浅析高中生物教学中建立血糖平衡模型的教学设计

王杰锋

摘 要：新课程实施是新一轮课程改革能否取得成功的关键，教师作为新课程的实施者，应该转变观念，重视模型思维和建构模型能力的培养，创造性地使用教材，设计适合学生自主建构模型的教学过程，引导学生主动思考、探索，让学生在模型建构的过程中学习、发展。本文首先阐述生物教学模型建构对学生能力培养的作用，随后对高中生物教学中建立血糖平衡模型的教学设计策略和方法进行了相关探讨分析，以此激发学生对生物的学习兴趣，加深对血糖调节知识的掌握和应用。

关键词：高中生物；教学设计；血糖平衡；模型设计

随着科技和教育的发展，模型和模型方法在高中教育教学中的作用也越来越大，美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点，并将构建、修改、分析、评价模型作为高中学生的基本科学探究能力。我国《普通高中生物课程标准》依据国际科学教育的发展把模型方法列为基础知识的范畴，明确提出“要让学生领悟生物科学理论或模型的科学美”，并把它规定为高中学生必须掌握的科学方法之一。在人教版必修模块中安排了多个模型建构的内容。在新课程理念下，教师在教学过程中若能用好模型建构方法，对实现新课程目标、提高生物科学素养会有很大帮助。下面将对高中生物教学中建立血糖平衡模型的教学设计方法策略进行探讨。

一、生物教学模型建构对学生能力培养的作用

培养创新能力生物学上的很多问题，有的可以找出答案，有的却没有定论，但这些问题却可以让学生在制作模型时，加深对这些知识的理解，激发学生学习生物学的兴趣。模型建构的过程，也是学生根据自己所获取的知识进行创新的过程。因此，在高中生物学教学中应该充分利用模拟实验及建构模型的机会来培养学生的创新能力。

培养建模思维和建模能力建模思维是学生所认识到的关于建立模型及进行模拟实验必需的理论、概念、原则、方法等方面的知识。而建模能力是在建模思想的指导下，综合建立模型，进行知识或技术创新所必需的知识、理论、技能，最终达到建立模型，完成创新过程的能力。在进行高中生物学教学时应充分利用模拟实验和建构模型的内容培养学生的建模思维和建模能力。在血糖调节课程学习中，“建立血糖调节模型”活动可以充分发挥学生的主体性，通过教师的组织和引导，学生对血糖的调节机制进行模拟，建构、不断修正动态的物理模型，再建构抽象的血糖调节的图解式概念模型，从而深入理解血糖调节的机制，更好地理解体内激素对生命活动进行的调节。再通过与实际生活相联系，利用构建的模型分析低血糖、高血糖和糖尿病出现的原因，了解正确的防治措施，确立健康的生活方式。

二、高中生物教学中建立血糖平衡模型的教学设计

2.1确立原型，对原形进行分析

要构建一个概念模型，首先要确立原型，可以通过复习与原型相关的已学知识或是提供新的问题情境或是提供与原型相关资料等方式引入原型，并确订与概念模型构建密切相关的原型的核心概念。对原型进行分析，整理与核心概念相关的名词或概念。引导学生熟悉所构建对象的规律、原理及其内在联系，选择好最能反映规律、原理、环节的关键词或核心词，或通过物理模拟活动对所构建对象的显著特征、过程要点、变化规律进行简化、模式和形象化处理，以便突出构建对象的显著特征，罗列出与其显著特征最为密切的关键词或核心词，反复推敲关键词或核心词之间的相互关系以及与核心概念之间的关系。

2.2构建概念模型，简化复杂知识

概念模型的构建可以使知识结构化、系统化，不仅能高效反映知识之间纵横交错的复杂关系，而且也使“看不见、摸不着”的思维过程可视化，有利于学生的知识迁移，极大地提高了学生的理解能力和记忆能力，从而将对知识的认识提到了一个新的高度，还可以体现构建者的科学思维过程血糖调节是一个重要知识点，且与人体健康有密切的联系，但这一内容既“看不见，摸不着”，又极为复杂。故教材中安排了一个“建立血糖调节的模型”活动，意在引导学生更好地理解人体内血糖的调节过程，并理解激素如何对生命活动进行调节，同时，引导学生初步了解建构概念模型的基本方法和意义。目前看到的不少教学设计和案例中，大多把主要精力放在模拟活动上。事实上，在模拟活动后，根据活动中的体验，构建图解式概念模型才是本活动的重点。血糖调节一课中，笔者在介绍胰岛、胰岛A细胞和胰岛B细胞及分泌的激素、作用后，和学生一起通过模型建构理解“胰岛素和胰高血糖素调节血糖平衡的过程”。请一组同学利用事先做好的“糖卡、胰岛素卡、胰高血糖素卡”示范，接着全班同学分组活动，依次探究饭后半小时及运动时机体是怎样恢复正常血糖水平的，并用卡片进行演示。通过构建动态的物理模型，学生根據活动中的体验，构建出了图解式概念模型，通过各组代表交流最后总结归纳。通过模拟构建，学生对血糖的调节有了更深的理解。利用这一概念模型，学生学会了分析一些涉及到血糖变化的生理现象。通过构建概念模型，将复杂的生理过程简化，不但有利于识记，还能培养分析、综合、概括的能力，学会把看似复杂的知识进行整理，找到相关知识的联系，提高灵活运用知识的能力。

2.3评价并完善模型

课堂上让2—3位学生展示自己设计并建构的概念模型，其他学生共同评价，然后教师进行总评。也可让学生自己利用初步建起来的概念模型，对原型进行回顾、梳理，如发现存在错误、疏漏之处，则进而进行完善。往往再进一步深刻反思，会激发出更好的思路和创意，有可能对构建起的概念模型作很大的改动或重新构建。概念模型的建构不仅有助于学生对知识的梳理和知识体系的建立，而且可有效地发展新课标所倡导的学生自主探究、合作与批判、反思与创新等能力。需要指出的是，概念模型是高度抽象的模型，在研究时，一开始可能很难把其中的要素全部抽取出来，需要经过反复的研究和思考才能得到合理的模型。教师在最初的组织教学中不要怕耽误上课时间，要有足够的耐心引导学生进行分析，教会学生如何提取有用概念，如何概括概念间的相互关系，即教会学生构建概念模型的方法。实际教学中会发现，经过一段时间的引导，学生构建概念模型的速度和质量会明显提高。

三、结语

总之，模型方法的精髓乃是体现在探索与发现之中，不亲身经历这些探索，很难发现其中的要素与关键之所在。我们应该根据新课程改革的要求，积极开展构建模型教学，通过变式训练，促进学生自觉运用模型方法理解和交流他们的学习，形成一个自动化的过程，使学生在具体的操作或运用中获得科学知识和提高探究学习能力。

参考文献：

[1] 张颖.浅谈高中生物课堂的模型探究教学设计与实践[J].发现，2018（3）.

[2] 杜薇，李丽艳，黄键.基于翻转课堂模式的“血糖平衡的调节”教学设计[J].中学生物教学，2015（20）：42-44.

[3] 刘细珍.基于核心素养的生物课堂教学——以“建立血糖调节的模型”为例[J].中学生物学，2017，33（4）：75-77.

（作者单位：贵州省黔西南州晴隆县第二中学）