基于核心素養的高中生物模型建構教學策略

■江蘇省鹽城市明達高級中學 周建蘭

核心素養集中體現出生物學科的育人價值，學科育人價值的實現又依賴于教學。這就需要我們對高中生物教學進行優化，確立核心素養視角，并基于學生生物核心素養發展的需要，深入推進生物模型建構教學，引導學生自主建構模型，從而在模型建構的過程中，受到思維觸動、體悟生物學習的科學方法、自主建構并內化生物概念、解構生物結構、洞悉生物原理、發現生物學規律等。可見，高中生物模型建構教學具有很強的系統性，這就需要我們對高中生物模型建構教學策略進行合理的選擇，使模型建構教學更加貼近生物教學程序，對接學生學情實際，落實核心素養培養。

一、示范教學，搭建模型建構教學支架

目前，不少高中生物教師在實施模型建構教學時，站位較高，往往站在教師的角度去思考問題，忽視學生實際學習能力和教師教學設計之間的能力差異。高中模型建構教學屬于一種教學技術，不僅需要教師掌握模型建構的教學相關理論，具備基本的教學技能，而且需要學生具備模型建構的基本理論，從而實現教師教學結構和學生接受結構的均衡性。這就需要我們在實施模型建構教學的初期，重視示范教學，從而搭建模型建構教學支架，為模型建構教學進行必要的理論和能力鋪墊。

例如，在教學“真核生物細胞的三維結構模型”時，我借助動物細胞，先進行示范教學，結合“真核生物細胞的三維結構模型”，引入模型概念，并對學生進行較為系統的模型相關知識教學，包括模型的基本類型、模型建構過程中應該遵循的基本原則等。在示范教學的基礎上，再進行學生“按圖索驥”，嘗試建構“真核生物細胞的三維結構模型”。學生在模型建構前，對需要的材料、程序和基本要求進行討論，確定材料和需要的工具，明確細胞器的連接方式、不同細胞器的顏色設定、細胞器基本結構及其特點等。在做好上述準備的基礎上，以小組為單位，協作建構真核細胞結構模型。最后，各個小組之間進行模型展示，并基于展示的模型進行評價，包括建構特色和不足，從而提出完善模型的建議，進行二次乃至多次建構。

這個環節，充分解讀學情特點，從而根據學情和模型建構教學存在的知識和能力差異，借助教師提供的模型進行示范教學，讓學生借助直觀的模型，完成對模型建構基本概念、基本知識的了解，模型的運用大大降低了理論教學的難度，也使理論教學由抽象走向直觀，幫助學生逐步建立起空間概念；在此基礎上，引導學生對模型進行解構，以模型為抓手引導學生進行模仿式建模，使學生建模獲得支架，從而引領學生在借鑒、模仿中，對模型建構獲得系統性的認識。采用小組學習的方式，發揮學生協作學習優勢，較好地培養了學生合作學習意識，并降低科學探究的難度。通過示范教學，學生對模型建構教學基本理論、概念，以及模型建構的基本流程等，取得了較好的認識，為學生自主建構搭建了較好的平臺。

二、模型類比，實現模型建構教學遷移

高中生物教學中，涉及很多概念，這些概念是學生學習生物的理論基礎，也是學生建模的必要條件。鑒于高中生物理論教學的抽象性，我們可以運用模型導學，通過模型建構，或者借助模型進行理論教學，讓學生經歷從理論到建模，再從建模到理論的完整教學程序，實現模型建構教學遷移，使生物知識和建模互為支持。

例如，在教學“大腸桿菌數量變化”時，如果按照傳統教學程序，直接實施教學，不僅教學難度很大，而且學生難以實現及時地內化。在教學時，我利用信息技術手段，展示“澳洲野兔倍增”曲線圖，引導學生探究其增長的原因，推測增長的大致曲線圖，從而探尋其中隱藏的規律。在此基礎上，假設此種情形和“大腸桿菌增長”存在相似性，從而根據“澳洲野兔倍增”曲線圖推導出數學模型。這個環節的教學，先借助學生容易接受的“澳洲野兔倍增”曲線圖，并借助學生既有的數學知識，推理出數學公式，從而為本課教學內容進行較好的鋪墊；在此基礎上，借助類比的方式，在“大腸桿菌數量變化”和“澳洲野兔倍增”之間建立起關聯性，從而使模型建構教學實現遷移，從而得出公式。這一過程，借助模型之間的相通性，引導學生探索數字背后的規律，促進學生對所學知識的理解，并促進學生思維能力和探究能力發展，并激發學生對生命規律和活動的探究愿望，強化學生生命觀念，指導學生嘗試運用所學知識解決實際問題。

三、活用類別，提高模型建構教學活性

高中生物模型建構在時，不少教師對模型建構教學存在思維定式現象，往往拘泥于某一種模型，不能靈活地凌駕于多種模型間，從而導致模型建構教學效率低下。因此，基于核心素養的高中生物模型建構教學，要重視模型的不同類型，從而根據不同的教學內容，以及不同的課型特點，靈活地運用模型。

例如，在教學“走進細胞”復習課時，細胞涉及的知識點相對復雜，如果不注重知識點之間的架構，學生難以對本課內容進行系統的建構。鑒于復習課課型特點，我擬采用概念圖，它不僅直觀形象，而且在表達信息時能夠做到簡明。于是，我引導學生抓住“細胞”核心詞匯，作為概念圖的中心，再從細胞類型、結構基礎性原因、生命系統結構等方面，進行知識關聯。借助概念圖，原本散亂、零碎的知識得以有機地關聯起來，形成清晰的知識框架，有利于學生進行系統性的建構，從而提高復習課教學的有效性，學生在繪制概念圖的過程中，無形中完成對本課相關知識的自主建構，這樣形成的知識更加靈活。同樣是復習課“人類遺傳病”的教學，由于本課知識與“走進細胞”知識分布特點和結構特點不同，雖然它也是聚焦核心詞匯，即“遺傳病”，但是呈現出并列式結構關系。因此，我在進行模型建構教學時，采用思維導圖的方式，根據遺傳病類型特征，形成“次生主題”，包括染色體異常遺傳病、多基因遺傳病、單基因遺傳病等，再以次生主題為中心，建構起相關的知識體系。

可見，高中生物模型建構教學要打破單一化思維模式，將模型建構教學推向深入，做到課型不同、知識點不同，采用的類型各不相同，即使是相同的課型，也要根據知識結構特點，靈活地選擇、擴展模型建構教學領域，提高模型建構教學活性。

四、調動想象，直指模型建構教學內核

高中生物模型建構教學本身具有高度的抽象性，如何在抽象和形象之間建立起聯系的通道，這就需要我們調動學生想象力，使想象力成為抽象和形象之間的橋梁，直指模型建構教學內核，引領學生借助想象力自主完成模型建構，并使之成為學生生物探究、思維發展的有效手段。

例如，在教學“有絲分裂”時，我先借助教學視頻，讓學生觀看細胞進行的有絲分裂，再引導學生進行交流，重點交流變化的過程。在此基礎上，再引導學生發揮想象力，根據視頻和想象，繪制出圖式模型，再進行小組展示和交流。在展示過程中進行及時的評價，評價的重點是有沒有突出關鍵詞，是否存在科學性錯誤，從而培養學生模型建構思維和基本能力，并強化學生生物模型建構的嚴謹思想。

五、結語

總之，高中生物模型建構教學對于發展學生學科核心素養具有重要意義。然而，模型建構教學具有復雜性，這就需要我們注重強化學生建模意識，并遵循模型建構教學由易到難的原則，主動對接學生認知結構，尋求學生知識、能力結構和教學內容結構的平衡點，提高學生模型理論素養，并發揮模型在生物教學中直觀、形象性的優勢，實現生物理論教學和模型建構教學協同發展。需要注意的是，模型建構教學必須保持理性的定位，突出學生主體性，將模型建構教學直指學生學科核心素養發展。