高中生物《遗传和进化》模型建构方法

赵娇

摘 要：在高中生物教学活动开展中，建构模型可以将抽象复杂的知识变得简单易懂，帮助学生有效地掌握生物知识和生物学习方法。在本文中，我结合《遗传与进化》该内容，从物理模型建构、数学模型建构和概念模型建构这三种方法入手，就如何引导建构生物模型进行详细说明。

关键词：高中生物;《遗传和进化》模型建构;建构方法

高中生物教学活动的开展旨在培养学生科学探究能力，使其在经历科学实验的过程中，掌握有价值的生物知识，理解科学探究思路，总结科学研究的一般过程，从而将其灵活地运用到现实生活中，在学以致用中，提升生物学习能力。传统的照本宣科的教学方式的应用自然是无法实现这一定目的的。在研究生物教学的过程中，我发现建构模型不失为一种有效的方法，其不仅可以将分散的生物知识，集中起来，使其变得简单易懂，还可以使学生经历生物知识形成过程，把握生物学习方法，提升其生物学习能力。那么，我们要如何在生物教学活动开展中引导学生建构模型呢？在本文中，我以《遗传和进化》该内容为依据，结合自身常用的三种方法就此进行详细说明。

一、物理模型的建构方法

物理模型的建构是指在生物教学活动开展中，学生发挥其主观能动性，在教师的指导下，对抽象的事物进行分析，透过现象发现其本质，进而以直观物理模型加以展示的方式。我在组织生物教学活动的时候，一般会按照搜集研究对象资料;确定研究对象特征，探寻对象本质，初步建构模型;小组对比模型，修正结果，建构物理模型这样的步骤对学生进行引导。以“DNA双螺旋结构模型”为例，在当前的生物教学活动开展中，引导学生经历完整的DNA双螺旋结构的探究过程是困难重重的，但是为了帮助学生加深对其理解，掌握其结构特点，我在教学活动开展之初，首先学生调动其已有的知识储备，对DNA的结构进行复习，以此为基础，思考，DNA的结构有何特点。具体，我以小组为形式，为学生呈现了制作DNA双螺旋结构模型的材料，如见到、粗细铁丝、支架等。然后，鼓励学生在小组中，合作讨论、制作脱氧核苷酸、脱氧核苷酸长链、DNA分子的模型。在制作模型的过程中，學生会出现诸多的问题，如没有注意磷酸、脱氧核糖、碱基三者之间的连接部位，没有注意是DNA分子两条链上的碱基需要遵循互补配对原则。在巡视的过程中，我会就此发现进行指导，并爱学生交流、讨论各自模型之后，对此进行详细说明，以此加深学生的认知。如此建构模型，不仅可以享受到动手操作的乐趣，还可以使其在模型的建构过程中理解基础知识，扎实掌握所学。

二、数学模型的建构方法

数学模型的建构是指在教学活动开展中，教师首先引导对事物进行分析，透过事物现象发现其中所包含的数学规律，并以此为基础，发挥数学语言或数学公式的作用，对其进行详细描述。从这一分析可以看出，建构数学模型其实就是学生对生物现象进行分析，提炼其本质，建立模型、应用模型的过程。我在组织生物教学活动的时候，一般会按照观察研究对象;发现问题、提出假设、搜集数据;表达事物性质;观察实验现象等步骤对学生加以引导。以“基因频率”为例，基因频率的计算需要运用数学方法，基于此，我采取数学模型建构的方法引动学生自主、合作、探究。首先，我提出“有一个极大的种群，其中的所有个体都可以进行自由交配，且在交配的过程中，不会突变或迁移等，在如此理想的条件下对基因频率进行计算，可以发现，无论这个种群如何繁殖，其基因频率都是不变的”假设情境，并以此为基础，引导学生思考，如果要在这个情境中加入一个因素，是不是可以将所研究的对象关系变得更简单，可以更容易地获得基因频率规律呢？在此引导下，我鼓励学生在小组中分情况讨论该情境，以此建立数学模型。在学生建立了数学模型之后，为了验证是否正确，我提出了典型性问题，使其在验证的过程中，学会应用所学。

三、概念模型的建构方法

概念模型的建构是指在生物教学活动参与中，学生采取模型建构的方式对抽象复杂的生物概念进行理解，把握其中联系的过程。应用概念模型建构的方法，不仅可以帮助学生加深对生物概念的理解，还可以使其在自主分析、总结的过程中，获得归纳、总结能力的提升。一般情况下，我会按照分析所学;探寻概念;搜索概念关系这样的步骤对学生加以引导。以“遗传病遗传方式”为例，在教学活动开展中，为了帮助学生掌握各种遗传病的遗传特点及其区别，我采取概念模型建构的方法，引导其按照判断遗传方式、确定基因型、计算相关概率这样的方式建立模型，从而实现对概念的理解。

总之，在组织高中生物教学活动的时候，教师要立足课改要求及该学科的教学特点，发挥模型建构的作用，灵活应用物理模型建构方法、数学模型建构方法、概念模型建构方法等，帮助学生建立生物模型，加深理解，掌握生物学习方法，提高生物学习质量。

参考文献

[1]徐业华.基于高中生物学科核心素养的模型建构法应用研究[J].中学生物学，2018，34（03）：15-17.

[2]杨柳婷.高中生物《遗传与进化》模块生物模型建构研究[D].华中师范大学，2016.