【浅谈高中生物课堂教学中模型构建的运用策略】 高中生物三大模型

浅谈高中生物课堂教学中模型构建的运用策略 摘要：高中生物作为高中学科中的重要学科之一，利用模型构建的手段可以有效地帮助学生掌握高中生物知识，已被教师广泛地应用于日常教学中。目前我国在高中生物教学中模型构建法的应用方面仍存在很多问题亟待解决，基于此笔者深入探讨了模型构建在高中生物教学中的运用策略。

关键词：高中生物；
模型构建；
运用策略 一、 模型构建的概述 模型是人们按照科学研究的特定目的，在一定的假设条件下，用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征，诸如关于客体的某种结构（整体或部分的）、功能、过程、属性、关系等。在高中生物学教材《分子与细胞》中，关于模型的定义是：“模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以使定性的，也可以是定量的，有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。”模型构建大致可以分为三种类型：数学模型、概念模型和物理模型。这种模型的构建不再包含原型的全部特征，但能够描述原型的内在本质，从而揭示其特征、形态和本质。

二、 模型构建在教学中的应用策略 1.运用模型构建提高学生的学习积极性 与初中生物相比，高中生物更加复杂，有很多抽象化的知识，需要学生反复阅读记忆才能够理解。传统的学习方式枯燥无趣，难以激起学生的学习兴趣，从而实现对教学重难点知识的攻克，这就使高中生物的教学出现了很大的困难。教师通过要求学生就相关知识内容构建模型，化单调抽象为生动具体，能够实现学生对相关内容的深入理解，并且有效地活跃课堂，激发学生的求知欲望。

比如，在“细胞器——系统的分工和合作”的教学中，教师通过展示细胞构造物理模型，形象生动的展示出细胞中各部位的构造，积极地促进学生对照教材相关内容探索细胞构造。教师课后要求学生用硬纸板、细铁丝、塑料袋等做材料，分组制作真核细胞的三维结构物理模型，引导学生学以致用，进一步把握各部分的结构特点，仔细研究材料，认真观察，科学 地进行模型的构建，确定组内分工和实施过程，合作完成，最后课堂展示，各小组沟通交流，从科学、艺术、成本等方面对其他小组的模型做出评价，在培养沟通表达、合作探究能力的过程中，牢固掌握知识。

2.运用模型构建促进学生的概念理解 高中生物学习包含理论性知识的学习和实践性的实验操作，生物学概念是生物学科知识学习的基础，是进行理性思维判断和逻辑推理的基础要素，是生物学基础内容的高度科学概括，每个字都是必不可少的，学生需要牢记概念。但因为意思较为抽象，学生如果不具备一定的学习技巧，背诵起来就会很麻烦，后续学习也会因此陷入困境。因此，学生如果能把相关内容的关键词、文字用箭头连接，加以梳理，概念就会相对通俗易懂，事物的本质也会因此变得更明晰彻底。在实际教学过程中，可以让学生尝试构建光合作用过程的图解，体温调节图解等等，将模型构建与教学相融合，能够使学生对概念有更深入的理解，在用语言概括的过程中，有效培养其理解能力。如在学完高中生物必修一第三章“细胞的基本结构”后，利用概念模型构建知识网络，学生通过自主建立概念模型，将有关细胞结构的知识形成一个网络体系，就不会再因易错知识点而产生混淆。

3.运用模型构建有效提高教学效率 传统教学方式刻板僵化，已经不能满足现代生物学的教学需求。教师在生物学的教学中借助模型构建的教学方式，将教材中抽象的知识简化，易于学生接收，可以科学合理地提高教学效率。生物学的一般规律常常需要借助与数学模型的研究，如在“种群数量的变化”的问题探讨中，细菌数量是如何变化的，教师可针对细菌每20分钟分裂一次，让学生根据已有条件绘制填写种群数量随时间变化的表格，然后在坐标图中标上数据，用平滑的曲线连接起来，最后可以得到种群数量增长的“J”型曲线。数学方程式更准确的反映增长规律，曲线图则更直观的地反映出细菌数量增长的趋势。利用曲线的数学性质可以简化概述一些复杂的生物学现象。生命现象是奇妙而抽象的，数学曲线是简单而直观的，实际问题是复杂多变，难以把握的，数学模型的建构需要学生具备一定的探索和创新思维，概括出现象背后隐藏的规律。学生在自主解决问题的过程中体验到利用数学模型的妙处时，进而会对生物学产生极大的兴趣。在教师的引导下，学生通过体验真正科学过程，既能掌握相关知识概念，又能提高思维推理能力。

4.运用模型构建有效帮助学生进行知识点的梳理 在教学过程中，教师可以运用概念模型，横向、纵向地串联教材中所涉及到的知识点，可以实现教学过程中教学的井然有序，学生在自主梳理的过程中也不至于过于盲目，形成知识网络，避免重要知识点的遗漏。

例如，在进行细胞分裂这节课的教学时，如果教师单一地讲授各个时期的特点，让学生 死记硬背、生搬硬套，最终只会在学生的脑海中形成几个不连贯的静态图像，而有关知识点支离破碎，难以串联想象。在这部分内容中，染色体、染色质、染色单体、通源染色体、四分体，是几个需要重点辨析理解的概念，教师引导学生尝试辨析细胞分裂有关的概念模型，能够为学生提供明确的学习导航，促进学生对这些相关概念及概念之间关系的理解。教师通过概念辨析模型的构建，使学生很容易使相关知识融会贯通，把新知识融入所建立的知识体系中。

又如，通过对减数分裂过程中染色体变化的绘制和模拟，建立减数分裂过程中染色体变化的物理模型。通过建模活动，找到了突破难点知识的途径和方法，强化了学生对减数分裂过程中染色体变化规律的理解，为学生进一步获取系统知识奠定了坚实的基础，该模型也成为了学生认知结构的重要组成部分。

5.运用模型构建促进学生形成科学思维 在生物学教学中，在生物学领域中运用特有的表达方式，促进学生在多角度、多层面上解说和解决问题。构建模型的运用，可以弥补并发展完善课堂教学的不足之处，提高学习效率和学生的学习兴趣，培养学生的科学理论思维。模型构建是要求学生观察、设计、考核、建立的过程，更有利于知识的理解和传播，为学生塑造了一个独立思考和创造的空间，在这个空间中，可以锻炼学生自主学习和解决问题的能力，在此过程中，获得罗列推导、观察延伸、知识拓展等能力。比如：在讲述人体精子和卵细胞的形成和结合过程等问题，通过图像、视频、模型的形式进行分析探讨，在此基础上讲述细胞的分裂和生物的属性等知识，能够让学生对自己形成的观念形成强烈的认同感，让学生形成简约观察，深刻的思考探究的严谨模式。

三、 结束语 当前，我国针对核心素养的教学方式正逐渐兴起，模型构建作为一种的教学手段，有利于学生在学习过程中增强动手能力、巩固理论知识、提供独立思考和创新的空间，在高中生物教学中有着不可替代的重要地位。这种教学方不是短时间内就可以收到成效的，还要随着时代以及科技的变化不断完善。因此，要实现模型构建与高中生物更好地结合，教师要积极地进行改革，推动我国教育事业的快速发展。我们教师在教学过程中不断学习和尝试，坚持创新，找到合适学生和自己的方法，而模型构建的应用无论是在理论还是在实践方面都给老师同学生带来了不一样的创新体验。

参考文献：
[1] 温瑶琦.高中生物翻转课堂教学模式的研究与实践[J].读与写（教育教学刊），2017（7）：121. [2] 毕秀婷，王小能.新课程理念下高中生物有效教学的策略[J].生物技术世界，2016（3）；
248. [3] 邹书碧.高中学生生物作图能力的培养[J].科学咨询（科技.管理），2017（5）；
100. [4] 杨传志.模型构建在高中生物新课程教学中的应用[J].中学生物，2017（8）；
28-29. [5] 姜兴明.生物模型构建教学存在的问题及建议[J].中学生物教学，2019（2）；
24-26.