探索模型在高中生物教学中的应用

摘 要：随着社会的进步，许多科学的研究方法被运用于生物教学当中。其中模型方法在其中起到了重要的作用，凭借模型来描述生命现象以及生命活动规律，是有利于促进生物教学的科学化。而且使用模型方法来开展生物教学，能够促进学生更好地理解生物知识。因此，本文以探索模型在高中生物教学中的应用为题展开积极讨论。

关键词：探索模型;高中生物;教学;应用

随着教育改革的推进，全面提升学生的综合素质受到教育学者的关注，因此，在提倡素质教育的今天，教师应该注重学生解决实际问题的能力。而生物学科作为一门研究自然生命现象的基础科学，更应该注重培养和提高学生的生物素养，促进学生全面健康发展，由此将生物学模型的方法运用起来融入了生物教学当中，能够更有效地培养和提高学生对科学的观察力和思维素养，更能够促进教师对学生的分析实际问题，解决实际生活问题的思维能力的培养和提升。由此，教师在实际教学当中应该注重引导学生以模型为方法，学习新知，形成生物知识系统，为更好地实践奠定基础。

一、 模型构建教学的特点

在高中生物教学当中，构建教学模型，不仅能够更好地帮学生理解抽象的知识点，还能够将事物的本质以更加直观的形式呈现给学生，而且学生在积极构建生物模型的同时，也能够提高自身的思维能力。模型的种类可以分为数学模型，物理模型，概念模型以及软件模型等多种形式的模型，在高中生物教学中构建模型要结合实际情况，因地制宜构建多元化的模型，以促进高中生物课堂教学活动的有效开展。基于高中生物的理论性和实践性以及逻辑性，因此在高中生物课堂当中，最常用的模型都为物理模型和概念模型。

二、 在高中生物教学中应用生物建模的意义

（一）促进生物课堂教学质量的提升

在高中生物课堂有效地建模，能够促进教师教学质量的提升。首先，从学生的角度而言，构建模型能够激发学生对生物知识学习的积极性，从而提高学生的学习效率。而凭借生物模型，能够帮助学生将抽象化的知识转化为更加形象直观的知识，让学生能够更好地理解知识，进而促进教学水平的提高。其次，从教师的角度而言，高中教师积极构建生物模型，能够有效地革新课堂模式，改变以往注重理论教学和灌输式教学的模式，这无疑从侧面促进了高中生物教学水平的提高。

（二）促进学生的综合发展

传统的生物教学，过分注重概念理论的讲授，导致学生在课堂上抱怨增多，觉得生物知识太过琐碎，这无疑增加了学生的学习难度，即便有些学生能够在考试当中取得高分，但也是由于死记硬背的结果，对于生物知识的真正含义并没有理解，只是采用机械记忆的方式来应付考试。如果教师在实际教学当中采用生物建模的方式进行高中生物教学，在一定程度上，能促进学生的实践能力和创新精神的发展。在高中生物课堂上构建生物模型，在一定程度上把课堂还给了学生，能促进学生生物知识系统的形成，从而培养了学生的分析能力，处理信息的能力，在一定程度上促进了学生思维能力的发展。

三、 模型在高中生物教学中的应用

在高中生物课堂当中采用模型教学，在一定程度上实现了有意义教学学习过程，促进了学生把新的学习知识与以往的经验相联系起来，实现了学生的有意义教学，同样也引导教师将以前的教学内容与现在的教学内容联系起来，促进了教师的有意义教学。学生在大脑当中拥有生物模型，为其学习新的知识提供了必要的准备，基于以往学习经验同化或者是建构新的学习内容，在学生头脑当中获得了新的定义、新的意义，促进了学生的深刻理解。由此，可以从以下4个方面，在高中生物教学当中构建模型。

（一）构建生物模型，搭建新知教学平台

大部分高中生物内容多为理论性的知识，这就决定了高中生物学科具有知识繁杂、庞大的特点。而将模型运用到生物教学当中，能够有效地帮助学生分析和理解生物现象，更好地掌握生物概念，加快學生学习新知的速度。教师在教授新知识的时候，尤其是理论概念时，可以有效地运用概念模型法，将抽象的知识化为形象具体的知识，便于学生理解。形象生动的知识能够为学生呈现一个惟妙惟肖的图模型，让学生自行观察并得出答案，从而提高学生学习的积极性。以高中生物“光合作用”教学为例，教师在实际教学当中可以为学生构建4种模型：第1种为黑暗条件，第2种为微弱光照，第3种为补偿点光照，第4种为强光，引发学生积极讨论，并通过观察封闭容器内绿色植物在这4种情况下，氧气和二氧化碳的变化情况，进而让学生顺利完成构建活动，让学生通过构建模型发现知识之间的内在联系，进而让学生理解光合作用情况下能量的转变过程。

（二）构建生物模型，注重整体化教学

在传统的生物教学当中，教师采用模块式教学的方法，割裂了知识之间的联系，让学生学习的生物知识是零散的，不成系统的。由此，教师在实际教学当中应该构造单元内容之间的模型，这样不仅能够加强学生对本单元知识的掌握，更能够帮助学生理解知识之间的联系，进而形成更系统化的知识系统。以高中生物必修1“细胞的基本结构”为例，当学生学习完本章内容以后，教师应该采用模型教学法，引导学生对本章知识进行回顾和总结。这时教师可以采用物理模型，帮助学生组成各个知识点之间的联系，让学生明白知识点之间是相互联系的，也是对立统一的。教师呈现细胞的概念并教导学生以细胞概念为核心，对知识点进行分解，直至完成整个知识整个单元知识点的回顾为止。比如以细胞概念为核心，可以分解出细胞的组成元素，细胞的细胞膜、细胞质、细胞核。而对于细胞膜，细胞器，细胞核三部分学生又可辐射出更多的知识点来填充这三个知识点。这样不仅能够将学生所学习的知识连成网，还能够培养学生的总结能力和概括能力。对于知识点联系比较紧密的单元，教师应该积极建构模型，教会学生以一个知识点为核心，挖掘出其他知识，但教师在实际使用当中，一定要注意知识点之间的区分性，这样可以避免学生在回顾知识点时，产生混淆知识点的情况。因此教师不仅要教会学生找到知识点之间的联系性，更要教会学生发现知识点之间的差异性，这样能够更好地促进学生对单元内容的建模，核心概念的掌握，重点知识的理解，构建知识之间的联系，促进学生更深刻的理解以及更有效的记忆。

（三）以習题为媒介，实践生物模型

在高中生物课堂中适当地凭借习题练习，能够让学生提高学业成绩，进而提高学生的实践能力。但是在应试教育模式下学生过于追求高成绩，而不得不大量地进行习题训练，习题数量多而杂，无针对性，再加上高中学生的压力较大，学生不得不根据各种考点做不同类型的生物习题，这无疑增加了学生的学业负担。因此，教师在高中生物教学上应该从源头改变这种现象，学会留时间给学生做题，让学生做有针对性的题目，让学生会做题，并掌握做题的技巧。在习题练习当中构建生物模型能够有效地提高学生的解题速度，从而提高学生的生物成绩。习题教学本身过于机械化，就要为习题构建模型增加趣味性，有效地吸引学生的注意力，从而帮助学生构建习题模型。以高中生物必修1“酶的作用和本质”为例。在引导学生做练习题时，教师可以为学生设计一个有关本节知识的小游戏。比如，首先将全班同学进行分组，并为每组准备一个酶作用的模型，让学生在规定的时间内弄清楚酶模型的运动流程，理解酶的作用机制。当学生充分理解之后，再根据学生的学习情况，让他们有选择性地做练习。这样的练习在一定程度上巩固了学生所学知识，避免了学生死记硬背，同样也使原本缺乏趣味性的生物课堂活跃了起来。教师注重为学生构建做习题过程中的模型，有利于提高学生的做题效率，促进学生在课堂上的互动交流，从而提高学生的知识运用能力。所以教师在习题课上为学生构建生物模型，能够有效地帮助学生打开做题思路，促进学生思维能力的发展，让学生有针对性地做习题，从而促进学生理解能力、选择能力的提高。学生做有针对性的习题，能够帮助学生达到举一反三的效果，让学生走出题海，不再为做题而做题。

（四）构建生物模型，促进生物知识系统化

高中生物体系太过繁杂。为了有效地帮助学生构建知识体系，让学生在掌握课堂重难点的基础之上，较好的形成生物知识体系，教师应该打破传统一盘散沙的知识讲授，应该基于单元知识结构构建高中生物知识体系，在引导学生根据所学内容构建体系时，教师可以借助数学模型开展生物教学。数学模型当中的表格图像法，能够帮助学生更好地梳理所学知识，并对所学知识进行适当筛选，学生可以借助数学规律，更好地理解生物知识点。关于酶活性的影响因素，有丝分裂过程，减数分裂过程，DNA染色体的变化规律都可以借助图像法，帮助学生了解复杂的过程，把握复杂的变化，让学生通过数学模型更好地将知识串联起来，从而促进生物知识的系统化。

四、 结束语

在高中生物课堂当中，构建模型能够更好地帮助学生理解生物概念，为学生运用生物知识奠定基础。不仅如此，学生在利用模型学习生物知识的同时，也能够对物理模型，数学模型等相关模型有一定的了解，能够提高学生的图文转化能力、识图能力、逻辑思维能力以及辩证思维能力，让学生在巧用模型的过程当中，提高自身的学习能力以及自信心，让学生更加从容地面对生物学习，更加有效地学习。所以高中生物教师应该对此引起充分的重视，在高中生物教育教学当中应该结合实际的教学内容以及学生的实际情况，有效地为学生建立模型，帮助学生更好地理解新知识，更有针对性地进行习题练习，更有效地构建生物体系，从而提高教师的教学质量，革新高中生物教学课堂，促进学生全面发展。

参考文献：

[1]张竞丹.物理模型在高中生物教学中的应用实例[J].科学咨询：教育科研，2019（4）：147.

[2]赵坤.浅谈数学模型在高中生物教学中的应用[C]∥教师教育论坛（第一辑）：广西写作学会教学研究专业委员会，2019：527-529.

[3]寇振莉.论证探究式教学模型在高中生物教学中的应用——以《酵母菌的细胞呼吸方式》教学为例[C]∥《现代教育教学探索》组委会.2015年2月现代教育教学探索学术交流会论文集.《现代教育教学探索》组委会：北京恒盛博雅国际文化交流中心，2015：64-65.

[4]魏永强.构建概念模型在高中生物教学中的应用：“生态系统的能量流动”（第一课时）教学案例分析[J].中学生物学，2017，33（3）：29-32.

作者简介：张映娥，甘肃省白银市，甘肃省靖远县第四中学。

本文系甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度一般自筹课题《高中生物模型制作能力培养的研究》研究成果之一，课题立项号：GS[2018]GHB0696。