陳曉龍
高中生物的學(xué)習(xí)中,會(huì)用到很多方法來理解和掌握重難點(diǎn)知識(shí),其中模型方法是最常用的方法,它不僅可以有效地啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,還可以幫助學(xué)生牢固掌握與理解知識(shí)點(diǎn)。所以,在生物教學(xué)中,模型方法是學(xué)生必備的學(xué)習(xí)方法,而模型方法教學(xué)也是教師必須要適應(yīng)的新課程教學(xué)方式。
一、模型方法的概念及其類型
模型方法是人們按照科學(xué)研究的特定目的,在一定的假設(shè)條件下借助具體的實(shí)物及其他形象化的手段或思維形式等抽象的形式再現(xiàn)原型客體的某種本質(zhì)特征。模型方法的客觀依據(jù)表現(xiàn)為客觀事物、現(xiàn)象和過程之間的相似性。這種方法既可以作為主體研究對(duì)象使用的工具或者手段,又可以成為客體的替代物,使人們?cè)趯W(xué)習(xí)中從二維看到三維的效果與宏觀微觀之間的現(xiàn)象,因此,在科學(xué)發(fā)展的社會(huì)中,模型方法被廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域。[1]
模型方法主要分為兩種:一種是數(shù)學(xué)模型;另一種是物理模型。數(shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或其性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式;或者可以形容為為了某種目的,用數(shù)字、字母或者其他數(shù)學(xué)符號(hào)建立起來的等式與不等式。
它可分為隨機(jī)性模型和確定性模型兩種,其運(yùn)用的一般步驟為:(1)確定研究對(duì)象,提出問題;(2)提出模型假設(shè);(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建構(gòu)模型;(4)進(jìn)一步觀察,修正模型。數(shù)學(xué)模型一般用來解決一些相對(duì)簡(jiǎn)單的內(nèi)容。而物理模型則相對(duì)復(fù)雜一些,它是以實(shí)物或畫圖形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。主要分為兩種模型:物質(zhì)模型和思想模型。物質(zhì)模型又分為實(shí)物模型和模擬模型兩種;思想模型也分為具象模型和理想模型兩種。建構(gòu)物理模型的一般步驟分為5步:(1)了解構(gòu)建模型的基本構(gòu)造;(2)制作模型構(gòu)建的基本單位(原件);(3)了解各基本原件之間的關(guān)系;(4)按照相互關(guān)系鏈接各個(gè)基本原件;(5)檢驗(yàn)與修補(bǔ)。
二、模型方法在生物課堂教學(xué)中的合理運(yùn)用
由于模型方法有一定的局限性,所以為了讓其與生物課程相結(jié)合,必須有選擇性地運(yùn)用模型方法,適當(dāng)合理地將其運(yùn)用到生物教學(xué)中去。為了更好地應(yīng)用模型方法,使用時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。
1.適當(dāng)選擇模型方法,化抽象為具體
由于生物知識(shí)有時(shí)會(huì)很抽象,很難理解與想象,所以就需要一些模型讓我們可以更容易地了解每個(gè)結(jié)構(gòu)與部件。這樣既可以增加課堂趣味,也能夠更好地幫助學(xué)生理解課堂內(nèi)容。例如,細(xì)胞就是一個(gè)很抽象的實(shí)物,書本上也只是畫了一些平面的圖案,有些結(jié)構(gòu)的運(yùn)作很難理解,如植物細(xì)胞中的葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)及線粒體里的脊,如果有模型的話就很好理解了,可以很明顯地看出其內(nèi)部的運(yùn)作。又如,宏觀中的一些果肉、果皮、果核,一層一層,結(jié)構(gòu)多了就很可能分不清,但是,如果拿一個(gè)蘋果切開來看,一步一步地往里面剖析就可以很容易地把內(nèi)部和外部分開來。
還有DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),如果沒有一個(gè)立體的三維模型的話,很難完全想象這種特殊的結(jié)構(gòu)的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄過程。
以上這些都是需要選擇物理模型來幫助理解的情況。有時(shí)候還需要數(shù)學(xué)模型的輔助應(yīng)用,借助數(shù)字、字母或者一些特殊符號(hào)構(gòu)建不等式或等式,或者表格、扇形圖、柱狀圖等,來描述某個(gè)生物的變化規(guī)律或者性質(zhì)的變化,可以很好地預(yù)測(cè)與判斷未知的結(jié)果。例如,種群的增長(zhǎng)曲線及J型增長(zhǎng)就可以看出生長(zhǎng)環(huán)境良好,種群的繁殖呈上升狀態(tài)。又如,基因的分離與自由組合,Aa的基因連續(xù)自交n次后,雜合子的比例還有純合子的比例都可以推算出來,這樣不僅方便快捷,也有助于學(xué)生記憶與理解。
2.讓學(xué)生自己動(dòng)手制作模型,構(gòu)建核心知識(shí)
在教學(xué)的過程中,教師不僅要給學(xué)生一些模型,也要放手讓學(xué)生自己構(gòu)建模型,這樣既可以幫助學(xué)生培養(yǎng)動(dòng)手動(dòng)腦的能力,還可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,幫助學(xué)生深入理解知識(shí)點(diǎn)。如果學(xué)生能夠自己構(gòu)建出模型,說明他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握已經(jīng)很透徹了,這樣也是另一種表現(xiàn)能力的方式。有時(shí)學(xué)生可能并不能自己完全地構(gòu)建出模型,所以就需要教師的指導(dǎo),讓學(xué)生可以在自己的動(dòng)手中感悟到模型的建構(gòu)方法。比如說制作一個(gè)細(xì)胞模型,先畫出設(shè)計(jì)圖,再選取適當(dāng)?shù)牟牧?,如木板、泡沫塑料、橡皮泥、鐵絲等,用這些宏觀的材料制作出微觀的細(xì)胞模型,從宏觀看微觀,使細(xì)胞的形象更加栩栩如生,進(jìn)而活靈活現(xiàn)地展現(xiàn)在我們面前。這樣,學(xué)生對(duì)細(xì)胞的認(rèn)識(shí)更深刻,記憶起來也比較容易,而且也有助于學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變與思維能力的提高。[2]
總而言之,在高中生物教學(xué)中運(yùn)用模型方法,必須得合理地應(yīng)用,根據(jù)學(xué)生的理解與感悟,適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和創(chuàng)造創(chuàng)新的能力。實(shí)踐證明,把模型方法運(yùn)用到高中生物課程的教學(xué)中去,能有效提升課堂教學(xué)實(shí)效。
參考文獻(xiàn)
[1]陳鐵軍.淺議概念模型在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].考試周刊,2013(77).
[2]許桂芬.三種模型方法在高中生物教學(xué)中的拓展應(yīng)用[J].中學(xué)生物教學(xué),2013(11).
(責(zé)任編輯黃春香)endprint