模型建构在高中生物教学中的应用

袁鸾翔

【摘要】在高中生物课程改革的进程中，针对具体的教学内容应提出科学的改革方法，比如建立数学模型、概念模型、物理模型等加入到生物教学的进程中，运用这种教学方法不仅能够更好的诠释教学要求，提高学生自身生物科学素养，还可以不断的提高教学效率和学生的学习兴趣。运用模型构建的教学模式在以后的教学改革中会不断的得到提倡和应用。

【关键词】模型构建；生物教学；数学模型；概念模型

【中图分类号】G633.91

引言：

根据国家发布的《普通高中生物课程标准》的要求来看，学生应该领悟假说演绎，系统分析，建立模型建构等科学方法，并能够在以后的科学和教学研究中得到应用。同时在高考中其也被列入考试范围之内，并明确提出了考试要求。提出了其在建立模型、系统分析等研究方法中的地位和作用，同时在国家的教育改革中把模型建构的课程要求和标准列入到了生物教学基础知识的范畴，规定模型方法的运用在高中教学中是必须掌握的知识，充分表现了模型建构在以后的研究教学中的重要地位。

一、模型的概念和特征

针对模型的概念很多人多少都会有所了解，模型是人们为了达到某种特定的要求并方便认识沟通所做的一种简化了的并以图文的形式对现象的一种描绘，而这种描述是有针对性的，有些描述是对物体进行简单的概括分析或者是以画图、表格或是简单的图文并用的方式来对内容进行分析，有的为了方便记忆或者是能够加强记忆用比较抽象的方法来对事物进行表达。

针对模型使用方法的不同，模型大体可以分为概念模型、物理模型和数学模型。

模型针对不同的实际对象可以进行模仿或者进行形态上的抽象模仿，对于那些用文字很难理解的对象，模型可以较好的进行概括，对所要表达的内容能够进行较好的诠释，是组成认识对象的环节中的重要组成部分，并且可以把几个不同的因素通过通过模型构建联系起来，更容易被人理解和接受。

二、模型的分类及在实际中的运用

（一）概念模型及应用

概念模型顾名思义就是通过对事物进行简单明了的概括总结，方便学生记忆和接受的一种形式，这种方法可以引导学生构建适合自身的知识系统，提高知识的运用和转化能力，可以有效的降低学生的认知负担，提高学生的学习效率，从而更好的完成学习要求。

概念模型在教學中通过制作概念图可以帮助学生整合分散的知识点，建立较好的知识网络，比如说以细胞为核心概念，通过概念图的形式对细胞分解分析，然后再进行归整，将细胞的分化、癌变、衰老和增殖等连贯起来，并且以一种抽象的形式来展开教学，这样就可以比较全面的帮助学生了解细胞各方面的知识，把以前学到的分散的知识点整合起来，从而达到模型教学的目的。

（二）数学模型在生物教学中的应用

数学某型就是运用简单的数学符号、公式等来表现生物学现象、情况等，通过数学模型可以有效的对事物进行解释、判断和分析，在科学研究的过程中，数学模型还是发现问题、寻找方法的有效途径。

在人教版的课程教学书中要求学生建立数学模型解释种群的数量变动，并为学生提出了活动建议即探究液体中酵母菌数量的变动规律。可以看出学科之间有着或多或少的联系现象，运用数学方法来解决生物学方面的问题，这也是科学综合化的表现。通过引导学生建立数学模型，有利于引导学生通过对事物现象的了解发现事物的本质，提高学生观察事物的洞察能力。数学和科学的知识整合，有利于培养学生严谨的思维方式及建立综合的知识网络。在生物课蛋白质-生命活动的承担者中运用数学模型建立的方法教学，学生通过数学模型的构建和结果展示等内容来亲身体会氨基酸分子的结构特点，并且一学生自己为建模来推算出氨基酸脱水缩合形成蛋白质的计算过程，通过这样的演练过程，使学生亲身体验到了生物学的魅力所在，通过数学建模也增加了知识的直观性，增加了课堂教学的趣味性，带动了学生学习的兴趣。

（三）物理建模在生物教学中的运用

物理模型是一种创造性的富有创新性的活动，学生对事物要不断的进行分析和创新观念，最后还要对得出的结论进行修正总结。而这种模式适合学生的学习要求，在这种形式下有助于不同层次学生的内在潜能的最大程度的开发，，因此物理建模在教学的过程中有助于培养学生获取知识，增强其在学习的过程中发现问题解决问题的能力，在物理建模的思维过程中，学生可以根据事物的本质出发，根据某一特定的要求，抓住事物的本质特征，在对事物原型的基础上充分发挥抽象思维，把原想比较复杂的原体进行简单化，构建的模型要紧抓原体，不能脱离原型，然后通过对原型信息的研究获取需要的知识，为形成理论知识鉴定基础。

比如说在分组构建减数分裂过程染色体的变化的过程中，可以让学生建立分裂过程中不同时期染色体分裂的模型，老师和学生在学生建立模型的基础上进行适当的修改，最后对最终的模型进行分析研究，找出其中隐藏的知识，然后师生共同制作规范的物理模型，把学生制作的模型展示出来，让学生进行分析比较，找出分裂过程中染色体数目变化的规律，最后完成对减数分裂规律的认识过程。通过物理建模的教学模式，可以有效直观的让学生理解所要表达的知识内容，同时还提高了学生的动手能力，有助于学生各方面的综合发展。

总结

模型建构的教学方法有助于培养学生的创新精神和动手能力，模型方法教育也是国家提倡的教学内容，在教学中具有较好的实用价值。当今社会科教兴国的大背景下，模型运用始终在不断的发展创新，为适应基本的教学要求，提高教学质量，模型教学也在不断的创新和完善。随着课程改革的不断深入，模型教学方法的实施对教师也提出了更高的要求，要求老师要有使用模型教学的能力，而这些需要老师不断提高自身的教学水平，要有创新精神和不断接受新鲜事物的能力。总之，无论采用哪种建模形式，都需要有较好的思维方式以及对科学不断探究的精神，还有就是需要集体的交流与合作，在生物教学的过程中，培养模型构建能力对提高学生的学习质量具有不可忽视的作用。

参考文献：

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