模型构建在高中生物课堂应用探讨

姚振宇

【摘要】 高中生物新课程改革中明确提出模型构建作为高中生物教学的基本内容。高中生物是关于生命，遗传学的内容，微观世界的物质综合知识，文字描述是抽象，多维空间立体的，通过模型构建，将使之直观，具体，便于剖析难点和重点，有助于学生加深元认知和理解。从某种意义上来说，利用模型以及模型方法教学已经成为高中学生学习生物知识必不可少的方式，充分进行模型构建的教学可提高高中生物课堂的高效性。

【关键词】 模型构建 高中生物 高效性 直观具体

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）07-057-01

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一、模型构建在高中生物课堂中的重要意义和作用

生物教学模型可以划分为物理模型，概念模型、数学模型。总体而言通过以符号、公式等语言来表征生物学的知识、现象；通过生物原型方面的本质属性而使对象简化；通过相关实验器材或者自制器材来形象展示教学相关内容，具体化。在新课程理念的指导下，教师在此方式高中生物教学实践中，了解和把握模型的本质和演变方法。较为直观地反映所学物质的立体构成，细节要素也可以展现，且学生亲自参与构建过程，是在一定程度上学习知识本质的过程，有利于理解和记忆。高中生逻辑推理思维快速发展，同时求知欲和好奇心也同样存在，带着疑问，在课堂中教师的解析和引导下就会有更深层面的认识，也能够较为集中精神和积极听课，模型不仅能在短短的45分钟的课堂中实现高效的教学和学习，同时让学生感受到生物课的趣味性，培养参与意识和动手能力、合作能力、引发思考问题行为，这些将一直有助于学生的成长和学习，与实现教学终身教育目的相一致。

二、模型构建在提高高中生物课堂高效性的具体实施过程

（一）物理模型构建

物理模型以生物体具体的形态特征、大小比例、颜色差异等制作模型，是对生物知识的最为直观、具体和具体模型的构建。在学习真核细胞知识中，教师在讲解细胞三大基础结构以及细胞器结构和功能之后，指导学生进行模型制作，对原型进行模仿制作，化抽象为具体。

1.组织学生讨论细节

组织学生分组讨论具体的内容，动植物细胞主要包含细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，细胞质又包含线粒体、内质网、高尔基体、中心体等，考虑到真实的细胞颜色并不鲜艳，可以用不同颜色加以区分，使突出特点，容易辨别。事先讨论以确定小组分工合作，有组织，有程序，有目标，有利于培养学生团结互助的能力。

2.选择和确定材料

让学生自主选择材料，引导启发学生用废弃的纸张做细胞壁，或者硬纸壳，塑料薄膜作为细胞膜，紧贴在细胞壁上，橡皮泥作为各种细胞器，在制作液泡时选用气球、小丸子等材料。让学生发散思维，发展创造性。

3.分享成果，相互鉴赏

正如“一千个读者就有一千个哈莫雷特”，每一个学生都具有个体性、独特性，认知和视觉不一样，思考问题的出发点不一样，在同一个模型构建中也会有不同的方式，经过分享借鉴，得到教师和同学的认可，会增强自信心，又可以促进相互学习，分析一个模型的过程就又是一次知识回顾过程。文字描述中是都是比较抽象和具有空间立体感的物质，如学生通过动手利用各种工具进行实物的构建，将会在很大程度上直观具体地认识相关的概念和规律，加深记忆。经过动手、团体讨论、亲身参与，在课堂中展示自己的作品，附加自己的认知，分享心得，充当小老师的角色。进而以同样的方式构建有丝分裂和和无丝分裂物理模型。使课堂学习氛围浓厚，趣味性增强，又可以培养动手动脑，运用知识的能力。

（二）概念模型构建

概念模型能通过分析大量的生物的具体形象，用文字、图示、符号突出表达对象的主要特征和联系。在学习用光合作用时用图解描述光合作用的主要反应过程时，经过概念模型的构建，使得整个过程是统一有机的整体，密不可分通过图解使概念简化，加深了对光合作用基本概念的认知，水到渠成。同时严谨地反映的相互之间的关系，是可视化的记忆。类似地在学习甲状腺激素时，引导学生构建模型概述分级调节。培养高中生触类旁通、举一反三的能力。

（三）数学模型构建

数学模型是对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形式如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象做出判断和预测。例如：细菌繁殖N代以后的数量Nn=2n，孟德尔的杂交实验“高茎：矮茎=3：1”，如下图曲线图关于种群增长规律图，更为确切的描述是“J”型种群增长的数学模型Nt=N0λt.直观、明了。应用数学公式具有很强的应用性的特点，对生物相关规律的高度概括，反映了规律的本质和现象。在建模过程和考察过程锻炼学生从数形中提炼出有用的信息的能力和观察能力、分析推理能力，同时培养学生建模思维和建模能力，领悟建立数学模型科学方法以及在

科学中的作用。相反，如果是以模型为契机，考察学生的生物专业知识的阐述能力，将会是逆向思维的转化，引导学生多方向、多维度思考问题，对所学知识灵活运用。

综上，在充分利用模型构建在生物课堂的应用，可以使生物具体化、生动化、可视化，在一定程度上激起了学生的学习热情和兴趣，培养动手能力，培养模型构建思维，更高效地學习生物学。

[ 参 考 文 献 ]

[1]杨传志.模型构建在高中生物新课程教学中的应用. [J] 中学教学2017（8）：28-29.

[2]田玉娟.数学模型在生物学中的应用. [J] 现代阅读 2012（10）：137-137