模型建构在高中生物教学中的应用

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，通过模型建构，可以帮助学生更好地理解和应用生物学的知识，培养学生的科学思维能力和实践能力。

本文将探讨高中生物教学中的模型建构。

模型建构可以增强学生对生物知识的理解。

通过将抽象的概念转化为具体的模型，可以让学生更加直观地理解生物学知识。

在学习细胞结构时，可以让学生建立细胞模型，通过模型来展示细胞的不同结构和功能。

这样的模型建构可以使学生更加深入地理解细胞结构与功能之间的关系，进而更好地掌握相关知识。

模型建构可以促进学生的实践能力的培养。

生物学是一门实践性很强的学科，通过进行实验和观察，可以更好地理解生物现象和生物原理。

模型建构就是一种实践的方式，在建构模型的过程中，学生需要动手操作，进行实验和观察。

在学习遗传学时，可以让学生利用模型展示基因的遗传规律，通过模型观察基因的传递和表达。

通过这样的实践活动，可以提高学生的实践能力，使他们更好地应用生物知识解决实际问题。

模型建构可以培养学生的科学思维能力。

科学思维是指思考问题、解决问题和理解问题的方式和方法。

模型建构是一种科学探究的过程，学生在建构模型的过程中需要观察、实验、分析和推理，这些过程都需要运用科学思维。

通过模型建构，可以培养学生的观察、实验、分析和推理能力，提高他们解决问题的能力。

模型建构还可以培养学生的团队合作和沟通能力。

在模型建构中，学生通常需要与同学合作，共同完成模型的建构。

在合作的过程中，学生需要互相协作、分工合作、共同解决问题。

这样的团队合作可以培养学生的合作精神和团队意识。

模型建构还需要学生与老师和同学进行沟通，分享自己的想法和观点，解决问题和讨论问题。

通过与他人的沟通，可以促进学生的思维交流和思维碰撞，提高他们的思维灵活性和创新能力。

数学模型的建构在高中生物教学中的应用实例摘要：建构数学模型辅助生物学教学，对生物学教学有极大的促进作用。

新课程标准教科书大量采用数学函数曲线以及各种数学表格、数学术语对生物学有关现象原理进行定性或定量描述。

在教学中应用数学模型可以训练学生严谨的科学思维和加强对生物知识的理解。

关键词：数学模型；生物教学；实验高中生物学教学中常用到模型构建来辅助教学，以加深学生对知识的理解。

模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的表达形式，这种描述可以是定性的，也可以是定量的，包括物理模型、概念模型、数学模型等。

数学模型既可以定性描述也可以定量描述，笔者在教学中结合高中数学的知识内容，建构一些数学模型取得一定的效果，实例如下：实例1：新课程标准教科书《遗传与进化》模块，遗传规律是教学中的一个重点，又是一个难点。

基因自由组合定律以及伴性遗传学生按照教科书上的方法理解很难的，因为教科书是按照孟德尔和摩尔根研究过程来编排这段知识，那时的科学技术以及数学方法都比现在落后很多，当时的科学家花了很多时间才弄清楚其中的规律性，现在一般的学习者理解就很困难了。

利用高中数学方法构建模型，就能有效地突破这个难点。

建构数学模型：控制生物相对性状的一对基因是一个事件；控制生物另外一相对性状的一对基因是另一事件。

在基因自由组合定律中，这两对基因位于非同源染色体上，所控制的两对性状就是两个相互独立的随机事件。

相对性状中不同的表现是互斥事件如豌豆的圆粒与皱粒，表现为圆粒性状就不可能是皱粒，反过来也一样。

假设一性状的遗传为事件a，其出现的概率为m，则其相对性状则记为■其概率为1-m，因为他们是互斥事件。

另一性状的遗传为事件b，其出现的概率为n，则其相对性状记为■其概率为1-n。

那么两事件同时出现的概率就是p（a，b）=p（a）×p（b）=mn。

以孟德尔豌豆杂交实验为例说明。

豌豆的遗传性状中，种子籽粒的颜色是种性状，有黄色和绿色两种，他们是互斥事件，若记黄色为事件a则绿色为■。

刍议模型建构在高中生物新课程教学中的实践
随着教育改革的不断深入，高中生物新课程的实施越来越注重
学生的自主学习和创新能力的培养，模型建构作为一种重要的教学
方法，在实践中被广泛采用。

模型建构是指通过对生物现象或问题的分析，建立科学模型进
行解释和预测的过程。

在高中生物课程中，模型建构可以通过引导
学生进行实验设计、数据分析、假设提出、模型建立和验证等环节，培养学生的科学思维和实验操作能力。

在实践中，采用模型建构教学法的教师需要充分了解学生的学
情和学习风格，精心设计课程内容和教学方法。

首先，教师需要引
导学生了解课程目标和学习要求，指导学生查阅资料、进行实验、
撰写报告等活动，提高学生的实践能力。

其次，教师需要关注学生
的学习过程和成果，及时给予反馈和指导，加强学习过程的引导和
管理。

值得注意的是，模型建构教学法不仅要注重知识的传授和实践
的训练，还需要考虑学生的兴趣和欲望。

因此，教师需要启发学生
的好奇心、激发学生的学习兴趣，鼓励学生自主探究，不断探索和
创新。

同时，教师还可以引导学生展开合作学习，提高学生的团队
合作能力和交流沟通能力。

总之，模型建构作为一种重要的教学方法，在高中生物新课程
教学中有着广泛的应用和推广，可以有效地提高学生的实验操作能力、科学思维能力和创新能力，为学生未来的学习和工作打下坚实
的基础。

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。

基于模型建构的高中生物学学历案—以“DNA分子的结构”为例摘要物理模型为主，概念模型为辅，根据DNA分子结构的具体信息，构建DNA分子的具体结构，从而理解DNA分子的结构特点，并学会分析生活中具体应用的原理，感悟科学探究的精神。

关键词模型，DNA，分子结构，学历案《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》强调：“学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳和概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。

[1]本文尝试在《DNA分子的结构》这一节内容中基于生物学事实和证据运用模型与建模等方法，探讨、阐释生命现象及规律。

一、学习目标1. 通过回顾DNA基本单位的组成，结合实验材料自主学习构建出脱氧核苷酸的模型，能分析各个实验材料所代表的含义，提高模型构建能力。

2. 通过阅读、分析相关资料，合作讨论、推理出DNA的结构，并利用实验材料构建DNA双螺旋结构模型，提高信息提取、分析综合、推理能力。

3. 观察各小组构建的DNA模型，小组合作讨论出DNA结构的特点，并解决生活中以DNA结构为原理的相关问题。

4. 通过对科学史的学习和分析，实践学科交叉的科学思维，体会科学探究的方法。

二、评价任务1.完成任务一，构建脱氧核苷酸模型，描述各实验材料含义（检测目标1）2.完成任务二，构建正确的DNA模型，说明构建的理由（检测目标2）3.完成任务三，分析出DNA结构的特点，尝试解决生活实际问题（检测目标3）4.完成任务四，感悟出科学探究的方法（检测目标4）三、学习过程任务一：脱氧核苷酸模型的构建教师呈现关于脱氧核苷酸构成的文字信息，让学生思考以下问题：回忆脱氧核苷酸的物质组成是怎样的？利用所提供的实验材料每人制作2个脱氧核苷酸模型。

在小组内比对各自的模型结构，解释每个实验材料所代表的含义。

设计目的：提供出脱氧核苷酸构成的文字信息，相当于提供了脱氧核苷酸的概念模型，然后将脑海中的概念模型转化为脱氧核苷酸的物理模型。

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。

教学篇•方法展示《普通高中生物学课程标准（2017版）》指出生物学课程的设计宗旨要发展学生的学科核心素养。

生物学核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面，其中科学思维包括运用模型与建模等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学议题。

可见，模型与建模在高中生物学教学中具有其独特的应用价值。

在高三生物复习课中，教师如果可以正确使用该方法，不仅可以帮助学生提高复习效率，还能发展其科学思维，提升其生物学核心素养。

模型，按照人教版生物必修1教材中的定义是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化描述，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手段，有的则通过抽象的形式来表达。

而建模，则是根据研究的任务或目的，抽象出被研究对象的本质特征。

模型建构过程其实是一个知行统一的过程，需要将已知的知识，通过一定的科学方法，建立新的模型并检验之。

因此，模型建构对于提高学生的生物学核心素养是大有益处的。

然而，笔者在高三生物复习教学实践中发现学生对于模型和建模这一方法虽有了解，但在上生物新课时由于多种原因而未能真正理解物理模型或概念模型。

正因为如此，笔者在施教的两个高三班级开展了这一方法的教学实践与应用，取得了理想的课堂复习教学效果。

一、建构DNA 分子双螺旋结构模型，有效克服认知障碍，提升复习效率首先，教师分发彩色硬性卡纸、剪刀和订书钉给学生。

然后，要求前后四个学生为一组分工合作，使用剪刀和订书机在15分钟内按各自大脑中已有的DNA 相关知识完成一个DNA 分子的平面结构模型拼接。

最后，教师利用智能手机及实时投屏将小组的DNA 结构模型投影到黑板的大屏幕上，并邀请学生代表解释各自模型的含义。

通过小组合作构建DNA 分子双螺旋结构模型，学生能快速回忆起DNA 分子的化学组成和结构特点，并通过相互交流及时纠正各自知识认知上的错误。

例如，有些小组学生剪出了圆形代表磷酸，五边形代表戊糖—脱氧核糖，长方形代表含氮碱基；而有的小组的学生则剪出了六边形和双环结构来分别代表嘧啶和嘌呤。

模型构建法在高中生物复习教学中的实践研究分析模型构造法是一种较为重要的思维方式，建模的思维与能力对学生的发展起到至关重要的作用，将模型构造法应用到高中生物教学的领域是为了适应我国教学改革的必然之路。

对于高三的生物复习教学来讲，教师如果通过模型构建法对教材的知识进行科学的优化整合，能够带给学生一种新鲜感，实现教学的根本目的，这无疑是在教学方式改革中的一次飞跃。

一、高中生物教学中的模型构建法概述（一）模型构建的分类及构建过程模型构建主要指的是利用模型法将一些抽象的或者是不可实测的实物与过程，借助可借助的材料、工具或者是方法、图像、公式等，对其加以描述与概述，的综合性活动。

模型建构的一般程序在于模型准备―原形分析―模型建立―模型检验与修正―运用模型。

对于生物教学的模型构造来讲，主要的类型在于：1、概念模型所谓概念模型主要是对真实的世界中某个敏感区域内的问题进行描述，大都是采用文字叙述的方式对问题的本质特征进行概括的模型。

在高中的生物素教学中，概念模型在多数的情况下都是经过概念图表的形式表现出来的。

主要的构建过程在于：分析大量的实物形象，将其分类并揭示出其共同的本质，将本质完全的凝结在概念当中，将各类对象之间的关系利用概念本身以及概念之间的具体关系进行表述，利用文字或者符号将表达对象的特征与联系突出出来。

2、物理模型物理模型主要是凭借实物或者图画的形式将认识的对象特征直观的表达出来，主要分成两类，天然模型：利用动物替代人体再进行实验，在生物教学中主要是从自然中选择一些动物或者是植物进行对照，以此来说明研究对象本身的结构与特征;人工模型，主要是由专业的研究者或者是教师、学生以实物作为参照的实物仿制品。

将实物模型放大或者缩小，但是能够真实的反映出研究对象本身的特征，或者是将生命的过程进行模拟等。

从另一种角度上讲，物理模型还可以包括静态结构模型，如真核细胞的结构模型;动态过程模型，如分泌丹巴合成与运输的示意图等。

高中生物高效课堂教学中应用导学案的模型建构摘要：模型建构不只是高中生物新课程标准要求学生学习的内容之一，更是当代高中生必须学会运用的一种重要的科学认知方法。

新课程倡导“导学案教学”，目的是开发学生主体的学习潜质，如果能在高中生物导学案教学中充分、恰当地引导学生进行模型建构活动，则不仅可以激发学生的学习积极性、增强课堂教学实效，更重要的是能充分培养学生的自学能力和创造力，更好地落实新课程理念。

关键词：高中生物教学高效课堂导学案模型建构在现代科学研究中，模型作为一种认识事物的思路、角度和方法，被人们广泛运用，尤其是在培养学生自主探究学习方面有重要的教育意义。

美国《国家科学教育标准》指出，学生对知识的探究活动最终应该为构造一种解释或一个模型。

在生物科学学习中，“模型”提供观念和印象，是非常吸引学生的生动的感性材料，是学生知识结构的重要组成部分，我国《普通高中生物新课程标准》也很重视模型的教育意义，在活动建议部分列出了“尝试建立真核细胞的模型”、“尝试建立数学模型”、“制作dna分子双螺旋模型”等内容，要求学生通过建构模型表述生命现象和解释生命活动规律。

在高中生物学习中，理解模型和进行模型建构活动已成为新课程要求学生必须了解和运用的认知方法，是学生学习生物课程的一把钥匙。

新课程倡导“导学案教学”，是为了更好地落实新课程理念，它强调面向全体学生，以教师引导为主导，学生自学为主体，旨在培养学生的自学能力和创造能力。

学案导学的核心环节是学生的合作探究过程，如果把模型建构作为该过程的主要内容，就可以更好地激发学生的学习兴趣，给导学案教学注入生命力，从而更高效地完成课程目标。

新课程人教版高中生物教材中含有丰富的模型建构的素材，如何用好这些素材，通过建构模型带动和激活学案导学，是值得研究的课题。

一、生物学中的模型模型，就是模拟所要研究事物原型的结构形态或运动形态，或是对事物过程、规律的抽象和概括，它可能不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征。