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浅谈高中生物模型构建教学的实践

来源:教育教学论坛     2019-4-30 9:20:33      点击:

李涛

【摘要】新课改把提高教学有效性作为高中生物课堂教学的主要目标,但是由于生物学知识具有抽象与琐碎的特点,这就使得很多学生难以全面、精准地掌握教材知识,导致教学效率难以提高。而将模型构建教学法应用到高中生物教学中,可帮助学生更加直观地感受知识,可明确体现生物学科的各种规律,有助于学生知识网络的形成。本文就生物模型构建教学的策略,进行了细致的研究。

【关键词】高中生物 模型构建 教学策略

【中图分类号】G633.91【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)22-0166-02

构建模型指的是借助分析将原型中的一些非本质联系、次要细节理想化或简化后再现原型中的各种联系、功能及结构特点的一种教学方法,其可帮助学生更好地掌握生物学科的抽象现象及复杂规律,从而使得学生更加直观形象地感知生命活动的本质与特点,有助于教学有效性的提高。那么,在高中生物教学中如何应用模型构建教学法,是教师应该深入研究的关键问题。

一、概念模型构建教学法的应用策略

概念模型,是借助文字形式把生物学科最核心的概念加以阐述,从而实现系统教学的最终目标。高中生物课本中的概念关系图是最为常见与有代表性的概念模型。教材中的细胞器共性特征、光合作用能量变化之间的关系、光合作用过程、自然选择学说概念图等,均是借助概念模型解析生物学科复杂知识的典型。特别是在高中生物复习过程中,经常用到的模型构建教学法就是概念模型,可推动复习教学效果的大幅优化。人教版高中生物教材中就有很多概念,这些概念都具有抽象性與概括性,在实际教学中教师如果要求学生死记硬背的话,就难以让学生精准理解与全面掌握,这就不利于教学有效性的提升。针对这一情况,高中生物教师就可利用构建模型的方法,引导学生自主概括与推导出教材中的各种概念,从而加深他们的理解与记忆。比如,在学习与《细胞的能量“通货”──ATP》有关的内容时,因为学生对无氧呼吸与有氧呼吸有了一定的了解,所以教师可利用“无氧呼吸与有氧呼吸的产物是什么”、“无氧呼吸与有氧呼吸的共同点”、“无氧呼吸与有氧呼吸产物的性质与特点”等问题引导学生,使得他们通过自主探究的方式,一步步得知ATP的真正来源。教学实践表明,将概念模型教学法应用到高中生物教学中,可让学生更加深刻地了解教材知识,可推动学生不断提高自身的推理能力。

二、物理模型构建教学法的应用策略

数学模型是指根据生物课程教学的具体需求,借助数学图像、公式或规律对生物概念进行精准而直观表达的一种模型。换句话说,数学模型是用数学形式对生物系统及其性质进行描述的方式。通过构建数学模型,可使得生物学科与数学学科之间具有更为紧密的联系,可推动生物学科教学效果的优化。在高中生物课堂教学中,常用的数学模型涵盖有细胞分裂周期、酶活性曲线、S型(J型)变化曲线。数学模型的应用可合理量化生物知识,彰显出了生物教学的严谨性、科学性。比如,在学习人教版高中生物教材必修一中与《细胞的增殖》有关内容的时候,很多学生难以精准掌握减数分裂与有丝分裂的特点与类型,而这部分内容是进一步学习本章节其他知识的基础。针对这一问题,教师就利用构建数学模型的方式帮助学生更好地学习两种类型的分裂方式。减数分裂主要研究的是生殖细胞,像卵细胞与精子的分裂类型。而减数分裂的体细胞,研究的内容主要是从精原细胞—初级精母细胞—次级精母细胞—精子细胞的形成过程。减数分裂中,DNA与染色体的含量都在发生不断变化。有丝分裂的过程可划分为前期、中期、后期与末期,在各个阶段中染色体数量与DNA含量都在发生变化。要想让学生更加深刻地理解相关知识,教师就可引导学生绘制对应的数学模型。通过数学模型的构建,学生可明确两种分裂方式的差异性:起点与终点在相同水平位置的为有丝分裂,否则为减数分裂。另一方面,通过变化曲线还可判断出DNA与染色体,具体来讲突变的曲线是染色体,倾斜的曲线是DNA(由于DNA分裂过程需要相应的时间)。

三、数学模型构建教学法的应用策略

物理模型是指借助对学习对象的简化描述,使得学习对象可以实物与图形的形式出现,从而使得学习者可更好掌握学习对象特点的一种教学形式。在高中生物课本中,有代表性的物理模型有对细胞分裂进行演示的橡皮泥模型、细胞膜的镶嵌流动模型、DNA分子结构模型等。在日常教学中,教师可选择简单的模型,引导学生参与建模训练,以帮助学生深刻理解相关生物概念。比如,在学习人教版高中生物教材《几种主要细胞器的结构和功能》相关内容的时候,教师就可引导学生根据教材图片,借助乒乓球、可乐瓶、橡皮泥等器材尝试构建细胞器模型。通过合理分工,安排一些学生制作内质网模型,指导他们压平橡皮泥并制作出褶皱形状,然后为模型涂上色彩,这就构建成了内质网模型。在构建内质网模型的过程中,学生可了解到内质网属于折叠体单层膜,是生物膜相互连通而成的小管状系统或片层隙状系统。这就可让学生对几种主要细胞器的结构和功能有更清晰、明了的掌握。

总之,模型构建教学法是一种全新的教学模式,将其应用到高中生物学科教学中,可帮助学生更加精准、直观与科学地掌握生物知识之间的联系及本质规律,有助于教学有效性的显著优化,具有很高的推广应用价值。

参考文献:

[1]杨传志.模型构建在高中生物新课程教学中的应用[J].中学教学参考,2017(08):127.

[2]郭艳.高中生物模型构建教学中的问题思考[J].高考,2016(09):92.

[3]何素梅.浅谈如何在高中生物教学中巧用模型构建[J].高考(综合版),2013(03):93.


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