模型建构在高中生物学教学中的应用与探索

模型建构在高中生物学教学中的应用与探索

聂凤英

江苏省江浦高级中学 211800

摘要：在高中科目的教学内容和教学方式不断创新和改革的过程中，有关研究人员表示，在这样的发展背景下，能够适应现代教育事业的，其中之一就是要特别注重教学模式的创新建设和发展，而对于高中生物的教学方式来说，将模型建构的教学模式运用到其中，能够很好地挖掘出课堂的精髓和实现课堂知识体系清晰化和简洁化，完成提高教学效率的任务，而且培养学生学习的兴趣和主动积极的良好学习习惯，从而形成一个学生与课堂为一个整体的效果。

关键词：模型建构； 高中生物； 课堂教学模式； 探索与应用

高中的学科教学，一是为了帮助学生打下学科的知识基础，二是为了帮助学生培养一定的学术素养，三是为了有一定的答题能力，可以在高考当中取得好成绩，那么对于高中生物来说，自从对其的不断改革和创新之后，新课标的生物引导着学生能够形成自主学习的学习模式，同时也对老师的教学方式有了很大的改变要求，利用模型建构的教学模式可以帮助学生培养更清晰的逻辑思维和增加掌握知识的有效途径，所以在高中生物课堂里加上对知识内容设计的模型建构模式，可以让老师的讲课效率提高，让学生更好、更有条理地接受知识，为培养更多的能力型人才、高素质人才提供一个全新的课堂。

一、模型建构模式主要特征

对于模型建构来说，顾名思义，其是利用一些模型设计来把知识通过其不同的特征和领域来进行归纳和分类，也有不同或者相似的知识点之间的对比，如果在教学过程当中可以加以模型建构的教学模式，对于像生物知识点比较凌乱无序的课程来说，是有很积极的作用的。模型建构分为概念模型、物理模型、数学模型三大类，其具有的特点和优势能够帮助学生便于记忆和理解，同时帮助老师提升教学效率，提高教学质量，也增加了学生的学习兴趣^[1]。

二、如何在高中生物课堂里进行模型构建教学

（一）培养模型建构学习的良好习惯

经大数据调研，积极主动地去学习所取得的学习成果远远大于被动去学习，而且积极主动地去学习还能够对以后的学习过程起到一个很好的习惯培养，这和“兴趣是最好的老师”有着异曲同工之妙，所以对于学生的学习过程来说，无论是哪一个年级段，无论是哪一种学习水平，有一种有效的学习习惯对于学生的成长和发展是有很大的帮助的，打下良好学习习惯的基础，也是实现个人价值的基础。所以在生物课堂里，如果想要把模型构建的学习模式传授给学生，就要让学生首先去接受、去掌握、去利用，这样学生才是真正意义上掌握了模型建构的积极作用。例如在布置课后总结或者预习任务的时候，老师就可以鼓励学生可以利用模型建构的方式去完成学习任务，由于生物这门学科需要记忆的知识比较多，而且很多概念易混淆，内容繁多，这就正好利用模型建构“对症下药”，所以高中生物教育当中，要善于和重于对学生建立模型建构的能力进行培养，以实现学生有效学习习惯的培养和掌握，激发其学习的动力和产生学习的动机，使学生可以积极主动地去学习知识^[2]。

（二）利用各种模型构建来对知识体系进行教学

1、利用概念模型来梳理知识间内在联系

在生物的知识内容特点上，很多同学把它称为是“理科当中的文科”，的确生物里不仅仅有需要学生理解的知识，也有需要学生记忆的知识，而在理解的基础上再去记忆就可以达到事半功倍的效果，所以如果学生能够更好地理解知识内涵，利用有效学习方法让理解知识的过程变得简单而且高效率，那么已经是达到一半的成功了。模型建构当中的概念模型，就是通过一些表格、图表等等模型对复杂概念进行分类划分、相似归纳，从而让学生能够有理有条地掌握知识点概念。例如在两个相似的生物概念讲解过程中，如果只是把课本的概念和定义进行讲述的话，那么学生很容易就把相似概念的知识点混淆，而且很难找到两者的不同之处，记忆起来也存在一定的困难，而如果利用模型建构，设计一个表格，将两个概念的内容进行细细划分，分别对比两者内容的不同，这样就可以使得知识点之间的不同了然于目：在学生物的“稳态与环境”一课程内容时，里面的概念性知识比较多，部落、种群、生态系统等等概念相似，异同点不明显，学生在学习过程中很容易就混淆了，导致在概念考察题目中，学生丢失了本应该得到的分数。在例如学习有丝分裂和减数分裂时，两者之间的异同点仅凭对概念描述的内容进行记忆是非常容易出现混淆的，所以如果可以利用模型建构列一个表格来进行记忆和了解的话，那么其异同不仅仅可以清晰明了，而且还能改变传统的死记硬背方式去记忆和了解知识。除此之外还有植物的光合作用和呼吸作用，这两者之间复杂的联系，往往是学生学习生物过程中的一大难点，利用概念模型将其异同和联系展示出来，可以很好地帮助学生理解其作用机理，从而面对相关题目。以及还有高中生物的高频考点，血糖平衡的调节内容，由于其知识内部联系复杂，存在反馈、负反馈的一些情况，所以如果单凭一段语言文字介绍，学生很难理清其内部的关联，所以如果建立一个血糖平衡调节网络图，就能够更好地帮助学生消化知识，而且同时也加强了学生逻辑思维能力，让学生有一定的概念模型需求

^[3]。

2、利用物理模型使知识更加形象化和生动化

高中生物有很多图形辅助学习，例如人体的结构、人体细胞的结构、植物细胞结构、DNA结构模型、人体内物质的传输模式、人体内的兴奋在神经纤维上的传导模式等等，都是需要学生必须掌握和了解的，而这些知识大多抽象，学生可能在课堂里仅仅接受到视频或者图片的教学，对于知识的掌握来说还是停留在了表面，所谓动手动脑才能全面发展，“读万卷书不如行万里路”，所以在面对学习对一些需要动手操作去掌握的知识内容时，老师应该积极带领学生去通过物理模型建构来让学生对知识内容能够记忆更加深刻，理解更加透彻，当然这这个过程里学生也培养了动手能力和合作能力，例如在制作DNA模型过程中，学生可以动脑筋寻找合适的材料，例如废弃乒乓球、废弃羽毛球底部、废弃药丸壳等等来充当脱氧核糖核苷酸；再例如学习细胞的内部结构时，可以使用不同颜色的橡皮泥来进行物理模型制作，更好地记忆和掌握细胞内部结构。

3、利用数学模型来揭示知识的本质

生物作为一门理科，其包含了很多和计算有关的知识点，例如在有丝分裂或者减数分裂过程中，DNA的数量变化、染色体的数量变化、染色单体的数量变化等等，都是需要数学模型来表示，例如可以建立坐标轴采用折线变化或者柱形图来进行直观体现，来更加直观地进行分析和总结。除此之外，生物里学习的酶的活性在随着酸碱性不同而变化的情况，也可以利用数学模型进行展示；同一植物器官在不同的生长激素环境下发育的情况，也可以利用数学模型进行总结；以及在学习生物遗传学时，孟德尔的豌豆杂交实验分析时，利用数学模型对“9:3:3:1”进行解释和分析，也可以很好地帮助学生更好理解。

三、结束语

综上所述，在模型建构的教学方式对学生进行的潜移默化之中，学生不仅仅能够更加高效地学习和掌握知识，而且也可以养成一个构建模型建构的习惯，以及无论在哪门学科上都进行应用，那么对于自己的思维训练、素养培养、能力提升是有很大的作用的，是一个高品质学习过程的关键因素。除此之外，经大数据研究，在模型建构教学方式学习的学生，其创新能力和思维能力都较其他学生高，而且所取得的进步也较高，所以加强和重视模型构建在学科上的应用是非常有必要的。

参考文献：

[1] 刘玉亭. 高中生物教学中的模型建构探讨[J]. 文理导航, 2020, 000(005):P.52-52.

[2]曾梅娜. 浅谈模型构建在生物教学中的有效应用——以复习《植物的光合作用和呼吸作用》为例[J]. 新课程导学, 2020, 000(001):P.35-36.

[3]张富生. 高中生物模型建构活动的实践研究[J]. 教学管理与教育研究, 2020, 005(003):P.90-91.