模型方法在初中科学教学中的应用探讨

王元昊

摘要：模型方法教学是能够帮助学生更好理解和掌握知识的一种新教学方法。教学条件好的地方老师会有各种各样的教具，地理课上老师会拿来地球仪，化学课老师会拿来分子模型，生物学老师会拿来双螺旋模型。因为这些模型和教具，可以使学生理解一些知识的时候变得更加容易。学生运用模型对实际问题进行分析和解决的同时还能够有效的提升学生的探究能力和科学素养。

关键词：模型方法;初中科学;教学应用

引言：

模型生活中无处不在，只要能拿来联想和比喻的东西都可以作为模型，或纸上、或电脑里。在我国《初中科学新课程标准》中也明确指出：在初中科学教学中，教师应当要通过具体事例来帮助学生更好的体验建立模型的思想方法。因为教学知识和概念是复杂、难以理解的，因此我们需要通过模型教学法教学，要找到一个模型把复杂的、难以理解的通过简单的模型教授给学生。因此，在初中科学教学中，教师应当要善于利用模型方法对进行教学，降低学生的知识理解难度。

一、模型方法在初中科学教学中的应用前景

概念模型是指用文字将抽象的事物本质特征概括出来的模型，例如物理变化、化学变化的文字描述、光合作用模型质的分类及生态系统结构的表述等。概念模型构建学习可以使学生更生动深刻地了解知识点之间的联系与区别，不再拘于表面知识的理解，锻炼学生知识的深层分析与运用能力。如原子结构的教学，原子核、电子、质子、中子、夸克间有怎样的联系和区别？用模型可以使问题结果一一清晰罗列出来。再如借助模型来表达生态系统内部的关系，模型可以展示生态系统中生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素间的关系。通过模型表示，使系统内相互关系内容简单，相关关系明了，易于学生掌握。抽象学科知识处在多种因素交错的复杂状态中给学生深入学习某个问题时面临难以着手的困难。借助模型能够抓住主要特征，凸显事物本质。尤其是在因某种原因无法将情境或者现象重现时，模型研究就是模擬重现教学的最好办法。概念模型、直观模型、数学模型贯穿了初中科学的模型教育之中。教师根据教学内容建构模型，使知识直观清晰地展现，学生能在学习中自主理清知识脉络，增加学习自主性，乐于探寻科学规律。

二、模型方法在初中科学教学中的应用背景

在初中科学当中具有大量的科学概念和科学规律，而通过模型方法能够有效的提升初中科学概念教学的效率，提高学生学习的质量。科学概念反映的是从客观层面对现象的一般、本质属性的描述，其具有一定的抽象性。由于初中阶段的学生各种认知能力还处于较低水平，正经历快速增长的阶段，缺乏感性认识的辅助，因此，他们在学习这些概念时缺少思维框架的搭建能力。而模型方法能够通过建立模型的方法将这些抽象的知识用直观的方式呈现出来。例如在七年级上册第二节细胞中，传统的教学模式只能够在二维平面上进行教学，教学所使用的文字和图片都是相对片面的这对学生的立体想象能力是一个不小的考验。而在细胞的讲解中就特别适合模型方法进行教学，教师可以直接运用细胞模型教具进行教学，能够使学生更加直观的感受到看到细胞的真实内部构造，在学生脑海中形成直观的影像，加深对知识的理解与应用。科学教学中涉及到很多知识的抽象化概念教育，所以模型方法在初中科学这个学科上是有着广阔的应用基础的。

三、模型方法在初中科学教学中的应用价值

在初中科学规律教学当中运用模型方法能够帮助学生对所学的知识进行更好的理解。初中科学中的规律教学则主要是通过让学生对客观事物进行观察或者采取实验的方式，引导学生利用所学的科学知识和科学方法将规律总结出来。但是由于初中科学当中有些科学规律比较的抽象，而学生主要以形象思维为主，他们在理解上会存在一定的困难，而通过建立模型能够有效的降低学生学习的难度。例如：在对“生物进化论”当中生物进化的原因—自然选择的自然规律这一内容进行教学时，教师如果利用草原上狮子和斑马来为学生解释“过度繁衍、生长竞争、优胜劣汰和遗传变异”等生物进化规律时，由于这些场景都是学生所不熟悉的，学生只能够通过凭空想象，这样会妨碍学生对科学规律的理解。而教师这时就可以利用简化、形象的方法来建立鱼缸内鱼群生活的理想模型来帮助学生对这一科学规律进行理解，然后将教材中草原、斑马等庞大的生态系统简化成为一个小型的鱼缸。由于鱼缸是学生在日常生活中比较常见的物品，而将这一规律和鱼缸中鱼的各种生命活动进行关联，可以让学生对其中的各种影响因素的理解也会更加容易一些。

四、模型方法在初中科学教学中的应用方法

在初中科学学习的过程当中，学生经常需要面对各种不是理想状态的生活情境所改编的问题，其中存在较多的干扰因素，学生经常会对事物的变化过程分析不清，从而最终影响到问题的解决。教师可以通过模型思想方法模型化物体的变化过程，将一些比较复杂的物理过程进行分解和简化。如教师进行电磁继电器的运用的教学时，将电磁继电器各部分制成纸板模型，在介绍结构时边讲边贴到黑板上，让学生学会认识各部分的功能，形成电磁继电器的基本模型在脑中建立一个立体构建的过程。利用模型建立之便，把控制电路中的开关改成温控开关，工作电路中的电动机换成报警器，就是一个温控报警系统。再将控制电路的开关改成水位器就再次形成了一个水位自动报警器。将控制电路的开关改成双金属片或其他温控开关，工作电路的电动机改成电热丝就形成了恒温箱。当学生理解了这个基本模型后就能够从原理设计层面对知识进行了掌握。在对实际问题进行分析的时候，通过建立过程模型，不仅可以将问题进行简化，让学生清楚的认识过程，同时还能够帮助学生深入理解概念和规律，培养学生的创新思维。

结束语：

学生在初中科学学习阶段，大量的科学概念和规律的记忆学习任务艰巨，各种科学现象理解能力薄弱，面对各种不同的问题，学习建立模型方法是解决学生问题的关键。学生可以通过从问题当中提取主要的信息，建立快速找到问题解决方法的理想模型。学生掌握模型的建立，形成学科的模型建立思维，思维得到开放式发展，可以更好的吸收消化知识。因此，教师注重课堂开展模型教学任务，学校为开展模型教学提供教学硬件是模型教育中重要的一部分。

参考文献：

[1]邢海根.谈谈理想模型法[J].中学生数理化（配合浙教版），2011.

[2]马宏伟，杨封友.模型方法在初中科学教学中的应用探讨.浙江教育科学，2016.

兰溪市聚仁中学 321100