溫燕云

【摘要】根據(jù)《新課標》要求的，教師要進一步提升學(xué)生對生物學(xué)的初步探究能力，這其中包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、模型構(gòu)建與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。模型構(gòu)建是新課標探究教學(xué)中研究方法之一。下面就以“遺傳的細胞基礎(chǔ)”為例，探討此內(nèi)容涉及到模型的種類，構(gòu)建和轉(zhuǎn)換在高考備考中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】遺傳的細胞基礎(chǔ) 模型構(gòu)建和轉(zhuǎn)換 高考備考

【基金項目】廣州市教育科學(xué)規(guī)劃（Guangzhou education scientific research project）2016年度課題模型構(gòu)建法在生物高考備考中的實踐研究（課題編號：1201574559）。

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）37-0143-02

不管是期末復(fù)習還是高考前的一輪復(fù)習或二輪復(fù)習等，都是在為高考備考打基礎(chǔ)，都屬于高考備考階段。單調(diào)的復(fù)習方式常常會讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，所以為了提高學(xué)生的學(xué)習興趣，在復(fù)習中就應(yīng)該嘗試進行一些激發(fā)學(xué)生興趣的教學(xué)方法，其中模型建構(gòu)則是一個很好的激發(fā)學(xué)生興趣的方法。模型建構(gòu)法運用于高中生物教學(xué)還利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)、促進學(xué)生自主學(xué)習和發(fā)展學(xué)生的探究能力。

遺傳的細胞基礎(chǔ)就是一個相對比較抽象和復(fù)雜的內(nèi)容，我們在復(fù)習中就可嘗試用多種模型建構(gòu)來實現(xiàn)。遺傳的細胞基礎(chǔ)主要包含減數(shù)分裂與受精作用和有絲分裂與減數(shù)分裂的綜合兩個考點，根據(jù)近幾年的高考試題分析，此專題的題型以選擇題為主，有絲分裂與減數(shù)分裂的比較常結(jié)合分裂圖像及染色體和DNA的數(shù)量變化曲線來考查；配子的形成常結(jié)合DNA復(fù)制與變異等知識進行考查。所以我們在備考的過程中，應(yīng)該重點關(guān)注細胞分裂圖像的識別、細胞分裂過程中染色體、DNA的數(shù)量變化，還可以采取并列比較法理解減數(shù)分裂和有絲分裂的區(qū)別。此內(nèi)容相對較抽象，通過模型建構(gòu)，可將抽象知識形象化，加深理解。

一、不同分裂時期細胞分裂圖像的物理模型構(gòu)建

高中生物必須1教材中提到模型的形式很多，包括物理模型，概念模型，數(shù)學(xué)模型等。以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型就是物理模型。著名的物理模型當數(shù)沃森和克里克制作的“DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)”，既讓他們獲得了諾貝爾的生理學(xué)學(xué)獎或醫(yī)學(xué)獎，也宣告了生命科學(xué)從此進入了認識生命本質(zhì)的新階段。本文則嘗試用紙條作為染色體模型構(gòu)建不同分裂時期細胞分裂圖像。制作方法簡述如下：

（1）直接利用學(xué)生的單行本根據(jù)需要剪成不同長度的小段；紙條部分折疊，折疊后重疊部分表示著絲點，長度不同的紙條紙條或折疊位置的不同可制作形態(tài)不同的染色體，即非同源染色體；一條紙條涂上幾種不同的顏色可以表示不同的染色體片段，也可表示一條染色體上有多個基因；制作大小、形狀和顏色相同的紙條，將兩個紙條折疊部分重疊在一起則可代表染色體復(fù)制，此時一條染色體有兩條姐妹染色單體。

（2）根據(jù)班級活動組數(shù)剪出相應(yīng)數(shù)量、不同顏色和不同長度的紙條，指導(dǎo)學(xué)生自己動手制作染色體物理模型（紙條也可以提前叫學(xué)生自己準備好）。

（3）根據(jù)需要構(gòu)建有絲分裂圖或減數(shù)分裂不同時期的圖像

通過體驗，可以使學(xué)生做到加深認識并理解模型的過程和直觀性。以上模型的構(gòu)建材料僅僅是紙條，材料簡單，學(xué)生隨手可得，一旦學(xué)會了此模型的構(gòu)建，隨時可以自己制作，觀察和實驗，還可根據(jù)實際需要任意拆卸、組裝，邊學(xué)邊制，既提高了學(xué)生的學(xué)習興趣，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、思考能力、反思能力。例如圖3和圖4僅僅是呈現(xiàn)出一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精細胞兩兩相同，原因是圖3.4是同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合的一種形式而已，據(jù)此可以引導(dǎo)學(xué)生思考如果非同源染色體重新組合，可能再形成怎樣的4個精細胞。從而可以通過表格的形式引導(dǎo)學(xué)生思考在不交叉互換的情況下具有n對同源染色體的個體產(chǎn)生配子的情況。如果在鞏固練習中遇到相關(guān)的知識又有疑惑時也可以隨時建構(gòu)模型，幫助解疑。圍繞該模型組織教學(xué)有利于學(xué)生深刻理解和掌握染色體的相關(guān)知識，并更好的區(qū)分有絲分裂和減數(shù)分裂的主要特色和異同。

二、各種模型間的轉(zhuǎn)換

利用相對應(yīng)的模型來簡化一些生物學(xué)的知識，十分有利于學(xué)生對問題產(chǎn)生一定的認識，這是一種很有用的方式！在復(fù)習中，我們經(jīng)常遇到遺傳的細胞基礎(chǔ)此內(nèi)容不斷以圖片的形式考查，還有曲線圖和柱形圖的形式考查。而曲線圖是數(shù)學(xué)模型的一種表現(xiàn)形式，更能直觀地反映出親代與子代的染色體之間的關(guān)系，更加具體形象，既能幫助學(xué)生加深對知識的理解，激發(fā)學(xué)生的探索性和創(chuàng)造性，還能提高學(xué)生的綜合分析能力。我們在復(fù)習中不僅僅是指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建細胞分裂各時期的圖像，還可根據(jù)構(gòu)建的圖像進行畫圖，在畫圖中加深對四分體、同源染色體和非同源染色體之間的區(qū)別，以上則是同種模型間的轉(zhuǎn)換。

要實現(xiàn)物理模型與數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換，則可準備好學(xué)案，設(shè)計好表格，讓學(xué)生在邊構(gòu)建時邊完成相關(guān)的表格，然后還要以曲線圖的形式表示出來，并有相關(guān)的鞏固練習呈現(xiàn)。這樣既能調(diào)動學(xué)生復(fù)習的積極性，又能讓學(xué)生在做中學(xué)，可以更好的培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，不但培養(yǎng)了學(xué)生思維的靈活性，還培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性。學(xué)生在構(gòu)建物理模型和數(shù)學(xué)模型的前提，還是需要熟知構(gòu)建模型的內(nèi)容，而這些內(nèi)容之間的聯(lián)系，還可培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建概念模型，將相關(guān)的知識點聯(lián)系起來。概念模型是高中生物復(fù)習備考中常用的模型，常利用概念圖組織教學(xué)，可以讓學(xué)生在給出的情境中將已有的知識進行有機整合，形成完整的知識體系。

模型間的轉(zhuǎn)換有利于提升學(xué)生的生物學(xué)知識水平，而且這些知識越來越多的出現(xiàn)在高考當中。所以我們應(yīng)能多角度思考，善于發(fā)散思維，盡量在教學(xué)中幫助學(xué)生提升運用所學(xué)知識解決問題能力，加強前后知識的聯(lián)系。

三、模型構(gòu)建和轉(zhuǎn)換在高考復(fù)習解題中的利弊

模型構(gòu)建和轉(zhuǎn)換雖然能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習的能力，但高考復(fù)習時間緊，學(xué)生需要爭分奪秒，所以教師不可以從此過多的應(yīng)用模型，增加學(xué)生學(xué)習壓力，應(yīng)該有所取舍，根據(jù)具體情況具體采取不同的教學(xué)策略，例如對于基礎(chǔ)好的同學(xué)，抽象思維也強，則可注重培養(yǎng)學(xué)生用概念模型去構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)；而對于基礎(chǔ)較差的同學(xué)則可引導(dǎo)其構(gòu)建物理模型或數(shù)學(xué)模型。在能激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣的情況下，盡量做到少花時間有大收貨，盡量做到更有效的備考。

參考文獻：

[1]《生物課程標準（實驗）》，人民教育出版社.

[2]《 5年高考3年模擬》2016B版，教育科學(xué)出版社和首都師范大學(xué)出版社.

[3]陳林等.數(shù)學(xué)建模理論應(yīng)用于高中生物學(xué)教學(xué)案例研究[J].中學(xué)生物教學(xué)，2016（10）：31-33.