胡欣璐
四川省绵阳中学
摘 要：生物模型建构教学对学生形成科学思维、培养创新能力与实践能力具有重要意义。建构物理模型的教学有助于培养学生的空间认知能力；建构数学模型的教学有助于培养学生的类比推理能力；建构概念模型的教学有助于培养学生的系统思维与逻辑思维能力；图示图表模型建构教学有助于培养学生的形象思维能力。模型建构教学存在的问题有：教师对模型建构教学不重视，引导学生建模意识不强；轻易否定学生所建立的模型，没有引导学生对建构的模型进行检验和完善；模型教学中以教师为中心，学生极少动脑动手建构模型。基于研究提出相应建议。
关键词：核心素养高中生物 模型建构教学
2017年颁布的《普通高中生物学课程标准（实验）》强调培养学生的学科核心素养，在模型建构过程中探讨、阐释生命现象及规律，逐步发展学生的科学思维，形成生命观念。学科核心素养是学科育人价值的集中体现，主要通过教学来实现。生物模型建构教学对培养学生思维能力、创新能力与实践能力具有重要意义。
一、模型的概念及分类
模型是由元素、关系、操作以及控制其相互作用的规则组成的概念系统，是由一些外部表征体系来呈现的[2]。模型作为一个工具或一种媒介，帮助科学家们描述、解释或者预测现象。在教育领域中将模型引入，通过模型将困难的知识点简化、具体化、形象化，有助于学生掌握并理解所学知识。哈里森（A.G.Harrison）和揣古斯特（D.F.Treagust）于 2000年将模型分类为[3]尺度模型、类比模型、图像和符号模型、数学模型、理论模型、示意图、图表和表格、概念—过程模型等等。
生物模型是将生物学研究原型的一些次要的、非本质联系舍去，形象简约地表现生物原型或突出反映原型的主要特征和联系的一种理想物质、过程或假想结构。对生物教学而言，物理模型、数学模型、概念模型、图示图表模型已成为生物课堂上的主要模型。物理模型：是一种实物模型，或者是一种装置，也可以是按照比例大小制作的模型，如检验植物呼吸作用中是否存在CO2的实验装置，心脏的模型，人脑的模型等。数学模型：能够表示事物之间的数学关系、性质的方程式，应用数学的图表等。如种群增长“J”型曲线模型的构建是在推导数学公式的基础上完成的。概念模型：对概念等进行归纳整理，以知识结构体系来呈现，常用的概念模型是概 念图和思维导图，通常用于复习总结课中。图示图表模型：是一种将描述的概念用图形或者图表来表示，区别于数学模型，并没有表示数学关系，如有丝分裂的过程用画图的方式清晰地展现出来，用表格的形式比较主动运输和被动运输的特点。
二 、在教学中应用模型建构法应注意的问题
（一）真正以学生为中心，突出学生在模型建构中的主体地位
模型建构法不等同于教师的模型教学，其最大的价值是让学生通过尝试建立模型，体验建立模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固有关生物学概念。如在DNA结构的教学中，教师拿着DNA双螺旋的塑料模型讲授DNA的结构，与学生通过学习科学史自己建构一个模型的教学效果是截然不同的。
（二）教师是模型构建的指导者、促进者和评价者
以学生为主体，绝不意味着教师就可以无所事事。
由于知识、能力等方面的欠缺，学生往往在模型构建过程中出现困难，构建的模型也可能有不完善或错误的地方，这就需要教师积极地引导和客观地评价。如在DNA复制模型的构建过程中，学生对于复制的起点、方向等理解往往有偏差，认为复制都是从末端开始、单向进行。这时，教师需要提供相关资料，积极引导学生形成正确的观点。在用橡皮泥制作减数分裂模型时，笔者发现有些学生没有用不同颜色区别同源染色体与姐妹染色单体，这也帮助教师掌握了学情，暴露了教学中的薄弱点。
（三）要注意发现和保护学生在模型构建过程中的创造性思维
生物学上有很多问题并没有定论，学生在制作模型时，往往会展现出一些“奇思妙想”，而这也正是科学得以不断进步的动力。因此，在高中生物学教学中，教师应该充分利用模拟实验及构建模型的机会来培养学生的创新能力，鼓励学生的创造性思维。如在生物膜流动镶嵌模型构建过程中，有学生根据“极性相似相溶”和磷脂分子的翻转运动的原理，提出某些物质是通过两层磷脂分子的翻转携带进出细胞的观点，这就很值得深思。
（四）不仅要注意模型结果，更要重视模型建构的方法
在教学中，有些教师和学生拘泥于无足轻重的细节像与不像上，以形成一个具体化的模型为唯一的目的。这就背离了模型方法简化、抽象出事物本质的要旨，弱化了模型建构法最重要的价值——培养学生的探究和创新思维。如有些教师在DNA多样性教学中将全班学生排成一排，每人代表一种碱基，自由组合。课堂看似很热闹，但学生缺乏形象化之后抽象出思维的过程，使这个活动幼稚化为小学生玩的游戏，学生也很难获得思维的训练。
三、 当前模型建构法教学存在的问题和建议
（一）对模型建构法的教育价值和意义认识不足
目前有许多教师仍然习惯于传统“灌输式”教学，认为这些知识不借助模型同样也可以讲授，建构模型太耽误时间。这一方面与教师没有充分认识到模型的价值和功能有关，另一方面也与学校资源的缺乏及高考导向有关。实际上“磨刀不误砍柴工”“授人以鱼不能授人以渔”，教师引导学生掌握模型建构的方法，自主建构概念，效果比反复灌输要好得多。同时由于目前高考试题考查仍然以知识点为主。如果能进一步优化评价机制，更加注重方法、能力、核心素养的考查也能有效促进模型建构法教学的实施。这实际上也正是高考改革的方向之一。
（二） 理论储备不足，疏于实践
很多教师缺少模型建构教学的相关理论知识，缺少对模型建构教学在生物教学中如何运用的思考，不会用也不敢用模型建构法实施教学。这就需要教师主动学习，及时更新自己的理论知识，勇于实践，勤于实践，尤其是随着教学信息化的推进，更加有利于模型教学的实施。
（三）拘泥于教材，以本为本
在建构模型的时候，有些教师完全拘泥于课本的要求、方法和材料，不能根据教学需要恰当应用。如用样方法调查种群密度时，笔者没有按照教材安排野外实践，而是选择易得的大米和绿豆混合来进行实验，取得了非常良好的教学效果。
总之，模型建构法有利于培养学生生物学科核心素养，更是培养学生科学思维与能力的重要手段，对于实现教育的根本目标——育人有着深远的价值和意义。但目前其在高中生物教学领域的应用尤其是实践方面的应用仍处于摸索阶段，任重而道远。
参考文献：
［1］谭永平.高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构［J］.生物学教学，2009，34（1）：10-12.
［2］中华人民共和国教育部制订.普通高中生物课程标准（实验）［S］．北京：人民教育出版社，2003．