例談高中生物教學(xué)中的模型建構(gòu)的方法和作用

例談高中生物教學(xué)中的模型建構(gòu)的方法和作用

摘

要：在生物學(xué)的科學(xué)史上，很多科學(xué)家通過模型建構(gòu)來解決實(shí)際問題，其過程體現(xiàn)不同的科學(xué)思維和方法。高中生物學(xué)習(xí)要求學(xué)生以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的方式，將學(xué)科結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為自己腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，發(fā)展自身的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。以新課程理念為指導(dǎo)開展生物教學(xué)，重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)探究精神。在內(nèi)容抽象、知識(shí)零碎的情況下，生物模型可在較短時(shí)間內(nèi)引起學(xué)生的興趣，幫助學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)，形成完整的知識(shí)體系，從而提高生物教學(xué)效率。Key：生物教學(xué);模型建構(gòu);能力培養(yǎng);提高效率目前我校所用的人教版高中生物必修模塊教材對(duì)生物模型較為重視，在必修一中明確提出了生物模型的形式主要包括：概念模型、物理模型和數(shù)學(xué)模型等。一、概念模型用文字、圖線和符號(hào)將有聯(lián)系的名詞或過程連接起來，表示生命現(xiàn)象和規(guī)律。形式一：表示生物過程先后順序的流程圖模型【典例】

負(fù)反饋調(diào)節(jié)，模式圖如下：生物體的一些生命活動(dòng)、環(huán)境的變化都是按照一定的順序進(jìn)行的，流程圖模型可以直觀地表示其發(fā)生的場所和先后順序，幫助學(xué)生很好地理解、記憶。形式二：將新舊知識(shí)連接在一起的概念圖模型【典例】

根據(jù)圖示的層次關(guān)系，對(duì)下列生物進(jìn)行分類①噬菌體

②煙草花葉病毒

③大腸桿菌④藍(lán)藻

⑤硝化細(xì)菌

⑥綠藻⑦水稻葉肉細(xì)胞

⑧人口腔上皮細(xì)胞當(dāng)瑣碎的知識(shí)遇上復(fù)雜的文字?jǐn)⑹鰰?huì)讓學(xué)習(xí)更加枯燥無味，概念模型的建構(gòu)可使知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系一目了然，便于學(xué)生理清知識(shí)的層次范圍。二、物理模型以實(shí)物或者圖畫的形式，按照一定比例放大或者縮小，表示生物體某部分結(jié)構(gòu)或某個(gè)生命過程。形式一：以實(shí)物形式展現(xiàn)的實(shí)物模型【典例】

細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型結(jié)合該模型可獲取：①膜的組成成分，各成分的功能和作用。②細(xì)胞膜內(nèi)、外側(cè)的識(shí)別。③“流動(dòng)鑲嵌”的含義鏈接細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性。④細(xì)胞膜與其他生物膜的異同。此外，還可鏈接常見物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式，如圖：a.海帶細(xì)胞吸收I-b.氧氣進(jìn)入組織細(xì)胞c.K+外流d.葡萄糖進(jìn)入哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞e.Na+排出神經(jīng)元形式二：以圖畫形式展現(xiàn)的圖畫模型【典例】

不同類型細(xì)胞結(jié)構(gòu)的歸納與比較要求：在給出的模板中，添加相應(yīng)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使其成為不同類型的細(xì)胞。分子與細(xì)胞等微觀、抽象的知識(shí)，學(xué)生無法形成直觀的認(rèn)識(shí)。物理模型可提取其本質(zhì)展現(xiàn)在學(xué)生面前，化繁為簡，使其直觀化、形象化。三、數(shù)學(xué)模型用字母、數(shù)字及符號(hào)建立起來的等式或不等式以及圖像、框圖等描述事物特征及聯(lián)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式?！镜淅?/p>

染色體的變化與細(xì)胞分裂的過程說明：細(xì)胞核中，DNA以染色體為載體。DNA因復(fù)制數(shù)目加倍，一條染色體上有兩個(gè)DNA。染色體因著絲點(diǎn)分裂數(shù)目加倍，一條染色體上有一個(gè)DNA。據(jù)此可建立模型圖：圖中A段表示有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期，D段表示有絲分裂和減數(shù)第二次分裂的后期，其他線段所表示的時(shí)期便可快速做出判斷。因此，通過數(shù)學(xué)模型描述生命現(xiàn)象，邏輯推理并求解，揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律，從而解決問題。模型建構(gòu)過程中，建構(gòu)方法、材料選擇可靈活運(yùn)用;突出重點(diǎn)，使其展現(xiàn)原型的本質(zhì);建構(gòu)出的模型要進(jìn)行驗(yàn)證，使其符合科學(xué)知識(shí)和認(rèn)知規(guī)律，以此來保證所得到模型的可信度和實(shí)用性。教學(xué)中設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)哪Ｐ徒?gòu)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，積極思考，真正參與到“教”與“學(xué)”的過程中來;讓學(xué)生能從對(duì)事物現(xiàn)象的觀察、分析，逐漸上升到發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題能力的培養(yǎng)，促進(jìn)其歸納推理能力及邏輯分析能力的提高。此外，不斷完善、促進(jìn)模型理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，使其真正成為今后教學(xué)中的“利器”。Reference：[1]劉艷艷.高中生物模型建構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀和實(shí)施策略研究[D].曲阜：曲阜師范大學(xué)，2015.[2]朱素娟.例談高中生物教學(xué)中模