■甘肅省高臺(tái)縣第一中學(xué) 吳婷婷

核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所獲得的滿足自身終生發(fā)展所需的必備品格和關(guān)鍵能力，對(duì)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有很重要的意義。在高中生物教學(xué)過(guò)程中，教師可以采取建模教學(xué)的手段，提高學(xué)生參與生物學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生在建模當(dāng)中體會(huì)生物知識(shí)的價(jià)值和內(nèi)涵，豐富學(xué)生的高中生物學(xué)習(xí)經(jīng)歷，從而使學(xué)生的生物核心素養(yǎng)得到有效的發(fā)展。以下是筆者對(duì)此的一些具體看法。

一、建模教學(xué)對(duì)學(xué)生生物核心素養(yǎng)發(fā)展的作用

生物核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)習(xí)過(guò)程中所獲得的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、價(jià)值觀的集中體現(xiàn)。在高中生物教學(xué)實(shí)施建模教學(xué)的手段，有助于從各個(gè)角度促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的認(rèn)知，有助于學(xué)生生物核心素養(yǎng)的發(fā)展。具體表現(xiàn)為：首先，模型教學(xué)能夠提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的興趣。興趣是養(yǎng)成學(xué)生終生學(xué)習(xí)能力的重要因素，對(duì)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)發(fā)展起到不可忽視的因素，而建模教學(xué)對(duì)于學(xué)生的生物興趣發(fā)展有著很強(qiáng)的促進(jìn)作用，它可以將枯燥單調(diào)的生物知識(shí)變得形象、生動(dòng)起來(lái)，從而讓學(xué)生在生物知識(shí)構(gòu)建過(guò)程中更加高效地獲取目標(biāo)知識(shí)，真正地實(shí)現(xiàn)寓教于樂(lè)，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，建模教學(xué)能夠有效地提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力。通過(guò)建模教學(xué)，可以讓學(xué)生親身參與各種模型的構(gòu)建活動(dòng)，使學(xué)生擁有和養(yǎng)成使用模型構(gòu)建的方法學(xué)習(xí)生物知識(shí)的良好學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生解決問(wèn)題意識(shí)的發(fā)展，直接鍛煉并且提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力。最后，建模教學(xué)有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。模型建構(gòu)是學(xué)生在班級(jí)教學(xué)的氛圍下根據(jù)學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中可以參與來(lái)并進(jìn)行不斷的反思、分析和修正，從而極大地豐富學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，建模教學(xué)可以有效地豐富高中生物教學(xué)的內(nèi)容與形式，改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生形成良好的生物學(xué)習(xí)意識(shí)和課堂主體意識(shí)，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的消化和吸收，形成對(duì)生物文化的客觀理解，促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的不斷發(fā)展。

二、基于核心素養(yǎng)的高中生物建模教學(xué)實(shí)施策略

（一）情景創(chuàng)設(shè)——滲透模型意識(shí)

在高中生物教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)充分利用各種教學(xué)手段和方法，構(gòu)建靈活生動(dòng)的教學(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)情景中的事實(shí)、現(xiàn)象等進(jìn)行分析，從而引出教學(xué)的內(nèi)容，這會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生探究的欲望，獲得良好的身臨其境的感受，還能激活學(xué)生的思維。

比如，教學(xué)“細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界”這一節(jié)內(nèi)容，我使用了問(wèn)題情境構(gòu)建和游戲情景構(gòu)建兩種方法，引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成良好的模型問(wèn)題意識(shí)。首先向?qū)W生提出問(wèn)題：“我們已經(jīng)知道了細(xì)胞是組成生命體的基本單位了，那么作為細(xì)胞的組成部分，細(xì)胞膜的主要成分是什么？怎樣才可以獲得細(xì)胞膜？細(xì)胞膜都具有哪些功能？”在提出了問(wèn)題之后，我再通過(guò)游戲的方式去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。游戲的類型是角色扮演類型，學(xué)生需要將自己代入到實(shí)驗(yàn)人員的角色中，利用游戲給出的資料去對(duì)人口腔上皮細(xì)胞、蛙紅細(xì)胞等進(jìn)行操作，并在限定的時(shí)間內(nèi)選擇合適的實(shí)驗(yàn)工具，進(jìn)行細(xì)胞膜的獲取，并且按照自己對(duì)細(xì)胞膜的理解去選擇組成細(xì)胞膜的成分……這個(gè)游戲充滿了探究性，學(xué)生可以從中中逐漸總結(jié)出細(xì)胞膜的相關(guān)知識(shí)，這培養(yǎng)了學(xué)生提出猜想的能力，并能夠有效地引起學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生自然而然了解細(xì)胞膜的相關(guān)知識(shí)，并且對(duì)細(xì)胞的模型產(chǎn)生濃厚的探索興趣，為建模教學(xué)的順利展開(kāi)奠定良好的基礎(chǔ)。因此，教師要積極開(kāi)發(fā)各種途徑的情景構(gòu)建資源，引導(dǎo)學(xué)生帶著興趣參與到生物建模學(xué)習(xí)中來(lái)，感受模型構(gòu)建的樂(lè)趣與其中獲得的成就感。

（二）建模準(zhǔn)備——設(shè)計(jì)建模方案

在新課程改革的環(huán)境下，高中生物教師要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)思想觀念，注重增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和參與意識(shí)，使學(xué)生自主參與，讓學(xué)生形成良好的創(chuàng)造性思維，積極主動(dòng)地進(jìn)行創(chuàng)造和探索，能夠掌握生物建模的有效方法。教師要積極組織學(xué)生展開(kāi)建?；顒?dòng)，并且鼓勵(lì)學(xué)生自主地設(shè)計(jì)建模方案，讓學(xué)生可以借助對(duì)生物知識(shí)的理解去自主地探究。

比如，教學(xué)“能量之源——光和光合作用”這一節(jié)內(nèi)容，我按照組內(nèi)異質(zhì)的基本原則，將學(xué)生分成了幾個(gè)小組，要求學(xué)生結(jié)合自己學(xué)到的知識(shí)，設(shè)計(jì)出一份符合科學(xué)規(guī)律的概念模型建立方案。結(jié)合光合作用這一節(jié)知識(shí)的特征，學(xué)生設(shè)計(jì)出了以下的方案：理清楚光合作用的顯著特征、變化規(guī)律，并且結(jié)合自己對(duì)于生物知識(shí)的認(rèn)識(shí)，對(duì)光合作用這一反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸類，為模型的正確建立奠定扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)；根據(jù)對(duì)光合作用知識(shí)的了解，在忽略次要細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，突出光合作用的顯著特征，根據(jù)自己的生物學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，畫(huà)出簡(jiǎn)單的光合作用草圖；在草圖上添加必要的符號(hào)，并且使用簡(jiǎn)單的文字進(jìn)行注釋，從而使建立的簡(jiǎn)單模型更加清晰；最后對(duì)草圖進(jìn)行完善和修飾，建立出完整的概念模型。

（三）模型建立——養(yǎng)成建模方法

在高中生物建模教學(xué)的過(guò)程中，教師有必要讓學(xué)生親身經(jīng)歷模型建立的一整個(gè)過(guò)程，并且讓學(xué)生對(duì)模型進(jìn)行討論，因?yàn)檫@樣能夠加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶、理解和應(yīng)用，使學(xué)生掌握建模的有效方法。在學(xué)生具備了充分的理論基礎(chǔ)之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生親自展開(kāi)物質(zhì)模型的構(gòu)建等實(shí)踐活動(dòng)，在活動(dòng)中讓學(xué)生嘗試模型的應(yīng)用方法，使學(xué)生的思維發(fā)生過(guò)渡。

比如，教學(xué)“DNA分子的結(jié)構(gòu)”這一節(jié)內(nèi)容，我讓學(xué)生在充分參考教材上知識(shí)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相關(guān)的物理模型構(gòu)建方案，并讓其將在生活中搜集可以用來(lái)制作模型的物品拿到課堂上與小組成員一起完成模型的構(gòu)建。在這次活動(dòng)中，學(xué)生充分地發(fā)揮了自身的聰明才智，利用瓶蓋、紙張、剪刀、透明紙帶、記號(hào)筆等物品設(shè)計(jì)出各種DNA分子模型，在學(xué)生制作出了實(shí)物模型之后，我還讓學(xué)生針對(duì)模型的結(jié)構(gòu)去進(jìn)行思考：DNA只含有四種脫氧核苷酸，那么DNA是怎樣來(lái)儲(chǔ)存足夠多的遺傳物質(zhì)信息的？DNA分子是怎樣進(jìn)行穩(wěn)定地遺傳的？從而讓學(xué)生根據(jù)自主制作出的DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)一步了解生物知識(shí)，體會(huì)生物模型的使用方法。

（四）檢測(cè)評(píng)價(jià)——完善建模經(jīng)歷

很多科學(xué)結(jié)論的形成都是經(jīng)過(guò)反復(fù)的評(píng)價(jià)才得出的，因此對(duì)生物模型的檢測(cè)與評(píng)價(jià)，可以更好地調(diào)整模型的設(shè)計(jì)方案，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具有正確性。因此，高中生物教師要積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)建立好的模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)完善的評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

比如，教學(xué)“DNA分子的結(jié)構(gòu)”這一節(jié)內(nèi)容，在學(xué)生興高采烈地設(shè)計(jì)并且制作出了模型之后，我馬上向?qū)W生提出問(wèn)題：我們的活動(dòng)真的到此就結(jié)束了嗎？并且給學(xué)生講述了生物流動(dòng)鑲嵌模型完善的科學(xué)故事——生動(dòng)流動(dòng)鑲嵌模型一開(kāi)始是由歐文頓提出的，他認(rèn)為細(xì)胞膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的，之后兩位荷蘭學(xué)家又提出了組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)分子必然是連續(xù)的兩層的理論，后來(lái)生物學(xué)家們對(duì)細(xì)胞膜仍探索著，直到現(xiàn)在的流動(dòng)鑲嵌模型的建立探索才結(jié)束。在講完了故事之后，我又問(wèn)學(xué)生：“如果我們一味地相信已有的科學(xué)成果，還會(huì)有我們現(xiàn)在學(xué)到的這些科學(xué)知識(shí)嗎？”以此問(wèn)題引起學(xué)生的反思，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大膽質(zhì)疑的重要性。之后，我又給學(xué)生講述了一些DNA分子的最新研究進(jìn)展，擴(kuò)展學(xué)生的視野，讓學(xué)生嘗試再次認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)出的模型，并使其從中提出問(wèn)題，讓學(xué)生的理解更加充分，形成完善的建模經(jīng)歷。

三、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)基于核心素養(yǎng)的高中生物建模教學(xué)展開(kāi)了一番探索。在新課程改革的環(huán)境下，建模教學(xué)被放在了科學(xué)教育的重要地位上，給高中生物教學(xué)也帶來(lái)了巨大的影響。面對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)際成長(zhǎng)需求，高中生物教師要積極貫徹新課程改革的教育觀念，了解建模教學(xué)對(duì)學(xué)生生物核心素養(yǎng)發(fā)展的作用，從而設(shè)計(jì)出有效的建模教學(xué)實(shí)施策略，幫助學(xué)生在建模中掌握生物知識(shí)的內(nèi)涵，體會(huì)解決生物實(shí)際問(wèn)題的樂(lè)趣，從而落實(shí)新課程改革的教學(xué)目標(biāo)，真正地提升高中生物教學(xué)的質(zhì)量，促使學(xué)生成長(zhǎng)為滿足社會(huì)發(fā)展需求的綜合型人才。

注：本文為甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度課題“應(yīng)用模型教學(xué)落實(shí)生物學(xué)科素養(yǎng)的實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GS[2019]GHB0854）的研究成果。