生物模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用研究

摘 要：高中生物新課程背景下，生物模型作為一種全新的課堂教學(xué)手段應(yīng)運(yùn)而生，借助圖文并茂的形式，將教材上抽象、難以理解的生物知識(shí)，直觀、形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，促使學(xué)生在高效學(xué)習(xí)中循序漸進(jìn)地提升了自身的生物綜合素養(yǎng)。文章以此為研究中心，針對(duì)高中生物教學(xué)中生物模型的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，也隨之提出了針對(duì)性的改進(jìn)策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中生物;生物模型

中圖分類號(hào)：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-9132（2022）19-0092-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.19.031

高中生物屬于一門自然學(xué)科，旨在研究生理過(guò)程、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、種群數(shù)量變化等知識(shí)。同時(shí)，在最新的高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中，又對(duì)高中生物課堂教學(xué)提出了更高的要求，教師在關(guān)注生物基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生探究能力、實(shí)踐操作能力、科學(xué)思維培養(yǎng)等，旨在落實(shí)生物核心素養(yǎng)。面對(duì)生物學(xué)科特點(diǎn)以及新課程背景下的生物教學(xué)要求，高中生物教師唯有從傳統(tǒng)的教學(xué)理念和手段中解放出來(lái)，積極構(gòu)建生物模型，才能充分發(fā)揮生物模型在課堂上的教育價(jià)值，真正提升高中生物課堂教學(xué)的有效性。

一、核心素養(yǎng)視域下高中生物課堂教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)理念滯后

生物新課程改革的實(shí)施以及生物核心素養(yǎng)的提出，對(duì)高中生物教師提出了更高的要求。雖然新課程改革的實(shí)施提出了全新的課堂教學(xué)理念。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前生物教師在開展課堂教學(xué)時(shí)，依然束縛在應(yīng)試教學(xué)理念中，呈現(xiàn)出一定的滯后性、制約性，過(guò)分關(guān)注生物理論知識(shí)，忽視了學(xué)生生物探究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，致使高中生物課堂教學(xué)效果大打折扣。甚至還有部分教師故步自封，束縛在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，不愿意進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，難以真正提升生物課堂教學(xué)效果。

（二）對(duì)生物模型教學(xué)認(rèn)知不夠

生物核心素養(yǎng)下，教師只有提高對(duì)生物模型的認(rèn)知程度以及豐富自身生物模型的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能推動(dòng)生物模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，充分發(fā)揮生物模型的教育價(jià)值。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前生物教師在開展課堂教學(xué)時(shí)，由于對(duì)生物模型認(rèn)知不夠，缺乏相關(guān)的理論知識(shí)，認(rèn)為生物模型可有可無(wú)。還有部分教師雖然具備了一定的理論知識(shí)，但由于缺乏教學(xué)實(shí)踐，無(wú)法將其科學(xué)、合理地運(yùn)用到生物課堂教學(xué)實(shí)踐中[1]。如此，嚴(yán)重制約了生物模型在生物課堂教學(xué)中的運(yùn)用價(jià)值，難以滿足生物核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)。

（三）教師在模型構(gòu)建中參與度不夠

生物教師作為課堂教學(xué)活動(dòng)的主要實(shí)施者、參與者、引導(dǎo)者，自身的教學(xué)素養(yǎng)直接決定了生物模型在課堂教學(xué)中的應(yīng)用質(zhì)量。同時(shí)，基于生物模型的內(nèi)涵，也對(duì)初中語(yǔ)文生物教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，初中生物教師相關(guān)專業(yè)素養(yǎng)比較低，對(duì)相關(guān)知識(shí)掌握不夠熟練，在構(gòu)建生物模型時(shí)依然存在諸多問(wèn)題。教師常常是反復(fù)講解知識(shí)，且構(gòu)建的生物模型非常單一。這主要是因?yàn)樯锝處熢谏险n之前，很少積極主動(dòng)嘗試制作各種生物模型，并未摸索不同材料、不同生物模型的應(yīng)用效果。同時(shí)，學(xué)生在制作生物模型的過(guò)程中，也很少親自動(dòng)手演示。如此，受到生物教師自身綜合素養(yǎng)的制約，致使高中生物模型課堂教學(xué)效果大打折扣。

（四）缺乏生物模型在不同課程中的應(yīng)用能力

生物模型契合了新課程改革下的教學(xué)要求，可結(jié)合不同的生物教學(xué)內(nèi)容，將其科學(xué)、合理地運(yùn)用到不同的生物課程中，最終促進(jìn)生物模型教育價(jià)值的發(fā)揮。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師必須要具備較強(qiáng)的生物模型運(yùn)用能力。但在具體的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高中生物教師的模型運(yùn)用能力依然存在諸多問(wèn)題。一方面，教師只關(guān)注生物模型在新課講授中的運(yùn)用，忽視了其在復(fù)習(xí)課、習(xí)題課程中的運(yùn)用，這樣便制約了生物模型教學(xué)價(jià)值的發(fā)揮，限制了生物模型能力的發(fā)揮。另一方面，生物模型在不同的課程中存在不同的方法，教師唯有科學(xué)運(yùn)用生物模型，才能發(fā)揮生物模型的價(jià)值。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，生物教師由于缺乏相關(guān)方法的經(jīng)驗(yàn)和能力，致使生物模型在應(yīng)用中出現(xiàn)了不科學(xué)、不恰當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，嚴(yán)重制約了生物模型能力的發(fā)揮[2]。

二、生物模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）依托生物模型創(chuàng)設(shè)趣味性情境

生物學(xué)科知識(shí)具有極強(qiáng)的抽象性，學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在較大的難度。同時(shí)，生物學(xué)科與實(shí)際生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。教師在構(gòu)建生物模型時(shí)，應(yīng)立足于理論與實(shí)際生活相統(tǒng)一的原則，引導(dǎo)學(xué)生在有效的生物模型中開闊自身的視野，進(jìn)行理性思考。在具體的高中生物教學(xué)中，受到生物學(xué)科的制約，其知識(shí)抽象、復(fù)雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，常常面臨著較大的難度。甚至導(dǎo)致部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生排斥的心理，逐漸喪失生物學(xué)習(xí)興趣。基于此，面對(duì)生物核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)，高中生物教師必須要從傳統(tǒng)的單向傳授知識(shí)教學(xué)模式下解放出來(lái)，尊重學(xué)生的主體地位，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容、高中階段學(xué)生的思維特點(diǎn)、興趣點(diǎn)、生物基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況等，精心創(chuàng)設(shè)趣味性的教學(xué)情境。而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，生物模型無(wú)疑是最佳的手段。具體來(lái)說(shuō)，生物教師在依托生物模型創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，就可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，利用實(shí)物、標(biāo)本、圖片、模型等，引導(dǎo)學(xué)生在觀察中對(duì)本章節(jié)知識(shí)形成整體的認(rèn)知。接著，教師依托教學(xué)情境中的內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展區(qū)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題的思考和探究中，激發(fā)生物知識(shí)探究欲望，最終促使其積極主動(dòng)參與到生物學(xué)習(xí)中[3]。

（二）自主構(gòu)建，深度學(xué)習(xí)

生物教師在構(gòu)建生物模型時(shí)，必須要遵循一定的規(guī)章、流程進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)結(jié)合不同種類生物模型在生物教學(xué)中的運(yùn)用，采用針對(duì)性的生物模型建構(gòu)方法，或者對(duì)生物模型進(jìn)行調(diào)整，最終充分發(fā)揮生物模型的教育價(jià)值。生物核心素養(yǎng)下，傳統(tǒng)的淺層學(xué)習(xí)模式已經(jīng)落伍，教師必須要結(jié)合生物核心素養(yǎng)的內(nèi)容，立足于學(xué)生的實(shí)際情況，積極指導(dǎo)學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)，促使學(xué)生在生物知識(shí)的深度學(xué)習(xí)中鞏固和理解生物知識(shí)，并實(shí)現(xiàn)思維和能力的發(fā)展。為了達(dá)到這一目標(biāo)，高中生物教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時(shí)，就可結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建生物模型，促使其在自主構(gòu)建的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)生物知識(shí)的深度學(xué)習(xí)。首先，教師應(yīng)積極準(zhǔn)備生物模型建構(gòu)材料，還應(yīng)結(jié)合生物學(xué)習(xí)“由易到難、由淺入深”的規(guī)律，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)，使學(xué)生了解生物模型構(gòu)建中需要的知識(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，教師還應(yīng)將生物模型建構(gòu)材料展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生明確建構(gòu)材料對(duì)應(yīng)的生物知識(shí)點(diǎn)。其次，在具體的生物模型建構(gòu)中應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位，并充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式圍繞生物模型構(gòu)建的內(nèi)容進(jìn)行交流、討論等，最終形成正確的建構(gòu)思路。在這一過(guò)程中，教師應(yīng)充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)價(jià)值，及時(shí)了解學(xué)生在生物模型構(gòu)建中存在的問(wèn)題、疑惑等，在完成生物模型構(gòu)建的過(guò)程中，使學(xué)生對(duì)生物知識(shí)形成正確的認(rèn)知，并促進(jìn)其思維能力的發(fā)展[4]。另外，學(xué)生在自己動(dòng)手創(chuàng)建生物模型的過(guò)程中，獨(dú)立思考、自主探究、及時(shí)發(fā)覺學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，并進(jìn)行思考和解決等，最終循序漸進(jìn)地提升了自身的自主學(xué)習(xí)能力。E2102FF1-1306-4CB4-B36C-8455CEF4FD36

（三）利用錯(cuò)誤生物模型升華提高

建構(gòu)生物模型開展生物課堂教學(xué)，將抽象的生物知識(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生更好地開展探究，最終發(fā)揮生物模型在課堂教學(xué)中的價(jià)值。基于此，教師應(yīng)結(jié)合高中階段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，基于生物學(xué)科的特點(diǎn)，科學(xué)建構(gòu)生物模型，旨在將復(fù)雜、抽象的生物問(wèn)題簡(jiǎn)單化、形象化，以便于學(xué)生理解和學(xué)習(xí)相關(guān)生物知識(shí)。基于高中生物核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)，教師在借助生物模型優(yōu)化生物課堂教學(xué)時(shí)，必須要對(duì)錯(cuò)誤的生物模型進(jìn)行利用。具體來(lái)說(shuō)，學(xué)生在生物模型建構(gòu)中，受到多種因素的制約，常常存在不夠完善等現(xiàn)象，教師無(wú)須將其中蘊(yùn)含的錯(cuò)誤明確出來(lái)，而是以此為契機(jī)，使學(xué)生在錯(cuò)誤的生物模型引導(dǎo)下對(duì)生物知識(shí)進(jìn)行思考和探究，最終完成生物知識(shí)的升華和提高。首先，教師可將學(xué)生制作出來(lái)的錯(cuò)誤模型展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生物模型進(jìn)行思考，明確其中存在的不足之處。在這一過(guò)程中，學(xué)生就會(huì)對(duì)與生物模型相關(guān)知識(shí)點(diǎn)形成更加深刻的記憶和掌握。其次，引導(dǎo)學(xué)生借助小組互評(píng)的形式，針對(duì)每一組同學(xué)構(gòu)建出來(lái)的生物模型進(jìn)行思考，最終在教師的啟發(fā)和思考下明確生物模型中存在的合理處、不合理處。最后，教師對(duì)其進(jìn)行總結(jié)和優(yōu)化，圍繞生物模型中涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，在循循善誘的啟發(fā)和引導(dǎo)下，使學(xué)生完成相關(guān)知識(shí)的深化理解，并逐漸形成系統(tǒng)化的知識(shí)體系。

（四）依托生物模型，加強(qiáng)生物復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)

生物核心素養(yǎng)背景下，生物教師在構(gòu)建生物模型的過(guò)程中還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的主體地位，緊緊圍繞高中階段學(xué)生的實(shí)際情況，引導(dǎo)學(xué)生親自參與到生物模型的構(gòu)建中，促使學(xué)生在主動(dòng)參與中完成生物知識(shí)的探究學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生在構(gòu)建生物模型的過(guò)程中，由于自身能力、知識(shí)有限，難免會(huì)遇到各種各樣的困難，教師作為生物模型構(gòu)建的指導(dǎo)者，必須要進(jìn)行有效的引導(dǎo)、客觀的評(píng)價(jià)等，幫助學(xué)生更好地完成生物模型構(gòu)建。最后，學(xué)生在構(gòu)建生物模型時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)一些“奇思妙想”，教師必須要給予足夠的重視，并進(jìn)行有效的保護(hù)，才能真正促進(jìn)生物核心素養(yǎng)的落實(shí)。從高中生物學(xué)科的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其中包含的知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，學(xué)生在完成生物課程學(xué)習(xí)之后，常常會(huì)出現(xiàn)遺忘的現(xiàn)象。面對(duì)這一現(xiàn)狀，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生積極開展生物復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在生物復(fù)習(xí)的過(guò)程中，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師可充分發(fā)揮生物模型這一教學(xué)手段，圍繞復(fù)習(xí)的內(nèi)容，將與其相契合的生物模型展示在學(xué)生面前，促使學(xué)生在直觀、形象的生物模型引導(dǎo)下聯(lián)想到相關(guān)的生物知識(shí)，明確生物知識(shí)之間的內(nèi)在規(guī)律，最終促使學(xué)生在生物模型的幫助下明確本章節(jié)生物主干知識(shí)，最終形成系統(tǒng)化的生物知識(shí)體系。如此一來(lái)，充分發(fā)揮了生物模型的價(jià)值，提升了高中生物復(fù)習(xí)效果。

（五）依托生物模型，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

基于生物學(xué)科的特點(diǎn)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)的重難點(diǎn)，也是提升學(xué)生生物綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵。但在傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，受到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和模式的制約，致使生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳，難以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)。面對(duì)這一現(xiàn)狀，初中生物教師在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)靈活融入生物模型這一工具。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀直环Q之為模擬實(shí)驗(yàn)，主要是給學(xué)生創(chuàng)建出相似的生物環(huán)境、生物研究對(duì)象，借助創(chuàng)建的生物模型對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行代替，進(jìn)而在生物模型的輔助下，逐漸得到研究的數(shù)據(jù)、結(jié)果。這主要是因?yàn)榕c其他的學(xué)科相比，很多生物研究對(duì)象難以被替代。因此，為了促進(jìn)生物核心素養(yǎng)的落實(shí)，教師在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，應(yīng)指向明確的生物實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑸飳?shí)驗(yàn)原理，準(zhǔn)備好生物實(shí)驗(yàn)材料，并依據(jù)生物原型的特點(diǎn)，嚴(yán)格按照相似性的原理，將功能上比較相似的實(shí)物作為生物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停龑?dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

（六）高中生物模型教學(xué)注意事項(xiàng)

在高中生物教學(xué)中，為了增強(qiáng)生物模型的應(yīng)用效果，還應(yīng)注意三個(gè)問(wèn)題。首先，由于學(xué)生在以往的學(xué)習(xí)中，尚未形成明確的建模意識(shí)，基于此，教師在日常教學(xué)中，首先應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中積極主動(dòng)參與到生物模型建構(gòu)中。教師還應(yīng)在日常教學(xué)中，有意識(shí)地滲透生物模型意識(shí)，為生物模型教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次，在生物模型構(gòu)建完畢之后，切記不可輕易否定。在生物課堂教學(xué)中，教師應(yīng)時(shí)刻堅(jiān)持“以生為本”的教學(xué)理念，促使班級(jí)中每一位學(xué)生均可積極主動(dòng)參與到生物建模教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生在生物模型構(gòu)建中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)，針對(duì)學(xué)生在生物模型構(gòu)建中比較好的地方，給予鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng)。再次，為了強(qiáng)化學(xué)生的建模意識(shí)，提升學(xué)生的生物建模能力，生物教師在日常教學(xué)中還應(yīng)從傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式下解放出來(lái)，在課堂教學(xué)中向?qū)W生講述生物模型的構(gòu)建方式，并引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手操作，完成生物模型的構(gòu)建。在這一過(guò)程中，教師還應(yīng)通過(guò)科學(xué)、合理的點(diǎn)撥，充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體地位。最后，在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生物模型時(shí)，由于生物模型會(huì)擾亂教材的順序，并減少內(nèi)容覆蓋的現(xiàn)象，在這一背景下，教師在構(gòu)建生物模型時(shí)，必須要對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)、合理的安排。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新課程改革背景下，生物模型作為一種全新的教學(xué)手段，已經(jīng)在課堂教學(xué)中得到了廣泛運(yùn)用，并借助直觀、形象的生物模型，實(shí)現(xiàn)了抽象知識(shí)具體化、復(fù)雜知識(shí)簡(jiǎn)單化，真正提升了高中生物學(xué)習(xí)效果。基于此，高中生物教師應(yīng)立足于生物核心素養(yǎng)下的內(nèi)容，遵循一定的原則，科學(xué)構(gòu)建生物模型，并將其科學(xué)、合理地運(yùn)用到生物課堂教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，充分發(fā)揮生物模型的教育價(jià)值，最大限度提升高中生物課堂教學(xué)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊旭.基于模型構(gòu)建的高中生物課堂教學(xué)設(shè)計(jì)——以物理模型在“細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索”教學(xué)中的應(yīng)用為例[J].高考，2021（21）：149.

[2] 王睿.淺析高中生物教材中模型與建構(gòu)的應(yīng)用[J].科教文匯（中旬刊），2021（7）：165.

[3] 張峻屹.PBL教學(xué)模式下高中生物教學(xué)中的模型與建模研究[D].廣西師范大學(xué)，2021.

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

作者簡(jiǎn)介：王永旭（1979.2— ），男，漢族，甘肅武威人，中學(xué)高級(jí)，研究方向：生物教學(xué)。E2102FF1-1306-4CB4-B36C-8455CEF4FD36