求及遵循的原則不變，教師只是在過程中進行答疑解惑、引導指點和共同商討解決問題。

在的眾多學生作品中，有做“細菌模型”（圖1）、有做“噬菌體模型”、有做“酵母菌”等等，其中，有一個不單單呈現酵母菌的結構，還突出了酵母菌的出芽生殖過程，連續呈現了完整的生殖過程（圖2），這有效實現主動探究學習與凸顯重要概念傳遞的意義，真是令人嘖嘖稱道。

實踐后的思考：在模型制作活動中，教師放開學生的手腳，激發他們大膽地設想，真正感悟到了初中生所具備的思維活躍、善于發現、有強烈的探究和創作欲望、形象思維能力較強，且可塑性大的特點。應該說教師的放手程度決定了學生創新舞臺的大小，學生創造性思維的萌芽需要教師一路的悉心引領和和小心呵護。譬如，學生在自主開發、制作模型后受到教師和同伴的及時鼓勵和科學評價，將有利于今后其能力的持續性發展。具體做法如下：全班共分為8個合作小組進行自評互評，先由每個小組派出一名學生做評委，評委負責打分和點評。在比賽過程中，每個小組派1名學生做代表進行2-3分鐘的模型介紹，要求語言清晰、表達流暢。8個評委根據打分規則：制作的模型大小合適、比例適當、實用美觀、取材容易、操作方便、合作及效果等進行打分，然后評委對模型展示的各方面進行點評，點評內容包括展示模型的優缺點、講解者的展示技能等。各小組學生可以對評委的點評作出解釋、反駁等，充當觀眾的學生也可以發表自己的看法，這樣每個學生都可以參與到評價活動中。學生在歡笑與討論中不僅學到了知識，鍛煉了能力，而且學生間的情感也進一步增強。教師在教學中借助模型制作有效實現主動探究和重要概念傳遞的“對接”，落實了課程要求和教學目標。科學探究不僅在教學形式上“很好看”，而且在實現教學目標上“很有用”。

3結束語

模型是學生學習科學知識的重要手段。為學生構建開放的學習環境，把模型的自主制作與開發看作是提供給學生多渠道獲取知識、并將學到的知識加以綜合應用于實踐的有效途徑之一，意在改變學生單純地被動接受知識的學習方式，促進他們形成積極的學習態度和良好的學習策略，培養創新精神和實踐能力。同時，學生學習方式的改變也必將引起教師教學方式的改變、促進了教師的專業化發展。在生物學模型的自主開發過程中，教師將成為學生學習的促進者、組織者、指導者和合作伙伴，有利于建立新型的師生關系，為學校校本化課程的建設提供了豐富的資源。今后，引領學生在數學模型和概念模型的自主開發上還有待于教師進一步地大膽實踐與嘗試。