模型构建在高中生物教学中的应用与实践研究

魏丹

摘 要：在高中生物教材中有着丰富的模型资源，本文通过借鉴已有的理论研究和教育教学方面的研究成果，结合四川成都市成飞中学高中生物教学状况，采用实证分析法对模型构建课堂教学有效性进行定性和定量的分析研究，以期能够更有效的解决课堂实际问题。

关键词：模型构建 高中生物 应用 实践

一、研究背景

模型就是采用某种形式来近似地描述或模拟所研究的对象或过程的一种结构。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种形式。在生物课程标准的知识目标中，把规律和模型等方面的知识规定为学生必须获得的基础知识，并首次将数学方法和模型方法列为高中阶段科学方法教育的重要内容，明确提出应让学生学会“运用数学方法处理、解释数据” 作为高中阶段重要的科学课程之一，高中生物课程的发展必须与时俱进，以适应时代进步的需要。[1]

生物课程标准的知识目标中，把规律和模型等方面的知识规定为学生必需获得的基础知识，并首次将数学方法和模型方法列为高中阶段科学方法教育的重要内容，明确提出应让学生学会“运用数学方法处理、解释数据”：具体内容标准中有“尝试建立数学模型解释种群的数量变化”、在“活动建议”中有“用数学方法讨论基因频率的变化” 为了让学生轻松地学好生物课程，达到课程改革的要求，模型教学是一种有效方法。通过生物模型教学，将最基础、最典型的生物知识、生物问题及其研究方法介绍给学生，引导学生思考、感悟，让学生体验概念的形成的过程，掌握探索生物问题的， 基本方法，提高学生解决生物实际问题的能力。[2]

学生进入高中阶段后，生物学习的内容和任务发生了很大的变化，而以知识为核心的教学由于教师过分注意知识的讲授，缺乏对学生进行意义的建构过程，使得学生掌握知识、应用知识的能力得不到相应的锻炼和发展。作为高级中学生物教师，需要创造一种合适的教学手段，使学生尽快适应高中阶段生物学科的学习，是非常重要的。而生物模型教学，可以使学生学会观察和分析生物现象，促进学生归纳推理和演绎推理的思维习惯的养成，提高学生建立生物模型、应用生物模型，进而最终解决问题的综合能力。[3]

二、研究设计

1.调查目的

为了在高中生物课堂教学中广泛开展进行模型教学的实践，以便于更有针对制订开展有效、可行的模型教学，特此对目前高中生物模型教学现状进行调查。

2.调查内容

（1）目前模型构建在高中生物课堂教学中的应用情况。

（2）高中生物教师对模型、模型方法等概念的掌握情况，及建模、运用模型能

（3）高中学生的建模、运用模型的能力。

3.研究方法

问卷调查法：分教师问卷和学生问卷

4.调查对象

（1）高中教师

选择四川省成都市成飞中学部分高中生物教师作为研究对象。这些教师大多是在教育一线工作多年，有着丰富的教育教学经验。

（2）高一（一）、高一（二）两个班的学生高一（一）班50人，男生29人，女生21人；高一（二）班52人，男生27人，女生

25人；

5.调查过程

问卷调查工作与2015年3月初开始实施，5月底结束，历时三个月。总计发放教师问卷12份，11份，有效问卷11份，有效问卷91.67%。发放学生问卷102份，收回100份，有效问卷100份，有效问卷的回收率为98.04%。在对学生进行问卷调查时，笔者选定一个统一的时间发放问卷。在调查的过程中，笔者及时与被调查者进行沟通，以确保调查结果的可靠性，减少无关因素对调查结果的影响。待被调查者回答完毕后统一收回问卷。

三、高中生物模型教学现状的调查及分析

1.高中生物模型教学的现状调查问卷（教师问卷）结果统计及分析

（1）对模型及模型方法的认识情况

教师对模型概念及模型方法概念的认识情况进行了统计，只有1.31%的教师非常了解， 21.21%的教师是比较了解，58.12%的生物教师不太了解。

（2）对模型功能的认识

有95.17%的教师认为模型可以简化知识，72.11%的教师认为模型具有指导实践的作用，81.04%的教师认为模型可以解释

现象。

（3）对模型特点的认识

有91.89%的教师认为模型与原型具有相似性的特点，96.57%的教师认为模型具有可验证性，只有49.87%的教师认为模型是抽象的。由此可见，教师对模型的抽象性特点的认识是不够的。

（4）课堂教学中模型的使用情况

在教学中有63.31%的教师偶尔使用模型，28.76%的教师极少使用模型，10.47%的教师经常使用。如此看来，模型教学方法在课堂教学中的使用情况是不容乐观的。

（5）模型教学对课堂教学的影响

调查结果表明， 有24.18%的教师认为模型教学会大幅度的提高课堂教学效率，51.03%的教师认为会小幅度的提高课堂教学效率，17.91%的教师不太清楚，3.89%的教师认为不会提高教学效率。

2.高中生物模型教学的现状调查问卷（学生问卷）结果统计及分析

（1）学生对模型及模型教学的认识

笔者对高一两个学生的调查情况进行了统计分析，对于生物课的喜好程度、模型及模型方法的认识及希望教师在课堂教学中使用的模型的调查结果，高一、高二的情况是基本一致的。对于生物课的喜好程度，有68.21%左右的學生比较喜欢上生物课，16.09%左右的学生非常喜欢上生物课，12.11%的学生不喜欢上生物课，仅有3.59%的学生极不喜欢生物课；对与模型及模型方法的认识情况，有60%左右的学生不太了解，15%左右的学生比较了解，20%左右的学生不了解。

（2）学生喜欢的模型类型的调查结果

学生喜欢的模型类型有实物模型、电脑模拟及角色扮演，比较喜欢的模型类型是挂图、教师板画、教材中的图解、示意图。高一的学生更喜欢动态模型，不太喜欢静态模型。高一新生刚入学，对高中的学习和生活充满着新鲜感，好奇感，兴奋的心情会使他们产生积极的学习态度和生活态度，因此，学生在课堂中的表现欲望更强烈，在教学过程中，教师应该遵循学生的心理发展规律及认知规律，选择恰当的模型进行教学，最大化的发挥模型的作用。

参考文献

[1]尹静.高中生物模型教学的现状调查与行动研究[D].华东师范大学硕士研究生论文，2010，4

[2]张新海梁厚芝，《试论高中生物教学中的建模策略》[J].安徽农学通报.2010，16（10）P197-198.

[3] 刘画奇.生物概念图教学对高中学生思维能力影响的实验研究[D].陕西师范大学硕士研究生论文，2009，ll.