高中生物教学中的模型建构

目前，根据新课标改革的不断深入，其要求的能力目标分别是探究、信息、操作能力．其中以探究能力培养为重点．作者经过综合近年来的实践解析了教学课程中的模型构建，提出自己看法．一般而言，是将某一种特定的目标经过简单的描述将其设定为简体的称之为模型．模型构建由两个层次构成．分别可定性和定量性这两者，它是通过形象化手段将实物形象，有效运用抽象形式描述出来的．构建模型在教学过程里其主要的目的是，让学生在对模型建立的阶段，理解模型构建步骤，领悟相关生物理念．下文综合教材，对物理、数学、概念等模型的构建进行分析．

一、构建模型对学生起到的作用

目前，生物学科对学生创新能力的培养，依然存在一些问题．问题的答案又的能找到解决的方法，然而有的没有明确的定论．但是，这些问题的存在是可以使学生在制作模型时，加深对知识的理解，能激发出学生的学习兴趣．学生在构建模型的阶段也是一个创新阶段．为此，在教学阶段要积极的将构建模型环节应用到培养学生创新过程里面来．教学阶段中，要在课堂上积极运用模拟实验的内容对学生进行分建模思维培养及模拟能力的提升．建模思维，其定义是学生在认知的建模基础上必须了解模拟实验的各方面的知识，譬如;原则、理念、理论等等;而建模能力，它是以建模思想为前提综合建立模型，进行技术创新所需要的知识、理论、技能融合，以此达到建立模型的要求，最终在建立过程中完成创新能力培养．

二、生物课堂模型的构建

1．物理模型

物理模型指的是，通过，“实体或者图像直接的指出认知对象的特性”表现出来的事物．其用鲜明的物质形式概念来体现出某种本质的特征，不仅能够让学生的感性认识得到丰富，激发学生的兴趣与好奇心，而且，还可以将抽象的事物变得具体，将概念以“活起来”的形式表现出来．譬如;在对“细胞器”复习阶段内会遇到很多的概念，在课堂中将含有细胞结构的模型运用到教学里面来．首先，让学生去完成安排的任务1;“把动物细胞结构图画出来”然后在让其补充为植物细胞图，最后让其补充为高等植物细胞图．这个画图过程，明确的让学生理解了各种细胞器的形态以及其在动物和植物上的分部位置．任务2;“对结构图的观察，从各个方面讲细胞器进行分类”任务3;“将分泌蛋白的形成过程在图上标注出来”，这两个任务是在细胞结构图的基础之上完成的．通过，利用“细胞结构图”这个模型，任务的衔接显得自然流畅，从而使得学生在学习过程中其兴趣浓厚，自主性有提高．另外，在解析“生物膜的流动镶嵌模型”这一课程时，通过解析生物膜结构的科学发展历程，引领学生分别把“水－空气”，“水－水”(比如细胞膜环境)界面双层磷脂的形式来排列，然后结合“罗伯特森电镜下细胞的膜暗”暗到亮到暗的这三层的结构及人和老鼠的细胞结合的实验推出的蛋白质排列形式，最形成了生物膜的流动镶嵌模型．在建模阶段里，学生的参与度高．思维活跃．直观性的掌握了模型的操作．

2．数学模型

通过用于描述一个系统或者是它的性质的形式，称之为“数学模型”．数学模型的方法是经过数学化构造数学模型这形式完成的，其的主要表现特性是等式或不等式，构成结构是数字、字母、字符形成、以及集合图、曲线图等等．譬如;在学习(蛋白质的形成)这一文时，通过引入数学等式的方法，分析出了肽链的肽键数和分子量的个数以及需求密码子的数据．像这种形式的学习内容还有，比如DNA分子结构与DNA分子复制里面的碱基数和链数的计算等等，预测种群基因与基因频率的效率，食物连各方面层次结构的能量传播分析等等．数学模型很好地诠释了以上概念．生物概念的精确描述被数学模型完美解析，在模型逻辑推导时需要借助物理模型进行，这将提高学生的计算能力．教学阶段，数形结合要运用实践中来．

3．概念模型

通过用语言表达的概括体征称之为概念模型．其抽象的概念，在教学阶段表达的趣味性及直观性远远不如物理模型和数学模型．其构建方法大致分为2种;其一，将大量的例子做基础，以学生的实际经验为起点，将归纳方法总结出事物的本质性，称之归纳式学习方法．譬如;在必修课中的一文“生命活动离不开细胞”形成这种概念的形式就是这个本质．其二，是运用学生的事物结构概念，用文言分式表达新概念的本质，取得的概念过程就是通化的概念学习方法．

三、举例分析

1．通过模型方式进行概念教学

(1)学习联会、同源染色体两大概念在目前的教学阶段内，为了将染同源染色体、联会概念这两者的概念分析给学生们听，采取的措施是，教师没有直接的将答案公布给大家，而是，将其不同之处运用彩色笔在黑板上标注出来(实际上教师做的是建模示范)，以此来引导学生促使学生能全面的理解两者概念含义．

2．生物本质体质透过模型方式体现

(1)通过完善物理模型的构建，很好地将减数分裂过程抽象的表现出来．(2)授课过程中，建立数学模型，通过建立数学模型将减数分裂过程染色体和DNA的变化规律表达出来，将染色体的变化本质体质展现，概论染色体与DNA数目的变化规律．

3．使用模型方法解释生物学规律

通过动手实践，学生们能够了解到平时肉眼观察不到的生物事物，能够在模型的直观性下展现出来．这就完解决了生物学的难点问题．

综上叙述，在建模实验教学过程中，通过实验不仅能够将学生的兴趣点燃、而且也带动了学生学习的自主性．同时在学生与教师的沟通交流之前也架起了友谊的桥梁，更有利于学生在巩固学习基础上建立基本的生物观念，让学生在实践中感受生物科的奥妙．

作者:蒋 彪 单位:江苏省宜兴市第二高级中学