基于核心素养的高中生物模型构建教学研究

杨国忠

摘要：高中生物课程标准中明确指出，在高中生物钟应采用模型建构的方法，并基于一定的事实基础，化复杂于简单。生物学科是一门基于科学的基础学科，能够培养学生基本的科学核心素养，模型的构建能够使学生对自己所学知识有规律性的认知，并形成深刻的生命观与生命体验。因此，教师应基于教材中的模型设计活动，通过该教学模式提升学生综合核心素养，提升生物成绩。

关键词：高中生物;模型建构;优化策略

前言

生物是自然科学的重要分支，研究的是生物的结构与发展规律，是学生核心素养培养的重要途径。通过生物学的学习，能够使学生通过生命本质完成对环境以及生物的科学认知。但是生物学习是基于一定的规律的，因此，想要发展学生核心素养，就需要将生物知识与模型教学模式有机结合，培养学生建构知识模型的能力，使学生掌握基本知识的同时，对生物学科有一个整体把握。

一、核心素养下高中生物模型构建教学的应用

（一）借助数学模型，探究事物本质

数学模型，顾名思义，就是借助数学形式，构建一个生物系统。在高中生物中，主要是孟德尔遗传、有氧呼吸及光合作用等教学模块需要构建数学模型。在这些模块中，教师需要建立必要的数学模型去解释生物现象，并用学生较为熟悉的数学知识，去解释生物问题[1]。

（二）借助物理模型，发现事物规律

物理模型，它是一种以對象或图片的形式直观地表达认知特征的模型。高中生物学教科书中的许多地方都清楚提到了物理模型。DNA双螺旋结构模型等可以帮助学生可视化教科书中的抽象知识，掌握要点，从而使学生在构建过程中可以更轻松地接受和理解知识，并完善生物教学中的一些教学弊端，提升课堂效率。

（三）借助概念模型，建立知识体系

概念模型，是以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型[2]。常见的概念模型是概念图和思维导图。在高中生物教材中涉及到概念的内容非常多：达尔文自然选择学说的解释模型，生态系统能量流动图，每章自我检测中均有要求学生绘制概念图以及在复习时建构概念图整理回顾知识等。

二、核心素养下高中生物模型构建教学的意见及建议

（一）充分发挥学生自主性

在建模过程中，最重要的是教给学生模型并领导模型。当独立学习而不需要他人帮助时，学习相关方法将大大减少解决问题的时间。因此，在进行模型构建教学时，教师应帮助学生认识到模型构建过程比结果更为重要，并鼓励学生参与模型构建过程。同时，教师必须合理设计练习，以便学生可以将模型方法应用于解决问题和进行强化教学。首先，在课程中，老师没有表现出足够的课堂自主性，他们没有指导学生独立创建模型，而是直接向学生展示了现有的模型，因此学生陷入了被动的聆听状态，学生自主模型的能力没有实质性的进步。因此，在高中生物学课程中，教师应注意指导学生建立自己的模型以提高自学能力。

（二）多给予肯定

高中生物模型构建的教学是建立在该模型的基础上的，它有可能与原始的教学顺序和教学计划相抵触，使师生在短时间内完全不适应[2]。因此，在模型制作课程开始之前，老师应预先计划和准备，并确保学生事先了解模型的基本概念和构造方法。模型构建完成后，教师应给学生对其构建的模型的更积极的评估，并且不应轻易拒绝学生。在教学过程中，教师应让所有学生参与进来，以便所有学生尽可能地了解有关生物模型构建的相关知识。当学生表现不好时，老师会及时纠正并提出建议，如果学生表现良好，则老师必须进行确认和鼓励。

（三）增强建模意识

学生在学习生物的过程中，建模意识并不强，一方面是由于传统教学模式的影响，觉得生物学习偏向“文科”，主要以记忆为主，这样的误区使学生在学习生物的过程中并没有将建模放在第一位[3]。另一方面，在教学过程中，教师对生物模型教学方式重视不足也会导致学生在学习过程中，忽略建模。以上这些情况都是需要教师引起重视，在教学过程中，要加强学生对建模的兴趣，以科学规律最为学习生物的主要学习意识，意识到生物模型对生物学习的促进作用。此外，教师还应自身加强建模意识的培养，在授课过程中引导学生树立正确的建模意识，遵循一定的方法原则，引导学生能够对模型建立进行独立操作。

结语

与其他学科相比，由于高中生物学课的紧凑时间和繁重的学习任务，模型构建培训更复杂且更难控制。因此，在建立模型教育中，教师必须在上课前认真设计教学计划，适当地准备相关的生物学知识，事先在课堂上设定可能的活动，并选择合理的解决方案，然后教师必须适当地设计教学方案。并在课上适时提出问题，激发学生的积极思维，并在实践中实施模型构建课程。

参考文献：

[1]张纯颖.高中生物教学中数学模型构建的研究[J].中学课程辅导（教学研究），2020，14（17）：22.

[2]王佳祺.构建模型在高中生物教学中的运用分析[J].中外交流，2019，26（26）：376.

[3]邓象斌.具象化实物模型构建在高中生物教学中的运用分析[J].南昌教育学院学报，2018，33（4）：45-47.

本文系福建省莆田市秀屿区教育科学2020年度立项课题《基于核心素养的高中生物模型构建教学研究》研究成果之一，课题编号：XYKT2020204