吳朝娟

(福建省建甌市第二中學(xué) 福建 建甌 353100)

高中階段的教學(xué)是非常關(guān)鍵的時(shí)期，理科課程都具備一定的抽象性特點(diǎn)，而且教學(xué)大綱明確規(guī)定，高中生物教學(xué)不僅僅只是理論知識(shí)的掌握，也要學(xué)生具備一定的科學(xué)思維，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中擁有演繹推理和建立模型的能力。建模的教學(xué)方法在一定程度上非常符合高中生物教學(xué)大綱的教學(xué)目標(biāo)，所以說，建模思想非常重要。因此，下文主要從三個(gè)方面來談，一是高中生物教學(xué)中模型構(gòu)建的分類，二是高中生物教學(xué)中運(yùn)用建模培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的作用，三是高中生物教學(xué)中運(yùn)用建模培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法。

1.高中生物教學(xué)中模型構(gòu)建的分類

模型就是把研究的原型物體進(jìn)行一定的抽象、概括，保留原型本質(zhì)的屬性，以物質(zhì)或者思維的形式模擬原型的新課體；模型可以將原型的次要細(xì)節(jié)舍棄，將原型進(jìn)行簡(jiǎn)化和理想化。在教學(xué)過程中，可以讓學(xué)生更好的理解知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)，在高中生物教學(xué)中模型構(gòu)建可以分為物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。

1.1 物理模型。物理模型就是根據(jù)相似性理論，借助實(shí)物或者圖畫的形式，讓原型的形狀結(jié)構(gòu)特征可以非常直觀展示出來的一種模型。運(yùn)用物理模型進(jìn)行教學(xué)，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，也可以有效激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)于高中生物知識(shí)的記憶，高效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

1.2 概念模型。概念模型就是運(yùn)用圖示、文字和符號(hào)的形式描述生命活動(dòng)的規(guī)律或原理，運(yùn)用概念模型進(jìn)行教學(xué)，有利于學(xué)生了解概念的本質(zhì)特征。在高中生物教學(xué)過程中，概念模型的運(yùn)用體現(xiàn)就是概念圖，概念圖可以非常直觀的表現(xiàn)出概念之間的關(guān)系，能夠有效體現(xiàn)出高中生物教學(xué)的系統(tǒng)性，科學(xué)思維的培養(yǎng)在這個(gè)過程中也能夠有效體現(xiàn)出來。

1.3 數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型就是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)描述研究對(duì)象的一種模型，比如數(shù)學(xué)中的圖表數(shù)據(jù)、坐標(biāo)圖像、數(shù)學(xué)公式等都可以非常直觀的描繪對(duì)象。通過運(yùn)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，也可以讓學(xué)生的對(duì)高中生物知識(shí)有更深刻的理解，不斷提升學(xué)生的科學(xué)思維。

2.高中生物教學(xué)中運(yùn)用建模培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的作用

2.1 有利于提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。在高中生物教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)是非常重要的，但由于傳統(tǒng)教學(xué)模式的刻板乏味，而且所學(xué)知識(shí)本就有一定的難度，學(xué)生往往很難產(chǎn)生學(xué)習(xí)的熱情。運(yùn)用建模的教學(xué)方法，有利于加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，讓非常抽象的知識(shí)變得具體化，也使課堂教學(xué)氛圍變得非常輕松愉悅，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極主動(dòng)的投入到課堂學(xué)習(xí)中去，從而促進(jìn)教學(xué)有效性的形成，讓高中生物的課堂教學(xué)質(zhì)量大大提高，充分培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

2.2 有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。建模是需要學(xué)生和老師親手實(shí)踐的，在學(xué)生進(jìn)行建模的過程中，有利于讓學(xué)生真正掌握生物知識(shí)的真諦，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的建模意識(shí)，在一定程度上可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。生物建模本就是理論知識(shí)到實(shí)際的過程，學(xué)生在這個(gè)過程中可以養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，對(duì)探索生物知識(shí)有很大的熱情，不斷提升學(xué)生的科學(xué)思維，充分發(fā)揮建模的教學(xué)作用。

3.高中生物教學(xué)中運(yùn)用建模培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法

3.1 正確利用物理模型。高中生物教學(xué)中運(yùn)用建模培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，首先要做到的就是正確利用物理模型，讓學(xué)生能夠運(yùn)用正確的思維方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，大大提高課堂的教學(xué)效率，讓學(xué)生全面深刻理解高中生物知識(shí)。

例如：在教學(xué)人教版高中生物必修一《生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，老師就可以利用物理模型進(jìn)行教學(xué)，我們都知道細(xì)胞膜主要是由蛋白質(zhì)、磷脂和糖類三大有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成，其中磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌、部分或全部嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中，這些都是學(xué)生從課本中得到的知識(shí)，所運(yùn)用的思維方法就是歸納與總結(jié)；為了讓學(xué)生更好的理解，對(duì)細(xì)胞膜有更深刻的認(rèn)識(shí)，老師就可以選擇適宜的制作模型的工具和材料，比如可以用紅色黏土表示磷脂分子的頭部，火柴棒代替尾部，白色黏土代表蛋白質(zhì)，綠色黏土代表糖類，然后細(xì)化這三類物質(zhì)的形態(tài)特征，建立細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較容易，同時(shí)提升學(xué)生的科學(xué)思維。

3.2 正確利用概念模型。在高中生物教學(xué)中，生物知識(shí)通常都是多而雜，而且概念性的知識(shí)非常多，這些概念中也有許多公式和理論，學(xué)生對(duì)于這些知識(shí)的記憶通常都是死記硬背，這樣下來，學(xué)生往往會(huì)不知道這些概念的相通性在哪，因此，正確利用概念模型進(jìn)行教學(xué)是非常有必要的，在這個(gè)過程中，學(xué)生的科學(xué)思維能夠有效提升。

例如：在教學(xué)人教版高中生物必修一《細(xì)胞的能量“通貨”──ATP》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，老師就可以運(yùn)用概念模型進(jìn)行教學(xué)，在學(xué)生學(xué)習(xí)了有氧呼吸和無氧呼吸后，老師就可以借此對(duì)學(xué)生提出“這兩個(gè)過程中形成的物質(zhì)都有哪些？為什么說ATP是細(xì)胞的能量“通貨”？ATP與ADP是怎樣相互轉(zhuǎn)化的?這有什么意義？細(xì)胞中的哪些生命活動(dòng)需要ATP提供能量？”這些問題，引導(dǎo)學(xué)生一步步的進(jìn)行探索，最后讓學(xué)生對(duì)ATP有深刻的理解，這個(gè)過程可以充分培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，讓學(xué)生的科學(xué)思維穩(wěn)步提高。

3.3 正確利用數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)學(xué)科的知識(shí)幾乎在其他所有學(xué)科都有涵蓋，在高中生物教學(xué)中，老師就可以正確利用數(shù)學(xué)模型，把數(shù)學(xué)中的一些知識(shí)服務(wù)于高中生物，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以一目了然的理解知識(shí)，并且可以巧妙的運(yùn)用各種思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

例如：在教學(xué)人教版高中生物必修三《生長(zhǎng)素的生理作用》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，老師就可以正確利用數(shù)學(xué)模型，在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)我們都知道“植物向光生長(zhǎng)、根的向地性和莖的背地性”這些理論知識(shí)，老師可以根據(jù)這些知識(shí)提出模型假設(shè)“生長(zhǎng)素可能會(huì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)素濃度越高，植物生長(zhǎng)更快?！辈⑶耶嫵鲎鴺?biāo)圖像，讓學(xué)生探究生長(zhǎng)素的生理作用，通過這個(gè)過程，老師可以將多方面的因素通過坐標(biāo)圖像一目了然的展現(xiàn)在學(xué)生的面前，有利于學(xué)生科學(xué)思維的形成。

綜上所述，建模的教學(xué)方法在高中生物中的運(yùn)用確實(shí)是必不可少，而且非常之重要，老師在教學(xué)過程中要合理運(yùn)用建模的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，充分體現(xiàn)出建模的教學(xué)意義；讓高中生物知識(shí)更加形象化、具體化。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就不會(huì)有太大的阻礙，有利于學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的掌握和應(yīng)用，也能夠讓學(xué)生的創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)，大大提高教學(xué)質(zhì)量。