建模教学在高中生物课堂的具体实施的教学建议

李丽清

【摘 要】 建模教学是目前高中生物教学中被广泛推广的一种教学手段，因其既是高中生物课建模教学也是高中生物教师在课堂上组织教学，构建良好知识体系的一种有效手段。

【关键词】 建模教学  高中生物  课堂教学

2017年新颁发的《普通高中生物学课程标准》中，再次明确提出“模型与建构”作为科学思维的重要组成部分，要求在高中生物学必修和选修课程中具体落实。本文参考了2017 年版《普通高中生物学课程标准》以及人教版高中生物教科书中生物模型的分类方法，将其分成三大类，即物理模型、概念模型和数学模型。

同时在新课标的“科学思维”中明确提到了模型与建模，要求学生能够基于生物学事实和证据运用模型与建模等方法，去探讨阐释生命现象及规律，或者审视论证生物学社会议题。本次课题的目的是探讨建模教学在高中生物上对高中学生学习生物的推动作用，并旨在形成一定的执行标准，为新高考背景下的高中生物教学积累经验和素材。经过一段时间的课题研究，在不同年段的学生中进行相关的建模教学的课堂实施过程中，我们发现在不同学段和不同层次的高中学生中，推行建模教学具有不同的效应。当然学生的主观能动性对于课题的推动影响也是非常大的。本次先就研究过程中的关于不同阶段建模教学的具体实施进行一次探讨。

1. 在必修1阶段注重引导学生进行模仿建模

1.1 学情分析

高中生物必修1的教学工作主要在高一阶段完成。高一阶段学生在生物学科上的主要特点是：知识结构的断层。学生虽说在初中阶段的七年级和八年级这两年有过系统性的生物学基础知识学习，并且在八年级这一学年已经完成了学业水平考试。但是在九年级的中考这一年的高负荷学习中，大部分学生其实已经忘记了初中生物学的大部分内容，对于高中阶段的生物学知识体系的构建，其实是相当不利。因此在高一阶段，鼓励和引导学生对高一阶段的生物学知识进行一个初步的模仿建模，锻炼学生的动手能力的同时，重在激发学生学习生物学的热情。在模仿建模的过程中，学生可以初步了解建模教学的实施形式，养成学习高中生物的一种习惯，促进生物学核心素养在高中生物课堂的生根发芽。

1.2 建模教学建议及意义

基于该阶段学生学习特点和认知情况，在该阶段建议以物理模型建构为主。比如学生可以模仿建构“真核细胞结构模型”、“细胞核结构模型”“核酸结构模型”、“植物根尖有丝分裂图解模型”等等。在模仿教材内容进行建模学习的过程中，学生初步建立生物学结构与功能相结合的基本观点，初步接触生物学的核心素养，树立生物学科学思维。同时学生可以通过小组讨论等方式初步学会材料选择的创新，探讨构建形式的多样性。在教师的引导下，能了解建模学习在人教版高中生物必修1中对于微观知识的宏观展示具有的重要意义。特别是必修1第六章中的细胞有丝分裂过程，在建模学习的引导下，学生能够对有丝分裂过程中的染色体的行为特征有更加形象的认知。

在物理模型建构学习的基础上，逐渐开始引导学生学习进行概念模型的建构和应用。例如在人教版高中生物必修1教材中，通过建构概念模型对真核细胞内各种细胞器的功能进行一个简单总结和比对，建立高一阶段学生的结构与功能观具有很强的指导意义。

2. 在必修2阶段注重指导学生进行创新建模

2.1 学情分析

人教版高中生物必修2的教学计划就本校的具体情况，一般开始于高一下学期期中考之后，持续至高二上学期，跨越时间长，涵盖内容多，课时紧张。这个学期学生不仅需要面对高考科目的学习，还有六个科目的会考压力，学生的学习压力比较大。在这种情况下，我们在进行正常教学进度的前提条件下，适当降低建模频率，减轻学生负担。但是在本阶段对于学生的建模要求开始发生提高。

2.2 建模教学建议及意义

在前一阶段模仿建模的训练下，大部分学生对于建模的过程基本熟悉，教师有意识地让学生选择性地进行创新建模显然是指导意义更强。

例如在人教版高中生物必修2说第二章涉及到的《建立减数分裂中染色体变化的模型》，在必修1有丝分裂建模的基础上，再次构建减数分裂过程染色体行为变化模型，既是对必修1有丝分裂过程的一个回顾，也能对减数分裂过程非同源染色体的自由组合做出有直观的物理模型冲击。教师在接下来的课时中，再次鼓励学生构建减数分裂过程中的染色体、DNA、染色单体的数学模型，充分利用曲线、柱形图等方式从数字角度展现减数分裂过程中的染色体、DNA、染色单体的变化情况，是对整个知识体系的一个提升过程，夯实学生对于遗传定律的理解，能够培养学生主动探究及创新性思维。

3. 在高三阶段注重鼓励学生进行总结建模

3.1学情分析

高三学生的学业压力之大不言而喻，但是综合应用各种建模方式，特别是概念模型的综合应用，有助于学生梳理基础知识，构建知识网络，有效进行高三复习。

3.2建模教学建议及意义

高三生物学的一轮复习阶段特别建议学生应用概念模型和思维导图相结合的方式进行基础知识梳理，有利于查缺补漏，夯实基础，在有限的一轮复习时间内造就高效的复习效果。比如在复习生态系统的结构和功能时，一个关于生态系统的组成成分、营养成分和功能的概念模型可以有效进行科学复习。学生通過概念模型的建模学习过程，发散思维，简述各个知识点的相互联系，锻炼学生的口头表达能力，检测学生对于该部分知识的整体掌握情况。这种基于生物学事实的概念梳理过程，在建模学习的有效引导下，以章节为单位进行复习，增加课堂容纳量，在落实基础的情况上提升高三生物学一轮复习课堂效率。

结语：高中生物学的建模学习是一件需要教师和学生互相配合，长期构建的一种课堂辅助手段。建模教学在高中生物课堂的具体实施过程不同学校，不同教师，不同学生群体的具体实施都有很大的差异，以上只是作者本人的一些教学体会。