建构模型，促有效教学

章丹华

摘 要： 模型方法是人们认识自然界的一种重要方式，也是理论思维发展的重要方式。本文以解决在教学实践中学生学习生物的困惑为出发点，深入思考，积极探索，尝试运用模型建构的方法解决有关生物学问题，从而提升课堂效益，发展学生思维，提高学生能力，进而提高课堂教学有效性。

关键词： 高三生物复习 建构模型 有效教学

在高三生物复习课中，大家可能经常会遇到学生提出这样的问题：“老师，生物应该怎样学，那么多的概念怎么记？”“做生物题时能不能也像数学、物理等学科那样有规律可循？”针对以上问题，笔者结合自己的教学实际，认为产生这些问题的原因之一是我们在教学过程中忽略了生物学模型的存在；忽视了教给学生运用模型理解生物学概念、运用模型解题的方法。下面笔者谈谈自己在教学中的几点做法。

一、运用模型建构方法进行概念的有效教学

对于概念的学习，模型建构是最直接最有效的教学途径之一。下面以“动作电位”的概念教学为例加以说明。

1.模型建构

“动作电位”是一个比较抽象的概念，学生难以真正理解。那么在教学中如何突破这个难点内容呢？笔者认为要想从本质上解决这类问题就必须从其来源解决，教学时可以先让学生思考“用适宜强度的电刺激刺激神经纤维的某一位点后（如图1），电表指针的偏转情况如何变化？”这个问题，建构动作电位产生模型。学生根据相关信息可以构建出如图2的动作电位产生模型。

2.模型分析

建构上图2中的模型后，教师再接着对该模型进行描述，分析a、b、c、d分别属于极化状态、去极化、反极化和复极化过程，以及产生a、b、c、d的原因分别为K外流、Na内流、Na内流、K外流，从而让学生理解动作电位这个概念。

3.模型转换

通过模型建构和分析的过程，学生对“动作电位”这个概念会有比较充分的认识，但还有部分学生可能会问为什么动作电位的起点是负值？为了解决学生心中的这个疑虑，让学生对动作电位有更深的理解，教学时可以将模型进行转换，比如，让学生思考，如果将图1中的两个接线柱连接的导线位置对调，图2会有何变化？

学生通过分析指针偏转方向与电位变化的关系可以得出如图3的模型。通过对模型的转换，能让学生明白静息电位实际上是测膜内的电位，所以静息电位为负电位。此外，教师可以继续让学生思考，如果将图1中的两个电极都接在膜外，电表指针的偏转情况又将如何？学生通过思考，教师加以引导和分析，可以得出如图4的模型。

4.模型应用

一般而言，命题主要是命题者根据自己头脑中选择的一个理想化的生物学模型，再结合某些生物学事实，给出已知条件，并提出问题[1]。而解题过程就是还原生物模型的过程，学生若能正确建立生物模型，很多问题就可以迎刃而解，从而极大地提高解题效率。这种思维模式在近几年的高考中均有体现，本文不再一一举例。

综上所述，在生物核心概念教学中，如果能够较好地结合课本上各种模型进行讲解，有目的地进行模型构建分析、重建，以及尝试进行同一模型不同表达形式或不同模型间的转换，就能加深学生对概念的理解和应用，还可以掌握通过模型构建解决实际问题的科学探究方法。

二、运用模型建构方法梳理知识间内在关系

在高考中，要求学生能综合运用相关知识解决相关问题，所考查的试题往往综合性比较强，这就要求教师和学生在高考复习中，能对知识进行梳理，理清知识与知识之间的内在关系，那么如何才能将知识有效梳理，形成完善的知识网络呢？笔者通过课堂实践，认为围绕模型组织教学更有利于学生掌握核心概念，理解重点知识，建立知识联系，完善知识网络。下面以概念模型为例加以说明，具体如下。

概念模型是指以文字表述抽象概括出事物本质特征的模型[2]。例如，在细胞的生命历程专题复习时，我们可以建构如下概念模型。

上述概念模型以“细胞增殖”为核心概念，以辐射的方式将“有丝分裂”、“减数分裂”、“细胞凋亡”、“细胞的分化、癌变和衰老”等内容有机组织在一起，以这个概念模型的形式开展教学，可以帮助学生认识细胞的整个生命历程，同时将相关知识点有机联系起来，实现对细胞生命历程的相关知识全方位、多角度的认识。

三、运用模型建构方法提高解题能力

例如，有关细胞增殖的题目有很多，但只要我们掌握了染色体的行为变化模式图很多问题就可以迎刃而解。以减数分裂为例，整个减数分裂过程中染色体的行为变化可以用下面的这个模型表示。

有了上述模型，我们可以用来解决减数分裂过程中有关的染色体数目、DNA数目、染色单体数目、同源染色体数目、染色体组的数目、染色体和DNA的比值关系、生物的变异类型、孟德尔定律发生的时期、DNA复制的相关问题、异常配子的形成问题等。

综上所述，利用模型方法解题，有助于学生展开思维，理清思路，迅速把握题目的已知和未知条件；有助于学生看清题目所要考的核心知识，对题目进行归类，能举一反三，而不至于陷入题海中产生无助感。

总之，生物学课堂教学中应突出生物学科的特色，课堂中多出示模型解释生物学事实，多运用模型方法解决有关生物学问题，从而提升课堂效益，发展学生思维，提高学生能力。

参考文献：

[1]于梅.在新课标实施中切实加强模型方法的教育.中学生物教学，2007，3.

[2]张亚能.简析模型构建在生物教学中的应用.陇西巩昌中学.