高中生物模型建構策略探析

范曉斌

摘 要：在高中教育時期，生物是一門非常重要的綜合性學科，教師想要有效培育學生的生物核心素養，就必須加強應用生物模型建構策略。生物模型建構是一種創新型教學手段，能夠強化學生的科學思維與探究能力，是發展學生生物核心素養與綜合運用能力的必要舉措。文章主要論述了高中生物模型建構策略，希望可以為相關教育人員提供有力的參考依據，從而優化生物教學模式，激發學生的生物探究興趣，大幅度提升高中生物整體的教學水平。

關鍵詞：高中生物;模型建構;策略

中圖分類號：G63 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2022）09-0136-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.09.063

在新課改背景下的高中生物教學中，教師應該將生物課程與生物模型建構策略有機整合，為學生制訂創新型學習方案，從而增強學生的生物學習質量，加快我國高中生物教育改革步伐。

一、高中生物模型建構必要性分析

生物模型建構策略不僅是一種創新型教學方法，也是每個高中生都應該掌握的學習方法，教師在高中生物教學中積極實施模型建構策略，無論是對完善學生的生物核心素養還是推動生物教育改革來講，都發揮著積極的影響作用。

第一，開展生物模型建構教學有助于培養學生的科學思維。科學思維不僅是一種關鍵的生物核心素養，也是教師在高中生物教學中培育的重點。實施生物模型建構策略可以幫助學生經歷科學探究的過程，這一優勢是傳統生物教學模式所不具備的。教師加強開展生物模型建構教學，不但可以帶給學生更加新穎的學習體驗，也能有效培養學生的科學思維，從而助力學生生物核心素養的和諧發展。

第二，開展生物模型建構教學可以強化學生的自主學習能力。隨著素質教育思想的深入人心，培養學生的自主學習能力已經成為高中生物教學追求的最高境界。教師想要有效培養學生的自主學習意識和能力，不僅要向學生輸出必要的生物理論知識，還要幫助學生掌握科學的學習方法，使學生能夠更加流暢地開展自主探究。教師在高中生物教學中加強應用生物模型建構策略，不但可以深化學生對生物理論知識的記憶和理解，也能引導學生習得科學的思維方法與學習方法，從而強化學生的自主學習能力，提高學生的生物核心素養與綜合能力。

二、高中生物模型建構策略

（一）借助信息技術，為學生建構三維立體化生物模型

生物模型主要有三種類型，即物理模型、概念模型、數學模型。其中，物理模型是高中生物教學中應用最廣泛的模型建構方式，實施物理模型建構策略不但可以將抽象化的生物知識具象化地呈現給學生，也能使學生更加直觀地了解學習對象的特征，從而深化學生對生物知識以及生物現象的記憶和理解。但是就物理模型建構策略在高中生物教學中實施的現實情況而言，實施效果并不是非常理想，主要原因是教師疏于應用信息技術，很難為學生建構直觀的生物物理模型，降低了生物模型建構策略在高中生物教學中的實施成效。物理模型還可以細化為靜態的結構模型及動態的過程模型，教師想要學生更加形象地解釋認識對象，就必須加強優化物理模型的呈現方式，通過有效的生物模型建構向學生直觀地表達抽象的生物學概念。基于此，在新課改背景下的高中生物教學中，教師應立足于當前的信息化教育環境，借助信息技術為學生建構三維立體化生物模型，這樣一方面可以通過三維技術手段模擬事物的性質和功能，幫助學生全面了解靜態的生物結構模型以及動態的生物變化過程模型，另一方面也能為生物課堂注入更多智慧元素，激發學生的生物探究興趣，提高學生對生物知識的吸納效率，從而實現生物模型建構策略在高中生物教學中的初步應用[1]。

（二）創設問題情境，為學生建構生物概念模型

高中生物知識具有較強的概念性和抽象性，對于抽象思維能力還比較薄弱的高中生來講，透徹理解和吸納這些知識仍然存在一定的難度。概念模型不僅是生物模型建構教學重要的實現途徑之一，也非常契合學生的實際學情以及認知發展需求。概念模型一般是以概念圖的形式呈現，通過文字和圖示幫助學生抽象得出事物的本質特征，促使學生形成抽象描述生物概念知識以及生命變化現象的能力。以往教師在高中生物教學中實施生物模型建構策略時，通常直接為學生出示概念模型，這種教學模式欠缺啟發性，難以激發學生的思維活力。高中生已經具備了一定的獨立思考能力，對奇妙的生物世界具有強烈的好奇心和探索欲，教師在實施生物模型建構策略時，不妨開發和利用學生的心理特征，優化生物概念模型的構建方式。基于此，在新課改背景下的高中生物教學中，教師可以根據具體的課程內容積極為學生創設問題情境，將生物概念模型以命題的形式引入課堂，這樣一方面可以激發學生的好奇心和求知欲，為學生提供更多思考和探究的機會，另一方面也能引導學生自主揭開生物概念之間的相互關系和意義聯系，使學生對生物概念知識產生深刻的記憶和理解。這樣，學生在實際應用中就不會混淆相似概念和同類概念，從而為學生打造更加完善的生物知識體系，彰顯生物模型建構策略在高中生物教學中的應用價值[2]。

（三）滲透數學思維，為學生建構生物數學模型

數學模型是生物模型建構策略在高中生物教學中的主要表現形式之一，從本質上來講，數學模型就是運用數學符號、計算公式、函數式以及曲線圖來描述和表達生物現象以及生命活動規律。數學和生物都屬于綜合性學科，兩者之間存在著千絲萬縷的內在聯系，教師想要在高中生物教學中有效實施生物模型建構策略，就必須善于帶領學生建構生物數學模型。基于此，在新課改背景下的高中生物教學中，教師在實施生物模型建構策略時，應根據具體的教學需求積極滲透數學思維，這樣一方面可以初步實現生物數學模型的建構，另一方面也能引導學生用數學符號、計算公式以及曲線圖去描述生物知識和現象，從而強化學生概括生物學基本規律的能力以及生物建模能力，實現生物模型建構策略在高中生物教學中的合理應用。在建構生物數學模型過程中，教師可以先鼓勵學生收集資料和信息，找出研究對象的數學規律，完成生物數學模型建構的準備工作。接下來，教師可以引導學生根據搜集到的資料信息做出猜想和假設，然后啟發學生運用數學語言描述和表達生物現象的變化規律，進而檢驗和修正之前的假設模型，得到完整、正確的生物數學模型。這樣，不但可以促使學生體驗到生物數學模型的建構是一個不斷修正和完善的過程，也能培養學生的科學思維和建模能力，從而使學生的生物核心素養與認知水平產生質的飛躍[3]。

（四）發展合作探究，鍛煉學生自主建構生物模型的能力

生物模型建構不僅是一種行之有效的教學策略，也是每個高中生都應該具備的思維品質和學習能力。教師在高中生物教學中應用生物模型建構策略的終極目標，不僅僅是為了優化生物教學模式，更重要的是要通過生物模型建構向學生滲透科學的學習方法，使學生養成良好的建模習慣，并能夠運用生物模型建構法去解決實際的生物問題，進而培養學生的自主建模意識和能力。想要實現這些目標，探究性學習是不可或缺的。除此之外，“新課標”也主張教師要打造自主、合作、探究化的生物課堂，這也為高中生物模型建構教學的開展指明了方向。基于此，在高中生物教學中，教師應樹立明確的探究性學習導向，積極組織學生開展合作探究活動，并在學生合作探究的過程中，加強指導學生掌握生物模型建構方法，這樣一方面可以鍛煉學生自主建構生物模型的能力，另一方面也能使學生體驗到合作互動的快樂，從而增強學生的自主學習能力與生物探究信心，實現生物模型建構策略在高中生物教學中的科學應用。

（五）在復習階段建構生物模型，鞏固學生的生物基礎

復習是高中生物教學的關鍵環節，直接決定著學生生物知識體系的完善情況。然而就高中生物教學的現實情況來看，教師采用的復習手段缺乏科學性。教師通常將生物知識點全部羅列在黑板上，不但會加重學生的復習壓力，也難以收獲理想的復習成果。生物模型具有強大的知識梳理功能，非常適用于高中生物教學的復習階段。基于此，教師在高中生物教學中實施生物模型建構策略時，應該深度開發生物模型的應用優勢，在復習階段為學生建構生物模型，結合具體的復習需求靈活采用物理模型、數學模型以及概念模型，這樣一方面可以豐富復習教學形式、整合生物復習目標，另一方面也能鞏固學生的生物基礎，充分發揮生物模型建構策略在復習階段的應用成效。

總而言之，開展生物模型建構教學不但可以培養學生的科學思維，也有助于學生自主學習能力以及生物核心素養的形成與發展。基于此，在新課改背景下的高中生物教學中，教師應該積極為學生建構物理模型、數學模型以及概念模型，同時加強信息技術的應用，大力發展合作探究，并利用生物模型建構優化復習教學，從而將生物模型建構貫穿于高中生物教學的各個環節，收獲更加豐碩的教學成果。

參考文獻：

[1] ? 王睿.淺析高中生物教材中模型與建構的應用[J].科教文匯（中旬刊），2021（7）：165.

[2] ? 潘家英.新課程背景下高中生物教學中生物模型的構建策略[J].新智慧，2021（11）：5.

[3] ? 丁志鋒.淺議模型建構在高中生物教學中的教學價值及策略優化[J].中學生物學，2021（4）：22.