建模教學在高中生物課堂中的策略研究

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模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作出的一種簡化性的概述性描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的，尤其是在高中生物的課堂當中有些復雜的問題，需要借助具體的實物或者是其他形象化的手段來進行描述，把抽象的物體變得更加地簡單化。建構模型的教學方法是高中生物課程標準對學生提出的具體能力要求，建造模型的主要價值是讓高中生能夠嘗試建立模型，體驗建立模型中的思維過程，領悟相關的實驗方法，從而能夠鞏固自己對于生物學當中概念的理解，幫助自己可以形成更加正確的價值觀念，用科學的態度來對待高中生物課程的學習。

一、通過合作小組，初步構建學生的建模意識

合作小組模式在高中生物模型構建的教學當中發揮著重要的作用，是不可缺少的教學手段之一。對于生物教師來說，通過合作小組模式，在課堂上給予學生們更多的學習意識，讓他們能夠在自由的學習空間當中提高自己的建模意識，初步的對高中生物抽象化的知識有了解，幫助學生們更好更快地掌握高中生物的知識點。[1]

例如，在“真核細胞三維模型構建”的教學當中，這次教學的目的是為了讓學生們通過制作真核細胞的三維結構模型能夠進一步的體驗建構物理模型的過程。首先，教師需要對班級的同學進行合作小組的分配，使每一組成員的學習水平相當更好地完成本次的學習任務。緊接著，教師需要從相關知識的背景出發向學生的表述：細胞是一切生物活動的基本結構和功能，單位根據細胞的結構可分為真核細胞和原核細胞，由真核細胞組成的生物為真核生物，動植物和真菌都是真核生物。然后，讓每組學生根據實際情況來選舉材料，用各種彩泥或者是面團捏造各種細胞器，用明膠做細胞質，并且能夠通過一千毫升的燒杯、玻璃棒、電爐、大頭針來制作細胞質，固定各種細胞器，其次，再用直徑約兩毫米的塑料吸管來制作細胞的中心體。最后，每組成員在建立征服細胞模型的時候，要注重細胞與細胞器之間、以及不同細胞器之間的大小比例以及相應的空間位置，通過構建模型系統，讓學生們進一步地認識到：原核細胞中沒有核膜遺傳物質，其中在一個沒有明確界限的區域。

二、通過分層教學，提高學生建模實驗的動手能力

利用分層式的教學模式，可以幫助學生們進一步對高中生物的復雜化的知識變得更加地簡單化，讓教師可以對不同學習程度的學生展開因材施教，更好地完成生物的學習要求，不斷地提高學生建模實驗的動手能力。[2]

例如，在“DNA 分子的結構”相關知識點的講解當中，首先，教師需要對本節課的教學內容來設置教學目標和教學層次，第一個層次是讓所有的學生能夠初步地認識DNA，并且在掌握核酸的元素組成等相關生物知識以后，可以認識到有絲分裂和受精作用等細胞學的基礎知識，能夠清楚地寫出染色體的化學組成，懂得DNA 是其主要的遺傳物質。然后教師在對學生們提出問題：DNA 的兩條鏈為什么是顯反向平行? 讓學生們對這些問題展開討論，通過假設的方法來運用所學的知識進行猜測。第二個層次是學生們在掌握DNA 分子結構主要特點之后，為了提高學生們的邏輯思維能力，教師用多媒體，以學生探究來自做DNA 的模型，并通過實物投影儀，讓學生們展示自己的創作作品，更加深入地討論DNA 的結構特點，而學生們在創作作品是可以組裝一個核苷酸模型或者是組裝脫氧核苷酸長鏈，使學生們能夠進一步明白：DNA 的特異性就體現在堿基的排列順序中，所以要保重堿基對應的穩定，要將其排在內側里。

三、通過情景導入，培養學生們養成科學的實驗態度

教師通過情景導入，進一步提高學生們對高中生物的理解，并且在構建模型的過程中能夠運用一種嚴謹的學習態度對待實驗內容。高中生只有養成科學的實驗態度，才能夠從每次的生物實驗中獲取新的知識，不斷豐富自己的理解。

例如，在“生物膜的流動鑲嵌模型”這一課內容的學習中，首先，教師可以利用多媒體的形式向學生們展現物質跨膜運輸的發展歷程，讓學生們能夠對雙分子層、單位膜模型和流動鑲嵌模型有更加深刻的了解，緊接著，教師在利用相關的生物軟件向學生們展示生物膜的流動鑲嵌模型，學生們通過觀看動態的模型能夠了解到生物膜的運動是側向擴散、旋轉運動、伸縮運動、翻轉擴散、左右擺動、旋轉異構運動等六種方式，進一步地探索出膜脂膜、蛋白及膜糖分布的不對稱性，導致了膜功能的不對稱性和方向性，從而保證了生物活動的高度有序性。

總體來說，為了更好地開展生物課堂，教師還需要創設多元化的教學方法，通過構建模型的形式幫助學生們加強理解和記憶，讓他們能夠時時刻刻感受到生物學在生活中的重要程度，提高自己的學習意識。