小有所獲的《模型建構》

張穎

【摘要】模型方法是人們認識自然界和培養科學思維的重要方式，模型提供觀念和映象，是超吸引的生動的感性材料，是知識結構的重要組成部分。模型建構活動，其主要價值是通過嘗試建立模型，體驗建立模型中的思維過程，領悟模型方法，并獲得或鞏固有關生物學概念。模型可以分為物理模型、概念模型、數學模型等。

【關鍵詞】模型建構 ?認識自然 ?科學思維

【中圖分類號】G633.98 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）13-0226-02

模型建構需關注的三個問題：把學生帶到哪里（教學目標）;怎樣把學生帶到那里（教學過程與方法）;如何確信你已將學生帶到那里（學習結果的評估）。

同時針對我校一部分學生無學習興趣，沉迷于游戲、手機等，我們進行《模型構建》的課題研究，以提高他們的學習興趣，經過一年的摸索，我們課題研究確有成效（得益于我校A、B、C三個層次的分班教學），希望能引起同類學校同仁的共鳴。

一、充分挖掘教材，依托重點知識，適應高考需要

教材中典型的生物教學模型十分有限，依托主干知識的更顯得鳳毛麟角。現今的教育雖提倡素質教育，但仍離不開高考指揮棒，所以生物模型教學不僅僅是走走形式，還得依托重點知識，能解決考試問題。故在模型教學中應遵循以下原則：

1.易操作原則（分層教學，不同班級采取不同的方式）

高中生物課時在理科中最少，在課堂上經不起“折騰”，要能快速進入主題。若是給學生講一節課模型一節理論，理論知識和練習的處理就只能壓縮，不能適應高考需求。例如，DNA分子的雙螺旋結構模型，教師畫出其平面結構，學生基本就能理解其內涵了，若是讓A班學生動手去做結構模型，可能要花費大量的課堂時間，不能有效解決學生的問題，得不償失。但對C班學生很有必要，我組另一位老師在C班進行了一節的DNA分子的雙螺旋結構模型構建，就連平時喜歡睡覺玩手機的學生也興致勃勃地參與其中了。

2.依托重點知識，解決問題原則

必修一《蛋白質結構和功能》是《細胞與分子》模塊教學的重中之重，為了更好理解本節知識，可積極探索構建生物模型進行教學。在教學過程中，可讓學生站上講臺，來展示氨基酸的結構及脫水縮合形成肽鏈的過程：首先請一名同學上臺，以學左手代表氨基右手代表羧基，頭代表R基，腳代表H原子，身體代表中心碳原子;然后，請第二名學上臺，手拉手站成一排，握手處代表肽鍵，二名同學構成二肽;依次類推，多名同學站成一排構成多肽，此排學生就是肽鏈。這樣構建的物理模型生動有趣，學生主動參與度高，且能很好的掌握重難點知識。

3.充分調動原創

新課程實施以來，課堂變活了，一定程度激發了學生的學習興趣、學習熱情和主動精神，但在“參與”和“活動”的背后，卻透露出浮躁、盲從和形式化傾向，學生內在的思維和情感并沒有真正被激活。

我組一生物老師在班上做過對比，讓學生下去完成DNA雙螺旋結構模型，很多學生沒能完成（認為結構很簡單但動手做又麻煩），不太愿意即使做了也很粗糙，也不利于學生觀摩。然而，讓學生站上講臺，展示氨基酸的結構特點時，學生的積極性很高，也吸引了全部同學認真觀摩，這就很好的調動了學生的積極性，也就能高效學到知識。

4.主動構建模型，解決疑難問題

模型建構即探究原型的本質和特征，將復雜的原型簡約化和直觀化，對抽象的概念進行邏輯轉換，并加以總結，從而得到自己的理解。教師應積極引導學生運用熟悉的模型去學習深化。例如，在《遺傳的基本規律》教學中，雜合子自交N次，子代雜合子出現的概率=1/2n，學生很容易掌握;那么自交N次，每次去掉隱性純合子，子代雜合子的概率又該如何計算呢？可引導學生步步為營，構建數學模型：子代純合子概率=1-雜合子概率，顯性純合子等于純合子的一半，所以，去掉隱性純合子后，雜合子的概率=雜合子概率/（顯性純合子概率+雜合子概率）;以簡單的模型基礎，最后疊加得到較為復雜的模型，就沒有那么難以理解了，抽象的教學難點也化解了。

二、模型構建無處不在

概念模型比較抽象，有大量的文字需記憶，但理科生不喜歡，因此我們老師得化繁為簡，尤其對于A班的學生。關于細胞膜的功能，先以一首小詩助記憶：是誰，隔開了原始海洋的動蕩;是誰為我日夜守邊防;是誰，為我傳信報安康？沒有你，我一個小小的細胞，將是何等的模樣？通過隔開、守、傳信就較容易的記住了細胞膜作用，通過此，我們可以將生物膜系統的功能通過一個簡單的概念圖展示概念模型的構建書本上很多，比如概念模型在能量流動分流和相關計算中的應用等等。

三、實驗改進、習題講解等模型突現

1.蛋白質脂肪鑒定實驗改進

在此改進實驗中，這是C班學生給我的驚喜，完全是廢物利用，用酒瓶蓋和口香糖紙等做成的風鈴，將蛋白質、脂肪的液體實驗改成了載體實驗，她當時是以變魔術的方式給我們展示的，非常有趣。更讓我感到意外的是她問我：“老師，我這屬不屬于模型構建？”這只是模型談不上模型構建，但我依然很欣慰她能有此問題和發現，作為C班的學生能夠積極地參與我們的課題研究，說明我們這半年的模型構建課還是有收獲的，老師的幸福很簡單，只要學生愿意學，愿意進步，雖然不能展翅高飛，但我們的孩子能承歡膝下也是一種幸福！

2.習題講解

在《基因工程》習題講解中，對重組質粒的構建以及自身環化的問題可現場做模型，對于學生理解非常直觀。

3.實驗模型

在探究細胞大小與物質運輸關系實驗中A班學生對其進行了一定改進，學生不光探究細胞大小還探究了浸泡時間長短同物質運輸的關系。

模型構建真是無處不在，對于模型構建，并不是整堂課都進行，一個概念，一道習題，一個實驗隨時都可能誕生模型。