模型构建在探究式生物教学中的实践与研究

2021-06-19 162 上传者：管理员

摘要：高中生物知识的学习,不是靠简单的背诵、记忆、画图、记笔记就可以学通学透的,很多知识看似简单浅显,实则蕴含深刻的原理,学生需要具备一定的问题探究能力,尤其是分析与综合能力,才能弄懂其中的奥妙,吃透生物概念、科学方法、定义规律的实质。高中生物模型是教师为了帮助学生理清概念、现象的本质而采用的教学辅助手段,主要包括物理模型、概念模型、数学模型等形式。教师采用模型教学的手段,引导学生观察和分析生物现象,形成归纳推理和演绎推理的思维习惯。提高学生对概念模型、物理模型、数学模型等模型的构建能力,并且能够运用各种模型,从根本上解决他们记而不准、悟而不透、解而不对等常见问题,进一步培养学生的理性思维能力和学科综合素养,更好地为学生将来的学习、工作和生活做能力储备。

关键词：
模型构建
生物教学
生物概念
高中生物
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一、探究式生物教学的含义及学生现有的问题探究能力

（一）探究式生物教学

指教师通过启发和引导，以资料知识和实验素材为内容，以学生自主思考、小组讨论、合作学习为基本前提，借助于模型构建或者生活联系等方式，为学生提供质疑、提问、讨论、表述、总结的机会，深度理解知识内涵，并能学以致用的教学方式。

（二）调查高一、高二学生的问题探究能力

采用试卷检测法，以人教版高中生物必修二《遗传和变异》模块中《细胞的增殖》和《减数分裂》两节为研究内容，在高一年级的实验班、普通班（各2个）、高二年级的实验班、普通班（各2个）进行调查研究，利用自主命题的2套“问题探究能力测试”试卷（包括考察内容、试题结构、题型分值、难度系数等）进行前、后两次检测。统计成绩并分析四个维度（高一实验班和普通班、高二实验班和普通班、高一和高二的实验班、高一和高二的普通班）的成绩，据此判断学生的问题探究能力高低差异。调查结果表明：问题探究能力的总体水平与年级高低有关，但在同一年级的不同班级之间并未表现明显差异；而在探究能力的学习策略和能力层次方面，实验班和平行班之间均存在显著差异。具体情况如下：

1.对基础知识、基本概念记忆不清楚，表现为不能完整准确的叙述知识点。

2.对抽象概念、重要原理理解不透彻，表现为只会表述原理，不会使用原理解决问题。

2.对填空题的答案缺乏语言组织和提炼，表现出语言或者文字表达能力较低，自主学习能力、逻辑推理能力不强。

3.对常规题目对应的知识点混乱、模糊，表现为缺乏系统性和条理性。

4.对实验现象观察粗略，走马观花，表现出“只看其一、不看其二”。

5.对生物情景缺乏必要的想象和体验，表现为缺乏必要的画面感和代入感。

二、模型构建的含义及学生现有的模型构建能力

（一）模型的含义与形式

人民教育出版社出版的高中生物教材必修一中提到了“模型”和“模型建构方法”，笔者认为，高中生物模型是科任教师为了帮助学生理清概念、现象的本质而采用的教学辅助手段，主要包括物理模型、概念模型、数学模型等形式，模型构建法就是利用物理模型、概念模型和数学模型辅助课堂教学、帮助学生理解重要原理和抽象概念的教学方法。

（二）高一、高二学生构建模型的能力

学校硬件条件有限，模型资源稀缺，特别是缺乏模型建构所需的基本教具。从抽象概念和重要原理的模型课教学和习题检测来看，高一和高二学生的动手建构模型能力、分析综合能力、抽象和概括能力、语言组织和提炼能力、情景模拟能力、学科知识实践能力等都还十分欠缺。

三、模型构建法提高学生问题探究能力的形式与途径

（一）概念模型与运用案例

概念模型是以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。概念模型课的教学方法是构建思维导图，例如，复习《分子与细胞》模块时，采用构建思维导图的形式，以“细胞”为主线，将六章内容串联在一起，帮助学生形成知识体系，构建知识网络。

（二）物理模型与运用案例

物理模型是以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。物理模型课教学实例，本学期开学后，为了弥补线上教学不直观的不足，教师购买磁性纸、彩色卡纸、小磁铁等材料，自制若干对染色体模型，以有丝分裂和减数分裂中染色体行为变化特点为切入点，开设一堂物理模型课，将抽象问题实物化，直观、具体，可演示。学生也可自制染色体，有橡皮泥、纸板、小木棍、毛线等多种材质的，用于课堂构建模型所用。

（三）数学模型与运用案例

数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。数学模型课教学实例：染色体、DNA、染色单体在有丝分裂和减数分裂中的变化曲线。

为了适应新课程改革的需要，生物教师应该更新教学理念，注重生物知识和生活的联系，能针对学生科学思维能力的培养进行有效教学。经过一段时间的教学实践，学生的模型建构与分析综合方面的能力有所提高，生物核心素养得到发展，特别是问题探究能力得以提升。

参考文献:

[1]赵占良.对生物学学科核心素养的理解(二):科学思维及其教学[J].中学生物教学，2019(19):4-7.

[2]李唯玮.高中生物教学中学生理性思维培养的策略探索:以海口市海师附中为例[J]海南师范大学,2018(4):85.

[3]魏丹.模型构建在高中生物教学中的应用与实践研究[J].新教育时代(教师版)，2016(38):234,207.

[4]周建成高中生物模型构建教学的实践研究[D]湖南师范大学,2018.

[5]梁金平模型构建法在高中生物教学中的应用[J]教学考试，2018(6):41-42.

[6]正威，赵占良分子与细胞[M].北京:人民教育出版社，2007.

文章来源：张亚琼.模型构建在探究式生物教学中的实践与研究[J].发明与创新(职业教育),2021(08):189+191.