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【摘要】進(jìn)入到高中階段，學(xué)生所需要學(xué)習(xí)的科目相對(duì)較多，且知識(shí)點(diǎn)具有一定難度，這就無(wú)形中為學(xué)生帶來(lái)一定的學(xué)習(xí)壓力。生物學(xué)作為高中的重要科目之一，為優(yōu)化教學(xué)效果，幫助學(xué)生在有限課堂時(shí)間內(nèi)盡可能多地掌握知識(shí)，強(qiáng)化自身的知識(shí)理解與知識(shí)應(yīng)用能力，形成學(xué)科核心素養(yǎng)，需要教師引入多樣化教學(xué)方法，運(yùn)用模型構(gòu)建輔助學(xué)生直觀性學(xué)習(xí)，以收獲理想化的教學(xué)成效。本文首先分析新教材背景下模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用作用，其次從幾個(gè)方面深入說(shuō)明并探討模型構(gòu)建的教學(xué)運(yùn)用策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】新教材；高中生物；模型構(gòu)建

模型屬于簡(jiǎn)化、概括形式的描述，但是此種描述分別有定性與定量?jī)煞N。部分模型需要依托實(shí)物、其他形象化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，而部分模型則是強(qiáng)調(diào)通過(guò)抽象形式來(lái)表達(dá)。在新課程改革進(jìn)程中，生物課堂對(duì)生命規(guī)律的闡述已經(jīng)不再局限于語(yǔ)言，而且考慮到生物學(xué)知識(shí)的復(fù)雜性，為實(shí)現(xiàn)既定教學(xué)目標(biāo)，很多教師開(kāi)始嘗試運(yùn)用模型構(gòu)建法來(lái)實(shí)施教學(xué)，并且在實(shí)際應(yīng)用中，該方法的作用愈加突出。不僅有效解決了生物教學(xué)中的理解困難、教學(xué)形式單一的問(wèn)題，同時(shí)也讓學(xué)生感受到生物世界的奇妙之處，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)生物的內(nèi)在動(dòng)力。

一、新教材背景下模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用作用

（一）提高學(xué)習(xí)積極性

高中階段的生物知識(shí)已經(jīng)具備一定難度，且知識(shí)內(nèi)容具有抽象性特點(diǎn)，學(xué)生在進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，通常需要通過(guò)記憶知識(shí)定義進(jìn)行學(xué)習(xí)，但是此種學(xué)習(xí)方式相對(duì)枯燥，長(zhǎng)此以往極其容易弱化學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣。為切實(shí)轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀，教師可引入模型構(gòu)建法，將教材中的理論知識(shí)生動(dòng)立體地呈現(xiàn)給學(xué)生，輔助學(xué)生在理解生物概念與知識(shí)重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，掌握知識(shí)應(yīng)用方式。而且模型構(gòu)建法有助于營(yíng)造良好的課堂氛圍，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生知識(shí)探究的欲望。以《細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作》教學(xué)為例，教師可在課堂中為學(xué)生展示細(xì)胞構(gòu)造模型，讓學(xué)生直觀看到細(xì)胞中的各個(gè)部位，然后結(jié)合教材及對(duì)細(xì)胞構(gòu)造展開(kāi)深入探究，突出模型構(gòu)建法在生物課堂中的應(yīng)用效能。在課后，教師可繼續(xù)為學(xué)生布置實(shí)踐性作業(yè)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用線繩、鐵絲、木板、大頭針、泡沫板等材料，分組合作制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)為了方便觀察，教師可建議學(xué)生用不同顏色對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分，使之各部位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)更加突出，讓學(xué)生真實(shí)感受模型構(gòu)建的操作過(guò)程以及觀察過(guò)程。進(jìn)入到正式操作之前，教師要讓小組成員自主分工，確定模型制作的操作過(guò)程，并讓學(xué)生就制作完成的模型展開(kāi)探究性學(xué)習(xí)，以達(dá)到知識(shí)鞏固的目的。

（二）深化對(duì)生物學(xué)概念的理解

生物學(xué)概念屬于生物課程中最為基礎(chǔ)的知識(shí)內(nèi)容，是學(xué)生進(jìn)行理性判斷與客觀推理的重要依據(jù)。高中階段的生物教學(xué)，既有理論性知識(shí)，也不乏實(shí)驗(yàn)性知識(shí)，所涉及到的概念都要求學(xué)生一字不落地記憶在腦海中，但是由于概念較為抽象，因此需要學(xué)生掌握其中的記憶技巧。如果可以將生物學(xué)概念轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵詞、箭頭連接的形式，必然可以讓生物學(xué)概念更加直觀具體、簡(jiǎn)單易懂，讓學(xué)生借助此圖像便可了解到事物基本特征。有氧呼吸過(guò)程、中心法則、體溫調(diào)節(jié)、光合作用過(guò)程等均可用圖解來(lái)表現(xiàn)，通過(guò)模型構(gòu)建與生物教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，促使學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念建立深刻理解，并學(xué)會(huì)用語(yǔ)言正確表述，充分鍛煉學(xué)生歸納與概括能力，形成科學(xué)思維的習(xí)慣。以《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》教學(xué)為例，教師可帶領(lǐng)學(xué)生利用概念模型總結(jié)歸納細(xì)胞結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。由于學(xué)生親身參與到概念模型的構(gòu)建中，所以對(duì)于單層膜細(xì)胞器、雙層膜細(xì)胞器、無(wú)膜細(xì)胞器等易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)的形成清晰理解，了解它們的異同，這也就避免后續(xù)知識(shí)應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)混淆。

（三）提高課堂教學(xué)效率

生物學(xué)科知識(shí)并非是獨(dú)立存在的，與其他學(xué)科之間存在密切聯(lián)系，教師僅應(yīng)用傳統(tǒng)方法進(jìn)行授課，必然無(wú)法滿足當(dāng)前的教學(xué)與學(xué)習(xí)需求。對(duì)此，教師可將生物知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，來(lái)形象描述生物學(xué)現(xiàn)象。數(shù)學(xué)模型適用于一個(gè)系統(tǒng)的描述及性質(zhì)的描述，曲線圖、數(shù)學(xué)方程式均是數(shù)學(xué)模型的表現(xiàn)形式，將其應(yīng)用到高中生物教學(xué)中，可以將抽象問(wèn)題具體化，在一定程度上降低理解難度，增加解題準(zhǔn)確率，是解決生物學(xué)科中包含的數(shù)學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵方式。通常情況下，生物學(xué)科中關(guān)于描述、解釋、預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化等知識(shí)內(nèi)容，都可以將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型。以《種群的數(shù)量變化》教學(xué)為例，在探究“種群數(shù)量如何變化”這一問(wèn)題時(shí)，教師可為學(xué)生提供已知條件“細(xì)菌每20分鐘分裂一次”，讓學(xué)生結(jié)合條件補(bǔ)充教材中的表格，并且在坐標(biāo)圖中標(biāo)注出數(shù)據(jù)結(jié)果，用曲線將各個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)。經(jīng)過(guò)自主填表繪圖后，學(xué)生得出“J”型的增長(zhǎng)曲線，進(jìn)而了解到細(xì)菌數(shù)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)。曲線圖與數(shù)學(xué)方程式相對(duì)比，其優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)潔、明了，所以說(shuō)數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用有助于簡(jiǎn)化生物知識(shí)點(diǎn)的理解難度，讓學(xué)生以喜聞樂(lè)見(jiàn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，使生物課堂教學(xué)效率得到顯著提升。

二、新教材背景下模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用策略

（一）構(gòu)建靜態(tài)模型

教師在開(kāi)展生物學(xué)教學(xué)的過(guò)程中，如果僅僅是要求學(xué)生機(jī)械化記憶染色體、胰島素、光合作用等概念性知識(shí)點(diǎn)，必然會(huì)降低課堂的生動(dòng)性，甚至弱化學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣。常言道，興趣是最好的老師。教師在組織教學(xué)時(shí)，可鼓勵(lì)學(xué)生自主制作靜態(tài)模型，促使學(xué)生借助模型制作的這一過(guò)程，深刻理解知識(shí)重難點(diǎn)，并掌握生物知識(shí)之間的內(nèi)在規(guī)律。以“蛋白質(zhì)”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)為例，為輔助學(xué)生理解概念，教師可出示雞蛋、豆?jié){、牛奶等食物圖片，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：“為什么人體每天都要保證蛋白質(zhì)的攝入？”學(xué)生在思考問(wèn)題時(shí)注意力也會(huì)高度集中，這時(shí)教師便可基于學(xué)生的回答，為其出示蛋白質(zhì)元素分析圖，在此基礎(chǔ)上鼓勵(lì)學(xué)生小組合作，共同分析氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及識(shí)別方法，并為其提供氨基酸結(jié)構(gòu)的卡片，要求學(xué)生參照教材，利用手中卡片材料，制作蛋白質(zhì)實(shí)物靜態(tài)模型，最后每組安排一名代表介紹模型制作原理以及蛋白質(zhì)形成過(guò)程。待完成上述步驟后，正式導(dǎo)入新知識(shí)，展開(kāi)深入教學(xué)，這樣既能有效改善以往固化刻板的教學(xué)現(xiàn)狀，而且便于加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象，使生物課堂教學(xué)效率大大提升，并顯著激活學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的喜愛(ài)度，促使其自主學(xué)習(xí)與探究意識(shí)得到增強(qiáng)，持續(xù)優(yōu)化生物教學(xué)的實(shí)效性。

（二）制作動(dòng)態(tài)模型

教師在組織生物教學(xué)時(shí)，為有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，彰顯學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的主體地位，要引導(dǎo)學(xué)生掌握模型的制作技巧，增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)原理的認(rèn)知。需要教師注意的是，教師要盡量減少指示性語(yǔ)言的應(yīng)用，適當(dāng)引入教學(xué)問(wèn)題，以更好地啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生積極主動(dòng)投入到動(dòng)態(tài)模型制作中。以“滲透現(xiàn)象”教學(xué)為例，教師需要在課前提前為學(xué)生準(zhǔn)備好制作材料，比如玻璃紙、漏斗等，然后指導(dǎo)學(xué)生將漏斗外部用玻璃紙密封好，再向內(nèi)緩慢滴入蔗糖溶液，最后把漏斗放在盛滿清水的透明杯內(nèi)，讓學(xué)生留心觀察漏斗中產(chǎn)生的變化現(xiàn)象。學(xué)生經(jīng)過(guò)觀察后發(fā)現(xiàn)，蔗糖溶液的液體表面在緩緩升高，經(jīng)過(guò)對(duì)這一現(xiàn)象的總結(jié)分析后得出“蔗糖溶液滲透壓要比清水更大”，進(jìn)而了解到溶劑從稀溶液側(cè)透過(guò)膜流到濃溶液側(cè)的現(xiàn)象便是滲透現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)本次模型構(gòu)建式教學(xué)實(shí)踐可以明顯了解到，雖然生物知識(shí)抽象晦澀、涉及范圍廣，但是應(yīng)用模型構(gòu)建法實(shí)施教學(xué)，卻可以將抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀形象的形式，使學(xué)生獲得驗(yàn)證并鞏固知識(shí)。

（三）構(gòu)建虛擬模型

為提高模型應(yīng)用效能，教師在講解知識(shí)重難點(diǎn)時(shí)，可嘗試借助多媒體教學(xué)設(shè)備輔助模型構(gòu)建式教學(xué)，而且此種方式也是學(xué)生所喜聞樂(lè)見(jiàn)的。具體到教學(xué)實(shí)踐中，教師可將虛擬模型轉(zhuǎn)化為課件形式或者動(dòng)畫(huà)形式，以“細(xì)胞的生活環(huán)境”教學(xué)為例，為加深學(xué)生對(duì)本節(jié)課的知識(shí)印象，教師可借助課件向?qū)W生演示“血細(xì)胞生活在血漿”以及“組織液的形成與回流”的虛擬模型，讓學(xué)生直接通過(guò)模型觀察去了解血漿、血清等概念性知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)以幻燈片的形式為學(xué)生演示血液循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等模型，助力學(xué)生在直觀形式下輕松掌握氣體交換、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。最后，通過(guò)動(dòng)畫(huà)形式模擬演繹生物內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的過(guò)程。用多媒體教學(xué)給學(xué)生構(gòu)筑一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)，使學(xué)生對(duì)生物知識(shí)建立充分的感性認(rèn)知。生物學(xué)科知識(shí)之間具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，實(shí)施模型建構(gòu)式生物教學(xué)，一方面可以輔助學(xué)生將新知識(shí)與舊知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，逐步構(gòu)建起屬于學(xué)生自己的知識(shí)體系，另一方面也能提高學(xué)生對(duì)生物知識(shí)點(diǎn)的記憶效果。

（四）觀察實(shí)物模型

發(fā)展學(xué)生模型構(gòu)建思維，是優(yōu)化生物教學(xué)成效的有效方式。教師在實(shí)際授課階段，應(yīng)著重帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)物模型展開(kāi)觀察與探究，讓學(xué)生在這一過(guò)程中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，促使學(xué)生在自主構(gòu)建模型、觀察模型、討論模型中充分鍛煉自身的模型構(gòu)建水平，為生物學(xué)知識(shí)的靈活應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。以“染色體的變化過(guò)程”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)為例，為讓學(xué)生充分發(fā)揮主體性，教師可要求學(xué)生按照小組制作染色體實(shí)物模型、擺出染色體行為。然后，為學(xué)生留出5～8分鐘觀察思考時(shí)間，讓學(xué)生自由談一談染色體行為的具體依據(jù)，并每組安排一名學(xué)生借助模型演示本組分析結(jié)論。此種模式的教學(xué)過(guò)程，可以有效提高全體學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)活動(dòng)的參與程度，促使學(xué)生通過(guò)染色體相關(guān)模型的構(gòu)建掌握到生物知識(shí)的內(nèi)涵。由此可見(jiàn)，構(gòu)建模型可以讓學(xué)生在生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中做到觸類旁通，在有限課堂時(shí)間內(nèi)將知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)化于心，持續(xù)提高課堂教學(xué)效率。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，模型構(gòu)建強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，將其應(yīng)用到高中生物教學(xué)環(huán)節(jié)，有助于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力與學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。因此，教師在組織教學(xué)階段，需要帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)多種模型展開(kāi)深入觀察探究，使學(xué)生掌握到靜態(tài)模型、動(dòng)態(tài)模型、虛擬模型、實(shí)物模型的構(gòu)建技巧，并在多種形式模型的輔助下對(duì)生物學(xué)科知識(shí)建立深刻理解，逐步培養(yǎng)學(xué)生歸納概括、邏輯推理、理性分析等能力，通過(guò)改善以往枯燥單一的授課形式，有效激活其生物學(xué)知識(shí)的探究欲望，促進(jìn)其生物學(xué)科素養(yǎng)的提升，穩(wěn)步提升其生物學(xué)科成績(jī)。

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作者:王春晴 單位:深圳市寶安第一外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高中部