探索模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步，許多科學(xué)的研究方法被運(yùn)用于生物教學(xué)當(dāng)中。其中模型方法在其中起到了重要的作用，憑借模型來(lái)描述生命現(xiàn)象以及生命活動(dòng)規(guī)律，是有利于促進(jìn)生物教學(xué)的科學(xué)化。而且使用模型方法來(lái)開(kāi)展生物教學(xué)，能夠促進(jìn)學(xué)生更好地理解生物知識(shí)。因此，本文以探索模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用為題展開(kāi)積極討論。

關(guān)鍵詞：探索模型;高中生物;教學(xué);應(yīng)用

隨著教育改革的推進(jìn)，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)受到教育學(xué)者的關(guān)注，因此，在提倡素質(zhì)教育的今天，教師應(yīng)該注重學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。而生物學(xué)科作為一門(mén)研究自然生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)科學(xué)，更應(yīng)該注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的生物素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面健康發(fā)展，由此將生物學(xué)模型的方法運(yùn)用起來(lái)融入了生物教學(xué)當(dāng)中，能夠更有效地培養(yǎng)和提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的觀察力和思維素養(yǎng)，更能夠促進(jìn)教師對(duì)學(xué)生的分析實(shí)際問(wèn)題，解決實(shí)際生活問(wèn)題的思維能力的培養(yǎng)和提升。由此，教師在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生以模型為方法，學(xué)習(xí)新知，形成生物知識(shí)系統(tǒng)，為更好地實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

一、 模型構(gòu)建教學(xué)的特點(diǎn)

在高中生物教學(xué)當(dāng)中，構(gòu)建教學(xué)模型，不僅能夠更好地幫學(xué)生理解抽象的知識(shí)點(diǎn)，還能夠?qū)⑹挛锏谋举|(zhì)以更加直觀的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，而且學(xué)生在積極構(gòu)建生物模型的同時(shí)，也能夠提高自身的思維能力。模型的種類(lèi)可以分為數(shù)學(xué)模型，物理模型，概念模型以及軟件模型等多種形式的模型，在高中生物教學(xué)中構(gòu)建模型要結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜構(gòu)建多元化的模型，以促進(jìn)高中生物課堂教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展。基于高中生物的理論性和實(shí)踐性以及邏輯性，因此在高中生物課堂當(dāng)中，最常用的模型都為物理模型和概念模型。

二、 在高中生物教學(xué)中應(yīng)用生物建模的意義

（一）促進(jìn)生物課堂教學(xué)質(zhì)量的提升

在高中生物課堂有效地建模，能夠促進(jìn)教師教學(xué)質(zhì)量的提升。首先，從學(xué)生的角度而言，構(gòu)建模型能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而憑借生物模型，能夠幫助學(xué)生將抽象化的知識(shí)轉(zhuǎn)化為更加形象直觀的知識(shí)，讓學(xué)生能夠更好地理解知識(shí)，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)水平的提高。其次，從教師的角度而言，高中教師積極構(gòu)建生物模型，能夠有效地革新課堂模式，改變以往注重理論教學(xué)和灌輸式教學(xué)的模式，這無(wú)疑從側(cè)面促進(jìn)了高中生物教學(xué)水平的提高。

（二）促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展

傳統(tǒng)的生物教學(xué)，過(guò)分注重概念理論的講授，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上抱怨增多，覺(jué)得生物知識(shí)太過(guò)瑣碎，這無(wú)疑增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，即便有些學(xué)生能夠在考試當(dāng)中取得高分，但也是由于死記硬背的結(jié)果，對(duì)于生物知識(shí)的真正含義并沒(méi)有理解，只是采用機(jī)械記憶的方式來(lái)應(yīng)付考試。如果教師在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中采用生物建模的方式進(jìn)行高中生物教學(xué)，在一定程度上，能促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的發(fā)展。在高中生物課堂上構(gòu)建生物模型，在一定程度上把課堂還給了學(xué)生，能促進(jìn)學(xué)生生物知識(shí)系統(tǒng)的形成，從而培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力，處理信息的能力，在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生思維能力的發(fā)展。

三、 模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

在高中生物課堂當(dāng)中采用模型教學(xué)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了有意義教學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生把新的學(xué)習(xí)知識(shí)與以往的經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的有意義教學(xué)，同樣也引導(dǎo)教師將以前的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)在的教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)了教師的有意義教學(xué)。學(xué)生在大腦當(dāng)中擁有生物模型，為其學(xué)習(xí)新的知識(shí)提供了必要的準(zhǔn)備，基于以往學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)同化或者是建構(gòu)新的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在學(xué)生頭腦當(dāng)中獲得了新的定義、新的意義，促進(jìn)了學(xué)生的深刻理解。由此，可以從以下4個(gè)方面，在高中生物教學(xué)當(dāng)中構(gòu)建模型。

（一）構(gòu)建生物模型，搭建新知教學(xué)平臺(tái)

大部分高中生物內(nèi)容多為理論性的知識(shí)，這就決定了高中生物學(xué)科具有知識(shí)繁雜、龐大的特點(diǎn)。而將模型運(yùn)用到生物教學(xué)當(dāng)中，能夠有效地幫助學(xué)生分析和理解生物現(xiàn)象，更好地掌握生物概念，加快學(xué)生學(xué)習(xí)新知的速度。教師在教授新知識(shí)的時(shí)候，尤其是理論概念時(shí)，可以有效地運(yùn)用概念模型法，將抽象的知識(shí)化為形象具體的知識(shí)，便于學(xué)生理解。形象生動(dòng)的知識(shí)能夠?yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)一個(gè)惟妙惟肖的圖模型，讓學(xué)生自行觀察并得出答案，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以高中生物“光合作用”教學(xué)為例，教師在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中可以為學(xué)生構(gòu)建4種模型：第1種為黑暗條件，第2種為微弱光照，第3種為補(bǔ)償點(diǎn)光照，第4種為強(qiáng)光，引發(fā)學(xué)生積極討論，并通過(guò)觀察封閉容器內(nèi)綠色植物在這4種情況下，氧氣和二氧化碳的變化情況，進(jìn)而讓學(xué)生順利完成構(gòu)建活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)構(gòu)建模型發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而讓學(xué)生理解光合作用情況下能量的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

（二）構(gòu)建生物模型，注重整體化教學(xué)

在傳統(tǒng)的生物教學(xué)當(dāng)中，教師采用模塊式教學(xué)的方法，割裂了知識(shí)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的生物知識(shí)是零散的，不成系統(tǒng)的。由此，教師在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中應(yīng)該構(gòu)造單元內(nèi)容之間的模型，這樣不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本單元知識(shí)的掌握，更能夠幫助學(xué)生理解知識(shí)之間的聯(lián)系，進(jìn)而形成更系統(tǒng)化的知識(shí)系統(tǒng)。以高中生物必修1“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”為例，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)完本章內(nèi)容以后，教師應(yīng)該采用模型教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本章知識(shí)進(jìn)行回顧和總結(jié)。這時(shí)教師可以采用物理模型，幫助學(xué)生組成各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生明白知識(shí)點(diǎn)之間是相互聯(lián)系的，也是對(duì)立統(tǒng)一的。教師呈現(xiàn)細(xì)胞的概念并教導(dǎo)學(xué)生以細(xì)胞概念為核心，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解，直至完成整個(gè)知識(shí)整個(gè)單元知識(shí)點(diǎn)的回顧為止。比如以細(xì)胞概念為核心，可以分解出細(xì)胞的組成元素，細(xì)胞的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。而對(duì)于細(xì)胞膜，細(xì)胞器，細(xì)胞核三部分學(xué)生又可輻射出更多的知識(shí)點(diǎn)來(lái)填充這三個(gè)知識(shí)點(diǎn)。這樣不僅能夠?qū)W(xué)生所學(xué)習(xí)的知識(shí)連成網(wǎng)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力和概括能力。對(duì)于知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系比較緊密的單元，教師應(yīng)該積極建構(gòu)模型，教會(huì)學(xué)生以一個(gè)知識(shí)點(diǎn)為核心，挖掘出其他知識(shí)，但教師在實(shí)際使用當(dāng)中，一定要注意知識(shí)點(diǎn)之間的區(qū)分性，這樣可以避免學(xué)生在回顧知識(shí)點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生混淆知識(shí)點(diǎn)的情況。因此教師不僅要教會(huì)學(xué)生找到知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系性，更要教會(huì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的差異性，這樣能夠更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)單元內(nèi)容的建模，核心概念的掌握，重點(diǎn)知識(shí)的理解，構(gòu)建知識(shí)之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生更深刻的理解以及更有效的記憶。

（三）以習(xí)題為媒介，實(shí)踐生物模型

在高中生物課堂中適當(dāng)?shù)貞{借習(xí)題練習(xí)，能夠讓學(xué)生提高學(xué)業(yè)成績(jī)，進(jìn)而提高學(xué)生的實(shí)踐能力。但是在應(yīng)試教育模式下學(xué)生過(guò)于追求高成績(jī)，而不得不大量地進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練，習(xí)題數(shù)量多而雜，無(wú)針對(duì)性，再加上高中學(xué)生的壓力較大，學(xué)生不得不根據(jù)各種考點(diǎn)做不同類(lèi)型的生物習(xí)題，這無(wú)疑增加了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。因此，教師在高中生物教學(xué)上應(yīng)該從源頭改變這種現(xiàn)象，學(xué)會(huì)留時(shí)間給學(xué)生做題，讓學(xué)生做有針對(duì)性的題目，讓學(xué)生會(huì)做題，并掌握做題的技巧。在習(xí)題練習(xí)當(dāng)中構(gòu)建生物模型能夠有效地提高學(xué)生的解題速度，從而提高學(xué)生的生物成績(jī)。習(xí)題教學(xué)本身過(guò)于機(jī)械化，就要為習(xí)題構(gòu)建模型增加趣味性，有效地吸引學(xué)生的注意力，從而幫助學(xué)生構(gòu)建習(xí)題模型。以高中生物必修1“酶的作用和本質(zhì)”為例。在引導(dǎo)學(xué)生做練習(xí)題時(shí)，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)有關(guān)本節(jié)知識(shí)的小游戲。比如，首先將全班同學(xué)進(jìn)行分組，并為每組準(zhǔn)備一個(gè)酶作用的模型，讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)弄清楚酶模型的運(yùn)動(dòng)流程，理解酶的作用機(jī)制。當(dāng)學(xué)生充分理解之后，再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，讓他們有選擇性地做練習(xí)。這樣的練習(xí)在一定程度上鞏固了學(xué)生所學(xué)知識(shí)，避免了學(xué)生死記硬背，同樣也使原本缺乏趣味性的生物課堂活躍了起來(lái)。教師注重為學(xué)生構(gòu)建做習(xí)題過(guò)程中的模型，有利于提高學(xué)生的做題效率，促進(jìn)學(xué)生在課堂上的互動(dòng)交流，從而提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。所以教師在習(xí)題課上為學(xué)生構(gòu)建生物模型，能夠有效地幫助學(xué)生打開(kāi)做題思路，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，讓學(xué)生有針對(duì)性地做習(xí)題，從而促進(jìn)學(xué)生理解能力、選擇能力的提高。學(xué)生做有針對(duì)性的習(xí)題，能夠幫助學(xué)生達(dá)到舉一反三的效果，讓學(xué)生走出題海，不再為做題而做題。

（四）構(gòu)建生物模型，促進(jìn)生物知識(shí)系統(tǒng)化

高中生物體系太過(guò)繁雜。為了有效地幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系，讓學(xué)生在掌握課堂重難點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，較好的形成生物知識(shí)體系，教師應(yīng)該打破傳統(tǒng)一盤(pán)散沙的知識(shí)講授，應(yīng)該基于單元知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建高中生物知識(shí)體系，在引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容構(gòu)建體系時(shí)，教師可以借助數(shù)學(xué)模型開(kāi)展生物教學(xué)。數(shù)學(xué)模型當(dāng)中的表格圖像法，能夠幫助學(xué)生更好地梳理所學(xué)知識(shí)，并對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)篩選，學(xué)生可以借助數(shù)學(xué)規(guī)律，更好地理解生物知識(shí)點(diǎn)。關(guān)于酶活性的影響因素，有絲分裂過(guò)程，減數(shù)分裂過(guò)程，DNA染色體的變化規(guī)律都可以借助圖像法，幫助學(xué)生了解復(fù)雜的過(guò)程，把握復(fù)雜的變化，讓學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)模型更好地將知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，從而促進(jìn)生物知識(shí)的系統(tǒng)化。

四、 結(jié)束語(yǔ)

在高中生物課堂當(dāng)中，構(gòu)建模型能夠更好地幫助學(xué)生理解生物概念，為學(xué)生運(yùn)用生物知識(shí)奠定基礎(chǔ)。不僅如此，學(xué)生在利用模型學(xué)習(xí)生物知識(shí)的同時(shí)，也能夠?qū)ξ锢砟Ｐ停瑪?shù)學(xué)模型等相關(guān)模型有一定的了解，能夠提高學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)化能力、識(shí)圖能力、邏輯思維能力以及辯證思維能力，讓學(xué)生在巧用模型的過(guò)程當(dāng)中，提高自身的學(xué)習(xí)能力以及自信心，讓學(xué)生更加從容地面對(duì)生物學(xué)習(xí)，更加有效地學(xué)習(xí)。所以高中生物教師應(yīng)該對(duì)此引起充分的重視，在高中生物教育教學(xué)當(dāng)中應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的實(shí)際情況，有效地為學(xué)生建立模型，幫助學(xué)生更好地理解新知識(shí)，更有針對(duì)性地進(jìn)行習(xí)題練習(xí)，更有效地構(gòu)建生物體系，從而提高教師的教學(xué)質(zhì)量，革新高中生物教學(xué)課堂，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：張映娥，甘肅省白銀市，甘肅省靖遠(yuǎn)縣第四中學(xué)。

本文系甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度一般自籌課題《高中生物模型制作能力培養(yǎng)的研究》研究成果之一，課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2018]GHB0696。