浅谈模型建构在中学生物教学中的应用

新课程背景下模型建构在初中生物教学中的应用

发表时间：2021-01-06T11:15:08.283Z 来源：《中小学教育》2020年28期 作者： 龙雁清

[导读] 新课标对于学生的能力要求，从知识能力变为全方位综合能力的培养。

龙雁清

广西壮族自治区梧州市藤县第二中学，广西 藤县 543314

摘要：新课标对于学生的能力要求，从知识能力变为全方位综合能力的培养。而在生物教学的最新标准中，着重提倡探究性学习，希望可以通过对学生的学习方式进行改变，达到帮助学生提高生物核心素养的培养效能。而生物作为一门自然学科，其中很多内容的学习和

掌握都需要学生进行类比记忆，利用学习技巧对知识进行灵活的记忆相比于死记硬背更具有效率，并且学生的知识应用能力也会被有效地

提升。因此利用模型来实现抽象性知识的直观化，就成为了非常重要的内容。其可以让学生的多种感官被应用，进而提高学生的学习效率

和学习质量。本文以人教版初中生物教材为例，主要针对新课程背景下模型构建在初中生物教学的应用进行探究，以供参考。

关键词：新课程背景下；初中生物教学；模型构建；应用策略

引言：

初中是学生系统接触生物知识的一个阶段。如果从心理学角度来讲，学生们对于生物的好奇心非常强，因此他们在学习的过程中学习的质量也会很高。但是在实际的教学中，很多学生对于生物的认知都是错误的。他们往往将生物作为一种文科性比较强的科目，对于知识

的学习采用的是死记硬背的方法，这种方法一直被使用，最终也就造成了学生的根本就无法对脑海中记忆的知识进行应用，严重影响了学

生对于知识的创新。而模型构建的方法可以有效地促进学生的思维转变，并且促进学生创新意识以及能力的形成，因此本文就对此进行探

讨，提出了一些应用策略，希望对相关的教学以及研究有所作用。

一、以课堂为载体，提升教学水平

（一）落实课标内容

初中生物课程的时间安排一般是每周两节，相比于教材内容来讲，这个课程安排时间足够使用了。但是因为学生初次接触系统的生物教学，因此在进行思维引导教学中所耗费的精力比较大，模型构建的教学效果也并不是很好[1] 。所以教师在进行教学的过程中要严格的落

高中生物教学中的模型建构

模型是人们为了某种特定目的而对理解对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述能够是定性的，也能够是定量的；有的借助于具体的实物或者其他形象化手段，有的则通过抽象的形式来表达。建构模型的方法，是高中课程标准和教材对学生提出的高于初中水平的科学方法和探究水平的要求，在高中阶段生物学课程的学习中，学生会陆续接触到物理模型、概念模型和数学模型等模型的建构，对模型方法会有比较全面的学习和了解。建立模型的过程，是一个思维与行为相统一的过程。通过对科学模型的研究来推知客体的某种性能和规律，借助模型来获取、拓展和深化对于客体的理解的方法，就是科学研究中常用的模型方法。〔1〕在中学生物学科教学中，通过模型建构活动，让学生的探究活动中，更好地理解和把握生物学的核心概念；通过模型建构活动，让学生理解模型方法的重要作用，并学会适当应用这个重要方法，从而提升每个高中学生的生物科学素养。

高中生物学课程中的模型建构活动，其主要价值是让学生通过尝试建立模型，体验建立模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固相关生物学概念。如何实行模型建构的教学呢？

一、物理模型

以实物或图画形式直接表达理解对象的特征，这就是物理模型。教材中最著名的就是沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型。

1．实物物理模型的建构活化了抽象知识

建立真核细胞的模型，教材中并没有指定具体的材料用具，列出详细的活动步骤，这样给学生发挥各自的创造潜能留出了充分的空间，也为教师的创造性教学留出了空间。学完第3章第2节内容后，我布置学生8人为一小组，其中4小组构建动物细胞模型，3小组构建植物细胞模型。介绍了什么是模型之后，我又指导学生在制作时需要注意的事项，如动植物细胞的细胞器种类，细胞核、细胞器大小比例，如何体现细胞器之间的协调配合等等。最后我要求学生利用周末时间完成，周一课上展示各小组的模型并实行点评。

周一交上来的模型中，有的同学用白色橡皮泥捏成半圆做成细胞质，有的同学则用面团，有的同学则用琼脂来做细胞质基质，还有的同学用白色泡沫塑料。细胞膜的材料也是多种多样，如塑料袋、纱布、弹力布等，有一组同学采用废弃可乐瓶瓶口部分做细胞膜部分，体现细胞三维效果。细胞器的制作，绝大部分同学采用了各色彩泥，捏制成各种细胞器之后，用大头针固定于细胞质基质上。如内质网是捏一条扁平的彩泥之后折叠在一起而成；高尔基体则用二个扁平的彩泥和三个小球表示；核糖体则用若干小球体表示，而且是最小的，并且有较多的放于细胞质中，一部分固定内质网上。也有同学用各色彩纸折成各种细胞器。细胞核的制作也是各式各样，有的同学在细胞质中央挖一个小圆，放上一个圆形彩泥；有的同学则用一个乒乓球代替，也有的同学用半个蛋壳倒扣在细胞质中表示。很难得的是绝大部分小组制作的模型中体现细胞器结构和功能上的紧密联系。

＿苷教学探索　模型建构在生物学教学中的应用　赵学杰　（东营ｆ　胜利第一中学，山东东营２５７０２７）　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，高中《生物课程标准》　将模型方法规定为高中学生必须掌握的科学方法之一。模型可分为概念模型、物理模型和数学模型三种形式，通　过建构模型来学习生物学知识，能增强学生的探究能力，培养学生思维灵活性品质。　关键词：模型；模型建构；生物学教学　ｔ　中图分类号：Ｇ６３３．９１　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９—０１　ＯＸ（２０１　１】０２—００５８—０２　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Ｉ“。美国《国家科学教育标准》中认　为“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”　。　模型的方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征　和本质的方法，是以简化和直观的形式来　示复杂事物　或过程的手段。美国《国家科学教育标准》把模型和科学　事实、概念、原理、定理及理论并列为科学知识的重点，并　将构建、修改、分析、评价模型作为高巾学生的基本科学　探究能力　。我国的《普通高中生物课程标准（实验）》也明　确强调学生应“领悟建立模型等科学方法及其在科学研　究中的应用”，将模型方法规定为高中学生必须掌握的科　学方法之一。　在生物学教学中，如果能在教师的引导下，让学生在　一定的情境中通过自己动手，建构相关模型来学习生物学　知识，将会非常有利于学生对相关知识的掌握　在模型建　构教学活动中，是以学生为主体，以建构模型为主线，让学　生去探索、交流和学习，注重学习过程的主动性和积极性，　而学生一旦掌握了模型建构的方法，也就掌握了一种科学　研究的方法，这正符合新课程理念。　一、模型建构在生物学教学中的应用　１．建构概念模型，梳理知识间内在关系。　构概念模型可以使学生深入理解基础知识，辨析知识点之　间的联系与区别，使知识结构化，同时有利于培养学生的　归纳、概括和语言表述能力。　人教版《遗传与进化》模块巾，在《现代生物进化理论　的由来》一节，教材借助一个理论模　来介绍达尔文的自　然选择学说（见图１）。　断进化Ｈ｛拥　类型　１　该模型展示了过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者　生存等自然选择学说核心内容的相互关系，但出于让学生　详细了解该学说的目的，该模型的内容相对较多，各观点　之间的关系不明朗，不易于学生理解掌握。在讲授该部分　内容时，让学生分组讨论，尝试重新建构该学说的理论模　型，学生经讨论后建构了一个新的模型（见图２），新模型　内容简单，各观点间的相关关系明了，易　ｒ掌握。　［　鍪　Ｉ　（食物、空间等环境彳ｊ限）　’　ｒ＿Ｉ—　甭可　—］　概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特　ｌ　（不利变异被淘汰）　征的模型　，如对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合［二查墅堕　］　』　，ｒ　塑噩　］　作用模型、细胞呼吸模型以及生态系统结构的表述等。建　冈２　｝　：　匡　＿＿卢　ｉ　／　鼬　够　右　啦日　一ｎ　存　可淠　一　争～　一　黼～　的定　有一一一一一一　麟　ｉ薹｝的鞭　鞅黜一

模型构建在高中生物教学中的作用和意义

西北工业大学启迪中学 李颖

《普通高中生物课程标准》有三个知识目标，首个知识目标指出：“获得生物学基本事实.概念、原理、规律和模型等方面的基础知识，知道生物科学和技术的主要发展方向和成就，知道生物科学发展史上的重要事件。”模型建构已经成为高中生物学课程内容的一个重要组成部分。高中生物新课程教学中的模型建构活动，其主要目的是让学生通过尝试建构模型，体验建构模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固有关生物学概念.必修一教材对模型的定义是“人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，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”。模型建构方法有很多，主要包括物理模型、概念模型、数学模型。以下是笔者结合普通高中课程标准实验教科书中的具体实例谈谈三种模型方法在高中生物新课程教学中的应用。

一、物理模型在新课程教学中的应用

物理模型就是根据相似原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的模型，以实物或图画形式直观地表达现出对象的特征.它可以模拟真实事物的某些功能和性质，其最显著的特点是形象直观。

1、实物物理模型

必修教材安排了很多有关实物物理模型建构方面的活动，其中最具代表性的是制作dna双螺旋结构模型。在教学中，笔者向学生介绍模型建构的方法和基本原则，鼓励学生以小组合作的方式，在课后选择合适的材料用具动手制作dna双螺旋结构模型。在学生建构好模型后，在班级中开展模型展示和评比，各小组代表向其他同学汇报本小组制作模型的科学性、美观性和创造性。其他同学可以对模型的不足之处提出质疑，然后拿出自己的模型进行说明，学生在交流的过程中实现了学习的合作与共享。学生通过制作模型，其主要目的不是揭示dna分子的结构，而是通过制作模型再现难以直接观察到的dna分子的结构，加深对dna分子结构特点的认识和理解，并体验实物物理模型形象直观的特点。