高中生物教学中生物模型的构建和应用策略探究论文

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　　摘  要：将生物模型运用在生物课堂上，能够将生物教材中抽象且较难理解的生物知识直观、 形象地展现给学生，降低学生对生物知识的学习难度，提升学生生物学科的学习效率与质量，促进  核心素养的形成．基于此，分析了高中生物教学课堂上构建与运用生物模型的意义，并提出了高中生物教学中有效构建与运用生物模型的策略.

　　关键词：课堂教学；生物模型；高中生物

　　1 高中生物课堂教学中构建与运用生物模型 的价值分析

　　1 . 1 有助于提升学生参与生物课堂学习的兴趣

　　在生物课堂中构建与运用生物模型，能够使学  生经历一个完整的模型修复过程，并促进学生加深  对生物概念的认识与理解，使学生构建 一 个全面  且系统的生物知识系统．教师将生物模型运用于  教学课堂上，能够突破传统生物教学课堂的限制， 学生对生物课程学习的兴趣及自信心得到唤醒， 有助于为接下来生物学科知识的深入学习奠定坚  实的基础.

　　1 . 2 有助于提升学生的科学思维能力

　　在生物学科核心素养的引领下，教师在开展生 物学科课堂教学活动的过程中需要重视培养学生的 科学思维能力，使学生能够得到全面综合发展．在高 中生物教学课堂上应用生物模型，学生能够获得全 新的生物学习体验，并且学生在构建生物模型的过 程中能够对已经形成的生物知识经验进行归纳总 结，使得学生能够在探究生物知识的过程中获得思 维能力方面的发展.

　　1 . 3 有助于提升学生学习主观能动性

　　在素质教育的持续推进下，高中生物教师在开  展课堂活动中，需要重视提升学生的主观能动性，使  学生能够通过参与课程学习获得全面发展．因此，在  开展高中生物课程教学时借助生物模型，不仅能够  提升学生生物学科的学习效果，还能够使学生在参  与生物课堂学习时掌握如何进行科学有效的学习， 有助于学生使用已经掌握的学习方法有效提升主观  能动性.
 

　　2 高中生物课堂教学中构建与运用生物模型 的策略探究

　　2 . 1 构建生物结构模型，提升学生观察能力及分析 能力

　　学生在教师所构建的生物结构模型课堂上进行  学习，能够降低对知识的理解难度，加深学生理解与  记忆课堂所学生物知识．构建生物结构模型能够将  抽象且枯燥的生物知识转化为形象且简单的内容， 使学生在直观感受生物结构模型的过程中完成对生  物知识的高质量、高效率学习.

　　例如，教师在开展“生物细胞”这部分知识的教学时，该部分知识对于高中生而言比较抽象，如果只  是通过教师的讲述学生则难以形成有效理解．因此， 教师可以借助为学生构建生物结构模型的方式开展  这部分内容的教学．首先，教师可以先为学生展示一  段与生物有关的内容：“ 一个成年人的身体中的细  胞数量大约有 100 亿万个．”接着，结合展示的与生  物有关的内容提出问题：“ 为什么人的身体中能够  存在这么多数量的细胞？ 这些细胞为什么如此之  小？”学生在教师构建的生物问题引导下激发了对  生物知识的探究欲望，并且能够在参与课堂学习时  更加集中自己的注意力．然后，教师引导学生构建生  物细胞结构模型，学生在教师的指引下将细胞制作  为边长分为 2 cm、3 cm、4 cm 的长方体，并运用所学  数学知识完成了对该长方体表面积的计算．最后，学  生结合计算所得出的结构能够在脑海中形成细胞大  小的基本概念．通过构建生物结构模型为学生传授  生物知识，能够使学生在生动、形象且直观的模型中  降低对抽象知识的理解难度，使学生在直观感知生  物结构模型的过程中加深对生物知识的记忆，并且  获得思维能力的发展.

　　2 . 2 构建生物概念模型，明确知识点之间的关联

　　高中生物学科需要学生学习繁多且复杂的知识  点，在学习过程中学生需要记忆大量的概念性知识.   以往学生只能通过死记硬背的方式完成对生物概念  的记忆，导致学生只是记住了生物概念的字面意思， 而没有形成对概念的深入理解，并且在这种机械性  的概念记忆模式下，学生只能短暂形成对这些内容  的记忆，无法形成永久的记忆，久而久之就会造成学  生出现混淆生物概念的情况．因此，教师需要在现阶  段的教学中借助生物概念模式的方式，促进生物教  学目标的高效完成，使学生能够形成科学思维能力， 并能够明确且清晰地阐述生物概念的内涵及外延， 使学生能够构建出一个系统且完整的生物知识网  络．概念模型具有简洁明了的特点，能够将实物的本  质直观揭示出来，教师在构建生物概念模型时，可以  通过借助图示、符号、箭头等方式画出事物的生命活  动过程、规律、机理等，以此来帮助学生建立完整的  生物知识体系.

　　例如，在带领学生完成“有氧呼吸过程”的学习 时，教师就可以在教学过程中借助构建生物概念模 型的方式，使学生形成系统化的生物知识体系．教师 可以引导学生总结生物进行有氧化呼吸的三个阶段 时的反应，并借助归纳的知识写出有氧呼吸过程 中出现的反应物及产物，以此来构建有氧呼吸知 识网络．接着，再引导学生将能量、酶、反应阶段及 反应场所等有关现象填写进知识网络中，最终使 学生能够构建出一个完整且系统的有氧呼吸知识 网络图．由此，通过在高中生物教学课堂上引导学 生自主完成对生物概念模型的构建，能够有助于 学生形成系统且完整的生物知识体系，使学生在 加深对生物概念的认识与理解的过程中促进生物 大概念的形成.
 

　　2 . 3 构建生物实物模型，培养学生空间想象力

　　构建生物实物模型在高中生物建模中十分常  见，它主要是借助具体的物体直观地表达生物知识  的形成过程以及结构特征等．对于高中生物知识的  学习来说，能够将复杂且抽象的生物知识转化为简  单且直观的生物实物模型，使学生在直观且形象化  的生物模型中降低对生物知识的学习难度．并且，通  过为学生构建生物实物模型的方式能够为学生立体  化且形象化地呈现出生物教材中出现的平面图像， 有助于学生在参与生物课程学习的过程中形成空间  想象能力，使高中生物教学培养学生核心素养的目  标得到有效落实．生物实物模型的构建一般是借助  于等比的实物或图形呈现出物体的三维立构，构建  生物实物模型与真正的实物很像，只是会对比例做  出一定的调整.

　　例如，在开展“生物膜流动镶嵌模型”这部分内 容的教学时，教师就可以借助构建生物实物模型的 方式提升学生对这部分知识内容的学习与掌握效 果．教师可以为学生构建磷脂分子实物模型，学生在 教师借助不同颜色粘土及牙签所制作的生物实物模 型中，能够对细胞膜的流动镶嵌情况进行直观地感 受．因此，高中生物课程教学中借助构建与运用生物 实物模型的方式，能够为学生直观且形象地展示出 原本抽象且复杂的生物知识，有利于促进学生空间 想象能力及观察能力的形成，为学生科学思维能力 的发展奠定坚实的基础.

　　２．４ 构建生物过程模型，促进学生生物课程学习效 率提升

　　高中阶段的生物课程教学，主要是引导学生学  习探究生物的活动规律以及生物能量的流动机理  等．而这些内容的学习通常会伴随着动态性的变化， 会根据生活的数量或能量的变化而随之变化，因此  导致学生在学习生物知识时出现难以理解的情况． 教师要想促进学生对生物知识理解的效率，在开展  课堂教学活动的过程中就可以为学生引入生物过程  模型，通过为学生动态化地展示生物的活动规律及  能量流动机这些知识点，促进学生在动态感知的过  程中加深对相关知识的理解．

　　例如，在开展“ 能量流动 ”这部分内容的教学  时，食物链中能量的流动并不是固定的，而是动态变  化的，因此为了能够加强学生对这部分内容的理解， 教师可以结合教学内容为学生构建生物模型，让学  生借助 食 物 链“ 小 草—兔 子—狐 狸—老 虎（ 生 产  者—第二营养级—第三营养级—最高营养级）”，并  与生物课堂所学知识相结合，认识到存在于食物链  中的能量不仅只是流向下一级，还会借助排泄、呼吸等  方式流散掉．学生在教师所构建的生物过程模型中能  够深刻感知“能量流动”这一动态化生物知识，并对生  物系统中能量的效率、流动的方向与方式的能知识点  形成深刻的理解与记忆，使生物过程模型在高中生物  课堂的运用不仅提升了学生学习生物知识的质量与效  率，还能够有助于学生形成生物学科核心素养．

　　２．５ 构建生物数学模型，引导学生探究生物本质规律

　　在生物学科核心素养的引导下，需要教师不再  一味地为学生传授生物知识，而是需要引导学生在  学习与探究生物知识的过程中，对其中的本质以及  所蕴含的规律进行挖掘，使学生能够在探究生物知  识时形成科学思维与科学素养．因此，教师要在教学  过程中将表格、公式、图示的数学模型有效运用起  来，引导学生借助数学模型完成对高中生物知识的  学习，并完成对生物知识特点的总结与归纳，使学生  能够在这个过程中对生物知识中蕴含的规律产生深  刻理解．生物数学模型的构建就是运用函数、公式、 曲线图、柱形图等形式展现出实验数据的变化．

　　例如，在开展探究“酵母菌中数量变化规律”这部分内容的教学中，为了能够引导学生探究生物知 识的本质规律，使学生在探究过程中形成科学思维 能力及科学素养，在课堂上教师就可以借助构建数 学模型的方式开展教学活动．首先，教师结合教学知 识内容为学生构建学习情境，教师可以在课堂上为 学生播放制作酵母菌发酵后产生的现象的视频，在 学生观看视频后引导其思考问题：培养液中酵母菌 种群数量发生了哪些变化？ 接着，教师要求学生运 用课堂上所学生物知识对其变化进行大胆猜测；最 后，组织学生以探究实验的方式，结合实验中所获得 的数据构建数学坐标图，其中坐标图中的 Ｘ 轴用来 表示时间，则 Ｙ 轴表示培养液中酵母菌的种群数 量，根据实验数据绘制出培养液中酵母菌种群数量 变化曲线图．通过在课堂教学中引导学生构建生物 数学模型，能够使学生在对绘制的直观的曲线变化 图中观察到酵母菌种群数量是如何变化的，促使学 生获得学习效率上的有效提升．不仅如此，学生在观 察生物实验与处理实验数据的过程中，还逐渐提升 了演绎推理能力及归纳总结能力，使学生生物学科 核心素养得到有效培养．

　　总而言之，高中生物课程教学需要教师积极研 究生物模型在课堂上的运用，通过构建与运用生物 模型的方式，促进高中生物教学的发展与进步．因 此，高中生物教师要加大生物模型构建与运用的关 注程度，在课堂教学中积极为学生构建与运用生物 模型，并制定出解决生物教学问题的有效策略，充分 发挥出生物模型在高中生物课堂的教学价值，进而 促进高中生物课程教学质量与效率的有效提升．

　　参考文献：

　　［１］ 王晓萍．浅谈模型构建在高中生物教学中的应用策 略［ Ｊ ］．天 天 爱 科 学（ 教 育 前 沿），２０２２（１２）：６３ ——６５．

　　［２］ 高洪彬．“教学评一体化”视角下的高中生物模型建构能力培养探索— 以“ ＤＮＡ 的结构”为例［ Ｊ］．高考，２０２２（１９）：１１３ ——１１５．

　　［３］ 张罗国．高中生物教学模型构建中的常见问题及应对策略［ Ｊ］．家长，２０２２（１３）：１７１ ——１７３．

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