浅谈初中生物建模教学的有效开展

建模即建立模型，是为处理某一类型事物而建立的一种概括性描述，建模在生物、物理、化学等学科学习中有着广泛的应用，而大多数初中生物教师在教学中却忽略了建模的运用。在初中生物教学中运用建模的方法，不仅能够降低学生对知识点的理解难度，提高教学质量，更能有效培养学生建模思维、建模能力，提高学生科学探究能力。本文从实际出发，根据初中生物学习特点，从多方面讨论在初中生物课堂教学中如何有效运用建模教学。

在初中生物学习中建立的模型按研究方式不同大致可分为物理模型、生物模型及概念模型三类，模型研究就是舍去具体研究事物的细节与非本质联系，将其结构理想化，使这一类型事物都符合模型描述，有利于学生抓住问题或事物的本质，加深对知识内容的理解，从而提高教学质量的一种方法。这类直指事物本质的教学方法，十分契合当前新课改背景下初中生物教学要求，经过近年来的不断发展与完善，初中生物教学取得了可观的成就，但仍然存在不少问题。面对这样的教学环境，就需要教师充分运用教学艺术，针对初中生物建模教学模式或教学方法进行改革创新，充分发挥建模教学的优势，切实促进课堂教学质量与人才素质提高，以此推动初中生物教学发展。

一、模型准备

（一）模型类型选取

选择合适的模型类型是开展生物建模教学的第一步，在生物教学中有多种模型可以运用，但并不是每一种模型都能随意运用，模型选择需要讲究一定方法，根据教学内容及教学方式合理选择。物理模型适合于具有典型性、客观性的知识，一般模型包涵了具体知识内容，通过模型能将知识内容直观展现在学生面前。概念模型一般在无法直接运用物理模型、或者物理模型建立困难时选取，通常概念模型一般都比较简洁，用高度精练的概括性语言替代对某一类知识的具体描述，相对物理模型来说，概念模型更加偏向于对知识内容本质的展现。而生物模型一般用于一些难以用物理模型或概念模型建立的研究，如《绿色植物与生物圈之间的碳-氧平衡》一课时，在研究植物的光合作用时就要用到生物模型，对植物光合作用速率进行分析。而模型的选择往往是复合型的，教师要根据教学实际，选用最为合理的生物模型。

（二）模型内容准备

教师在备课阶段要准备好模型建立的内容，保证其契合教学目标，学生通过模型学习能够迅速掌握相关知识内容。以《动物细胞》一课时学习为例，在教学前先准备几个动物细胞的图片或实体模，作为模型建立的基本材料，再详细列出动物细胞构造，在课堂上依据这些准备内容对一般动物细胞模型进行构建，将动物细胞模型详细化的展示在学生面前。

二、模型建立

模型建立是建模教学的重中之重，直接关系到教学质量的高低，教师在模型建立过程中要特别注意以下三点。其一是模型建立时机选择，教师要选择好建立时机，并不是说在课堂教学中进入知识内容讲授阶段便立即建立模型，一般的物理模型可以如此建立，但概念模型或生物模拟模型比较抽象，需要大量的基础知识内容作支撑，往往需要学生详细掌握知识内容后，与教师共同抽离知识点之间的非必要联系，再建立完善的知识模型，一般在知识总结阶段建立。其二是模型建立方式选择，一般有情境教学法、直接代入法等多种方式选择，教师要根据教学实际，合理选用模型建立方式。其三是模型建立过程要与学生充分互动，建模的作用是帮助学生更好地理解知识内容，理解的前提是学生要有充分的思考过程，而互动是调动学生思维的重要工具，通过互动过程教师能引导学生思维走向，让学生对建模过程进行深入思考，从而使得建模教学质量更上一层楼。

三、模型的检验

模型的检验是生物建模教学必不可少的一环。其一是检验所建立的模型是否符合客观事实，尤其在物理模型及概念模型建立过程中，教师必须保证所建立的模型符合目标知识结构，能够运用模型对相关知识内容进行完善、系统的阐述。其二是检验学生对模型的理解与掌握，例如在建立某一微型生态系统模型时，教师要让学生详细阐述微型生态系统中每一部分存在意义与价值，从而检验学生模型学习情况。

四、模型的应用

学以致用是初中生物核心教学目标之一，许多教师在建模教学過程中强调学生对知识的理解，却无意识地忽略了学生对建模方式的掌握及科学探究能力的提高。生物建模教学不仅仅只是让学生更深入、更便捷的学习知识，更要让学生学会某一类问题或事物的分析方法，运用建模切实解决学习生活中的生物问题。例如在学习《被子植物的一生》一章节中《种子的萌发》一课时，教材中有一组关于种子萌发条件的对照试验，通过分析萌发条件及发芽率来建立生物-概念模型，既可以用这个模型来描述被子植物种子萌发条件与萌发率之间的关系。在学完这一课时后，教师可向学生提出问题：被子植物的生长状态与萌发状态有何关系？通过探究式的课后问题，让学生迅速投入到知识巩固与运用过程中，让学生应用模型建立的方式与模型分析所得出的研究结论来解决实际问题。

除了在实际教学的过程中科学的运用模型进行教学以外，在实际课堂教学的过程中，教师还必须要注意利用好有限的教学时间。大家都知道，初中生课程种类繁多，许多课程的教学时间都不会很长，因此会有很多教师会抱怨课堂教学时间太短了，但是生物作为主要的课程之一，其重要性不言而喻。所以，我们的生物教师有必要利用有限的教学时间，进行有效的教学。其实，这对生物教师来说是有很大的挑战的，时间短，教学内容又比较多，还要要求学生都把知识理解透彻了，还要让学生可以加以利用。所以在实际教学的过程中，教师应该注意运用模型将重点的内容进行深入的分析和讲解，而后在此基础上，教师应该合理的分配和使用剩下的教学时间。课堂教学工作的开展需要教师在实际教学的过程中针对学生的学习问题找到解决问题的最好的办法，同时教师还必须要认识到，问题的解决不是教师来解决，而是教师引导学生来解决，简而言之就是教师必须要在有限的教学时间内引导学生进行思考。所以在课堂教学的过程中，教师的教学工作的开展必须要和学生的能力发展有机的结合在一起，通过科学的教学活动让学生在最短的时间内学习和掌握最多的知识，促进学生的更好的发展。

五、生物建模教学中应注意的问题

一方面是学生学习被动化，部分教师在教学过程中用过大的篇幅来讲述建模过程，代替学生推导、思考，学生只需被动接受教师所讲内容结果，这种做法违背了建模教学的初衷。教师在生物建模教学过程中更多地是起引导作用，将宝贵的教学时间放在问题解答上，应让学生主动地去探索知识内容本质，辅助学生完成建模过程。另一方面是建模教学形式化，部分教师为建模而建模，忽略了学生学习需要，在一些非必要的知识内容上花大力气开展建模教学，反而加重了学生学习负担。除了教学的主动和被动关系以外，当前的初中生物教学还存在有另外一个重要的问题，那就是学生在学习的过程中的学习兴趣比较差。不少学生觉得生物学习的难度太大，在学习的过程中很难真正的投入到课堂中去。还有部分学生反应生物学习的过程太过枯燥和无聊，因此不少学生都对初中生物学习产生了消极的抵触的情绪，这使得生物教学的质量出现了问题。

建模有助于学生将零散的知识内容进行有机整合，理解知识本质，避免死记硬背式生物学习，构建完整知识网络体系。建模教学成功的关键在于模型的概括性，教师要从学生角度出发，以通俗的文字或图像语言完整地概括生物模型，使学生认知、模型结构、知识内容三者和谐统一，真正发挥生物模型的实用性，提高生物学习质量，推动初中生物教学发展。

（作者单位：福建省福清第二中学）