學具在生物課堂中的應用

【摘要】本文詳細闡述了生物學具的三種主要類型，并且深入探討了如何將這些學具有效地融入到教學實踐中去。通過具體的案例分析和策略建議，為生物學具的推廣和應用提供堅實的理論基礎和實踐指導，以期幫助教育工作者更好地利用這些工具來提升教學質量和學生的學習體驗。

【關鍵詞】學具；生物學；應用

學具是指可供學生在學習過程中自行使用的道具，通過對這些道具的使用，學生能夠更加快速、更加深入地掌握新知識。學具的使用是高中生物課堂輔助教學的一種有效方式，也是教師和學生知識傳遞的重要工具。本文就生物學具在課堂上的使用進行分析，并舉例說明。

一、生物學具的類型

1.虛擬學具

虛擬學具是一種適用于教學活動的偽實物技術，通過高科技手段得以實現。就外化形式來說，一共有兩種：一種是將實體學具數字化，如虛擬標本、虛擬直尺、幾何畫板等，一種是將生物抽象理論知識仿真化，如利用虛擬技術呈現出細胞的細胞壁、細胞核、細胞液等完整形態。在生物學課堂中，利用虛擬學具進行教學，不僅可以使其以虛擬形態呈現，改變傳統學習工具的形態，還能設計出仿真虛擬學具，實現交互，將學科認識和基礎理論相結合，使機器具備可觸摸性。

2.自制學具

所謂“自制學具”，即學生根據生物課教學內容、按照生物學原理自行制作的學習用具，其類型、范圍較為廣泛，如利用泡沫制作生物模型、利用貼紙制作生物細胞膜結構等。自制教具是學生將生物學抽象知識具象化的表達，同時鍛煉了動手和動腦能力。在生物學課堂中，若合理使用自制學具，可以為教師的教學和學生的學習提供很好的銜接渠道。如在“生命活動的主要承擔者—蛋白質”一節中，講解氨基酸脫水縮合時，讓每位學生代表一個氨基酸，左手代表氨基，右手代表羧基，頭部代表R基，不同臉蛋代表氨基酸的種類，雙腿代表H，然后讓學生上臺演示肽鍵的形成，這樣就可以讓學生形象了解縮合過程，直觀理解蛋白質的結構。

3.紙質學具

顧名思義，紙質學具即以紙張材料為基礎的學具制作，相對于虛擬學具、自制學具而言，具有取材廣泛、表現力豐富的優勢，如常見的“知識卡片”。生物學課堂中應用紙質學具，一般要以課標要求為基準，遵循科學性和可操作性，具體應用可從以下三個方面展開。

一是教師自主制作教具。例如，在學習“生態系統的信息傳遞”時，教師會打印出生態系統中各種信息的圖片，分發給每個小組三張大卡紙，指導學生根據已有知識對信息傳遞類型進行分類。這種方法不僅能及時反饋學生對信息種類掌握的情況，還能有效激發學生的學習興趣。

二是教師提出制作要求，讓學生親手制作。以此來考驗學生的動手能力和對知識的掌握程度，如在對“DNA（脫氧核糖核酸）的分子結構”進行學習時，讓學生利用一張空白的A4紙制作DNA雙螺旋結構模型。給每一位學生發一張A4空白紙，讓他們根據DNA分子雙螺旋結構的主要特點回答以下問題：在A4紙上如何畫出DNA兩條鏈的反向平行？如何體現出DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替排列構成的基本骨架？堿基排列在內側，如何體現DNA分子的兩條鏈形成雙螺旋結構？根據這些問題，讓學生親手制作一個DNA分子的雙螺旋結構的學具。

三是讓學生自主制作，突出學生的能力。如在學習完細胞的基本結構后，讓學生根據已掌握的細胞基本結構的知識，利用生活中的各種紙質材料用具，每個小組自行設計方案，動手制作真核細胞的三維結構學具。

二、生物學具應用的實例

1.基于課堂提問的應用

教師根據生物知識制作學具，在課堂中提出相應問題引導學生使用和思考，促進課堂的有效性。如在細胞分裂中，染色體的變化圖像學生難以掌握，這時可利用紙質學具，讓學生在課前采用硬紙板剪出染色體模型。在授課完畢后，教師可以根據課堂情況進行提問，讓學生利用學具擺出相應的變化圖，以此來檢測掌握程度，讓學生能夠更為透徹地理解知識。

2.基于推理分析的應用

在學習基因工程時，利用學具帶領學生分析基因工程的操作過程。教師可以在課前準備好基因工程的基本工具：白色和紅色兩種顏色的長方形紙條代表DNA、剪刀和膠水，在紙條左右分別打印出A（腺嘌呤）、T（胸腺嘌啶）、C（胞嘌啶）、G（鳥嘌啶）4種堿基以及其他前期準備工作，膠水代表DNA連接酶，剪刀代表限制酶。在課堂教學中，通過實施案例教學法和使用學具，如紅、白紙條，剪刀和膠水，學生能夠更直觀地分析和推理基因工程的操作過程。這種教學方法不僅提高了學生的學習興趣和參與度，還有效增強了學生的實踐操作能力和創新思維。

3.基于歸納總結的應用

在學習孟德爾的自由組合定律時，由于學生對減數分裂的理解尚不深入，因此他們在理解某些知識點時會遇到困難，比如F1代YyRr個體產生的配子種類和比例問題。通過讓學生提前準備硬幣作為課堂學具，并采用同桌合作的方式進行實驗，可以有效地模擬遺傳學的概率問題。例如每個學生拿出一個硬幣，正面向上代表D配子，反面向上代表d配子。同桌的兩個學生組成一個實驗小組，通過多次實驗，記錄硬幣的面值組合，從而模擬出性狀分離比。這種方法不僅讓學生親身體驗實驗過程，而且能夠加深對理論知識的理解，最終使實驗結果與理論值相吻合。在進行這種多數人參與的實驗，學生在這個過程中自主進行總結歸納的形式，能夠讓他們更好地發現存在的問題，并得出正確結果。

三、生物學具的應用意義和認識

1.生物學具的應用意義

學具的使用對于學生而言，有著極其重要的意義。學具不同于實驗器具，必須到實驗室才能夠進行使用，學具輕便的特點使其能夠靈活適應教師的教學環境需求，在常規課堂教學中發揮重要作用。學生通過對學具的使用，可以清晰地再現腦海中教師傳達的新授知識內容，這有助于學生更好地反芻與消化新授知識，及時查缺補漏，也是學生對自我知識水平掌握能力的檢測。對教師而言，通過觀察學生對學具的運用，可以充分了解學生的知識掌握情況，從而靈活調整教學進度和方式，為學生提供更佳的學習體驗。

2.對生物學具的認識

隨著時代的發展，教學也在逐步發生改革，與此同時學具在課堂上的應用形式也逐漸豐富起來。但是不管學具的玩法如何巧妙、形式如何吸引學生，最值得關注的依然是它的實用性，我們要時刻記得使用學具的根本目的是讓學生更好地理解掌握學科知識，教學模式創新中學具的使用并不是目的，學具是服務于課堂的一種方式。因此，在實際的授課中，課堂上最主要的事情依舊是針對新課程標準完成授課內容，利用學具對每個章節的重點和難點做好相應的處理和突破，致力于提升課堂教學效率。在此基礎之上，合理使用學具進行配合教學，讓學具充分發揮其功效，讓學生能夠在接收到知識的基礎上更好地進行理解，通過學具的利用，重構課堂教學模式，構建充滿活力的高中生物課堂。

在高中生物教學中，學具的使用不僅限于課堂教學，還可以延伸到課外活動和家庭作業中。例如教師可以設計一些與學具相關的家庭作業，鼓勵學生在家中繼續探索和學習。通過這種方式，學生可以在非正式的環境中鞏固課堂上學到的知識，同時也能增進家長與孩子之間的互動，讓家長參與到孩子的學習過程中來。此外，學具還可以作為學生進行科學探究和項目學習的工具，激發學生的創造力和探究精神。

學具使用的多樣化，不僅能夠豐富教學手段，還能夠滿足不同學生的學習需求。對于視覺型學習者，圖像和模型可以幫助他們更好地理解抽象概念；對于動手型學習者，通過制作和操作學具，他們能夠通過實踐來加深理解。通過學具的使用，教師可以為學生提供更加豐富和多元化的學習體驗，從而促進學生全面發展。

【參考文獻】

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[2]魏志琴，劉晟，劉恩山.在生物學課堂上加強社會責任的教育[J].生物學通報，2017（10）.

（基金項目：本文系海南省教育科學規劃2023年度課題“基于高階思維培育的高中生物學情境教學實踐研究”研究成果，課題編號QJH202310165）