陈伟滨
福建省诏安县桥东中学
摘要:提高每一位学生的生物核心素养,是新课程标准对高中生物教学所提出的核心任务。运用科学的态度和科学的方法培养学生的探究能力、自主学习能力、思考与分析问题的能力应该落实到教学实际。随着“模型建构”教学方法的不断运用和普及,学生对高中生物知识和生物学又有了更新的认知与理解。下面本文将对高中生物模型建构教学的问题思考。
关键词:高中生物;模型构建;思考与意见
一、有关模型建构的内容
新课程标准下的生物模型主要有物理模型、数学模型、概念模型和实验模型,像种群增长曲线就属于数学模型;DNA分子双螺旋结构属于物理模型、生态系统属于概念模型;植物光合作用属于实验模型。目前人教版高中生物教材所涉及的模型建构有:《分子与细胞》(必修1第三章第三节),建构内容是尝试制作真核细胞的三维结构模型;《遗传与变异》(必修2第二章第一节),建构内容是模拟减数分裂过程中染色体的变化;《遗传与变异》(必修2第三章第二节),建构内容是制作DNA双螺旋结构模型;《稳态与环境》(必修3第二章第二节),建构内容是建立血糖调节的模型。值得注意的是,虽然教材中并未明确指出上述四个内容是模型建构,但还是需要借助模型和运用模型方法来进行教学。
二、模型建构的价值
建构模型的过程其实是概念与实践、思维与行为、主观意识与客观规律相统一的过程。通过建构模型对生物学知识和现象进行更加细致、客观、科学的研究,进而揭示出生物学的具体形态、特征与本质,它有助于拓展和深化学生对客观事物的认识与理解。由浅入深、由易到难,从认识概念到理解运用、从抽象到具体,再到抽象,是学生学习生物的递进过程,随着模型建构的介入,这一过程慢慢得到完善,并逐渐成为高中生物课堂教学一种最为直接有效的方式。模型建构的价值只有全程参与进“建构”过程才能切实体验到,包括了认真观察、积极参与、独立操作和总结归纳等几个部分,而我们的最终目的是要让所有学生都能形象地理解和认识与之相关的生物学概念,同时具备建立简单生物模型的能力,以便为进一步学习生物打好基础。虽然建构生物模型要有一定数学知识和物理知识的基础,但从模型建构的角度看,三者是可以相互促进、相互融合的,从而逐渐提升学生的应用能力。比如人教新课标版高中生物教材必修2第三章第二节的《遗传与变异》,制作DNA双螺旋结构模型时,就会涉及到有关物理方面的知识;再比如人教新课标版高中生物教材必修3第二章第二节的《稳态与环境》,建立血糖调节模型时,就会涉及到有关数学知识。
三、关于模型建构的思考与意见
人教新课标版高中生物教材必修2《遗传与进化》第二章中给出了一个模型建构内容:建立减数分裂中染色体变化的模型。为什么要对这部分内容建立模型?主要是为帮助学生更加形象地理解有关概念和相关知识,特别是对“减数分裂”过程的理解。同源染色体分离和非同源染色体自由组合是学生学习的难点,却也是老师教学的重点,如何通过形象逼真的实物演示来提高教学质量和效率是老师需要认真思考的问题。教材建议使用橡皮泥,并要求每两个学生一组进行操作,经过初步尝试后我发现,运用这种方式所产生的效果比较好,因为揉捏橡皮泥本身也属于模型建构的过程,即便是真实的染色体在进行分离与组合时,也是需要经历拆分与融合的过程的,而且两人一组进行操作也保证了操作质量。但它也有缺点,一是成本太高,二是时间太长。虽然学生也能观看到染色体的行为变化过程,但准备过程有些繁琐,容易偏离主题,甚至是跑题。几番尝试后,我决定将橡皮泥模型换成纸板模型,纸板由我提前准备好,学生在课上只需要负责对现成的“染色体”进行拆分和组合就行,这样会更有利于他们集中精神思考和体悟染色体的行为变化过程(一般是用吸铁石来固定“染色体”在黑板上)。
其实除了教材安排的必修1第三章第三节、必修2第二章第一节、必修2第三章第二节、必修3第二章第二节这四个模型建构内容外,其他与之相关的内容也可以运用模型建构的方法进行教学,因为这些内容也涉及到具体模型和模型方法,比如人教新课标版高中生物必修1《分子与细胞》第四章都是关于细胞膜的结构与功能方面的内容(生物膜流动镶嵌模型)。虽然教材并未要求“模型建构”教学,但考虑到细胞膜是整章内容的核心,如果能在生物膜的流动镶嵌模型探究的基础上进行该结构的“模型建构”教学,将有助于学生对该部分知识的理解。
结束语:
随着新课程改革的不断深入,大家对“模型建构”在生物课堂教学中的作用和价值有了更深刻的认识。模型建构意识需要在新课程的持续实施下逐渐被体现,应用方法和策略需要根据具体教学内容不断完善,教材指定的内容只是范例,是最基础和最基本的,若要将“模型建构”教学搞得更好,还需要我们发挥自身的主观能动性去做调整,从而确保更加符合教学实际。
参考文献:
[1]来月. 高中生物(必修2)模型建构教学的案例研究[D].新疆师范大学,2016.
[2]张慧慧. 模型建构在高中生物教学中的应用研究[D].山西师范大学,2015.
[3]程建军.关于新课程标准下的高中生物“模型建构”的教学思考[J].教育教学论坛,2010(17):97-98.