傳統生物教學中,主要以教師講授為主,學生不能深入了解知識點,影響學生創新精神的培養。而模型構建的實施對提高課堂效率,激發學生學習興趣有著非常重要的作用,是新課改下建立新型課堂理念的體現。
一、模型構建在高中生物教學中的應用研究現狀
新課改以來,為解決高中生物教學中存在的難題,高中生物教師開始運用模型構建的教學方法,主要包括數學模型、物理模型、概念模型的構建。這在很大程度上為學生深入學習知識提供了幫助,但是由于模型構建在生物課堂上的應用研究還不太成熟,應用研究還存在一些不足之處。
1.應用研究不夠深入
在人教版教材中,數學模型的的概念出現并且應用在生物種群的學習中,學生直到這一課程的學習才接觸到數學模型概念。但是在很多課程的學習中,運用數學模型可以更好地理解,但目前部分教師只是為了講解數學模型而講解,沒有深入地進行研究。在物理模型的應用上,大部分教師僅僅利用實物模型,包括演示圖表、實物、模擬實物等,而物理模型還有以文字表示的情境模型,對這一點的研究還不太深入。
2.應用研究不夠系統
模型構建在高中生物教學中的應用主要有數學模型、物理模型、概念模型,但是學術界對模型的研究中,對概念模型的研究相對較多,研究成果相對全面,而對物理模型、數學模型的研究比較少,教師不能系統的利用模型來開展教學工作。
3.應用研究不夠全面
應用在高中生物教學中的模型研究范圍主要包括以下幾方面:第一,是對模型進行分類研究;第二,是研究模型構建在高中生物教學中的地位;第三,是在實際的生物課教學中,將生物知識模型化;最后,是將具體的問題建立對應的模型。在這四方面的研究中,前三者的研究較多,最后一方面的研究較少,特別是出現新的問題時,無法建立準確的模型幫助學生學習。
二、模型構建的方法
1.巧妙運用數學模型
數學模型是以數學形式來表現生物知識,表現形式有圖表圖像、公式、組合等。利用圖表圖像,可以將知識點形象生動的表現出來,學生能夠觀察到事物的發展趨勢和本質。
例如,在人教版教材中,研究植物激素濃度對植物生長的影響的課程中,就可以建立數學坐標圖,縱軸和橫軸分別用植物生長狀況和植物激素濃度,這樣,學生可以直接形象的觀察出二者之間的關系。此外,包括染色體、DNA、染色單體之間的數量變化規律,光合作用中氧氣和二氧化碳的濃度變化等,都可以通過圖表或者曲線圖來表示,因此,教師要幫助學生學習認識、閱讀、繪制圖表,培養學生對數據的處理能力,引導學生通過圖像看透事物發展的本質,這樣將科學與數學結合,有利于學生嚴謹學習態度的形成。公式的運用主要體現在計算當中,例如,在人教版教材中蛋白質一課的學習中,就要計算氨基酸、肽鏈、肽鍵、水分子等物質的數目,這里涉及到的知識點較為復雜,就必須利用數學公式來簡化記憶,實際計算起來也容易多了。
2.巧妙運用物理模型
物理模型的表現形式最主要的是實物模型,也是最直觀的模型,能夠將抽象的知識具體化,對學生知識點的理解非常有幫助,能提高學生的學習興趣。在學習細胞與分子一課時,通過形象直觀的物理模型展示,學生可以清楚的剖析知識點,認清細胞的結構。在學習原生質層的時候,學生會很難理解這一抽象的概念,但是如果制作出細胞的實物模型,學生就能清楚的知道原生質層的結構了。但是對一些不太容易制作出物理模型的知識點來說,就會有很多困難,不僅難做,還影響教學進度,教師可以在班級里組織興趣小組或者組織課外活動制作簡單的物理模型,這樣,不僅避免了對教學效果的影響,還鍛煉了學生的動腦動手能力。
除了實物模型,物理模型還包括示意圖形式的模型,這在人教版的教材中也有很多的展示,它適用于抽象復雜的學習內容。教師要組織學生先進行討論,研究模型制作辦法,將知識明了化、具體化、形象化,這對學生的感性理解和知識點的深刻記憶有著很大的幫助。
3.巧妙運用概念模型
概念模型主要運用文字的形式來展現知識點,與前兩個模型相比,概念模型有著很多不足,比如,它不及前者的直觀、有趣。教師在講授知識點的時候,將主要的詞匯展示給學生,引導學生建立起這幾個要點之間的關系模型,這樣學生的記憶會更加深刻,對生物體內的過程更加清晰,各個環節之間的聯系也更加清楚,從而構建起整個生物體系的大模型。以生態系統的學習為例,由于生態系統的層次性較強,很多學生對其結構和成分的辨識度不高,容易混淆,對這樣的知識點的學習,概念模型的構建要好于其他模型,學生在層次分明的生態系統結構圖表中就能及時糾正自己的錯誤認識。部分學生在學習的初期階段,能夠跟上老師的腳步,但隨著知識點的增加,尤其是到了總復習階段,知識點成為一團亂麻,教師要與學生一起構建概念圖,在構建過程中,讓學生成為主體,回顧課程,將整個知識網絡整合,優化知識體系,實現靈活靈用的目標。概念模型的構建雖然不如其他模型,但是對高中生物教學來說仍然有著非常重要的作用。
三、結束語
總地來說,高中生物的教學離不開模型的構建,而科學合理地選擇模型種類,對知識點的學習有著非常中重要的意義。高中生物教師要充分發揮模型構建的作用,幫助學生形象直觀的獲取知識,培養學生獨立思考的學習習慣以及創新學習的精神。只要我們努力地研究模型構建與生物教學的結合方法,就能尋找到更加巧妙的構建方法,提高生物教學效果,促進高中生物教學的發展。
參考文獻:
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[2]崔敏霞.模型構建在高中生物教學中的應用研究[J].中國教育技術裝備,2011,(01).