唐家友 王舒婧

（1 深圳市龍華區(qū)教育科學(xué)研究院 廣東深圳 518109 2 深圳市龍華區(qū)民治中學(xué)教育集團(tuán) 廣東深圳 518109）

構(gòu)建模型是科學(xué)研究的核心實(shí)踐活動(dòng)之一，建模教學(xué)，涉及模型的構(gòu)建、模型的評(píng)價(jià)與修正，可幫助學(xué)生深入理解知識(shí)形成的過(guò)程[1]。7 年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)人教版生物學(xué)上冊(cè)中“細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”這節(jié)內(nèi)容, 需要學(xué)生認(rèn)知水平由宏觀跨入微觀，并具備一定的想象力，學(xué)生短時(shí)間內(nèi)很難適應(yīng)。因此，細(xì)胞分裂的基本過(guò)程及細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的變化成為本節(jié)課的教學(xué)重、難點(diǎn)。教師創(chuàng)設(shè)建?；顒?dòng)，輔助學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生跨越思維障礙，獲得良好的教學(xué)效果。

1 模型的準(zhǔn)備及建模問(wèn)題的提出

1.1 教師準(zhǔn)備模型材料 教師提前準(zhǔn)備好模型材料（圖1）。3 種細(xì)胞模型（原細(xì)胞、分裂過(guò)程中的細(xì)胞、新細(xì)胞，用A4 紙打印）；白色和黑色的染色體模型貼紙若干，每種顏色有2 種形狀（整條染色體、半條染色體），模型材料至少準(zhǔn)備9 套。

圖1 細(xì)胞及染色體模型

1.2 建模問(wèn)題的提出 閱讀教材第57 頁(yè)的最后一段，根據(jù)“在細(xì)胞分裂時(shí)，染色體會(huì)進(jìn)行復(fù)制”和“細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體均分成完全相同的2份，分別進(jìn)入2個(gè)新細(xì)胞中”“2個(gè)新細(xì)胞與原細(xì)胞的染色體形態(tài)和數(shù)目相同”等概念，學(xué)生結(jié)合手中的細(xì)胞模型，在空白處選擇并貼上不同的染色體模型，從而構(gòu)建細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的大致變化模型。

2 建模活動(dòng)的完成

2.1 建模的過(guò)程 學(xué)生分成9 個(gè)小組，每組4 ～5人,學(xué)生通過(guò)合作探究完成。教師用手機(jī)拍下每個(gè)小組的模型并展示。

2.2 建模的結(jié)果 9 個(gè)學(xué)習(xí)小組共創(chuàng)建5 種不同的模型（表1）。

表1 9 個(gè)小組構(gòu)建模型統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 模型的評(píng)價(jià)與修正

3.1 評(píng)價(jià)與修正的思路設(shè)計(jì) 每組模型的評(píng)價(jià)與修正都是先由小組代表介紹建模的思路和想法，然后，其他小組提出不同的看法，展開(kāi)辯論，教師適時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。先評(píng)價(jià)與修正第1、第6、第8、第9 小組的模型，然后是第3、第4、第5小組的模型，最后是第2、第7 組的模型。

3.2 評(píng)價(jià)與修正過(guò)程 學(xué)生共設(shè)計(jì)了5 種模型，但有4 個(gè)小組構(gòu)建的是第1 種模型，涉及的學(xué)生人數(shù)最多，問(wèn)題比較典型且有代表性。教師請(qǐng)1組的學(xué)生代表介紹該模型。學(xué)生1 介紹：因?yàn)樾录?xì)胞的染色體數(shù)量不能增加，所以原細(xì)胞的染色體要一分為二，進(jìn)入新細(xì)胞。經(jīng)教師引導(dǎo)和啟發(fā)，學(xué)生2 代表其他組發(fā)表不同意見(jiàn)：新細(xì)胞的染色體數(shù)量雖然沒(méi)有增加，但這樣分裂的結(jié)果使染色體越來(lái)越小，遺傳物質(zhì)會(huì)逐漸減少。教師提示：實(shí)際上，新細(xì)胞中染色體不僅數(shù)目不變，形狀也應(yīng)該保持不變，才符合“2 個(gè)新細(xì)胞與原細(xì)胞的染色體形態(tài)和數(shù)目相同”的原則。如何保證這一原則？學(xué)生3 補(bǔ)充：從課外書(shū)中了解到，人體細(xì)胞中染色體數(shù)目相同，都是23 對(duì)，而且是復(fù)制之后分開(kāi)的，這樣就不會(huì)出現(xiàn)半條染色體。學(xué)生4 進(jìn)一步說(shuō)明：如果一開(kāi)始時(shí)細(xì)胞中有23 對(duì)染色體，細(xì)胞分裂后就只有原來(lái)的1/2，再分裂剩1/4……越來(lái)越小，則細(xì)胞內(nèi)就不可能保持原有的23 對(duì)染色體，因此，應(yīng)該是整條復(fù)制后分開(kāi)。教師評(píng)價(jià)：1 組模型所示的分裂方式，新細(xì)胞中染色體的數(shù)目并沒(méi)有增加，但會(huì)使分裂后新細(xì)胞內(nèi)的染色體越來(lái)越小，染色體上的遺傳物質(zhì)DNA 也會(huì)隨之變化?？梢?jiàn)，這種模型不合理。其他幾種模型也按相同思路進(jìn)行評(píng)價(jià)與修正。

4 建模教學(xué)的反思

4.1 建模教學(xué)應(yīng)重視概念的生成 學(xué)生通過(guò)動(dòng)手完成模型的構(gòu)建任務(wù)，初步建成細(xì)胞分裂的過(guò)程、新細(xì)胞、染色體形態(tài)和數(shù)目、染色體復(fù)制、染色體均分等這些小概念。通過(guò)修正與評(píng)價(jià)模型，學(xué)生就會(huì)豐富概念的內(nèi)涵和外延,加深對(duì)概念之間的融合和拓展。深度理解“細(xì)胞分裂過(guò)程中，染色體形態(tài)和數(shù)目發(fā)生變化，最后導(dǎo)致新細(xì)胞與原細(xì)胞染色體形態(tài)和數(shù)目、遺傳物質(zhì)相同”這個(gè)新的大概念（圖2）。教師要求構(gòu)建的模型，不是簡(jiǎn)單的物理模型的復(fù)制與構(gòu)建，而是對(duì)染色體變化趨勢(shì)的模型構(gòu)建，有一定的延伸性，為高中階段學(xué)習(xí)有絲分裂打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖2 建?；顒?dòng)促進(jìn)新概念生成

4.2 建模教學(xué)應(yīng)重視科學(xué)思維的培養(yǎng) 染色體變化的模型構(gòu)建，按照學(xué)生自學(xué)、小組內(nèi)部討論、知識(shí)歸納概括、推理模型、合作構(gòu)建模型、組間修正與評(píng)價(jià)模型、確定模型等過(guò)程展開(kāi)。每個(gè)步驟都在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。許多學(xué)生都參與了模型的修正與評(píng)價(jià)的發(fā)言，課堂參與度極高。雖然有些學(xué)生口頭表達(dá)并不嚴(yán)謹(jǐn)，甚至有些費(fèi)解或錯(cuò)誤，但學(xué)生經(jīng)歷了頭腦風(fēng)暴，圍繞染色體的數(shù)目和形狀的變化展開(kāi)思辨；師生、生生的交流、辨析，思維的碰撞，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

建模教學(xué)不僅會(huì)直接影響核心素養(yǎng)中“科學(xué)思維”的落實(shí)，也會(huì)間接影響生命觀念的達(dá)成。該片段的教學(xué)不僅是教師講解和演示的過(guò)程，也是師生交流、共同發(fā)展的互動(dòng)過(guò)程。

4.3 建模教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注意評(píng)價(jià)的順序 因?yàn)閷?duì)初中生掌握細(xì)胞分裂過(guò)程的細(xì)節(jié)要求不能太高，所以只要求學(xué)生設(shè)計(jì)細(xì)胞分裂2 個(gè)時(shí)期染色體變化的模型。教師對(duì)學(xué)生構(gòu)建模型的評(píng)價(jià)，一定要先展示需修正且出錯(cuò)的小組較多的模型，最后，才展示正確的模型，這樣就能有更多的交流。多鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言，充分表達(dá)自己的想法。

4.4 建模教學(xué)需教師全情投入 劉恩山教授[2]指出：在課時(shí)教學(xué)計(jì)劃階段，教師要有針對(duì)性地設(shè)計(jì)學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)和實(shí)踐機(jī)會(huì)，這是最難、最需要投入的工作。在課堂中融入模型構(gòu)建，是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的一種方式，需要教師有一定的建模知識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，掌握一定的信息技術(shù)；需要教師結(jié)合教材內(nèi)容查閱資料，準(zhǔn)備適量的教具；需要教師對(duì)模型的屬性、功能精準(zhǔn)定位。