运用模型建构方法提高生物课堂教学有效性

2016-03-13福建省建瓯第三中学张兴旺

卫星电视与宽带多媒体 2016年1期

福建省建瓯第三中学张兴旺

模型建构是一种重要的科学方法，也是新课标中应该高度重视的一项有利的教学资源力。《美国国家科学教育标准》中也要求学生“运用逻辑和证据来构造和修改科学解释和科学模型”，将其作为进行科学探究所需要的基本能力。新人教版高中生物教材选择的内容充分体现了这种要求，其中含有丰富的模型建构的素材。用好这些素材，充分发挥模型的作用，可以充分挖掘学生的潜能，有效提高教学质量。

一、解读模型和模型建构的价值

“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”。模型分三类：物理模型、概念模型、数学模型。物理模型如真核生物的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型；概念模型如血糖平衡调节的模型、达尔文的自然选择学说的解释模型等；数学模型如“J”型种群增长的数学模型Nt=N0λt 、有丝分裂中DNA含量变化曲线等。高中生物学中的模型建构活动与科学研究中的建立模型不完全等同，它是为学生更好地掌握具体生物学内容而服务的。让学生通过尝试建立模型，掌握或巩固有关生物学概念，体验建立模型过程中的思维过程，并领悟模型方法是高中生物学中的模型建构活动的主要价值。

二、模型建构在教学中的应用

（一）建构物理模型，使知识形象化、直观化

物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型。其最显著的特点是形象直观。建构物理模型可以使研究对象形象化，直观化，使相关知识便于理解。

（二）建构概念模型，梳理知识间内在关系

概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如光合作用模型、细胞呼吸模型等。建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。

1.在减数分裂教学导言中的应用

展示生殖与发育概念图，请同学们以人为例讨论：如果整个过程只有有丝分裂，会是什么结果。经过分析，同学们得出，如果只有有丝分裂，那么每繁殖一代，染色体的数目就会增加一倍。此时引出生殖细胞的形成是通过减数分裂的方式实现的。

2.在同源染色体概念理解中的应用

以人为例，提出疑问：人的精子与卵细胞中含有的23条染色体能否称作11对半？通过分析，指出这23条染色体形态大小都不相同，不能成对，编为1～23号。当精子与卵细胞结合后，受精卵中就有了23对染色体，这23对染色体每对都是一条来自父方，一条来自母方，如父方给一个1号染色体，母方给一个1号染色体，正好凑成一对，依次类推，受精卵中共有23对这样的染色体，一条来自父方，一条来自母方，形态大小相同，这样的染色体称为同源染色体。结合图解分析有丝分裂的意义是分裂前后染色体保持恒定，于是受精卵经有丝分裂形成的体细胞、精原细胞和卵原细胞中理论都含有同样的23对同源染色体。提出疑问：精子和卵细胞中还有同源染色体吗？再结合本节中的问题探讨推导出，减数分裂过程中重要变化：一定发生了同源染色体的分离。

3.在减数分裂与受精作用意义理解中的应用

通过分析图解学生很容易理解减数分裂与受精作用在维持生物前后代染色体数目恒定中的重要意义。