模型建构在高中生物教学中的应用

王晓燕

摘  要：高中生物是一门与生活息息相关的学科，因此在高中课程中占有重要的地位，但是由于其知识琐碎且繁多，学生在学习时无法掌握其方法，再加上教师的教学方式守旧，导致学生对生物的学习不感兴趣。要让学生喜欢上生物，发挥学生的主体作用，有效的学习生物学知识，就要运用模型构建帮助学生理解概念、原理从而形成系统的科学方法来构建新的知识体系，提升学生的生物素养。

关键词：高中生活  模型构建  高中生

中图分类号：G633.91         文献标识码：C            文章编号：1672-1578（2020）03-0100-01

模型构建是一种通过模型和标本设计去描述事物的原型，帮助学学习者更好的学习新知识的方法。而生物模型构建就是对生物研究对象的细枝末节去除，通过假设和猜想来构建一定的模型来描述生物原型的方法，通过构建生物模型有助于学生对生物学知识的学习和理解。鉴于此，本文对概念模型、数学模型和物理模型在生物课堂中的应用进行了探讨，并对教学成果进行了总结，希望通过对这一教学方法的分析和研究为一线教师提供教学参考价值。

1   概念模型在生物课堂教学中的应用

概念模型是指通过应用一些文字、符号或者图形对真实的信息进行抽象和简化，从而使学生将新知识与旧知识进行联系，更好地理解新的概念，对今后的应用具有一定的帮助。通过概念模型的构建，使学生掌握了概念模型教学的本质，并建立概念的认知结构，以便学生对概念的记忆，加强内化。

例如，在学习《能量之源——光与光合作用》一课时，为了让学生理解光合作用这一概念，笔者构建了概念模型帮助学生理解这一知识点，首先画出两个圆，一个代表光合作用的光反应阶段，一个代表暗反应阶段。之后在第一个圆中标出叶绿体中的色素，原因是光反应阶段需要叶绿体，通过运用光能将水进行分解，得到的氧气流入空气中，而得到的[H]供给暗反应，将CO2进行固定，形成C3，之后在[H]的作用下将C3还原为C5和C6化合物。通过这一概念模型的构建，让学生明确了在光合作用中光反应和暗反应的关系，以及工作原理，从而加强对光合作用这一概念的认识和理解，为今后的学习做好铺垫。

2   数学模型在生物课堂教学中的应用

由于生物知识的琐碎导致学生学习起来相对得吃力，无法将知识与知识的关系理清，为了解决这一问题，教师可以利用创建数学模型来描述相关的生命现象，反应生命活动的规律，从而帮助学生解决生物问题。在建构数学模型的过程中，教师要注意其规律性和发展性，在每个不同的情境中构建相应的数学模型，拓展学生的学习思维，使学生灵活运用数学模型解决课堂重点和难点知识，从而达到预期的学习效果。

例如，在学习《孟德尔遗传定律》这一内容时，为了让学生分析相对性状的杂交实验现象，笔者通过构建数学模型，用分配定律结合数学概率对此进行了解释。如：纯种高茎豌豆和矮莖豌豆杂交时，首先写出其基因DD×dd，DD的子代基因为D，dd的子代基因为d，当它们进行杂交后得出Dd显性基因，之后自交，运用分配率可以得出（D+d）×（D+d）=DD+2Dd+dd，而D为显性基因，再利用数学概率可以得出高茎豌豆占整个子代的■，矮茎豌豆占■。可见，在这个过程中，笔者通过构建数学模型，并运用分离定律解释了遗传现象，使学生对孟德尔遗传定律认识得更加透彻，为今后的应用奠定了基础。

3   物理模型在生物课堂教学中的应用

物理模型是指根据生物原型的比例进行放大或者缩小，以此来展现生物的本质和特性。通过构建物理模型，让学生直观形象地理解生物知识，并体会生物知识的生活性和现实性，以此对生物的学习充满兴趣，从而自主探究生物知识。在构建物理模型时，教师要遵守几个原则，相似性和简化性，这样保证学生在建构的过程中锻炼学生的实践能力和探索能力，以此完成生物课堂教学的目标。

例如，在学习《DNA分子的结构》一课，笔者为了让学生理解这一结构的特征，带领学生制作了相应的物理模型。首先给学生两根铁丝和一些含有孔的塑料片，这些塑料片的形状有圆形、五边形和长方形，分别代表不同的物质：圆形是磷酸，五边形是脱氧核糖，长方形代表碱基，之后，学生将这些塑料片用铁丝按一定的规律串起来，并将两条铁丝并排着拧成螺旋状。最后学生观察整个DNA分子结构的模型发现，DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列而成，并且都在DNA分子的外侧，它由两条链组成等特点。可见，通过物理模型的构建，使学生加强对DNA分子结构的理解，加深其印象，从而不断地完善对遗传物质的认识。

综上所述，模型构建是目前生物课堂教学中值得应用的一种教学方法。它不仅可以调动学生的积极性和自主探究意识，同时还可以将抽象的生物知识变得更加形象化，构建了生物知识之间的联系，让学生在学习的过程中形成一定的认知规律，从而对其进行不断地探究，加强内化，丰富自身的知识体系，为提升学生的生物技能而创造了有利的条件和保障，对培养学生的生物素养具有一定的帮助。

参考文献：

[1] 李涛.浅谈高中生物模型构建教学的实践[J].课程教育研究，2018（22）.

[2] 孙淑芬.例谈构建模型在高中生物概念教学中的应用[J].当代教研论丛，2016（09）.