核心素养视角下高中生物学模型建构的实践与思考

陈燕霞

摘要：高中生物学模型建构教学对新课改下教学目标的实现有着很重要的作用，在此种教学方式下学生不仅能够加强对知识的理解与掌握，还能够培养科学思维，提高创新能力和实践能力，将生物知识变得更加的生动、形象、容易理解，并且将其与其他各科联系在一起，帮助学生形成知识网络系统，进而激发学生学习的兴趣，本文对核心素养背景下高中生物学模型建构教学进行了探究。

关键词：高中生物、核心素养、教学思考

所谓核心素养就是指学生应具备的能够适应社会发展和终身发展需求的必备品格与关键能力。在这一宏观视角下，高中生物教学应当做哪些改变？本文以案例的形式阐述了高中生物物理模型建構的实践与反思，在潜移默化中增强学生的核心素养。

一、高中生物教学中的物理模型

《普通高中生物课程标准》已将模型纳入基础知识范畴，并且将模型方法规定为高中学生必须掌握的科学方法之一。

以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型主要是物理模型，它即包括静态的结构模型如真核细胞三维结构模型，又包括动态的过程如模拟减数分裂中染色体变化的模型。它常用来代表非常庞大或者极其微小事物的三维结构，可以帮助学生更好地理解微观知识和三维结构。

二、物理模型建构在生物教学中的应用

案例1《尝试制作真核细胞三维结构模型》

教学过程：学完必修一第三章第2节内容后，我布置学生6人为一小组课下准备材料，上课当堂构建真核细胞结构模型，对于构建植物细胞结构还是动物细胞结构模型各小组自由选择。

上课伊时，我利用北京博物馆中的“细胞屋”激发学生构建模型兴趣，并将真核细胞知识系统地复习一遍，剩余时间由他们制作模型。

在制作过程中我发现有的同学用彩泥做细胞质、有的同学用白色泡沫塑料、还有的同学拿卡纸剪出一定形状来表示细胞质。细胞膜的材料也是多种多样如彩泥、布条、纸条等。细胞器的制作大部分同学采用彩泥捏出如椭圆形的叶绿体、网状的内质网、球形的核糖体等。临近下课各小组展示作品并互相点评。

教学反思：这节课学生按照自己的设计思路、亲自动手制作属于自己的细胞模型，在制作过程中领悟细胞结构与功能的特点，体验成功与快乐，充分发挥学生积极性、创造性！整个课堂变成学生主动建构知识，提高素质的过程，从而实现教师主导学生主体的新课改精神。

也提高了课堂效率，收到了较好的效果。

经过实际操作后，也存在不少问题例如学生制作的细胞器大小不成比例，忽略了细胞器大小参考数据。在今后的教学中应让小组成员先上网搜集资料，然后再讨论确定本组实物模型的种类、规格（模型大小、各细胞器的大小比例）注意不同细胞器之间大小比例以及相应空间位置。

案例2：《制作生物膜的流动镶嵌模型》

教学过程：本节课采用学案导学法，课前学生预习流动镶嵌模型的基本内容完成导学案中基础题，课上教师结合模型、学案等进行讲授，学生讨论，阅读完成学案相关内容，结合生物膜结构的探索历程，各小组根据课前准备材料当堂尝试建构一个生物膜立体结构。

学生们进行小组合作，分别利用矿泉水瓶盖、圆形的面团、小蕃茄、乒乓球、各种彩泥捏成球形等作为磷脂分于的头部。牙签、竹签等作为尾部，排列在一个平面上，这就做好了“磷脂单分子层”。用同样方法再做一个“磷脂单分子层”这样就做好了“磷脂双分子层”。大部分同学利用废旧包装硬质泡沫塑料加工成所需要的蛋白质形状，用贯穿膜的蛋白质来帮助固定磷脂双分子层，一些漂浮在膜的两侧，另一些嵌入膜，这样就做好了生物膜流动镶嵌模型。

教学反思：通过生物膜的流动镶嵌模型制作活动，进一步探究细胞的结构及功能，使学生由理性认识转向感性认识，更容易把握细胞结构的完整性及与其功能相适应的结构特点，而且通过此次活动渐渐的养成良好的学习态度和思维品质改变了传统的“填鸭式”教学方法。

但美中不足的是学生经过合作探究出生物膜的流动镶嵌结构并当堂构建立体模型时间明显不够充足，学生因时间仓促制作的模型不够美观、合体。经过几番思考，我认为可以把学生当堂构建立体模型改为平面模型，如红色卡纸剪出磷脂分子形状，蓝色卡约剪出可供覆盖、贯穿、镶嵌的蛋白质，课下各小组利用课余时间自选材料充分制作生物膜流动镶嵌模型。这样即能合理利用学习时间又能从不同角度理解生物膜加深学生的认识，更能有效地达到教学目的。

案例3：《模拟减数分裂过程中染色体的变化》

教学过程：引导学生阅读教科书减数分裂图解，学生分小组讨论并绘制图解，以两对同源染色体为例学生上黑板绘出减数分过程各时期染色体行为变化，师生展开交流和讨论共同对学生绘制过程进行修改、分析和评价，逐步归纳出减数第一次分裂和减数第二次分裂各时期特点。

课下学生准备模拟染色体变化的材料，并将有丝分裂过程系统复习。下一节课，各小组分配不同的任务（模拟动物细胞有丝分裂过程中染色体变化，植物细胞有丝分裂过程中染色体变化，精子形成过程中减数第一、第二次分裂过程中染色体变化过程，卵细胞形成过程中减数第一，第二分裂过程中染色体变化过程）当堂构建模型将有丝分裂和减数分裂进行对比教学，最后让各小组到前面展示本组的模型。各小组相互指出错误小组的原因，然出留出时间改正，模拟的材料可以用卡纸、彩泥等代替染色体。

教学反思：本节课通过对比教学让学生制作模型把微观抽象的过程建构成实际看得见摸到着的物理模型。让学生仿佛亲眼看到有丝分裂、减数分裂的变化，达到“过目不忘”的效果。

学生通过这一构建活动，体验到学习的乐趣加深了对生命活动现象本质的认识，明确了模型建构的方法和意义，培养和发展思维能力和抽象概括能力。

与此同时经过一段时间物理模型构建活动的实施，我发现这节课只是让学生对着教材图片简单的用模型来摆一摆，并未发挥学生的自主、合作、探究学习方法。在以后的教学中应采取通过设置问题情景，讲述减数分裂过程。

三、物理模型建构在生物教学中的价值

（1）提高学生的思想认识，通过展示学生的作品让学生有成就感，激发学生乐于探究、勤于动手使学生快乐学习。

（2）通过研究物理模型来构建原型的形态、特征和本质，促进学生逻辑思维的发展，使课堂教学形式多样化;达到不断更新教师的教学理念，使学生学习方法转变，各方面能力不断提高。

（3）重点培养学生的创新精神和实践能力，落实解决了高中生物探究性实验，使物理模型在高中生物课堂中真正服务于教学。

总之，物理模型的建构改变了传统教师满堂灌局面，加强了师生间的互动，体现了新课程的理念，但是要注意的是在教学中注意模型的建构不是放手让学生游戏或者是制作一个工艺品，应该有目的、有组织的进行，才能收到比较满意的效果。模型建构可以体现师生的共同智慧，在今后的课堂中要不断改革和创新。

参考文献

[1]林海燕，严晓松.高中生物教学中发展学生核心素养的实践与思考[J].中学生物教学，2017（9）

[2]朱月娥，冯军.核心素养视角下高中生物教学思考[J].中学课程辅导，2017（20）.