模型建構在高中生物教學中的應用

黃 瓊

(福建省漳州市薌城中學 福建 漳州 363000)

引言

在生物學習中，老師要注重模型教學方式，新人教版高中新課標就要求了具體的模型構建方法。為書本概念做出直觀講解，提高學生生命觀念、社會責任、科學思維與科學研究的能力，促進學習興趣和自信心，做到深度學習，培養學生解決問題的實際能力與創新思維。

1.生物課程對學生的標準要求

調動課堂氛圍，讓學生互動參與進來，注重實踐，集中概念，提升素養，培養學生綜合能力。把所學運用到實際生活中，運用所學知識去做到理解和解決問題，模型建構是生物教學中重要活動之一，可以把枯燥難懂的公式化概念立體直觀的表現出來，串聯抽象的邏輯關系，促使學生理解概念，鞏固新舊知識的聯系，清楚單元導圖，對了解系統的生物學提供幫助。為了學生多思考學習新知識的思路和方法，必要時布置學生自己動手或小組組隊完成相應模型構建，學會建模，并解說其原理與特征作用。

2.模型構建方法的作用

一般而言，具有創新能力要注意總結前人的經驗和教訓，學會借鑒別人的知識上創新發展和結合，從而完善或創造出新的東西。在課堂學習中，會出現一些問題，讓學生加深課堂知識理解，積極解決問題，深入探究，教師在學生制作模型問題上予以幫助學生，激發學習熱情。模型建構是學生自己掌握知識并進行再創新的過程，在教學中，讓學生提高創新能力，充分利用模型構建。除了培養成獨立思考的能力之外，培養批判性思維在學習中也十分重要。質疑知識的漏洞，深入貫徹研究學術豐富完善其內容，這對生物學的發展是十分重要的。在運用模型教學，學生潛移默化養成在模型建構中，提升批判性思維能力，具備建立模型概念的掌握原則理論、方法，靈活運用建模思維。

3.模型在生物課堂中的應用

3.1 概念模型。概念模型是用圖片、文字輔助、符號表達的方法，來表現課程知識，如生命活動的原理。將知識很好的表現出來，可視化，便于理解，立體生物學知識系統，清楚概念之間的聯系。可以幫助學生明確生物學知識，理解記憶概念性知識，理清邏輯關系，提升解決實際問題的能力，完善綜合能力，達成核心素養，提高教學效率。模型構建促進學生分析思考問題，歸納知識并運用，手與眼睛配合，動手能力提高。

例如：現代生物進化論，《種群的基因頻率的改變與生物進化》的一節課中，要講明白基因頻率的概念，自然選擇對種群基因頻率的影響，教師可以提前讓學生準備好上節課布置的概念模型，在知識系統思維明確前提下，增加新的知識，如果學生概念不夠清晰，可以將概念或大綱羅列在黑板上，稍作引導，串講一遍，核心是講了自然選擇決定了生物進化方向[1]。

3.2 數學模型。數學模型建構，幫助學生分析和研究系統知識，揭示本質的洞察力，歸納概括邏輯概念的聯系，對生物現象進行預判，數學模型研究對象要用數學語言來表達一種知識的模型種類。有多種表現手法，根據所講知識來決定使用曲線、幾何、數字或者公式計算、比例關系、餅狀圖折線圖等形式表達生物學現象。“種群增長J、S型變化曲線”，方程式N=Mn/m的函數表達式模型或者不同因素影響曲線變化的光合作用不同。承擔主要活動的蛋白質，教師在PPT上放出氨基酸的化學基因團圖片等基因結構，學生用做出的模型感受它結構特點，推導出脫水縮成蛋白質的計算規律與公式。將生命規律用簡單的數字、公式表達出來，做出科學統計資料數據，對生物現象或生活實踐提供幫助[2]。

3.3 物理模型。物理模型是由實物或圖畫，相似理論，直接立體的原型結構。其構建屬于創造性強的活動，分析理解、研究，創新再修改，幫助學生潛能開發，個性發展。例如“真核細胞的”或者“DNA的雙螺旋”結構模型。變的容易理解，讓同學們認識構建原型。例如：《遺傳和進化》這一單元中，學生對DNA的概念和擴展理解不到位，其本身就屬于微觀學，功能決定了其物質結構，在課程之前，可以讓學生預習，用基礎材料構建分子模型，促進學生學習興趣，深度理解，明確DNA雙螺旋結構特點。講解DNA半保留方式，可以用不同彩紙比如藍和紅代表不同的DNA的鏈，配合講解課程，增強邏輯思維，直觀了解概念原理與作用肌理。

4.結束語

模型建構在高中生物教學中，是培養學生生物學的科學思維與解決問題，核心素養能力的重要手段。模型建構為了一定目的而存在，研究對象不同，模型就不同，同一個對象，不同目的最后出來的結果也就不同。在新方式教學中，可能會有一部分同學有抵觸心理，不善于思考，小組任務不配合，需要教師引導與鼓勵，調動積極性，帶動課堂氣氛，讓學生積極參與小組模型構建與探討。