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淺析高中生物模型構建的的意義與誤區
摘要：高中生物課程學(xué)習內容具有一定的抽象性，在教學(xué)過(guò)程中利用構建模型的方法可以培養學(xué)生的建模思維和建模能力，有利于學(xué)生形成獨立的科學(xué)認知體系。本文聯(lián)系教學(xué)實(shí)際對生物建模在高中生物教學(xué)中的運用進(jìn)行了剖析，并對建模的合理利用提出了相應的建議。
關(guān)鍵詞：高中生物;建模思維;模型構建
在高中生物教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)教師引導使學(xué)生利用生物模型對相關(guān)知識進(jìn)行有效的理解和分析是常用的教學(xué)手段，生物建�？梢耘囵B學(xué)生抽象具體化、化整為零、簡(jiǎn)約嚴密的分析解決問(wèn)題的能力，有利于學(xué)生養成理論聯(lián)系實(shí)際、透過(guò)現象看本質(zhì)的良好思維品質(zhì)。多種多樣的構建模型被用于高中生物教學(xué)中，對培養學(xué)生的思維能力起到了良好的推動(dòng)作用，但是我們也應該注意到，由于日常教學(xué)中有些教師對構建模型教學(xué)方法的運用不恰當、掌握不到位，對學(xué)生掌握科學(xué)文化知識造成了額外的負擔，反而降低了學(xué)習效率，起到了反作用。因此，及時(shí)的總結建模在高中生物教學(xué)中的教學(xué)經(jīng)驗并進(jìn)行推廣是擺在我們面前的一個(gè)新課題，對推動(dòng)高中生物教學(xué)改革的深入進(jìn)行大有裨益。
一、模型與模型構建教學(xué)
無(wú)論哪一門(mén)課程的教學(xué)都會(huì )用到各種模型，模型是指人們按照科學(xué)研究的特定目的，在一定的假設條件下借助具體的實(shí)物或者其他形象化的手段或者思維模式等抽象的形式再現原型課題的某種本質(zhì)特征(例如客體的某些結構、功能、屬性、關(guān)系、邏輯等)的一種方式。簡(jiǎn)而言之，模型就是將抽象的認識對象進(jìn)行簡(jiǎn)單化、具體化、形象化的一種方法。模型構建是現代科技研究和社會(huì )實(shí)踐中人們經(jīng)常采用的一種方法，人們常常運用模型構建來(lái)分析和研究實(shí)物，解決實(shí)際問(wèn)題。它既是一種科學(xué)方法，也是一種思維模式。從思維形式的角度來(lái)分生物模型的表現形式有物理模型、概念模型、數學(xué)模型、軟件模型等，其中最常用的是前兩種。物理模型是以實(shí)物或圖畫(huà)形式直觀(guān)反映認識對象的形態(tài)結構或三維結構，例如DNA雙螺旋結構模型、三倍體無(wú)籽西瓜的培育過(guò)程等。通過(guò)圖畫(huà)或者模具來(lái)模擬實(shí)物的形態(tài)。概念模型是以圖表文字等通過(guò)適當的組合對事物的規律、作用機理進(jìn)行描述的模型。例如光合作用示意圖、中心法則圖解、細胞分裂圖解等等，通過(guò)簡(jiǎn)單的文字圖片組合描述實(shí)物的本質(zhì)特征，通俗易懂。
二、構建模型教學(xué)的意義
生物教學(xué)中采用構建模型的方法有助于培養學(xué)生消化吸收科學(xué)知識，形成獨立思考的思維能力，有利于學(xué)生學(xué)習能力的提高。具體來(lái)說(shuō)，具有以下幾個(gè)方面的意義：
1、提高學(xué)生的學(xué)習樂(lè )趣。任何學(xué)生都喜歡活躍的課堂氣氛和生動(dòng)的學(xué)習對象，將高中生物知識模型化能夠展示給學(xué)生十分直觀(guān)、生動(dòng)的客體，使得原本靜止的文字變得生動(dòng)活躍，刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生對高中生物的學(xué)習樂(lè )趣。生物模型的構建可以有多種多樣的形式，有時(shí)甚至可以用一張紙或是一塊橡皮對某個(gè)生物規律進(jìn)行合理的模型化，變抽象為直觀(guān)，變復雜為簡(jiǎn)單。學(xué)生們也樂(lè )于擺弄這些直觀(guān)的小東西，并且可以親自動(dòng)手設計這樣的生物教學(xué)模型，這無(wú)形中強化了學(xué)生在學(xué)習中的主體地位，自然能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習樂(lè )趣，在學(xué)習之余，獨立構建模型的學(xué)生還能從中得到成功建模后的喜悅和成就感，生成自主學(xué)習的動(dòng)力來(lái)源。
2、培養學(xué)生自主學(xué)習能力。高中新課改要求轉變教育教學(xué)理念，以教師為主導，以學(xué)生為主體，強調學(xué)生在學(xué)習中的主動(dòng)性、主體性。通過(guò)高中生物構建模型教學(xué)方法可以有效的提高學(xué)生自主探索、自主學(xué)習的能力，形成解決科學(xué)問(wèn)題的思維模式。模型的構建首先是在大腦中形成的對生物問(wèn)題的一種映射，然后通過(guò)實(shí)物或者圖表等直觀(guān)形式表現出來(lái)。經(jīng)過(guò)一定訓練后，學(xué)生自己完全可以靠自己的思維建立模型并通過(guò)模型解釋和解決實(shí)際問(wèn)題，教師應該給予學(xué)生足夠的時(shí)間和空間進(jìn)行自主學(xué)習，并鼓勵學(xué)生之間進(jìn)行合作和交流，通過(guò)合作交流，學(xué)生能夠從中取長(cháng)補短，從不同的角度理解思考問(wèn)題，相互啟發(fā)，共同進(jìn)步，培養起求真務(wù)實(shí)、獨立思考的學(xué)習氛圍。教師在構建模型教學(xué)中應該承擔起引導者的角色，努力開(kāi)發(fā)學(xué)生建模的積極性和建模學(xué)習能力。
三、避免構建模型教學(xué)陷入誤區
在日常生物教學(xué)中運用建模方法應該避免陷入以下誤區：
1、構建過(guò)多的應用模型，增加學(xué)生學(xué)習壓力。教學(xué)模型的應用可以簡(jiǎn)化一些抽象的生物概念或知識點(diǎn)，但是有的老師在實(shí)際教學(xué)中過(guò)度的應用模型，給學(xué)生建立起一系列的模型并希望學(xué)生按照自己的模型進(jìn)行套用來(lái)理解，本來(lái)為了簡(jiǎn)化難點(diǎn)的模型反而使得學(xué)生學(xué)習起來(lái)更加繁瑣，無(wú)形中增加了學(xué)生學(xué)習的壓力。因此，老師在教學(xué)中模型應用應該適當，適用于一些難以理解的地方，一些較為容易的地方則不需要構建模型，做到具體問(wèn)題具體分析。
2、重視傳授模型，輕視自建模型。俗話(huà)說(shuō)“授之以魚(yú)不如授之以漁”，許多老師在教學(xué)過(guò)程中習慣于將自己構建的模型強加給學(xué)生，直接采用灌輸的方法輸出給學(xué)生，不注重對學(xué)生自己建立模型能力的培養和引導。固然，獨立建立模型需要一定的理論基礎，需要對相關(guān)知識點(diǎn)深入的把握和較高的思維能力，學(xué)生對自建模型的把握上可能不到位甚至有所偏頗，但是作為老師不能剝奪學(xué)生培養自創(chuàng )能力的權利，反而應該支持，應該教會(huì )學(xué)生如何建立模型而不是簡(jiǎn)單的給予和灌輸。
3、教師對構建模型缺乏足夠的思考，不具有普遍說(shuō)服力。許多教師憑借多年的教學(xué)經(jīng)驗，隨口就能構建一個(gè)模型對一些知識點(diǎn)進(jìn)行演示或解釋?zhuān)屑氀芯亢蟀l(fā)現有的模型是不夠嚴謹和科學(xué)的，缺乏足夠的考慮。對于有些理解能力較強的學(xué)生來(lái)說(shuō)可能可以接受和領(lǐng)會(huì )，但對其他學(xué)生則不能明白，這樣反而不如直接講解來(lái)得徹底，造成生物教學(xué)效果大打折扣，也有失公平。
總之，廣大高中生物教師不但要注重構建模型在教學(xué)中的運用，還要對運用的方式方法進(jìn)行升級和改造，另外還應注重學(xué)生自主構建模型能力的培養，為培養具備高超思維能力的高素質(zhì)人才打下良好的基礎。
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