生物建模在高中生物教学中的运用

2018年6月DOI：10.16681/j.cnki.wcqe.201812145生物建模在高中生物教学中的运用俞青（福清第二中学，福建福州，350300）摘要：为了培养学生的生物建模能力与建模思想，帮助学生形成独立的知识体系，文章从三个方面对生物建模在高中生物教学中的运用进行了探讨，包括模型与模型构建教学；构建模型的教学意义；生物建模理论的应用。关键词：生物教学；高中生物；生物建模中图分类号：G633.91文献标志码：A文章编号：2095-6401(2018)12-0230-01生物模型是高中生物课程中的一种常用教学工具，其主要目的在于帮助学生全面分析、深入理解相关知识，生物建模能够使学生形成简约严密、化整为零的问题分析能力，将抽象的问题具体化。但在日常教学工作中，部分任课教师并没有充分掌握生物建模教学手段的运用方法，反而干扰了学生的正常思路。因此，如何有效地推广生物建模的教学经验、了解生物建模教学手段的一般规律，已经成为教育工作人员十分重要地研究课题之一。一、模型与模型构建教学模型是一种思维方式，同时也是一种信息处理路径，在某些假设条件基础上，借助形象化的手段或具体的实物再现原型，体现出某种事物的本质。模型构建是社会实践及现代科技研究过程中一种十分常见方法，它既是一种思维模式，也是一种科学方法。对于高中生来说，模型构建更多的是一种思维模型，可以进一步将其划分为软件模型、数学模型、概念模型和物理模型。其中概念模型和物理模型是高生物课堂教学最为常用的两种。物理模型是以图画或实物的形式将认识对象的三维结构或形态结构反映出来的一种重要手段，例如，三位体无籽西瓜的培育过程及DNA双螺旋结构模型等[1]。通过模具或图画来对实物形态进行模拟。概念模型指的是通过文字、图表等模型对事物的作用机理及规律进行描述的手段。例如，细胞分裂图解、中心法则图解、光合作用示意图等，借助图片、文字组合的形式对实物的本质特征进行描述。二、构建生物模型的教学意义（一）激发学生的学习乐趣生动的学习对象和活跃的课堂气氛是激发学生学习兴趣的两个关键要素。模型化的生物知识表达方式能够将教学内容更加生动、直观地表现出来，刺激学生的感官，提升学生的学习主动性与积极性。生物模型构建的形式是多种多样的，对生物规律进行模型处理能够将复杂变为简单、使抽象变形象。（二）强化学生的自主学习能力新形势下的生物教学工作要求任课教师改变以往所采用的教学思路，以学生为主体，以教师为主导，强调学生在学习中的主动性。通过生物建构教学方法提升学生自主学习、自主探索的能力，帮助学生建立起科学的思维模式。学生在解决生物问题之前，先要在大脑中建立起一种问题映射，再通过图表或实物等形式将问题表现出来。学生在接受长期训练后，甚至可以不再使用模型构建工具来解释实际作者简介：俞青（1978—），男，汉族，福建福清人。

问题。任课教师则需要积极鼓励这种自主探究、自主思考的学习方式，给学生留出更多的时间与空间，通过分组教学方式加强学生之间的交流与合作，推动学生从各自的角度出发、相互之间取长补短，共同进步、相互启发，营造独立思考、求真务实的学习氛围[2]。三、生物建模在高中生物教学中的运用文章以“细胞基本结构”为例。由于体积微小的细胞无法通过肉眼进行观察，学生在学习过程中很难直观地对细胞有一个明确的认识。而该章节要求学生了解各细胞器的功能及结构，进而对各细胞器之间的联系有一个全面的认识。为了能够引导学生更加有效地学习，教师需要借助生物建模教学手段，以各细胞器为基础建立起一套“具体模型”，通过该模型将各细胞器之间的联系体现出来，通过“理论结构”阐述细胞对于生命活动的意义。（一）“具体模型”“具体模型”指的是以具体事物为样本所建立起的模型，比如，叶绿体模型、内质网模型等。以内质网为例，学生通过教材中的注释及亚显微结构模式图可知：内质网是具有合成脂质与蛋白质功能的网状结构，由膜连接而成。学生可以通过手动操作来建立一个“具体模型”将内质网以具形具像的形式体现出来。学生通过操作可以发现，能够折叠成网状结构的内质网能够大幅降低所占空间，这种形态也有利于提升膜面积。（二）“基本模型”“基本模型”能够用来对相关的机制或关系进行解释，学生在学习生物知识时要学会能够将零碎的知识整合成完全的知识体系。比如，教材以一个忙碌的工厂来比喻细胞，内置有多个“生产线”和“车间”。分泌蛋白的运输及合成均在“生产线”上完成，这就是“基本模型”的一种应用形式。这也是一项必不可少的教学过程，采用这种教学手段能够帮助学生在学习各知识点的基础上形成整体映像。综上所述，广大高中生物教师不但要注重构建模型在教学中的运用，还要对运用的方式方法进行升级和改造，另外，还应注重学生自主构建模型能力的培养，为培养高素质人才打下良好的基础。参考文献[1]2017(17):75-76.

白文文.：生物建模仿真课程学生自主学习模式的探索[J].高教学刊,

教育[2]罗丽,2010,16(6):14-16.

,涂艺声.元建模知识及其高中生物建模教学中的运用[J].科学