物理模型在高中生物教學中的運用

黃聰瑩

摘 要：高中生物學課程的的基本目標就是培養學生的核心素養。生命存在的意義、科學性的探究思維以及生物學科的核心素養。這些都明確表明了模型構建的思維定式，要求學生在學習生物的過程中合理地進行物理模型的構建與運用，從而真正了解生物學科的教育理念以及規律，也讓學生明白生命存在的奧秘與規律。

關鍵詞：高中生物;物理模型;教學

生物學是一門研究生物體結構與生理的一門學科。生物絕大部分知識內容是微觀不可見的，生理部分與調節內容更是復雜多變。所以在生物這一學科的教學過程中，需要把抽象的物體具體化，把微觀的結構宏觀化，因此我們就可以運用物理模型來實現相應的教學內容。通過學生從設計思維模型開始，通過一系列的歸納與總結，并且在實際的模型中吸取知識，并通過不斷地改進與完善。進而使學生對生物的本質特征以及理論概念進行更好的掌握。

一、基于物理模型構建教學的現實需求

世界上有許多教育大師們都非常重視模型教學方式在教學中的合理運用價值，尤其是強調了物理模型在生物科學教育領域的重要性。當前我國許多高中的生物教師已然適應了傳統的教學模式，在物理模型構建活動中缺少一定量的教學策略、教學手段等教學知識內容，我們教師在課堂上有時直接采用灌溉式的教學模式直接給學生講解物理模型怎樣運用與生物教學，或者通過多媒體的教學技術來給學生進行教學，但這樣的教學方式只局限于學生對知識的欣賞。其對于知識的運用尤其陌生，所以從學生的角度來講，這樣理論化的知識概念教學有點欠佳，對于學生生物的學習有點牽強，缺乏相應的實踐動手運用能力，很難實現高中生對于生物理論知識的掌握與理解，更別說是技術能力的提升了。這樣學生物理模型的構建能力知識是得不到提升的，從而無法體現學生在課堂上的主體性，所以我們老師要在高中生物教學中充分發揮模型資源及其教學功能是有必要的，在高中生物教學中進行模型構建教學，對學生核心素養的形成以及提高生物教學的有效性都具有十分重要的意義。

二、物理模型的構建及教學設計研究

教學的初衷就是培養學生思考的方式以及提高其分析問題、解決問題的能力，進而提高其核心素養。在進行構建相應的物理模型教學時，老師首先要根據學生的學習特點，以及相關的教學內容選擇合適的模型，同時根據相關模型講述相關知識，使學生能夠通過模型直觀的了解相應的生物知識結構，降低生物習習難度，提高學習效率。

例如，在構建高中人教版細胞的基本模型時，教師選擇動物細胞和植物細胞結構模式圖和相對應的結構名稱示意圖等來幫助學生理解相應的結構特點同時也可以通過制作相應的動植物內部工作的模型來激發學生的空間想象力，使學生能夠更加直觀地觀察到各個名稱在細胞內部工作的流程及相應的排布。而我們教師對相關的物理模型的選擇，首先不能脫離生物課本的教學內容，同時還要結合學生的學習特點來進行教學，在教學過程中教師還可以提供細胞核模型讓學生分析。同時老師還要鼓勵學生嘗試初步建立檢驗相關模型，此外還可以通過實驗探究，了解相關性質，并對相關模型進一步完善，達到能夠熟練運用模型的目的。在這個過程中，老師可首先對相應物質的生物原理進行講解，同時還可以進行適當的拓展，如動植物細胞的不同之處及不同工作的原理，為學生在進行實驗探究和知識系統規劃時提供便利。同時為便于學生理解，老師還可以借助多媒體放映手段，播放相關視頻模型，展現內部工作的過程，為學生進行物理模型的合理運用，提供便利的條件。

三、對相關模型進行評價，了解使用條件

在培養學生物理模型認知能力的同時，為進一步提高學生的學習效率，老師可以對相關模型進行評價，了解使用條件，拓展學生知識面，幫助學生更好地構建生物知識體系，結合相關的實驗教學，使學生直觀了解相關生物知識。

物理模型的構建應考慮到生物學科抽象與復雜的知識性特點，這些應該是生物教學課程的一部分重點關注的內容，使學生在學習中易于判斷。有些簡單清晰的生物內容，學生學起來比較方便，就沒有必要大費周章地建立物理模型了。物理模型的構建還應當考慮到學生的實際應用的能力，把構建的要求降到最低，不能選擇遠遠超過學生的能力理解范圍外的內容。在這樣的相關背景下，合理的選取物理模型構建的內容應引起高度重視。

總而言之，若想使學生直觀地了解生物知識，就必須對學生進行物理模型認知的素養培養，首先需要老師選擇合理的物理模型，再結合高中生物素材、根據學生特點來講述相關內容;其次，根據生物教學內容的多方面來進行考察，對課本內容進行系統的整理，進而進行探究性研究。在高中生物課程標準中沒有專門提出“模型與模型方法”及其對學生的要求，但模型的思想與方法在教材具體的內容與活動中有所呈現。

參考文獻：

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