巧用模型建构突破高中生物概念教学难点

2019-06-25熊小英

读写算 2019年1期

关键词：模型建构理性思维概念教学

熊小英

摘要概念教学是高中生物教学的核心。本文将从物理模型、数学模型和概念模型三个维度例析模型建构在高中生物概念教学中的应用，通过模型建构发展学生生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等生物学科核心素养。

关键词模型建构;概念教学;理性思维;核心素养

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2019）01-0092-01

概念教学是高中生物教学的核心。教师通过模型建构在高中生物概念教学中的应用，可以发展学生生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等生物学科核心素养。

一、物理模型在概念教学中的应用

物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。

概念1：细胞膜的流动性

1.常规教学。在讲解细胞膜结构的基础上，直接解释细胞膜流动性的分子基础，内涵、相关例子等。

2.模型教学。学生活动：学生用彩泥、软铁丝作材料，制作细胞膜的流动镶嵌模型，并模拟细胞膜的流动性。

教师引导：通过播放草履虫摄食、变形虫运动、细胞生长等动画，激发学生思考“如果这些细胞的细胞膜如同你们手上的模型那么死板，这些生命活动能完成吗？这些生命活动的完成需要依赖细胞膜的什么特点呢？”

拓展活动：利用构建好的模型，模拟细胞膜的流动性，并思考是哪些分子在运动。

教学总结：在构建细胞膜实物模型的基础上演绎细胞膜的流动性，有助于学生更好地理解结构与功能相适应的生物学观点，形成较为完善的生命观念。

概念2：标志重捕法

1.常规教学。讲解标志重捕法的过程、原理和计算公式，然后通过题目练习来巩固。

2.模型教学。学生活动：学生用粉笔、烧杯、小勺、红墨水等作材料，模拟标志重捕法过程。以四人小组为单位，先按1cm长度的規格制备粉笔若干、放入烧杯，然后用小勺取出两勺粉笔计数为n1并用红墨水染色，待晾干后放回原烧杯混匀，最后用小勺再次随机取出两勺粉笔并计数为n2，同时统计其中红色粉笔数为n3。利用所得数据计算出原烧杯中粉笔的总数。

教师引导：是否存在哪些因素导致结果出现误差？

拓展活动：误差演绎和分析（如第二次取粉笔时有意挑选红色、标记不明显和脱落等）。

教学总结：在此模拟实验中，学生通过对实物的计数和计算，能更好地理解标志重捕法的原理，形成较为完善的理性思维。

二、数学模型在概念教学中的应用

数学模型是运用数理逻辑方法和数学语言来表达认识对象的特征，如坐标图、数学公式等。

概念3：细胞周期

1.常规教学。讲解细胞周期的概念，并分段描述间期和分裂期。2.模型教学。学生活动：以四人小组为单位，在两种数学模型中描述细胞周期。

教师引导：播放在一个细胞周期中各时期细胞的动态变化图，启发学生思考细胞周期各时期的划分依据是什么，两个相邻的时间段是否为连续等。

拓展活动：在细胞有丝分裂过程中去体会细胞周期的起止点和连续性。

教学总结：在此活动中，同学之间相互提问，对细胞周期的概念有了较为深刻的理解，同时启发他们善于利用数学模型去理解某些生物学知识，体会善用跨学科知识的重要性，提升自身的逻辑思维能力。

概念4：竞争

1.常规教学。讲解竞争概念，举例说明种群之间的竞争关系。2.模型教学。学生活动：以四人小组为单位，在坐标图中绘制不同物种间的竞争关系。