林 忠

（閩侯縣第二中學(xué)，福建福州 350112）

利用模型建構(gòu)提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)能力

林 忠

（閩侯縣第二中學(xué)，福建福州 350112）

學(xué)生閱讀生物課本時，抽象的文本有時會成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識的障礙。教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用建構(gòu)模型的方法學(xué)習(xí)知識，就是要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會把抽象的知識變成具象的圖形，應(yīng)用直觀的方法分解文本、突出文本的重點、建構(gòu)知識系統(tǒng)。教師利用模型建構(gòu)教學(xué)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)能力。

高中生物；生物教學(xué)；生物模型

引 言

生物模型，是人們?yōu)榱嗣枋鲆粋€生物的規(guī)律，依研究的需求將知識分類、應(yīng)用分類描述知識的概念性質(zhì)或數(shù)量性質(zhì)，最終呈現(xiàn)一個生物現(xiàn)象規(guī)律的一種描述方法。生物模型具有抽象性、簡約性、準(zhǔn)確性的特點。高中生物課本中介紹的模型主要有：物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型等。如果教師能夠引導(dǎo)學(xué)生分解文本，建立模型；突出文本的重點，快速閱讀模型；建構(gòu)知識系統(tǒng)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識，就能提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的能力。

一、應(yīng)用生物模型培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力

生物學(xué)，是一種把具象的生物知識應(yīng)用抽象的方法演繹，推理出抽象的生物發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。學(xué)生只有具備了抽象思維能力，才能避免在學(xué)習(xí)中受到形象思維的限制，而能應(yīng)用抽象的視角看待問題。教師必須要在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，而生物模型是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的良好途徑。

現(xiàn)以教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)展史為例。部分學(xué)生能記憶文本中的內(nèi)容，卻不能提煉出文本內(nèi)容中的知識，這就是抽象思維能力不足的緣故。教師可以引導(dǎo)學(xué)生用以下的方法提煉生物課本中的知識。

1.引導(dǎo)學(xué)生提煉出歸納文本的關(guān)鍵詞

如果學(xué)生要研究一段文本的內(nèi)容，就要找到一個研究的關(guān)鍵詞，這個關(guān)鍵詞就是建立模型的核心。比如光合作用的文本就是以光合作用的發(fā)展為關(guān)鍵詞提煉的。當(dāng)學(xué)生找到了要研究的關(guān)鍵詞后，還要找到與關(guān)鍵詞有關(guān)的分類。比如可以以時間、空間、項目分類等方法分類知識的內(nèi)容，學(xué)生只有依照關(guān)鍵詞的研究需求進行科學(xué)的分類，才能應(yīng)用分類、歸納的方法研究知識。

2.引導(dǎo)學(xué)生注意分類與分類的關(guān)聯(lián)性

當(dāng)學(xué)生找到了需要研究的關(guān)鍵詞，就需要依照關(guān)鍵詞進行分類。那么應(yīng)用哪種分類才是最科學(xué)的呢？可以引導(dǎo)學(xué)生以光合作用的必要因素來分類，它應(yīng)該包括光合作用的兩個環(huán)節(jié)，光合作用需要在有光的環(huán)境下進行、以二氧化碳的轉(zhuǎn)化為必要條件、光合作用發(fā)生的場合、光合作用產(chǎn)生的結(jié)果。應(yīng)用這種分類方法，可以明晰地說明光合作用發(fā)生的每一個環(huán)節(jié)。那么能不能應(yīng)用光合作用研究發(fā)生的時間來分類呢？實際上應(yīng)用時間的劃分也是可以的，只是，有時一個時間段內(nèi)，人們可能會開展數(shù)個光合實驗，得到數(shù)個成果。此時，如果依時間來劃分，人們明晰的就只是光合作用發(fā)展史，而非光合作用產(chǎn)生的必要因素。

3.引導(dǎo)學(xué)生注意掌握分類的提煉技巧

學(xué)生在分類學(xué)習(xí)知識時，需要把煩瑣的文本提煉成抽象的、簡潔的文本，避免學(xué)生在閱讀文本時受到與學(xué)習(xí)無關(guān)的知識干擾。教師可引導(dǎo)學(xué)生要盡可能地應(yīng)用一個詞語、一個組合詞匯、一個短句來歸納知識，能將極煩瑣的文本應(yīng)用極簡練的句子來表達。

二、應(yīng)用生物模型培養(yǎng)學(xué)生形象思維的能力

生物知識，是一門把具象的生物問題生成抽象生物規(guī)律的科學(xué)。既然生物科學(xué)是一門抽象的科學(xué)，那么為什么學(xué)生必須要具有形象思維能力呢？這是因為從科學(xué)的角度來說，人們不易記憶抽象的文字，而容易記住形象的圖形。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，需要記憶大量的知識、需要理解大量的規(guī)律，此時學(xué)生如果生成的記憶都是抽象的記憶，那么有時會忘記知識。此時教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用模型，把抽象的知識轉(zhuǎn)化為形象的知識，利用形象知識易記性的特點幫助記憶。教師引導(dǎo)學(xué)生利用模型來記憶知識的關(guān)鍵，就是教師要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用圖表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖的方式來建立知識模型，把抽象的文本變成關(guān)鍵詞、將關(guān)鍵詞分類、提煉出文本中的數(shù)據(jù)、直觀的呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)的變化，并且要讓學(xué)生動手寫出或者畫出相關(guān)的圖表。這一過程就可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，使學(xué)生在閱讀這樣的模型時，能迅速理解知識。

如在人教版高中生物必修1中，讓學(xué)生嘗試制作真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型，是讓學(xué)生在動手制作生物模型的過程中感性認識真核細胞的立體結(jié)構(gòu)，從而深刻理解真核細胞的相關(guān)結(jié)構(gòu)。又如在人教版高中生物必修2中讓學(xué)生制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。在進行模型制作的過程中，學(xué)生不但明白了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點，而且在老師的引導(dǎo)下，能較好地理解DNA分子為什么能夠儲存大量的遺傳信息，使抽象知識形象化，很好培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維能力。再如在學(xué)生學(xué)習(xí)完減數(shù)分裂過程后，教師引導(dǎo)學(xué)生畫出減數(shù)分裂各個時期細胞染色體數(shù)、核DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)變化的坐標(biāo)曲線圖。學(xué)生閱讀圖形時，會迅速發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)的變化是：2n→n→2n→n。DNA分子數(shù)的變化是：2n→4n→2n→n。數(shù)據(jù)圖表能直觀地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的變化，學(xué)生能快速地記憶數(shù)據(jù)的變化，染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)減數(shù)分裂開始都是2n，結(jié)束時都變?yōu)閚。并可以根據(jù)數(shù)據(jù)的變化理解減數(shù)分裂的關(guān)鍵是：染色體（實質(zhì)是組成染色體的DNA）只復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果導(dǎo)致形成的成熟生殖細胞中染色體數(shù)和DNA數(shù)都比原始生殖細胞的減少一半。

三、應(yīng)用生物模型培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力

學(xué)生在面對一段抽象文字的時候，容易把注意力集中到文字的理解上，從而忽略了知識的延伸。把知識變成模型以后，這個模型已經(jīng)概念了文本的所有的知識，此時，學(xué)生便可以把注意力放到理解文本以外的內(nèi)容上，可以延伸知識。教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助生物模型進行發(fā)散，挖掘生物知識，找到學(xué)習(xí)的方向。

學(xué)生將一段文字歸納為生物模型后，可以借助圖形來發(fā)散知識，思考相關(guān)的生物問題。

比如教師可引導(dǎo)學(xué)生利用人教版高中生物必修1中有絲分裂細胞周期模型，讓學(xué)生思考以下幾個問題：第一，細胞分裂可分為幾個階段？每個階段的計算周期依據(jù)是什么？學(xué)生經(jīng)過思考，可以理解每一個細胞分裂，可以以子細胞分裂出來為一個周期。當(dāng)子細胞分裂出來后，自己就是一個母細胞，可以再次分裂。第二，母細胞與子細胞是完全一樣的個體嗎？它會把哪些基因傳遞給子細胞？學(xué)生經(jīng)過思考，可以回答母細胞與子細胞的基因數(shù)量，體積、形狀一樣，子細胞就是母細胞的復(fù)制體。第三，擁有哪些特征的母細胞可以直接分裂傳承，哪些特征的母細胞不能直接分裂傳承呢？要回答這個問題，學(xué)生就必須了解母細胞的分類問題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合模型中細胞有絲分裂的每個環(huán)節(jié)挖掘知識，直至完全理解圖中每個環(huán)節(jié)的知識。

結(jié) 語

教師要在生物教學(xué)中這樣引導(dǎo)學(xué)生完成生物建模學(xué)習(xí)：第一，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會科學(xué)地閱讀文本，建立抽象的生物模型。學(xué)生要學(xué)會學(xué)習(xí)關(guān)鍵詞、將知識分類、提煉每類知識的重要內(nèi)容。學(xué)生只有學(xué)會建立模型，才能理解如何閱讀生物模型。第二，要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用生物模型科學(xué)地學(xué)習(xí)生物知識。學(xué)生要學(xué)會應(yīng)用分類記憶的方法高效地記憶知識，學(xué)會記住生物模型中的數(shù)據(jù)，學(xué)會分析數(shù)據(jù)的變化。學(xué)生學(xué)會閱讀模型以后，就能從宏觀的角度理解生物知識。第三，當(dāng)學(xué)生理解了宏觀的生物模型以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散知識，理解生物模型中每一個知識的關(guān)鍵，發(fā)掘知識結(jié)構(gòu)的不足，定向地學(xué)習(xí)知識。只要教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會應(yīng)用生物模型來學(xué)習(xí)知識，就能提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的能力。

[1]蔡書學(xué),張艷.生物學(xué)問題分析模型構(gòu)建與提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力初探[J].中學(xué)生物學(xué), 2012，28(9)：28-30.

林忠，男，1969年生，漢族，福建師范大學(xué)生物學(xué)本科畢業(yè)，現(xiàn)為中學(xué)一級教師，從事高中生物教學(xué)工作，主要研究高中生物學(xué)科的有效教學(xué)。