灵活利用模型构建 提高有效生物教学

申明凤

在初中生物教学中，教师需要转变教学理念，将“数据支撑”和“模型导向”作为初中阶段生物教学的指导方针.这样不仅可以帮助学生养成良好的学习生物知识的习惯，更可以在此前提下提升学生的动手能力和逻辑思维能力.在新课程标准的要求中，构建模型已经成了学生学习自然科学学科的必修能力，物理模型、数学模型、概念模型是构建模型的主要形式.我将结合教学实践，就灵活利用模型构建，提高有效生物教学分享自己的几点看法.

一、用物理模型可直观表达抽象的生物学概念

所谓物理模型就是抓住了物体的三态特性，将生物学结构以物理学形态展现出来，以达到对生物学结构直观体现的目的.

在生物结构中，很大一部分知识点是基于细胞层次、微生物层次的，这些生物结构太小，以至于肉眼无法直接观察和研究，在此情况下，物理模型的构建可以帮助学生还原生物结构细节，通过这样的直观印象能让学生理解细胞和微生物的结构特点.另外，构建物理模型的教学方法可以为学生打开一个崭新的接触生物学的大门，让学生充分感知到生物学的奇妙之处，由此学生自然会产生好奇心和学习生物的欲望，从而引发学习的积极主动性.

比如，在教学《生物和细胞》这一章节的时候，由于学生无法亲眼看到细胞，无法切身感受到细胞的概念，因此教师讲解的内容无法引起学生的共鸣，学生也很难快速记住关于细胞的知识点，只能死记硬背.此时，构建细胞物理模型的必要性就显现出来了.教师可以在初步讲解完书本知识点以后，带学生到实验室，以洋葱表皮细胞为例，让学生在显微镜下研究采集的细胞，观察细胞结构，在对细胞各组成部分大概认识以后，教师可以组织学生用橡皮泥搭建细胞的物理模型，让学生在亲手构建物理模型的过程中了解各组成部分的形状和功能，让学生对“细胞”这一概念有一个直观的认识，为今后深入学习生物打好基础.

二、用数学模型总结概括生物学规律

数学模型的构建与物理模型有着本质的差异，数学模型并不如物理模型那样看得见摸得着，而是根据一些急需被证明的理论，构建一个相对较大的数据库，针对生物学疑问的实际反馈，经过数学计算，得出生物学内在的特定规律，并通过反复的实验来减少误差，以求得到一个最接近生物真实进化、发展、遗传变异等的特定规律.

构建数学模型在初中生物的教学中起着至关重要的作用.牛顿说过：“数学是所有科学学科的基础.”在生物学的教学中，数学模型首先可以帮助学生运用诸如统计学、概率学等数学知识来证实已存在的生物理论，也可以对尚未成立的理论进行科学验证；其次，数学模型的构建可以让学生逐渐养成一套科学的学习和研究思路，培养学生善于运用数学工具进行学习的思维，提升学生的学习能力.

比如，在教学《空气质量与健康》这一章节时，教师直接的、没有数据支撑的讲述对于学生而言完全没有信服力.通过应试化教育之后，也只知道“低下的空气质量有害于身体健康”这一结果，但是并不知其所以然.所以，教师在教学该章节的时候，可以和学生一起来到培养室，分组饲养健康程度一致的小白鼠，但是不同小白鼠所处的环境里的空气质量都有差异，大致分为5组，空气质量由好到坏编号为1到5.在饲养的时间中实时记录小白鼠的身体指标和健康状况，并将所得数据绘制成时间坐标的数学模型，从该数学模型中观察曲线走势，以此最终得出“低下的空气质量有害于身体健康”的结论.

三、利用概念模型可构建生物学知识体系

概念模型就像是一张知识网，将学生在同章节设计到的知识点以网状、线状等模型体现出来，帮助学生快速梳理当前章节中各知识点之间的相互关系，提高课堂的教学效率.慨念模型的构建是師生双方共同完成的，教师在这个过程中需要帮助学生找到一个有效的梳理并理解知识点的途径，而学生则是在构建模型的过程中慢慢养成自主归纳总结的能力.

例如，在教学《生物圈》这一章节时，教师为学生画出食物链就是一个构建概念模型的过程，可以帮助学生迅速了解生物圈中各个层级生物之间的生存关系，帮助学生理解和记忆.

综上所述，模型构建已经成为初中生物教学的主要形式之一，它能有效地增强学生对生物知识的记忆.并且通过模型的构建，学生可以深入理解难懂的生物学概念，这对刚接触生物科目的初中生来说是极其关键的.教师可以在抽象知识的讲解中，通过构建模型让学生在脑海中建立关于生物学知识系统的思维导图，这是提高初中生物学习水平的重要武器之一，初中生物教师要充分意识到这点，然后善于运用该方式展开有效教学.