初中生物教学中模型建构探析范文

摘要:

生物模型是从大量的具体事例中抽象出来的，学生能够感知的事物，利用生物模型教与学，能有效的提高学生的学习效率，培养学生的各种能力。本文主要介绍了几种模型在生物教学中的运用实例。

关键词:

初中生物;生物模型;模型建构

传统生物教学的方式是“一人、一桌、一粉笔”而已，学生学习生物学则以“耳听、笔记、死记硬背”为要。人的认知规律告诉我们，学习生物学，是从感知生物现象开始的，而传统的教法和学法违背了这一规律。生物模型正是从大量的具体事例中抽象出来的，学生能够感知的事物，利用生物模型教与学，正是遵循了人的认知规律，使教师教起来轻松，学生学起来容易。

一、什么是生物模型

生物模型是指将生物学所研究的对象(原型)，去除纷繁复杂的细枝末节，用一种能反映原型本质的物质、过程、假想结构去描述原型。这种理想物质、过程、假想结构称之为“生物模型”。生物模型可分为三大类，分别是概念模型、物理模型、数学模型。

二、三种模型在初中生物教学中的应用

实例概念模型、物理模型、数学模型，三种模型在初中生物教学中如何应用。下面介绍几个典型的实例。

(一)概念模型在初中生物课堂教学中的实践。例如，学习了八年级生态系统这一章节，则可以用下面的概念图，将所有零散的概念连成体系，形成知识结构网。在建构生态系统概念图过程中，可以直观的看出生态系统涉及到的各级别概念之间的关系，生态系统的成分、功能、营养结构基础、反馈调节等。教师给出几个重要概念，指导学生建构，学生在建构的过程中，将生态系统所有要点进行整合，将自己内隐的思维分析过程展现在师生面前，师生共同总结归纳，如有不当，可以得到及时的纠正。

(二)物理模型在初中生物课堂教学中的实践。物理模型有着直观化、形象化的特点，在初中生物课堂教学中应用最普遍，作用最大。物理模型的建构过程，其实就是一项创造性思维的过程。它能够培养学生的发散思维力、想象力、构造力等能力，这些能力正是传统模式下学生所稀缺的。物理模型包括:实物模型、模拟模型、图画。下面，结合本人教学实践，例举如下几个实例来说明。

1．实物模型在教学中的具体运用。例如:在学习《尿的形成和排出》这一节课时，教师先讲解泌尿系统各器官的结构和功能。但讲解肾脏的基本单位肾单位时，肾单位的组成是较抽象的。这时教师可以指导学生进行猪肾脏的观察和解剖，并讲解内部构造，让学生能够实实在在了解肾脏的内部结构，然后播放尿液形成的微观视频图，从宏观入手再去学习微观结构。学生兴趣浓厚，知识也易于掌握，也培养了学生的动手能力。又例如，讲解《植物的生殖和发育》这一节时，教师可以展示经过嫁接的仙人掌，讲解嫁接的原理及所需要的材料，再迁移到果树的嫁接上，揭示什么是砧木，什么是接穗。通过实物模型的展示，学生在活跃的气氛中接受了本来难以理解的知识。

2．模拟模型在教学中的具体运用。例如，在学习《染色体结构》这一节内容时，可以引导学生使用曲别针、橡皮泥、彩笔、纸条制作染色体这一抽象概念的模型。制作过程分作以下几个步骤。第一步，分组，让每组学生取几个曲别针串成一串，共串两串。第二步，再在每个曲别针上固定一个橡皮泥搓成的小球。小球代表蛋白质。第三步，取两张长短相同的纸条，再在纸条上涂上几种不同颜色的色块，不同的颜色代表不同的基因。将两张纸条卷成螺旋形，分别缠绕在串成的两串小球上。螺旋形的纸条代表DNA双螺旋结构。这样两串带纸条的两串结构就代表一对染色体。动手制作的过程可以让学生直观感受并理解这些抽象难懂的知识:染色体由蛋白质和DNA组成，DNA上有遗传信息的片段叫做基因，染色体在体细胞中是成对分布的，基因也是成对分布的。DNA是链状双螺旋结构的。

3．图画模型在教学中的具体运用。图画模型主要是生物教学内容中的一些结构模型图。这部分内容一般在教材中呈现的较多，大部分结构模型图都是考试考察的重点，图画模型能帮助学生对知识的理解和记忆。教师在课堂上因引导学生观察教材上的结构模型图，或者出示挂图。让学生结合结构模型图观察理解。然后再让学生绘制出模型图，标出各部分的结构名称，并说出各部分的功能。通过图画模型的突破，让学生对所学知识转化成自己的一部分，并且反馈出来。图画模型的记忆更牢固更持久，效率也更好，更容易提高教学质量。

三、数学模型在初中生物课堂教学中的实践

例如，在学习《生态系统的自我调节》的内容时。草原生态系统中的生物种类繁多，直接研究影响其稳定的因素就很复杂，所以引导学生一起来建构数学模型。假设草原上只有青草、老鼠、老鹰三种生物，横坐标表示时间，纵坐标表示生物的数量。学生根据所学的知识，能够分析出食物链越往后端，生物数量越少。能够在纵坐标上找到三种生物数量的大致起点。然后引导学生分析三种生物的变化，鼠增加，草如何变化，鹰如何随之变化。然后变化到一定程度，三者又会如何发生改变。让学生自己先试着绘制出坐标图，然后师生共同分析，纠正不足之处。通过数学模型的建构，学生能够很清晰直观的看到生态系统中主要生物因素之间的关系。三者的动态关系一目了然，学生也知道事物的发展彼此之间都会有影响，不是一层不变的。所以生态系统要保持稳定，任何环节都不能少。

四、结语

总之，建模教学在生物学中应用得很广泛，也很重要，教师也许并没察觉到自己在用这一方法。但要提高建模教学的效率，提高教学质量。这需要教师不断地提高自身教学素养。如生物学模型的种类和建模的基本程序、生物学简图的绘制技能，特别是构建生物学数学模型所需的数学知识，如数列通项的求解、排列组合及二项式展开的运用、各种基本函数及变式、函数的求导和积分、坐标图像的平移等等。教师在课前要下苦功夫，建模教学并不是每节课都需要建模，哪些情况下需要建模，哪些内容需要哪种模型，哪些模型需要教师自己制作，哪些模型需要学生课堂建构，这都需要教师在教学中积累经验，不断完善。

参考文献：

［1］林铭霞．初中生物概念教学中的模型建构初探［J］．教育教学论坛，2015，34:263－264．

［2］裴景娜．初中生物几种自制教具在教学中的应用［J］．中学生物学，2008，24(6):19－19．

作者:刘晓燕 单位:山西临汾吉县二中 山西师范大学教育科学研究院