生物模型在高中核心概念教学中的应用

朱旭

（广东省珠海市香洲区北京师范大学（珠海）附属高级中学 广东 珠海 519000）

【摘要】 生物模型包括物理模型、概念模型和数学模型，利用这三类模型开展高中生物教学，可以帮助学生更好地理解生物学的核心概念，建立知识体系，提高学生的生物科学素养。

【关键词】 生物模型 核心概念 生物科學素养

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）04-078-01

《普通高中生物学课程标准》中明确指出，随着科学技术的迅速发展，生物学知识呈现爆炸式增长。这就要求高中课程内容既要反映时代的特点和科技的进步，又要在有限的课时中让学生学习最有价值的生物学知识，“少而精”就成为课程设计和实施的追求。面对生物学中核心概念的教学，生物模型的应用成为教学中的手段。应用各种生物模型创设问题情境，有利于学生建立、理解及应用重要核心概念，还能帮助学生复习巩固生物学重要概念，建立核心概念体系，提高学生的生物科学素养。

1.生物模型与核心概念

生物模型是采用“简化”和“理想化”的方法将生物学研究对象（原型）的一些次要细节和非本质联系舍去，用一种能反映原型本质特性的理想物质（过程）或假想结构描述原型。根据模型的性质及其建构方法，可以将课程标准的内容标准及人教版《普通高中课程标准实验教科书·生物》涉及的生物模型划分为以下类型，如图1.

北师大的刘恩山教授认为“核心概念是基于整个课标某个主题的知识框架中概括总结出来的，强调概念之间的关联与概念体系的结构。”所以对于核心概念的教学，可以充分利用各种生物模型，可以起到画龙点睛的效果。

1.1概念模型

概念模型是以图示、文字、符号等组成的流程图形式描述、阐明生物生命活动的规律与机理。概念模型的图示具有直观化、模式化的特点，由箭头等符号将文字或关键词简明扼要地连接起来。概念模型可以直观形象地揭示生物及其生命活动过程的主要特或本质。概念模型可以把抽象概念之间的复杂联系，用简单直观的图示进行描述。一般借助几何线性来连接，这些线条就是概念之间本质联系的具体化。如生态系统物质循环概念模型的构建。

使用各种“连线”把原本零碎的生物学概念归纳在一起，是形成知识体系最常用的简单方法，这个过程除了罗列并区分核心概念，还要注意选用适当的连线来准确描述它们之间的关系。如突破下丘脑在生命活动调节中的作用构建的概念模型。

在探讨有关生命的能量的问题时。可以借助示意图、知识网络图等概念模型进行比较，可以借鉴以下步骤完成构建：找点——查找相关知识点；连线——思考知识点之间的联系；建网——构建知识网络；补漏——纠错补缺。如绿色植物对能量的利用模型。

1.2物理模型

物理模型是根据相似原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的模型，它可以模拟真实事物的某些功能和性质。由于物理模型要根据实物的形状、颜色、大小比例及特征来制作，能体现实物的顺序和位置，能真实、形象地反映研究对象，更加直观地帮助学生熟悉对象的各个特征、微观结构及相互关系，在建构模型过程中掌握生命现象的本质。

1.3数学模型

数学模型通过各种数学形式对生命现象量化，运用逻辑推理求解和运算达到对生命现象进行研究。数学方程式或坐标曲线作为描述一个系统或其性质的数学形式是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断和预测等重要功能。数学模型可以利用字母、数字及其他数学符号建立函数表达式，也可通过图表、图像、框图等把对象的本质特征具体化。

利用好三类生物模型可以帮助生物教师更好地解决生物学基础知识与生物学核心概念之间的关系，模型的建构的目的在于归纳知识、训练思维和培养能力，我们在教学过程中要不断引导学生学会自我建构生物模型，不断的修正和改编，让学生形成和具备模型建构的思想，提高学生获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、科学探究能力、交流与合作的能力以及批判性思维能力，促进学生生物学核心素养的不断提升。

[ 参 考 文 献 ]

[1]《普通高中生物学课程标准》（修订稿），2016.

[2]刘恩山，汪忠.普通高中生物课程标准（实验）解读[M].南京：江苏教育出版社，2004：237-238.

[3]朱晓琳，生物学核心概念的界定和基本划分——以现行人教版高中必修教材为例.《生物学教学》，2010，35（12）：20-22.

[4]陈欣，概念模型在高中生物学重要概念教学中的应用.《中学生物教学》，2014，10：16-17.