- 相關(guān)推薦
模型建構在高中生物教學(xué)中的運用
生物學(xué)科與實(shí)踐是有著(zhù)緊密聯(lián)系的,在教學(xué)過(guò)程中,教師必須要注意運用模型方法進(jìn)行教學(xué),幫助學(xué)生建立物理模型、概念模型、數學(xué)模型等,引導學(xué)生在建模的過(guò)程中進(jìn)行實(shí)踐證明,鞏固已學(xué)知識,探索未學(xué)知識。下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
【摘要】本文針對高中生物教學(xué)中應用模型建構的一系列問(wèn)題展開(kāi)探討與分析，首先分析了生物數學(xué)模型建構的主要優(yōu)勢，其次對高中生物教學(xué)中模型建構的主要內容以及基本程序進(jìn)行分析，最后結合教學(xué)實(shí)例，對模型建構在高中生物教學(xué)中的具體應用展開(kāi)論述與研究。
【關(guān)鍵詞】高中生物;模型建構;教學(xué)
新課程標準中明確指出：高中階段生物學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)應當幫助學(xué)生了解模型建構等科學(xué)方法在生物學(xué)科研究中的應用，培養學(xué)生模型建構的基本思維與能力，以模型建構的方式獲得生物學(xué)科相關(guān)知識點(diǎn)。從這一角度上來(lái)說(shuō)，教學(xué)工作者必須努力嘗試模型建構方法與課堂教學(xué)實(shí)踐的有機結合，以不斷提高學(xué)生生物學(xué)科素養水平與科學(xué)探究能力。
一、生物教學(xué)模型建構優(yōu)勢分析
1.提高學(xué)生學(xué)習效率
模型建構思路下，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生切實(shí)參與到課堂實(shí)驗以及各種觀(guān)察活動(dòng)中，不再受到傳統灌輸式教學(xué)模式的限制。學(xué)生作為課堂教學(xué)活動(dòng)的參與主體，投入學(xué)習活動(dòng)的積極性高、主動(dòng)性高，利用模型建構工具輔助學(xué)習，能夠從現象到本質(zhì)、從形象至抽象，以全方位的掌握生物概念與知識點(diǎn)，進(jìn)而起到提高學(xué)生學(xué)習效率的目的。
2.提高學(xué)生綜合素質(zhì)
將模型建構的過(guò)程與高中生物課堂教學(xué)相結合，能夠促進(jìn)學(xué)生深入探究所學(xué)生物知識點(diǎn)。模型建構自設計至應用本質(zhì)上就是一個(gè)探究發(fā)展的過(guò)程，學(xué)生可以利用所掌握的生物知識點(diǎn)，發(fā)散思維并設計構建合理模型，以探究新知識與概念。同時(shí)，模型建構還可以培養學(xué)生思維靈活性，對增強小組內學(xué)生合作意識以及小組間競爭意識有重要意義，并且對培養學(xué)生細致嚴謹的學(xué)習態(tài)度也有重要意義。
3.提高教師教學(xué)水平
模型建構教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)前，教師必須對課堂教學(xué)內容進(jìn)行優(yōu)化設計，選擇教材中可進(jìn)行模型建構教學(xué)的內容，提高課堂設計水平，優(yōu)化教師教學(xué)水平。同時(shí)，在模型建構教學(xué)過(guò)程中，教師與學(xué)生能夠形成良性互動(dòng)關(guān)系，一方面可促進(jìn)師生關(guān)系的和諧發(fā)展，另一方面對提高教師教學(xué)水平也有促進(jìn)作用。
二、生物模型建構程序分析
在人教版高中生物教材中，所涉及的主要模型建構活動(dòng)包括如下幾個(gè)方面：
(1)有關(guān)真核細胞三維結構模型的建構。該知識點(diǎn)屬于人教版高中生物教材《分子與細胞》模塊，是將肉眼難以直接觀(guān)察的細胞微觀(guān)結構或過(guò)程加以簡(jiǎn)化，把握真核細胞結構的主要特征，然后再對特征進(jìn)行具象化、形象化處理。模型建構活動(dòng)要求能夠準確重現真核細胞結構的相關(guān)特點(diǎn)，所模擬過(guò)程應當符合科學(xué)事實(shí)，所構建模型實(shí)物應當兼具簡(jiǎn)單性、準確性、科學(xué)性的特點(diǎn);
(2)有關(guān)減數分裂染色體模型的建構。該知識點(diǎn)屬于人教版高中生物教材《遺傳與變異》模塊，是將肉眼難以直接觀(guān)察的細胞微觀(guān)結構或過(guò)程加以簡(jiǎn)化，把握生物體內減數分裂染色體結構的主要特征，然后再對特征進(jìn)行具象化、形象化處理。模型建構活動(dòng)要求能夠準確重現真核細胞結構的相關(guān)特點(diǎn)，所模擬過(guò)程應當符合科學(xué)事實(shí)，所構建模型實(shí)物應當兼具簡(jiǎn)單性、準確性、科學(xué)性的特點(diǎn);
(3)血糖調節模型的建構。該知識點(diǎn)屬于人教版高中生物教材《穩態(tài)與環(huán)境》模塊，是將難以直接觀(guān)察到的過(guò)程加以形象化處理，然后抽象得到該過(guò)程的關(guān)鍵特點(diǎn)。模型建構活動(dòng)要求過(guò)程簡(jiǎn)單明了，抽象得到血糖調節過(guò)程的一般規律，獲得概念模型的過(guò)程與特點(diǎn);
(4)種群增長(cháng)模型的建構。該知識點(diǎn)屬于人教版高中生物教材《穩態(tài)與環(huán)境》模塊，是根據現象的具體表現抽象得到其中所蘊含的數學(xué)規律，然后以公式或圖表等形式表現出來(lái)。模型建構活動(dòng)要求根據具體案例推演得到建構數學(xué)模型的基本規律。在模型建構的過(guò)程中，應當按照如下程序展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)：第一步，教師應當在課堂上介紹與模型建構知識點(diǎn)相關(guān)的理論知識、模型建構的過(guò)程、以及注意事項等，提醒學(xué)生將科學(xué)性、準確性放在模型設計與制作的首位，然后再關(guān)注模型的美觀(guān)性;第二步，以小組為單位，在教師的指導下確定知識點(diǎn)所對應原型、模型以及模擬形式，根據模擬形式設計模擬方案，組內合理分工，應用模擬材料制作模型;第三步，各個(gè)小組分別展示所設計制作模型成果，給出書(shū)面介紹，進(jìn)行小組間互評;第四步，在教師指導下展開(kāi)展評會(huì )，綜合組內自評、組間互評、以及教師評價(jià)等多種手段，選擇最佳模型方案。
三、生物模型建構教學(xué)實(shí)例分析
1.生態(tài)系統模型建構教學(xué)
1.1在有關(guān)高中生物學(xué)科“生態(tài)系統”知識點(diǎn)的教學(xué)實(shí)踐中，遵循“異質(zhì)組合、優(yōu)勢互補”的基本原則，按照5名學(xué)生為1組的標準將班級學(xué)生劃分為若干小組，小組組內民主推選1名學(xué)生作為組長(cháng)。教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，以組為單位，自主準備生態(tài)系統模型構建所需的各種材料，設計模型建構方案。確定原型：教師在課堂導入環(huán)節中播放錄像，引導學(xué)生初步認識各種復雜生態(tài)系統，經(jīng)過(guò)仔細觀(guān)察后對生態(tài)系統進(jìn)行抽象簡(jiǎn)化處理，概括不同生態(tài)系統中相同的成分構成要素。
1.2模型準備：選擇“池塘生態(tài)系統”作為建模對象，對池塘生態(tài)系統中各種組分及其構成進(jìn)行具體分析，討論不同成分對生態(tài)系統的營(yíng)養作用，初步形成各類(lèi)成分間的對應關(guān)系。如生態(tài)系統中缺少某種成分是否會(huì )對系統整體平衡產(chǎn)生影響，若產(chǎn)生影響則有何種表現形式等等。模型假設：初步建構池塘生態(tài)系統模型，以小組為單位制作池塘生態(tài)系統模型瓶。模型檢驗：觀(guān)察時(shí)間初步設計為1周~2周，經(jīng)密切觀(guān)察后以小組為單位展示模型并拼比，選擇各個(gè)小組中生態(tài)系統維持平衡時(shí)間最長(cháng)的模型瓶。指導學(xué)生進(jìn)行討論，探索發(fā)現模型設計與建構中存在的缺點(diǎn)。根據模型瓶生態(tài)平衡表現，對原生態(tài)系統未知屬性作出推測，認識生態(tài)系統的必要條件———營(yíng)養結構與營(yíng)養功能。模型應用：圍繞池塘生態(tài)系統模型剔除多種假設，對各種潛在破壞性因子可能對生態(tài)系統產(chǎn)生的不良影響進(jìn)行分析與預測，以指導學(xué)生認知水平的發(fā)展，加深學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的理解。
2.生長(cháng)素生理作用模型建構教學(xué)
2.1在高中生物教材有關(guān)“生長(cháng)素生理作用”知識點(diǎn)有如下闡述：生長(cháng)素在低濃度狀態(tài)下促進(jìn)生長(cháng)，在高濃度狀態(tài)下抑制生長(cháng)，甚至會(huì )殺滅植物。但觀(guān)察發(fā)現，學(xué)生在對該知識點(diǎn)進(jìn)行吸收與理解時(shí)普遍反映無(wú)法準確界定濃度高/低的標準。為了幫助學(xué)生更好理解該知識點(diǎn)，可以在教學(xué)活動(dòng)中引入數學(xué)模型，以模型建構的方式加深理解。數學(xué)模型建構標準如下圖所示。根據圖1，b點(diǎn)表示在該濃度狀態(tài)對植物生長(cháng)促進(jìn)作用最為確切，即為生長(cháng)素最佳濃度狀態(tài)。
2.2結合學(xué)生已有數學(xué)知識，abc曲線(xiàn)段對于植物生長(cháng)而言均由一定促進(jìn)作用。其中，曲線(xiàn)ab段中，隨著(zhù)生長(cháng)素濃度的提高，生長(cháng)素促進(jìn)作用不斷加強，而在曲線(xiàn)bc段中，隨著(zhù)生長(cháng)素濃度的提高，生長(cháng)素促進(jìn)作用不斷降低。因此，曲線(xiàn)ab段可視作生長(cháng)素濃度適宜區間內的“低濃度”狀態(tài)，而曲線(xiàn)bc段則可視作生長(cháng)素濃度適宜區間內的“較高濃度”狀態(tài)。在c點(diǎn)，生長(cháng)素濃度對植物生長(cháng)無(wú)明顯改變，但過(guò)渡至曲線(xiàn)cd段后，生長(cháng)素濃度提升對植物生長(cháng)的作用表現為完全抑制，并且隨著(zhù)生長(cháng)素濃度的繼續提高，其對植物生長(cháng)的抑制作用更為顯著(zhù)。
2.3因此，曲線(xiàn)cd段可以視作生長(cháng)素濃度區間內的“高濃度”狀態(tài)。根據所建構數學(xué)模型，學(xué)生能夠通過(guò)結合數學(xué)知識與生物知識的方式，更加清晰的理解“生長(cháng)素生理作用”及其雙重性的特點(diǎn)，達到事半功倍的教學(xué)效果。高中階段生物學(xué)科課程教學(xué)的主要任務(wù)是提高學(xué)生生物學(xué)科素養水平，教師通過(guò)對數學(xué)模型、想象模型、概念模型等工具的綜合應用，不但能夠使學(xué)生對教材基礎知識的認知更加全面，并對增強學(xué)生對新知識探究能力也有重要價(jià)值。本文針對高中生物教學(xué)中應用模型建構方法的關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)探討與分析，望能夠有助于生物教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升與優(yōu)化。
【參考文獻】
[1]王玉璽，鐘紹春，闞功穩等.支撐高中生物學(xué)習的互動(dòng)交流工具研究[J].中國電化教育，2013，(11):86-90.
[2]陳衛東.模型建構在高中生物新課程教學(xué)中的應用[J].教學(xué)與管理(中學(xué)版)，2011，(2):69-71.
[3]陳飛.“解構—建構”教學(xué)理念下高中生物模型教學(xué)實(shí)踐[J].新課程•下旬，2015，(11):510.
[4]陳睿.邊“做”邊學(xué)—高中生物課堂物理模型制作例談[J].科學(xué)咨詢(xún)，2016，(6):144-145.
[5]劉洋.高中生物高效課堂教學(xué)策略初探—以"生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型"為例[J].考試周刊，2016，(15):145.
[6]韋夢(mèng)杰，李連杰.中美高中生物教材模型構建內容的比較與分析—以“減數分裂模型的構建”為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2016，32(4):76-78.
[7]許超凡.談提高高中生物教師的模型建構課堂教學(xué)能力的具體方法[J].企業(yè)導報，2014，(14):164-165.
[8]周彤.建構生物模型打造高效課堂--高中生物模型建構教學(xué)的案例分析[J].課程教育研究(新教師教學(xué))，2015，(7):263-263.
【模型建構在高中生物教學(xué)中的運用】相關(guān)文章：
淺談建構主義在音樂(lè )理論教學(xué)中的運用03-21
談建構主義學(xué)習理論在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的運用03-21
探析建構主義學(xué)習理論在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的運用03-20
高中生物意義建構教學(xué)探索論文11-19
音樂(lè )在小學(xué)美術(shù)教學(xué)中的運用05-13
初中地理教學(xué)中地圖的運用11-14
情景教學(xué)在寫(xiě)作教學(xué)中的運用論文11-13
混合教學(xué)方式在當代教學(xué)中的運用11-25
陜北秧歌在舞蹈教學(xué)中的運用論文11-09