基于生物教学的模型理论基础

孙 莹

（黑龙江省大庆市第一中学，黑龙江 大庆）

一、模型的定义

模拟原型基础上，出现的新型体就是模型，其是在原型基础上的概括、抽象，但是其并没有将原型所具备的特征包含在内，然而却能够反映原型的本质。人教版生物教材中提出，基于特定目的，简化认识对象的一个过程，就是模型，其具有定性、定量的特征，能借助其他形象化手段，对具体实物进行表达的过程，是抽象形式向具体形式转变的过程。

二、模型的特征

在教育教学模式转变下，涌现出了全新的教学模型，这些模型会表现出很多新的特征，模型首先具备的是描述性特征，这一特征强调了对客体的简化描述，建构了全新的研究目的、原型间的基本关系，并忽略了次要环节。其次，具备的是解释性特征，这一特征促使人们要对研究结果进行分析，在科学化、理论化、系统化分析决策的基础上，重新认识、建构模型，并对实验现象、实验活动等进行解释，这种模型强调了人们要对原有现象、正发生的事实进行分析和预测。最后，模型具有预测性特征，这一特征引导人们要扩大视野、积极探索。

三、生物模型的分类

生物课程体系中，知识的学习需要建立在模型分析基础上，因为模型的分类会表现出多种多样的形式。从生物科学发展来看，模型被划分为思维模型、物质模型；替代模型、天然模型、人工模型。很多实际情况下，在特定环境和情况下，很多生物实验并不能利用特定研究对象进行实验，这样就要利用其他生物来代替，这种替代性生物实验的过程，就叫做替代模型。从高中生物教材内容来划分，模型又被分成：数学模型、物理模型、概念模型等。

1.数学模型

数学模型在生物课程学习中属于重要内容，简单来说，数学模型就是利用数字字母、符号等式、图表图像等描述客观实物，并以此建立数学结构，表达其内在特征的过程。数学概念虽然具备抽象性特征，但是其能够很好地描述变量间的关系，能很好地描述生物学基本知识，比如种群增长规律等。一般情况下，数学模型是实现理论、实际转换的过程，是将现实变成数字的过程，其强调了数学结构、研究问题间的关系，强调了对应关系建立的重要性，这种模型常常以数学关系式而出现。

2.物理模型

对于物理模型而言，又被划分成两个类别，分别是天然模型、人工模型，这两个模型结构间建立了紧密的关系，其相互融合在一起，构成了现有高中生物教材中的基本模型，具体而言，其定义如下：

天然模型：天然模型在生物模型中发挥着重要作用，很多情况下，为了更好地探究生物知识、生命规律，就要利用典型性的、天然性的生物作为科学模型，强调对生物知识的学习。

人工模型：生物实验中，很多探究性问题不能建立在替代模型、天然模型分析基础上，基于此，科学家就会选择利用其他方式，重新建构新的人工模型，例如，在对生命探索分析中，大多数人不能再现生命出现时的情形，因此，1953年著名的美国学者米勒，在对原始海洋、原始大气环境分析的基础上，在实验室成功对不同自然条件进行了模拟，而诸多研究实验表明，这种人工模型具有很多优势。

3.概念模型

这一模型建立在文字图示、符号组合基础上，强调了要用流程图形式对生命机理、生命活动规律等进行阐述说明。很多情况下，生物学科知识的概念、内涵、外延等都建立在概念模型基础上。人教版教科书中，所有概念模型都是以概念图形式出现的，强调了学科知识表达，概念完善中的相互关系，并实现了知识网络构架的重要意义。对于知识概念而言，模型的建立表达，能实现知识内容间的联系、理解。教育教学活动中，概念模型是一种重要的评价、学习、教学工具，用途也十分广泛，是一种很好的检测工具。

与其他类型模型建立相比，概念模型建立相对复杂，其能简化问题，能将问题变得更加简单，能有利于知识的系统化、结构化学习，在提高学生记忆力、理解力和知识迁移等方面发挥了巨大作用，这一模型更是将知识提升到了新的高度。