龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1a16093951.html,
黑箱法建模在高中生物教学中的应用
作者：徐力
来源：《中学生物学》2016年第05期
摘要阐述了在教学中灵活运用黑箱法建模，时间充裕时可以完成一些完整的科学探究实验，时间受限时可以在课堂的局部使用，这样学习就是基于事实帮助学生改变已有的观念和想法。
关键词黑箱法模型建构问题解决能力
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 黑箱法建模的含义
控制论创始人维纳在《模型在科学中的作用》中指出“所有科学问题都是作为…闭盒?问题开始的，若干可供选择的结构被密闭在…闭盒?中，研究它的唯一途径是利用闭盒的输入和输出”。这里的“闭盒”即为黑箱。只能在不直接影响原有客体黑箱内部结构、要素和机制的前提下，通过观察黑箱中“输入”、“输出”的变量，得出关于黑箱内部情况的推理，寻找、发现其内部规律，实现对黑箱的控制，这种研究方法叫做黑箱法。黑箱法构建模型是信息分析方法和模型方法相结合产生的一种方法。当面对一个未知的系统时，人们可以向其输入某种信号，并且设法考察该系统的输出信号，反复多次地进行并获取相关的信息，经过分析和比较，建立“黑箱”内部结构或功能的模型。这种方法尤其适合高中生物学习的现状，不必也没有可能将每一个黑箱打开，但是思维能够获得很大的锻炼和提高！黑箱法建模教学应用的一般模式流程如图1所示。
前两个环节有时是连续重复的过程，对黑箱不断改变输入，收集不同的输出结果，才能构建出比较理想的模型。一个黑箱解开后不意味着问题的结束，有时还是新黑箱的开始。这样通过不断建黑箱、解黑箱、构建模型、修正解释，以锻炼和培养学生各方面能力。黑箱法建模教学强调学生大胆地提问，留出足够的时间用于学生思考、讨论、构建初步思维模型，有时还需要给出相关模拟的实物进行模型搭建。教师适当点拨，千万不能将经典的模型一下子展现，逐步揭示真相是实施黑箱法建模教学最有价值的策略。
2 黑箱法建模教学模式与其他教学模式的比较
2.1 与常见教学模式比较（表1）
虽然常见的教学模式中也存在师生的提问交流，但是多数都是对知识识记准确性考查，或者是教师的解答思路和方式方法的重现。而黑箱法建模教学则力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与构建知识模型，逐步培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维、分析和解决问题的能力，还有交流与合作能力等多方面。