模型在高中生物教学中的应用

邓琳玲 龚兰敏 何扬航

摘  要：在教学中使用教学模型，能够使学生的理解更深入具体，也更明白。使用它可以使学生能直观的理解所要学习的知识内容，同时模型的展示能够提高学生的想象空间。模型对于教育教学来说，也是最突出的贡献。

关键词：高中生物;模型;應用

教师要更新教学理念，改变课堂授课模式。在高中生物教学中，更要开创新的授课模式，避免学生死记硬背知识，给学生开创一个新型的学习方式。模型法在教学中的应用可以解决目前教学中的问题，可以帮助学生在科学的道路上探索感知生物世界的美妙，对学生生物的学习能够起到潜移默化的作用。

1 高中生物教学现状

21 世纪是生物学及生命科学迅速发展的时期，其在 21 世纪中会扮演着越来越重要的角色。高中生物教材内容涉及到了生物学宏观和微观的各个方面，包括了分子生物学、遗传学、细胞学、生态学和基因工程等方面。

生物学科的有些知识微观抽象，学生难以通过机械记忆和教材的描述进行吸收，而模型教学使其易化，且符合高中学生的身心发展和认知规律，然而目前高中生及生物教师对建模教学重视程度还不够。另外，传统的模型教学多以教师进行构建，学生的动手操作环节缺失，忽略了学生动手能力和实践能力的培养，学生积极性和主动性不高，使得生物教学效率低[1]。

高中生物教师，应合理利用生物模型，以解决生物学习中的问题，提高学生学习和探究能力的同时提高学生课堂学习效果。

2 生物模型

2.1 模型概念

《美国国家科学教育标准》中将模型描述为与真实物体、单一事件或一类事物对应的而且具有解释力的试探性体系或结构。

模型就是通过主观意识借助实体或者虚拟表现构成客观阐述形态结构的一种表达目的的物件。当模型与事物发生联系时会产生一个具有性质的框架，此性质决定模型怎样随事物变化[2]。

2.2 生物模型分类及功能

生物模型从不同角度出发，有许多不同的分类方式，从表现形式上可以分为概念模型、物理模型和数学模型。

概念模型即通过图像或语言文字来抽象概括事物本质或者其之间核心联系的模型。例如：以核膜的存在与否来区分原核细胞和真核细胞，以人体是否自身合成来区分必需氨基酸和非必需氨基酸。概念模型的建立可以帮助学生迅速地理解事物的本质，学生也可以自己构建概念模型来对知识进行理解，有助于学生把握同一系统内知识的联系，整合知识，提高学习能力。

数学模型是用数学形式或数学工具描述客观事物的本质特征及其内在的联系。其实质是将生物知识化繁为简、化多样为统一，转化为数学知识，以数学思维解决生物问题。如，酶的活性随温度变化而变化的曲线，豌豆实验中9：3：3：1的比例关系，减数分裂过程中染色体数量变化曲线、种群增长的曲线等。数学是自然学科的基础，复杂抽象的生物融入数学模型可显著降低学生学习的难度，帮助学生更好地学习生物并且利用生物知识解决实际问题。

物理模型，即用图画或实物表示某些事物的本质特征，可以模拟这些事物的功能和性质。如用橡皮泥、超轻黏土、纸片等材料制作真核细胞的三维结构模型;彩色的百变魔尺制作蛋白质空间结构多样性模型;用橡皮泥、毛线（或其他粗线）、扭扭棒、纸片等制作有丝分裂以及减数分裂的过程模型。物理模型在课堂教学中化抽象为具体，突破重点和难点;挖掘科学史实，提升学生探究能力;创设问题情境，培养学生科学思维;改变教学方式，彰显学生主体地位[2]。

3 模型在高中生物教学中的应用

3.1 模型在高中生物教学中应用的意义

有效利用模型构建，开展生物新知学习。教师通过模型构建引入新知识，学习重难点知识，启发学生动手操作和思考，可以提高学生的发散思维，提高学生对知识的探究和应用能力。

有效利用模型建构，巩固生物知识内容。学生学习需要掌握大量知识，在回顾旧知识和学习新知识的过程中融入模型可以加强知识之间的联系，以提高教学效果和质量。

有效利用现代教学方式，完成高级模型建构。利用日常生活中的绳子、泡沫、纸片等简单材料，以及借助多媒体等构建的动画模型，使得生物知识直观、生动，使得学生更加容易理解和掌握。在加深对生物知识理解的同时提高学生分析和解决问题的能力。

模型建构是课堂教学的有效方式，在高中生物教学中有效利用，培养学生的分析能力、思考能力和探究能力，组织学生构建生物模型，更加形象、直观的展示生物知识，从整体上提高课堂教学效率和质量[3]。

3.2 模型在高中生物教学中的应用

模型能帮助学生在科学的道路上探索感知生物世界的美妙，对学生生物的学习起到潜移默化的作用。

采用模型法，有助于学生接受和理解新知识。通过展示DNA 分子的双螺旋结构，使得学生对DNA分子的内在结构一目了然，能更好更快接受知识。

在进行单元复习环节，利用模型将知识进行归纳和联系，帮助学生加深理解与记忆。以“细胞”的概念为核心，“细胞的化学组成”“细胞的结构和功能”“细胞的癌变和衰老”等知识以辐射式与其联系，以便于学生进行知识总结与概括。

在习题练习的过程中，以模型法结题，通过生动有趣的方式吸引学生的注意力，以达到有效解题。如，在习题课开始之前，先让学生通过模型游戏对知识点进行巩固后，再将习题发给学生。这样让学生可以有选择地练习，避免了死记硬背，使课堂氛围也活跃起来。

以模型法为中心进行相关知识点的总结与分析，通过归纳总结，打破知识单元结构，以新的角度对高中生物知识进行全新的总结[4]。

4 结论

由于模型具备了诸多的优点，教学模型如今越来越广泛地应用在我们的教学工作和生产实践中，尤其是在教学中，它的应用变得越来越广泛，也越来越实用。因此，我们要合理利用模型以提高高中生物的教学的效果和质量。

参考文献：

[1]张学良. 高中生物学教学中模型建构的研究与应用——以减数分裂为例[J]. 中学生物教学，2021.

[2]赵烨. 高中生物教学中数学模型建构及应用研究[D]. 上海师范大学.

[3]卢泽梅. 高中生物教学中模型建构的应用实例探究[J]. 当代教研论丛，2020（2）：1.

[4]陶宏伟. 模型在高中生物教学中的应用[J]. 中学课程资源，2016（10）：12-13.