高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构

高中生物学教学中模型建构及应用生物学是一门关于生物体的结构、功能、发育和演化的科学，是我们了解自然界中丰富多样生命现象的基础。

在高中生物学教学中，模型建构及应用是一种重要的教学手段和学习工具，旨在帮助学生更好地理解和应用生物学知识。

本文将浅谈关于高中生物学教学中模型建构及应用的意义、原则与方法，并举例说明其在教学实践中的应用。

一、模型建构的意义1.帮助学生建立概念框架。

生物学知识繁多复杂，通过建立模型可以将这些知识有机地组织起来，形成概念框架。

概念框架是学生对生物学知识的认知基础，有助于学生理解生物体的内部结构、功能和相互关系。

2.提高学生的观察和思维能力。

模型建构过程中，学生需要通过观察、分析和推理来理解生物现象，并将其抽象为模型。

这种过程培养了学生的观察和思维能力，提高了他们对生物学问题的解决能力。

3.启发学生的创造力。

模型建构不仅要求学生理解现有的知识，还需要他们具备一定的创造能力。

通过模型建构，学生可以体验到科学探究的乐趣，并激发他们的创造力和创新思维。

二、模型建构的原则1.符合生物学知识体系。

模型建构应基于科学原理，并与生物学知识体系相一致。

模型的构建应遵循生物学的基本概念和规律，确保学生对生物学知识的理解是正确和全面的。

2.简单易懂。

模型应简单明了，避免过于复杂的结构和步骤。

学生通常是通过模型来对抽象的生物学知识进行理解和记忆，因此模型的设计应尽可能提供清晰简单的表达，容易被学生接受和理解。

3.体现层次关系。

模型建构的过程应体现生物体的层次关系。

生物体由细胞、组织、器官、系统等多个层次组成，模型的构建过程中应该将这些层次逐步呈现，帮助学生理解生物体的组织结构及相互关系。

三、模型建构的方法1.绘制图示法。

通过绘制生物体的示意图或结构图，来描述和分析生物体的结构和功能。

图示法可以简化复杂的生物结构，突出关键部位，方便学生理解。

2.搭建模型法。

通过使用适当的材料，搭建生物体的模型，帮助学生形象地观察和理解生物现象。

高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构谭永平（人民教育出版社/课程教材研究所北京100081）摘要：模型和模型方法在科学研究中发挥着重要作用，它在中学生物学课程中也具有重要的教育意义，理解模型和领悟模型方法已经成为高中生物学课程内容的一个组成部分。

理解模型和领悟模型方法的重要方式就是进行模型建构活动。

要较全面地理解模型方法的作用，既需要以进行一定数量的模型建构活动为基础，更需要在模型建构活动中实现行为与思维的统一。

关键词：高中生物学模型教育部2003年颁布的《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称为课程标准）中，明确将获得生物学模型的基本知识作为课程目标之一，并在内容标准或活动建议部分做了具体的规定。

这是我国中学生物学课程发展历史上第一次如此重视“模型”。

然而，由于以往对“模型”所提不多，相关理论探讨和实践案例不太丰富，有些教师在教学时感到迷茫。

尽管高中课程改革的实验区越来越多，实施课程标准的教学探索也已有若干年，但类似问题却依然存在。

本文探讨总结了高中生物学新课程中的模型和模型方法，以及如何在教学中进行模型建构的问题。

1. 高中生物学课程中的模型和模型建构模型是人们按照特定的科学研究目的，在一定的假设条件下,再现原型客体某种本质特征（如结构特性、功能、关系、过程等）的物质形式或思维形式的类似物。

作为一种现代科学认识手段和思维方法, 模型具有两方面的含义: 一是抽象化, 二是具体化。

一方面,我们可以从原型出发, 根据某一特定目的, 抓住原型的本质特征, 对原型进行抽象、简化和纯化, 建构一个能反映原型本质联系的模型, 并进而通过对模型的研究获取原型的信息, 为形成理论建立基础。

另一方面, 高度抽象化的科学概念、假说和理论要正确体现其认识功能, 又必须具体化为某个特定的模型, 才能发挥理论指导实践的作用。

所以, 模型作为一种认识手段和思维方式, 是科学认识过程中抽象化与具体化的辩证统一[1]。

高中生物学教学中模型建构及应用高中生物学教学中模型建构及应用现代科学研究中，模型的建构和应用是十分重要的方法之一。

在生物学教学中，模型也扮演着至关重要的角色。

它们是我们理解生命现象和探索自然世界的关键工具。

本文将浅谈关于高中生物学教学中模型建构及应用的重要性，并探讨了一些模型的使用方法和案例。

模型是对现实世界的简化和概括。

在生物学教学中，模型可以是物理模型（如层叠玻片模型或立体拼图模型）、数学模型（如方程或图表）或者概念模型（如流程图或概念图）。

这些模型可以帮助学生更好地理解和记忆抽象的生物学概念和过程。

通过观察、实验、整合信息和推理等方法，学生可以利用模型来解释和预测生物现象。

在教学中，模型的建构可以通过不同的方法实现。

一种常见的方法是通过描述和绘图来构建模型。

例如，在遗传学教学中，教师可以通过将基因表达过程绘制成图表或图像的方式来帮助学生理解基因间的相互作用和遗传变异。

另一种方法是使用计算机模型或模拟软件。

这些工具可以模拟出生物系统的运作，并让学生进行交互式的实验和观察。

此外，还可以通过实物模型，让学生亲自动手构建模型，加深对相关生物概念的理解。

模型的应用在生物学教学中有着广泛的意义。

首先，模型可以帮助学生更好地理解和应用抽象的生物学概念。

生物学中的一些概念，如细胞结构、基因传递、物种进化等，往往非常抽象和复杂。

而模型的使用可以将这些概念转化成更直观和易于理解的形式，使学生更容易掌握和应用。

其次，模型能够培养学生的实证推理和批判性思维能力。

通过模型的使用，学生可以学习如何观察和记录生物现象，提出假设和推理，进行实验和验证。

这种实证推理的过程培养了学生的科学思维和逻辑能力，使他们具备解决问题和探索新知识的能力。

此外，模型还可以促进学生的合作学习和实践操作能力。

生物学研究往往需要团队合作和实践操作。

通过模型的建构和应用，学生可以在小组中进行合作，分享信息和协作解决问题。

同时，模型还可以让学生亲身实践和操作，培养他们的操作技能和实验方法。

高中生物教学中的模型建构探讨
模型建构是高中生物教学中的重要内容，在教学中可以帮助学生建立科学的思维方式，促进创新思维的培养。

本文将探讨高中生物教学中的模型建构的概念、方法和应用。

一、模型建构的概念
模型建构是指通过对事物的描述和解释，构造出能够系统地反应和描述事物的图形、
表格、方程等表达形式。

它是科学研究的重要手段之一，能够帮助我们更好地理解和解释
科学现象。

1.实验法
实验法是研究科学现象的一种直接方法，可以通过实验来验证模型的正确性。

在高中
生物教学中，实验法可以用来验证各种生物模型，如营养循环模型、遗传模型等，以此帮
助学生理解生物学中的各种现象。

2.对比法
对比法是一种通过对某种事物的对比，来构建模型或解释现象的方法，可以通过对比
已有的生物学研究成果，构建出更完整的生物学模型。

3.统计法
统计法是研究科学现象的一种方法，可以通过数据分析和统计得出生物学现象的规律性，进而构建出生物学模型。

4.数学建模
1.帮助学生理解生物学基本概念
通过对生物学基本概念的模型建构，可以帮助学生更好地理解生物学中的各种现象，
如细胞分裂、遗传规律、进化等。

2.培养学生科学思维
模型建构能够帮助学生建立科学的思维方式，培养他们的科学研究能力和创新思维能力，帮助他们更好地应对未来的科学挑战。

3.激发学生的探究兴趣
通过模型建构，可以激发学生对生物学的探究兴趣，使他们更加主动地发现和解决生
物学问题，培养他们的自主学习能力。

高中生物学教学中模型建构及应用高中生物学教学中，许多重要的概念和理论难以直接呈现给学生，因此需要使用模型建构和应用的方法来帮助学生更好地理解和掌握知识。

本文将结合一些具体的例子，探讨在高中生物学教学中如何进行模型建构和应用，以及它们在教学中的作用与意义。

一、模型建构模型建构是指通过构建一些物理、化学或数学模型，来描述或解释生物学中的某些现象。

这些模型可以是图表、图像、三维模型等多种形式，可以通过手绘或计算机制作。

在高中生物学教学中，模型建构弥补了许多生物学现象无法直接观察的缺陷，能够更好地帮助学生理解和记忆相关概念和原理，增强学生对生物学的兴趣和学习积极性。

以DNA的双螺旋结构为例，这是生物学中非常重要的一个概念。

DNA双螺旋模型的建构需要学生掌握许多物理和化学知识，而直接描述这个结构对学生来说并不直观。

利用溶液中DNA的螺旋结构模型就可以很好地解决这一问题。

学生可以通过拿两条麻花汆到一起后再拉长，结成的"图案"来理解DNA的双螺旋结构。

这种亲身体验感会更好的进一步加深对DNA双螺旋结构的印象与记忆。

二、模型应用建好模型后，就可以将其用于课程的教学中，直观呈现生物学概念和原理，帮助学生更好地掌握知识。

下列举几个例子具体说明模型应用。

1. 模拟光合作用光合作用是高中生物学中非常重要的一个概念，学生需要理解在此过程中光能如何转化为化学能，并用于生物体的生命活动。

通过利用纸片和麦片等材料组成模拟叶片，学生可以观察光照和黑暗环境下麦片的变化，并通过实验得到麦片的变化是光合作用的结果。

2. 模拟器官结构人体生物学是高中生物学中的重要内容之一。

人体每个器官都有其独特的结构和功能，构成了一个完整的生命体系。

通过模拟器官的结构，比如利用制作3D打印器官模型等方式，可以直观呈现器官的组织结构及其功能，帮助学生更好地认识身体各器官之间的关系和联系。

3. 模拟生态系统生态学是高中生物学中的重要分支，其核心理念是生物种群之间的相互依存。

高中生物学教学中模型建构及应用生物学作为一门自然科学学科，以研究生命现象为主要内容，其教学应注重对学生的实践能力、观察力和思维能力的培养。

在高中生物学教学中，模型建构及应用是一种重要的教学策略。

通过模型的建构和应用，学生可以更好地理解生物学知识，提高自己的科学素养。

首先，模型的建构是高中生物学教学中的一项重要任务。

模型是对实际事物的简化和抽象表示，可以帮助学生更好地理解生物学的概念和原理。

在教学中，教师可以引导学生使用纸板、瓶子、线圈等材料建立模型，模拟生物现象。

例如，在教授细胞结构的时候，教师可以要求学生用不同形状和颜色的纸板来构建一个细胞模型，并在模型中标示出细胞膜、细胞器等结构。

这样的模型可以使学生更直观地了解细胞的组成和功能，同时也培养了学生的动手能力和观察力。

其次，模型的应用在高中生物学教学中起到了重要的作用。

模型可以帮助学生进行问题解决和实验设计。

在教学中，教师可以提出一个生物学问题，然后指导学生通过建构模型来解决问题。

例如，在教学生态系统时，教师可以要求学生建立一个模拟的食物链模型，并通过加入环境因素的变化来观察不同层级之间的相互影响。

这样的模型可以使学生更好地理解食物链的结构和生态系统的稳定性。

此外，模型还可以帮助学生设计实验。

学生可以通过建构模型，然后提出一个假设并设计实验来验证。

通过这样的实践，学生可以培养科学研究的能力和创新思维。

除了在课堂中的直接应用外，模型还可以通过信息技术进行虚拟实验。

近年来，随着信息技术的发展，虚拟实验在生物学教学中得到了广泛应用。

虚拟实验可以帮助学生更好地观察和分析生物现象，同时也避免了实验中可能出现的风险和成本。

例如，在教学遗传学时，学生可以通过虚拟实验来了解基因的传递规律和突变的机制。

虚拟实验还可以使学生更好地理解生物学原理和观察到实验中的微观现象，进一步提高学生的科学素养。

然而，虽然模型建构及应用在高中生物学教学中具有很大的潜力，但是也存在一些问题和挑战。

高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构摘要：在高中生物教学中有效强化具体的模仿方法以及模型构建促进学生的生物学习能力以及合作能力的提升，促使学生在模型建构中初步掌握生物基础性概念，注重将生物学习内容有效解决生活实际中的问题，全方位提升学生实际问题的解决能力。

在本文中则是进一步针对高中生物教学中所涉及到的具体的模型概念、模型方法以及模型构建等进行全方位的论述，从而为高中生物教师提供具体的参考依据。

关键词：高中生物、模型、模型方法、模型建构在具体的高中生物课程教学环节中，进行具体的模型构建的方法是教师在教学中最为常用的教学手段之一，主要的目的是帮助学生有效理解所学习的生物知识，全方位分析当前所学习的生物理论性知识，进一步简化学生的生物学习思维，促使学生们在具体的生物学习环节中，将抽象化的问题具体化。

实际生物教学环节中，部分教师尚未形成基本的生物模型教学意识，因此无法高效应用到生物教学环节中，接下来将针对生物教学模型概念、模型方法以及模型构建等进行详细分析。

一、模型概念解析模型也就是站在科学探究以及合理性的猜想的基础上所总结出来的一般性的具有一定的概括性的物质或者基本的思维形式，同时模型是事物的真实表征，本身就具有一定的试探性或者解释性的特点，这不仅是抽象高度概括，同时也是对于具象规律的有效总结。

那么在具体的高中生物教学中，模型则是站在既定的目的的基础上所进行的一种简化的描述。

二、高中生物教学中最为常见的模型方法1、物理模型物理模型具体是用来表现物质的三维特征的，经常是从微观事物或者庞大事物出发进行合理性的使用。

在高中生物教学中最为常见的、典型的物理模型则有细胞结构性模型以及分子结构模型等。

2、概念模型概念模型的主要性作用则是利用文字的方式解释学习中比较抽象性的问题，积极引领学生直观有效认识到生物具体状态以及所呈现的过程，从生物的抽象概念出发，有效将其具象化的过程，设计此类方法的目的是帮助学生理解生物概念基础知识。

取得了良好的效果。

2．图画物理模型的构建提升了识图水平实物物理模型在大小、色彩、视觉等方面有着一定的局限性，在日常教学中使用不是很广，但是以图画形式构建物理模型则相当普遍，如呼吸作用和光合作用、转录与翻译、噬菌体侵染细菌等过程模型、各种细胞器结构的静态模型、人体细胞与外界环境的物质交换模型等。

通过多次这样的物理模型的构建，学生养成了一种思维习惯，凡遇抽象的结构或过程，都会尝试用简易的图画协助理解、思考。

而且，在高中生物中，识图水平极为重要。

图表是生物科学研究成果的一种重要表现形式，所以在生物高考中注重考查学生读图、识图、析图和绘图的水平。

平时的学习中养成了构建图形这种良好的习惯之后，考试中对图形题也更胸有成竹了。

二、概念模型概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物的本质特征的模型。

我们很多学生都存有这样的问题：课本中的单个知识点都掌握得很好，但是在做综合题时总有很多的“想不到”，究其原因是不能迅速地把相关知识联系起来，而构建概念模型能够改变这个状况。

1．构建概念模型，整合零碎知识学完必修1第3章后，我利用学案中事先设计好的框架，让学生构建了概念模型，将课本中第3章的第1节、第4章第1节、第2节、第3节的内容整合在一起，使零碎的知识完整化。

模型如下：构建这样的概念模型，有利于学生对某个单元、某个模块知识实行加工、理解、储存，全面系统地掌握和记忆知识要点，有利于学生形成完整、清晰、系统、科学的知识体系，同时也促动了学生感知、记忆、想象水平的发展。

〔2〕内环境的成分和理化性质、分泌蛋白的合成运输加工和分泌、生物膜在结构与功能上的联系等等，很多方面的知识要点都能够通过构建这样的概念模型，使学生更系统地掌握、理解生物学知识。

2．构建概念模型，简化复杂知识血糖调节是高中生物教材中一个重要的知识，而且与人体健康有密切的联系，但是这个内容既“看不见，摸不着”，又极为复杂。

故而教材中安排了一个模型建构活动：“建立血糖调节的模型”，意在引导学生通过这个探究活动，更好地理解人体内是如何对血糖含量实行调节的，并在此基础上理解体内激素如何对生命活动实行调节；同时，也力图引导学生初步了解建构概念模型的基本方法和意义。

模型建构是一种重要的科学方法，也是课标中首次提出要求重视的一种能力。

《美国国家科学教育标准》中也要求学生“运用逻辑和证据来构造和修改科学解释和科学模型”，将其作为进行科学探究所需要的基本能力（9-12年级）。

人教版高中生物新教材选择的内容充分体现了这种要求，其中含有丰富的模型建构的素材。

用好这些素材,充分发挥模型的作用，渗透模型建构的方法迫在眉睫。

1解读模型和模型建构的价值必修1教材对模型的定义是：“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以是定性的，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”。

模型分三类：物理模型、概念模型、数学模型。

物理模型如真核生物的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型、DNA分子双螺旋结构模型；概念模型如血糖平衡调节的模型、达尔文的自然选择学说的解释模型等；数学模型如“J”型种群增长的数学模型N t=N0λt 、基因分离与自由组合定律，有丝分裂中DNA含量变化曲线等。

高中生物学中的模型建构活动与科学研究中的建立模型不完全等同，它是为学生更好地掌握具体生物学内容而服务的。

例如，沃森和克里克建立DNA双螺旋结构模型的目的，是为了揭示当时并不清楚的DNA分子结构。

高中生物学中的“制作DNA双螺旋结构模型”的模型建构活动，主要是对“DNA分子的双螺旋结构”这个结论进行具体化，所建立的模型是物理模型；其主要目的不是探索DNA分子的结构，而是通过制作物理模型来加深对DNA分子的结构的理解，并体验具体化的模型的作用。

可见，让学生通过尝试建立模型，掌握或巩固有关生物学概念，体验建立模型过程中的思维过程，并领悟模型方法是高中生物学中的模型建构活动的主要价值。

2.模型建构在教学中的实践2.1在建构模型中掌握新知识就《DNA的分子结构》这部分内容来说，DNA、脱氧核苷酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基等是前概念，但是DNA的双螺旋结构、碱基对、碱基互补配对原则、DNA的基本骨架则是新的概念。

高中生物学教学中模型建构及应用生物学作为自然科学中的一门重要学科，涉及到对生物现象和生物体的研究。

在高中生物学教学中，模型建构及应用发挥着重要作用。

模型是对现实世界的简化和抽象，通过模型建构及应用，有助于学生更好地理解生物学的各个方面，提高学生的学习效果和科学素养。

一、模型建构的意义1. 帮助学生理解抽象概念生物学中有许多抽象的概念，例如生物分子、细胞器官等。

通过模型的建构，可以将这些抽象概念具象化，使学生更容易理解。

2. 帮助学生理解生物过程生物过程往往是复杂而庞大的，例如细胞分裂、基因表达等。

通过模型的建构，可以将这些复杂过程简化为易于理解的模型，使学生能够更好地理解生物过程的本质和机制。

3. 帮助学生学习观察和实验观察和实验是生物学中重要的学习方法，通过模型的建构，可以帮助学生学会如何观察和实验，培养他们的观察力和实验能力。

二、模型建构的方法1. 图表模型图表模型是将生物现象和概念通过图表的形式表达出来，如流程图、生态金字塔等。

通过图表模型，学生可以清晰地看到生物现象的过程和关系，并更好地理解。

2. 实物模型实物模型是将生物体或生物器官的形态和结构通过实物的形式展示出来，如模型植物细胞、模型动物器官等。

通过实物模型，学生可以直观地了解生物体或器官的结构和功能。

3. 虚拟模型随着科技的发展，虚拟模型在生物学教学中的应用越来越普遍。

虚拟模型通过计算机等技术手段，将生物现象和概念以三维的形式呈现出来，如虚拟细胞、虚拟遗传实验等。

通过虚拟模型，学生可以更好地了解生物现象的内部结构和运行机制。

三、模型应用的例子1. 细胞模型的应用细胞是生物学中的基本单位，对于学生来说，理解细胞的结构和功能是非常重要的。

教师可以通过建构细胞模型，将细胞的各个器官用不同颜色的材料表示出来，让学生亲自参与建模过程。

学生可以通过观察和实验，了解细胞的结构和功能，同时加深对细胞学概念的理解。

2. 遗传模型的应用遗传是生物学中的重要内容，也是学生感兴趣的话题之一。

高中生物教学中的模型建构探讨随着科学技术的不断发展，教学模式也在不断更新换代。

在生物教学中，模型建构已经逐渐成为一种重要的教学手段。

模型建构是指通过建立生物学相关的模型来帮助学生理解生物学知识和概念，提高他们的学习兴趣和学习效果。

本文将从模型建构的定义、特点、种类和在高中生物教学中的应用等方面进行探讨，旨在对高中生物教学中的模型建构进行深入分析和讨论。

一、模型建构的定义和特点模型建构是指根据特定的对象或系统，运用某种规则和原理，利用具体的材料或图像，构建出可以模拟这一对象或系统运行过程的一种物理或数学模型。

模型建构的特点是可以把抽象的概念和原理用具体的形式呈现出来，便于学生理解和记忆。

模型建构在生物教学中具有较强的实践性、图形化和形象化的特点，使得学生可以更直观地感受和理解生物学知识。

二、模型建构的种类模型建构的种类主要包括物理模型、数学模型和计算机模型。

物理模型是指通过制作实物模型来模拟生物系统的结构和功能。

用塑料、泡沫、纸板等材料制作的细胞模型、基因工程模型等。

数学模型是利用数学语言和符号来表达生物学的规律和原理。

利用数学公式来描述生物种群的增长模型、基因频率的演化模型等。

计算机模型是借助计算机软件和多媒体技术来模拟生物系统的结构和功能。

利用计算机模拟软件来展示细胞内的生物反应过程、基因突变的影响等。

三、高中生物教学中的模型建构应用1.帮助学生理解抽象的生物学概念生物学是一门抽象的学科，涉及到许多生物体内部的结构与功能、生物种群之间的相互作用等内容。

通过模型建构，可以将这些抽象的概念具体化，使学生更容易理解和掌握。

利用不同颜色的塑料模型将细胞器、DNA等结构以三维形式展现出来，有助于学生理解细胞内部的结构和功能。

2.激发学生的学习兴趣和动手能力模型建构的过程需要学生动手动脑，这有利于激发其学习兴趣和动手能力。

学生参与模型建构的过程中，可以锻炼他们的观察力、思维能力和动手能力，使得学生在实践中获得知识，提高学习体验。

高中生物教学中的模型建构概述作为一门基础科学，生物学的学习和教学过程中，模型建构是非常重要的一部分。

模型建构是指学生通过分析生物现象或者实验数据，从中挖掘生物学的本质规律，提出解释生物现象的假说，并利用科学方法来验证假说的过程。

模型建构是高中生物教学中的重要环节，能够提高学生的科学素养和科学思维水平，培养学生的观察能力和质疑精神。

本文将探讨高中生物教学中的模型建构，包括模型建构的基本过程、模型建构的教学策略以及模型建构对学生的作用等方面。

模型建构的基本过程模型建构的基本过程包括以下几个步骤：1.观察生物现象，提出自己的问题；2.收集和整理相关资料，对生物现象进行分析和归纳；3.提出假说，从中挖掘生物学的本质规律；4.设计实验来验证假说；5.分析实验结果，对假说进行修正和验证；6.将假说转化为一个更加完善和解释性强的模型。

在这个过程中，学生需要进行信息搜集、思维整合、探索实验、数据分析等多个环节。

学生需要不断地反思和修正自己的假说，最终形成一个更加完善和准确的模型。

模型建构的教学策略在生物教学中，模型建构教学策略的选择和运用，对教学效果有很大影响。

以下是几种常用的模型建构教学策略：案例教学案例教学是一种基于真实生物现象的教学方法，它的核心思想在于让学生通过具体的案例和实例来进行文献扎实的思维训练。

在案例教学中，学生受到生物现象的启发，理解和掌握生物学的基本概念和规律。

通过对实例进行分析和归纳，学生可以反思他们的经验和感性认识，从而形成自己的理性认识。

问题驱动问题驱动是一种基于问题构建模型的教学策略。

无论是观察生物现象还是进行实验，学生先提出一个问题，再逐步构建模型，验证假说，解决问题的过程。

学生通过问题驱动的模型建构，能够更好地培养学生的科学思维和质疑精神，提高学生的分析能力和创新能力。

合作学习合作学习是指学生在互相合作，相互帮助，共同完成任务的过程中，得到知识和技能的教学方法。

合作学习可以促进学生之间的交流和合作，激发学生解决问题、发现规律的兴趣和热情。

生物学中的模型建构《普通高中生物课程标准（实验）》明确指出：“了解建构生物模型的科学方法以及学会在科学研究中应用，是培养学生生物科学素质的重要手段。

” 建构生物模型不仅有助于学生加深对核心知识的理解，而且有利于学生将所学的新知识构建成完整的知识体系，通过模型建构，培养学生的建模思维和建模能力，使学生获得生物学的基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识[1]。

标签：建构模型；生物学方法；模型模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以是定性的，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[2]。

高中生物教学中常用的模型主要有三种：概念模型、数学模型和物理模型。

生物学习中通过模型建构正是帮助学生化抽象为形象，化复杂为简单的有效方法，能有效帮助学生克服在解题过程中碰到的知识点繁杂和逻辑分析困难等问题。

一、建构概念模型，化复杂为简单，深入理解知识概念模型是对认识对象系统的一种简化的定性描述，用于表示系统组成和相互关系。

在生产生活中，模型可以是工具，定量评价，预测，检验研究对象中特征因素的变化，解决有关的生物学问题。

例如：《能量流动和物质循环》是浙科版必修3第六章第三节的内容，能量流动的学习是生态系统中的一个重点和难点，能量流动为什么具有逐级递减的特点？减少的能量哪里去了呢？这些是学生经常面对的问题，所以在教学过程中先对某一营养级的能量进行分析，再利用模型构建的形式，将复杂的知识简单化。

如：生产者所同化的能量有哪些去路？生产者的同化量中的哪些能量可被分解者或下一营养级利用呢？当上一营养的物质和能量被下一营养级获取时，这些物质和能量是否全部转化为下一营养级的同化量？同化量与摄入量之间具有什么关系？如何將两个营养级的能量联系在一起？一步步地引导学生去思考如何将同化量更具体化，明确化，从多角度、多方向去分析问题，质疑问难，主动探索知识规律，从而获取知识，提高能力。

教学改革·214·浅谈高中生物学新课程中的模型建构张素兰四川省宣汉县宣汉中学，四川 达州 636150摘要：具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。

要较全面地理解模型方法，既要保证一定数量的模型建构活动，更要实现模型建构活动中行为与思维的统一。

关键词：高中；生物学；模型 中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1671-5691(2015)15-0214-011 高中生物学课程中的模型和模型建构必修1教材对模型的定义是“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以是定性的，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”。

模型具有两方面的含义:一是抽象化,二是具体化。

《美国国家科学教育标准》中的表述是“模型是与真实物体、单一事件或一类事物对应的而且具有解释力的试探性体系或结构”。

关于模型的形式或种类，不同论著中的说法有所不同。

人教版新教材中所说的三种模型的含义如下：物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型，如人工制作或绘制的DNA 分子双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型等。

物理模型既包括静态的结构模型，如真核细胞的三维结构模型，又包括动态的过程模型，如教材中学生动手构建的血糖调节征的模型，如光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等。

而实际学习中往往需要我们在建构物理模型之后得到一些结论，这就要求物理模型和概念模型结合起来，DNA 双螺旋结构模型就是物理模型和概念模型的统一[1]。

美国《国家科学教育标准》指出“学生的探究活动最终应该构造一种解释或一个模型”。

我国课程标准也很重视模型的教育意义：在课程目标部分对模型有了明确的要求，在具体内容标准和活动建议部分也列出了“尝试建立真核细胞的模型”、“制作DNA 分子双螺旋模型”等内容。

生物学模型：含物理模型、数学模型、概念模型；1、物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。

有以下两类：（1）天然模型在生物研究中会利用动物来替代人体进行实验，在生物课堂上也就可以从自然环境中选择动物或植物体来对照说明研究对象结构或特征。

例如：细胞的结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。

可以选用桃形象说明其结构分布，果皮是最外层的细胞膜，果肉代表细胞质，果核与细胞核比较类似，包括了核膜和核仁。

初中这一块很多，可以挖掘。

（2）人工模型由专业人士、教师或学生以实物为参照的仿制品。

放大或缩小实物，但真实反映研究对象的特征或模拟表达生命过程。

例如：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型。

除立体的三维物理模型之外，在平面上用简化的图形表示研究对象也是一种物理模型，这种图象直观的体现各类具体对象的总体特征以及运动历程。

例如：动植物细胞模式图、细菌结构模式图、分泌蛋白合成和运输示意图等。

2、概念模型：通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。

例如：用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程，甲状腺激素的分级调节等。

3、数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。

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，从而依据现象作出判断和预测。

例如高中部分：孟德尔的杂交实验“高茎：矮茎=3：1”，酶活性受温度影响示意图等。

初中部分有：1、细胞不能无限长大的数学建模解释（七上；第二单元第二章第三节细胞分裂）；2、“晚育”与“少生”下人口数量变化模型建构（七下；第四单元第一章第四节计划生育）；3、细菌分裂生殖数量变化模型建构（八上；第五单元第四章第二节细菌）；4、保护色的形成实验中的数学建模建构（八下；第七单元第三章第三节生物进化的原因）。

[模型建构在高中生物教学中的意义]高中生物模型建构《高中生物课程标准》指出：“要让学生领悟建立模型的科学方法及其在科学研究中的作用”。

通过建构模型，排除、舍弃非本质因素，突出事物的本质特征，使生命现象或过程得到纯化和简化，让学生容易地掌握知识的规律。

因此，模型建构是学生必须掌握的科学方法。

1. 新教材中的模型建构活动2. 模型建构的方法（1）物理模型。

了解模型的基本构造→制作构建模型的基本原件→了解基本原件间的关系→依关系连接各基本原件→检验修补完善模型。

（2）数学模型。

观察研究对象，提出问题→根据已有知识，提出假设→根据实验数据，建构模型→继续实验观察，检验修正模型。

（3）概念模型。

理清概念间关系→画出初步关系图→建立连接→标明概念间关系→修改完善模型。

3. 模型建构的意义在高中生物教学中恰当运用模型建构，不仅为学生学习提供直观印象，也让学生在自主探究、合作交流的环境中进行学习，对促进学生的知识、能力、情感态度与价值观的发展有重要意义。

（1）有利于提高学生学习兴趣。

布鲁纳说：“学习最好的刺激乃是对所学材料的兴趣。

”模型能把复杂的问题简单化，抽象的事物形象化，静止的事物生动化，抓住事物的本质特征和生命的内在规律，是激发学生学习兴趣的感性材料。

学生在构建模型中学会了知识，体验到了成功建模带来的喜悦，提高了学习兴趣。

（2）有利于培养学生思维能力。

学生若掌握了模型建构，不仅能透彻地理解知识，也能使学生的认知水平逐步从具体向抽象过渡，从感性思维上升到理性思维。

模型透过现象揭示本质，使一些重点、疑点、难点化繁为简，使学生对知识理解更透彻。

在模型建构过程中，学生们独立思考，训练思维的独立性；遇到问题时，快速寻找解决方法，锻炼思维的敏捷性；在协调模型的整体与局部的关系时，又促进思维整体性的发展。

（3）有利于培养学生自学能力。

建构主义认为：“知识是通过主体积极建构获得的，是根据原先认知结构主动地和有选择性地知觉外在信息，建构当前认知结构的过程，而不是被动的接受外在信息。

高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构
谭永平
【期刊名称】《生物学教学》
【年(卷),期】2009(34)1
【摘要】理解模型和领悟模型方法已经成为高中生物学课程内容的一个组成部分,其重要方式就是进行模型建构活动.要较全面地理解模型方法的作用,既需要以进行一定数量的模型建构活动为基础,更需要在模型建构活动中实现行为与思维的统一.【总页数】3页(P10-12)
【作者】谭永平
【作者单位】人民教育出版社/课程教材研究所,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.刍议模型建构在高中生物新课程教学中的实践 [J], 李宁;
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5.模型建构在高中生物新课程教学中的运用 [J], 路永兰
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