物理模型在高中生物教学中的运用

黄聪莹

摘 要：高中生物学课程的的基本目标就是培养学生的核心素养。生命存在的意义、科学性的探究思维以及生物学科的核心素养。这些都明确表明了模型构建的思维定式，要求学生在学习生物的过程中合理地进行物理模型的构建与运用，从而真正了解生物学科的教育理念以及规律，也让学生明白生命存在的奥秘与规律。

关键词：高中生物;物理模型;教学

生物学是一门研究生物体结构与生理的一门学科。生物绝大部分知识内容是微观不可见的，生理部分与调节内容更是复杂多变。所以在生物這一学科的教学过程中，需要把抽象的物体具体化，把微观的结构宏观化，因此我们就可以运用物理模型来实现相应的教学内容。通过学生从设计思维模型开始，通过一系列的归纳与总结，并且在实际的模型中吸取知识，并通过不断地改进与完善。进而使学生对生物的本质特征以及理论概念进行更好的掌握。

一、基于物理模型构建教学的现实需求

世界上有许多教育大师们都非常重视模型教学方式在教学中的合理运用价值，尤其是强调了物理模型在生物科学教育领域的重要性。当前我国许多高中的生物教师已然适应了传统的教学模式，在物理模型构建活动中缺少一定量的教学策略、教学手段等教学知识内容，我们教师在课堂上有时直接采用灌溉式的教学模式直接给学生讲解物理模型怎样运用与生物教学，或者通过多媒体的教学技术来给学生进行教学，但这样的教学方式只局限于学生对知识的欣赏。其对于知识的运用尤其陌生，所以从学生的角度来讲，这样理论化的知识概念教学有点欠佳，对于学生生物的学习有点牵强，缺乏相应的实践动手运用能力，很难实现高中生对于生物理论知识的掌握与理解，更别说是技术能力的提升了。这样学生物理模型的构建能力知识是得不到提升的，从而无法体现学生在课堂上的主体性，所以我们老师要在高中生物教学中充分发挥模型资源及其教学功能是有必要的，在高中生物教学中进行模型构建教学，对学生核心素养的形成以及提高生物教学的有效性都具有十分重要的意义。

二、物理模型的构建及教学设计研究

教学的初衷就是培养学生思考的方式以及提高其分析问题、解决问题的能力，进而提高其核心素养。在进行构建相应的物理模型教学时，老师首先要根据学生的学习特点，以及相关的教学内容选择合适的模型，同时根据相关模型讲述相关知识，使学生能够通过模型直观的了解相应的生物知识结构，降低生物习习难度，提高学习效率。

例如，在构建高中人教版细胞的基本模型时，教师选择动物细胞和植物细胞结构模式图和相对应的结构名称示意图等来帮助学生理解相应的结构特点同时也可以通过制作相应的动植物内部工作的模型来激发学生的空间想象力，使学生能够更加直观地观察到各个名称在细胞内部工作的流程及相应的排布。而我们教师对相关的物理模型的选择，首先不能脱离生物课本的教学内容，同时还要结合学生的学习特点来进行教学，在教学过程中教师还可以提供细胞核模型让学生分析。同时老师还要鼓励学生尝试初步建立检验相关模型，此外还可以通过实验探究，了解相关性质，并对相关模型进一步完善，达到能够熟练运用模型的目的。在这个过程中，老师可首先对相应物质的生物原理进行讲解，同时还可以进行适当的拓展，如动植物细胞的不同之处及不同工作的原理，为学生在进行实验探究和知识系统规划时提供便利。同时为便于学生理解，老师还可以借助多媒体放映手段，播放相关视频模型，展现内部工作的过程，为学生进行物理模型的合理运用，提供便利的条件。

三、对相关模型进行评价，了解使用条件

在培养学生物理模型认知能力的同时，为进一步提高学生的学习效率，老师可以对相关模型进行评价，了解使用条件，拓展学生知识面，帮助学生更好地构建生物知识体系，结合相关的实验教学，使学生直观了解相关生物知识。

物理模型的构建应考虑到生物学科抽象与复杂的知识性特点，这些应该是生物教学课程的一部分重点关注的内容，使学生在学习中易于判断。有些简单清晰的生物内容，学生学起来比较方便，就没有必要大费周章地建立物理模型了。物理模型的构建还应当考虑到学生的实际应用的能力，把构建的要求降到最低，不能选择远远超过学生的能力理解范围外的内容。在这样的相关背景下，合理的选取物理模型构建的内容应引起高度重视。

总而言之，若想使学生直观地了解生物知识，就必须对学生进行物理模型认知的素养培养，首先需要老师选择合理的物理模型，再结合高中生物素材、根据学生特点来讲述相关内容;其次，根据生物教学内容的多方面来进行考察，对课本内容进行系统的整理，进而进行探究性研究。在高中生物课程标准中没有专门提出“模型与模型方法”及其对学生的要求，但模型的思想与方法在教材具体的内容与活动中有所呈现。

参考文献：

[1]蔡燕芳.浅谈物理模型在高中生物教学中的应用——《DNA分子的结构》的教学[J].读与写（教育教学刊），2015，12（08）：172+262.

[2]吕翠香.例谈高中生物教学中物理模型的应用策略与效果[J].中学生物学，2018，34（09）：18-20.