摘" 要：將模型建構(gòu)應(yīng)用于高中生物學(xué)課堂教學(xué)，是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化課堂效果、提升核心素養(yǎng)的重要路徑，也是順應(yīng)新課標(biāo)教學(xué)改革的應(yīng)然之舉。文章結(jié)合當(dāng)前高中生物教學(xué)現(xiàn)狀和實(shí)際學(xué)情，因生制宜、因課制宜、因時(shí)制宜地探索了高中生物學(xué)模型建構(gòu)的教學(xué)路徑，充分發(fā)揮了模型架構(gòu)教學(xué)這一形象直觀、生動(dòng)有效的教學(xué)方式，有效提升了課堂教學(xué)的趣味性、豐富性和系統(tǒng)性，對(duì)學(xué)生樹(shù)牢生命觀念、強(qiáng)化科學(xué)思維、開(kāi)展科學(xué)探究、擔(dān)當(dāng)社會(huì)責(zé)任具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；核心素養(yǎng)；模型建構(gòu)；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""" 文章編號(hào)：1673-8918（2025）03-0124-03

課題項(xiàng)目：2020年度淮北市教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于新高考核心素養(yǎng)的生物模型構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究”（課題編號(hào)：HBJK20202002）。

作者簡(jiǎn)介：許少華（1988～），女，漢族，河南安陽(yáng)人，淮北市第十二中學(xué)，研究方向：高中生物教學(xué)。

高中生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以研究生物學(xué)現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律為目標(biāo)的科學(xué)。該學(xué)科核心素養(yǎng)涵蓋生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等四個(gè)維度，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力、態(tài)度以及價(jià)值觀等多個(gè)方面綜合素質(zhì)的要求。教學(xué)活動(dòng)要緊緊圍繞提升學(xué)生核心素養(yǎng)這一定位，結(jié)合生物學(xué)學(xué)科理論知識(shí)抽象、復(fù)雜以及實(shí)驗(yàn)較多的特點(diǎn)，因地制宜采用模型建構(gòu)教學(xué)方式，既能夠讓理論知識(shí)更加具象直觀、清晰明了，便于學(xué)生學(xué)習(xí)、吸收和掌握，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、系統(tǒng)思維、發(fā)散思維，有助于鍛煉其合作探究能力、強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

一、 高中生物教學(xué)中模型建構(gòu)方法應(yīng)用實(shí)踐現(xiàn)狀

模型建構(gòu)的理念逐漸深入人心，在課堂中的應(yīng)用范圍也十分普遍，實(shí)際效果卻與預(yù)期存在差距，其應(yīng)用現(xiàn)狀和問(wèn)題主要可以歸結(jié)為如下幾個(gè)方面：其一，模型引入有限。模型建構(gòu)的方法實(shí)現(xiàn)了抽象知識(shí)的具體化、復(fù)雜理論的簡(jiǎn)單化，因此，與生物學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際需求相吻合。但在實(shí)際運(yùn)用中，受到多方面因素的限制，教師在引入模型時(shí)往往數(shù)量不足，且大多數(shù)在課堂講授的個(gè)別環(huán)節(jié)采用，而且在即便有所引入，也往往十分簡(jiǎn)化、單一，對(duì)生物學(xué)過(guò)程、生物學(xué)現(xiàn)象的呈現(xiàn)作用十分有限，影響了實(shí)際教學(xué)效果。其二，缺乏有效指導(dǎo)。模型建構(gòu)方法既包括教師的示范教學(xué)，也要有學(xué)生獨(dú)立搭建模型的環(huán)節(jié)，而且在后一環(huán)節(jié)中要有教師的有效指導(dǎo)，這樣才能保證對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握和利用。但在教學(xué)中，部分教師在完成教學(xué)環(huán)節(jié)的建模工作后，就將剩余工作交由學(xué)生獨(dú)立完成，缺少對(duì)建模環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)指導(dǎo)，導(dǎo)致這一過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題未能及時(shí)得到解決，也就削弱了通過(guò)實(shí)踐對(duì)原有知識(shí)的固化、理解的作用，降低了這一方法的直接效果。其三，信息技術(shù)遲滯。模型建構(gòu)本身就是一種新理念、新方法，要隨著技術(shù)手段進(jìn)步與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行更新、發(fā)展，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，以提升教學(xué)效果。但實(shí)際運(yùn)用中，各種模型一旦建立后，與信息技術(shù)的結(jié)合并不緊密，而且也鮮有隨技術(shù)進(jìn)步而逐漸更新、完善。這樣不僅限制了模型建構(gòu)教學(xué)方法實(shí)際作用的發(fā)揮，而且也在一定程度上間接限制了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和科學(xué)思維的培養(yǎng)，與預(yù)期的教學(xué)效果、教學(xué)目的存在較大差距。

二、 核心素養(yǎng)下高中生物學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)策略

針對(duì)核心素養(yǎng)提升，高中生物學(xué)教學(xué)要結(jié)合課程實(shí)際內(nèi)容和學(xué)生接受能力，因地制宜、循序漸進(jìn)地通過(guò)一系列建模教學(xué)活動(dòng)，逐步培育學(xué)生的建模能力、樹(shù)立建模思維，并最終將模型建構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)化為自身的思想自覺(jué)和行動(dòng)自覺(jué)。

（一）巧妙利用模型建構(gòu)導(dǎo)入新課

借助模型建構(gòu)，用更加生動(dòng)、直觀的形式將一個(gè)形象、立體的生物世界展現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生在感知生物世界時(shí)可以通過(guò)觀察模型，降低了學(xué)習(xí)難度。作為一種新的教學(xué)方式，模型建構(gòu)教學(xué)模式能夠?qū)W(xué)生參與課堂的主動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來(lái)，改變了傳統(tǒng)的講授式教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)講、課堂缺少互動(dòng)的局面，探究學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情得到激發(fā)。此外，通過(guò)利用模型建構(gòu)的形式將新課內(nèi)容導(dǎo)入，也實(shí)現(xiàn)了新舊知識(shí)之間的銜接，對(duì)學(xué)生建構(gòu)完整的知識(shí)框架和學(xué)科體系具有重要作用。

例如，在教學(xué)高中生物必修一第三章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”這一部分內(nèi)容時(shí)，課前的導(dǎo)入環(huán)節(jié)可以結(jié)合之前所學(xué)的“組成細(xì)胞分子”內(nèi)容設(shè)置相關(guān)問(wèn)題，在鞏固所學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上為新課打好基礎(chǔ)。隨后，教師將細(xì)胞模型向大家展示，重點(diǎn)展示細(xì)胞質(zhì)（包括多種類(lèi)型的細(xì)胞器）、細(xì)胞核、細(xì)胞膜等主要內(nèi)容，通過(guò)邊展示邊介紹的形式，讓學(xué)生建立對(duì)細(xì)胞的初步認(rèn)識(shí)，明晰本節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生回答問(wèn)題：“動(dòng)植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)方面有哪些異同？”學(xué)生通過(guò)探索、比較和討論，對(duì)這一問(wèn)題得出答案，了解了細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有多樣性，并對(duì)細(xì)胞壁的功能以及葉綠體、中央液泡等都有了直觀認(rèn)識(shí)。生物學(xué)教師要善于從學(xué)生的生活中找出生物學(xué)問(wèn)題，使學(xué)生感到生物就在自己的身邊，認(rèn)清生物學(xué)知識(shí)的實(shí)用性。教師可以組織學(xué)生利用生活中常見(jiàn)的材料、物品，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，制作一個(gè)細(xì)胞模型，在動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程中進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)，也促進(jìn)了師生、生生之間的彼此交流合作。

（二）借助教材內(nèi)容樹(shù)立模型思維

通過(guò)課上開(kāi)展模型建構(gòu)教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生平時(shí)自學(xué)、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)的模型意識(shí)和模型思維，而教材是梳理模型思維的最好形式。善用教材內(nèi)容，能夠有效幫助學(xué)生建立模型思維。學(xué)生的生物知識(shí)主要來(lái)自教材中的概念、原理、規(guī)律，其中很多一部分可以通過(guò)模型建構(gòu)的形式呈現(xiàn)在課堂中，教師要加強(qiáng)對(duì)教材的研讀深度和廣度，本著“應(yīng)建盡建”的原則提升模型建構(gòu)方法在教材教學(xué)中的覆蓋面，教師要通過(guò)組織討論、設(shè)計(jì)問(wèn)題等引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與模型建構(gòu)，并在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)分析、推理來(lái)強(qiáng)化建模能力。此外，生物作為一門(mén)應(yīng)用型學(xué)科，與日常生活有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，教師在教學(xué)過(guò)程中要善于將教材內(nèi)容與日常生活相聯(lián)系，進(jìn)一步讓抽象、少見(jiàn)的知識(shí)點(diǎn)變得更加具象、常見(jiàn)，既實(shí)現(xiàn)了讓教師樂(lè)于教、學(xué)生愿意學(xué)，同時(shí)也能夠更加深刻地認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)對(duì)現(xiàn)實(shí)實(shí)踐的價(jià)值和意義。

例如，在教學(xué)高中生物必修一“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”這一部分內(nèi)容時(shí)，教師要對(duì)教材內(nèi)容深入挖掘從而進(jìn)一步強(qiáng)化建模思維和建模意識(shí)。一方面，課前的各項(xiàng)預(yù)習(xí)任務(wù)要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行，對(duì)基本的概念、特點(diǎn)、規(guī)律能夠有初步的認(rèn)知和了解，并通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)形成宏觀性認(rèn)知，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。另一方面，教學(xué)中要緊緊圍繞教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考、回答與之相關(guān)的啟發(fā)性問(wèn)題：“生物膜具有流動(dòng)性的原因是什么？”“生物膜中蛋白質(zhì)的位置及作用是什么？”通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的探究、學(xué)習(xí)，學(xué)生的探索欲、好奇心得到激發(fā)調(diào)動(dòng)，能夠?qū)ι锬さ墓δ堋⒔Y(jié)構(gòu)等知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考。在學(xué)完理論知識(shí)、理解框架體系之后，要進(jìn)一步深挖各項(xiàng)教材內(nèi)容，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容來(lái)自主建構(gòu)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型，既起到了鍛煉實(shí)踐動(dòng)手能力的效果，也進(jìn)一步培養(yǎng)和形成了模型思維。

（三）通過(guò)示范教學(xué)建立模型支架

示范教學(xué)、搭建模型支架互相配合，既提供了有效的問(wèn)題解決策略，同時(shí)也提供了具體、直觀的學(xué)習(xí)載體，便于對(duì)知識(shí)的吸收、消化。一方面，示范教學(xué)的開(kāi)展為學(xué)生展示了原理與方法相結(jié)合的問(wèn)題分析、解決路徑，讓學(xué)生對(duì)如何樹(shù)立、運(yùn)用科學(xué)思維也有了更為清晰的了解和認(rèn)知。另一方面，模型支架的搭建展示了生物學(xué)清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)和基本框架，讓學(xué)生對(duì)這一學(xué)科的認(rèn)知更加準(zhǔn)確、宏觀，并在學(xué)習(xí)、實(shí)踐、應(yīng)用的過(guò)程中與自身所學(xué)的原有知識(shí)融合，形成了獨(dú)特的知識(shí)體系、鍛煉了動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)了綜合素質(zhì)的強(qiáng)化?？梢哉f(shuō)，二者融合不僅對(duì)學(xué)生的在校學(xué)習(xí)大有幫助，同時(shí)對(duì)他們未來(lái)的職業(yè)發(fā)展、科學(xué)研究都會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的促進(jìn)和帶動(dòng)作用。

例如，在教學(xué)高中生物學(xué)必修一“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”這一部分內(nèi)容時(shí)，教師可以將示范教學(xué)、模型支架相結(jié)合，讓學(xué)生對(duì)真核生物細(xì)胞形成更加科學(xué)、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。教師在課堂上通過(guò)教學(xué)示范的形式向大家展示三維結(jié)構(gòu)模型，邊展示邊講解每一項(xiàng)的功能以及整體作用，讓學(xué)生在聽(tīng)講解的同時(shí)觀察模型特點(diǎn)，對(duì)細(xì)胞器的位置關(guān)系、彼此作用進(jìn)行分析，提升其空間思維能力和觀察能力。通過(guò)觀察之后，要求學(xué)生結(jié)合對(duì)真核生物細(xì)胞相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，通過(guò)合作探究、獨(dú)立思考等形式，根據(jù)細(xì)胞器的形態(tài)和功能特點(diǎn)，借助生活中的常見(jiàn)材料——橡皮泥、紙板等，選擇合適的方式方法制作搭建一個(gè)三維結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)這一過(guò)程，抽象、孤立的理論知識(shí)開(kāi)始形成并整合為一個(gè)具體、完整、系統(tǒng)的框架體系，關(guān)于真核生物細(xì)胞的功能、結(jié)構(gòu)等相關(guān)知識(shí)也會(huì)更加清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生腦海中，實(shí)現(xiàn)了理論學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐能力的雙提升、雙促進(jìn)，獲得了比傳統(tǒng)教學(xué)方式更好的課堂效果。

（四）用好信息手段完善模型架構(gòu)

模型建構(gòu)教學(xué)與信息化、數(shù)字化手段融合，是當(dāng)前課堂教學(xué)的趨勢(shì)，也是新課改的要求之一，能夠更好發(fā)揮模型建構(gòu)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，從深層次上加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)原理的思考。無(wú)論是細(xì)胞、組織的結(jié)構(gòu)，還是生物分子的功能等相關(guān)知識(shí)，借助建模軟件等各類(lèi)工具，科學(xué)性、精準(zhǔn)性都會(huì)大大提升，即便個(gè)別環(huán)節(jié)出現(xiàn)瑕疵也可以及時(shí)糾錯(cuò)、改正，保證建模效果。而且交互式界面、模擬、動(dòng)畫(huà)等信息技術(shù)的運(yùn)用，使得模型的動(dòng)態(tài)化程度提升，相比之前的靜態(tài)模型，可以更加及時(shí)、直觀地對(duì)生物過(guò)程進(jìn)行有效展示，知識(shí)點(diǎn)彼此之間的關(guān)聯(lián)性和復(fù)雜性也能更好理解。此外，信息技術(shù)的加持，進(jìn)一步提升了對(duì)各項(xiàng)研究數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整合、分析效率。尤其是對(duì)關(guān)鍵信息進(jìn)行篩選的精確性和實(shí)效性大大增強(qiáng)，模型的各項(xiàng)功能和結(jié)構(gòu)也都會(huì)在此基礎(chǔ)上得到優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)了與教學(xué)實(shí)際更加精準(zhǔn)的匹配，對(duì)模型實(shí)用性的提升會(huì)起到極大的促進(jìn)作用。

例如，學(xué)習(xí)高中生物學(xué)必修二“基因和染色體的關(guān)系”這一部分內(nèi)容時(shí)，可以發(fā)揮信息技術(shù)在模型建構(gòu)中的作用，更好地理解基因、染色體之間的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，學(xué)生在教師指導(dǎo)下使用基因組瀏覽器、基因編輯軟件等各種在線工具、軟件構(gòu)建虛擬模型，重點(diǎn)對(duì)染色體、基因的功能、結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字模擬。完成這一環(huán)節(jié)任務(wù)后，要利用在線技術(shù)對(duì)二者之間的關(guān)系進(jìn)行分析，通過(guò)旋轉(zhuǎn)、縮放等對(duì)基因、染色體進(jìn)行操控，深入觀察性狀分離比，最終得出“基因位于染色體上”的結(jié)論。這些結(jié)論的得出，運(yùn)用了之前學(xué)習(xí)的知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，還調(diào)動(dòng)了學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究的積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，而且學(xué)習(xí)的層次、范圍都得到了強(qiáng)化，對(duì)核心素養(yǎng)的提升大有幫助。

三、 結(jié)論

綜上所述，隨著技術(shù)的更新、理念的進(jìn)步，高中生物學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)方法日益精細(xì)化、科學(xué)化、多樣化，起到了更好的課堂效果，強(qiáng)化了學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，對(duì)核心素養(yǎng)的形成和培育也產(chǎn)生了積極的促進(jìn)和帶動(dòng)作用。

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