高中生物模型建构策略探析

范晓斌

摘 要：在高中教育时期，生物是一门非常重要的综合性学科，教师想要有效培育学生的生物核心素养，就必须加强应用生物模型建构策略。生物模型建构是一种创新型教学手段，能够强化学生的科学思维与探究能力，是发展学生生物核心素养与综合运用能力的必要举措。文章主要论述了高中生物模型建构策略，希望可以为相关教育人员提供有力的参考依据，从而优化生物教学模式，激发学生的生物探究兴趣，大幅度提升高中生物整体的教学水平。

关键词：高中生物;模型建构;策略

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）09-0136-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.09.063

在新课改背景下的高中生物教学中，教师应该将生物课程与生物模型建构策略有机整合，为学生制订创新型学习方案，从而增强学生的生物学习质量，加快我国高中生物教育改革步伐。

一、高中生物模型建构必要性分析

生物模型建构策略不仅是一种创新型教学方法，也是每个高中生都应该掌握的学习方法，教师在高中生物教学中积极实施模型建构策略，无论是对完善学生的生物核心素养还是推动生物教育改革来讲，都发挥着积极的影响作用。

第一，开展生物模型建构教学有助于培养学生的科学思维。科学思维不仅是一种关键的生物核心素养，也是教师在高中生物教学中培育的重点。实施生物模型建构策略可以帮助学生经历科学探究的过程，这一优势是传统生物教学模式所不具备的。教师加强开展生物模型建构教学，不但可以带给学生更加新颖的学习体验，也能有效培养学生的科学思维，从而助力学生生物核心素养的和谐发展。

第二，开展生物模型建构教学可以强化学生的自主学习能力。随着素质教育思想的深入人心，培养学生的自主学习能力已经成为高中生物教学追求的最高境界。教师想要有效培养学生的自主学习意识和能力，不仅要向学生输出必要的生物理论知识，还要帮助学生掌握科学的学习方法，使学生能够更加流畅地开展自主探究。教师在高中生物教学中加强应用生物模型建构策略，不但可以深化学生对生物理论知识的记忆和理解，也能引导学生习得科学的思维方法与学习方法，从而强化学生的自主学习能力，提高学生的生物核心素养与综合能力。

二、高中生物模型建构策略

（一）借助信息技术，为学生建构三维立体化生物模型

生物模型主要有三种类型，即物理模型、概念模型、数学模型。其中，物理模型是高中生物教学中应用最广泛的模型建构方式，实施物理模型建构策略不但可以将抽象化的生物知识具象化地呈现给学生，也能使学生更加直观地了解学习对象的特征，从而深化学生对生物知识以及生物现象的记忆和理解。但是就物理模型建构策略在高中生物教学中实施的现实情况而言，实施效果并不是非常理想，主要原因是教师疏于应用信息技术，很难为学生建构直观的生物物理模型，降低了生物模型建构策略在高中生物教学中的实施成效。物理模型还可以细化为静态的结构模型及动态的过程模型，教师想要学生更加形象地解释认识对象，就必须加强优化物理模型的呈现方式，通过有效的生物模型建构向学生直观地表达抽象的生物学概念。基于此，在新课改背景下的高中生物教学中，教师应立足于当前的信息化教育环境，借助信息技术为学生建构三维立体化生物模型，这样一方面可以通过三维技术手段模拟事物的性质和功能，帮助学生全面了解静态的生物结构模型以及动态的生物变化过程模型，另一方面也能为生物课堂注入更多智慧元素，激发学生的生物探究兴趣，提高学生对生物知识的吸纳效率，从而实现生物模型建构策略在高中生物教学中的初步应用[1]。

（二）创设问题情境，为学生建构生物概念模型

高中生物知识具有较强的概念性和抽象性，对于抽象思维能力还比较薄弱的高中生来讲，透彻理解和吸纳这些知识仍然存在一定的难度。概念模型不仅是生物模型建构教学重要的实现途径之一，也非常契合学生的实际学情以及认知发展需求。概念模型一般是以概念图的形式呈现，通过文字和图示帮助学生抽象得出事物的本质特征，促使学生形成抽象描述生物概念知识以及生命变化现象的能力。以往教师在高中生物教学中实施生物模型建构策略时，通常直接为学生出示概念模型，这种教学模式欠缺启发性，难以激发学生的思维活力。高中生已经具备了一定的独立思考能力，对奇妙的生物世界具有强烈的好奇心和探索欲，教师在实施生物模型建构策略时，不妨开发和利用学生的心理特征，优化生物概念模型的构建方式。基于此，在新课改背景下的高中生物教学中，教师可以根据具体的课程内容积极为学生创设问题情境，将生物概念模型以命题的形式引入课堂，这样一方面可以激发学生的好奇心和求知欲，为学生提供更多思考和探究的机会，另一方面也能引導学生自主揭开生物概念之间的相互关系和意义联系，使学生对生物概念知识产生深刻的记忆和理解。这样，学生在实际应用中就不会混淆相似概念和同类概念，从而为学生打造更加完善的生物知识体系，彰显生物模型建构策略在高中生物教学中的应用价值[2]。

（三）渗透数学思维，为学生建构生物数学模型

数学模型是生物模型建构策略在高中生物教学中的主要表现形式之一，从本质上来讲，数学模型就是运用数学符号、计算公式、函数式以及曲线图来描述和表达生物现象以及生命活动规律。数学和生物都属于综合性学科，两者之间存在着千丝万缕的内在联系，教师想要在高中生物教学中有效实施生物模型建构策略，就必须善于带领学生建构生物数学模型。基于此，在新课改背景下的高中生物教学中，教师在实施生物模型建构策略时，应根据具体的教学需求积极渗透数学思维，这样一方面可以初步实现生物数学模型的建构，另一方面也能引导学生用数学符号、计算公式以及曲线图去描述生物知识和现象，从而强化学生概括生物学基本规律的能力以及生物建模能力，实现生物模型建构策略在高中生物教学中的合理应用。在建构生物数学模型过程中，教师可以先鼓励学生收集资料和信息，找出研究对象的数学规律，完成生物数学模型建构的准备工作。接下来，教师可以引导学生根据搜集到的资料信息做出猜想和假设，然后启发学生运用数学语言描述和表达生物现象的变化规律，进而检验和修正之前的假设模型，得到完整、正确的生物数学模型。这样，不但可以促使学生体验到生物数学模型的建构是一个不断修正和完善的过程，也能培养学生的科学思维和建模能力，从而使学生的生物核心素养与认知水平产生质的飞跃[3]。

（四）发展合作探究，锻炼学生自主建构生物模型的能力

生物模型建构不仅是一种行之有效的教学策略，也是每个高中生都应该具备的思维品质和学习能力。教师在高中生物教学中应用生物模型建构策略的终极目标，不仅仅是为了优化生物教学模式，更重要的是要通過生物模型建构向学生渗透科学的学习方法，使学生养成良好的建模习惯，并能够运用生物模型建构法去解决实际的生物问题，进而培养学生的自主建模意识和能力。想要实现这些目标，探究性学习是不可或缺的。除此之外，“新课标”也主张教师要打造自主、合作、探究化的生物课堂，这也为高中生物模型建构教学的开展指明了方向。基于此，在高中生物教学中，教师应树立明确的探究性学习导向，积极组织学生开展合作探究活动，并在学生合作探究的过程中，加强指导学生掌握生物模型建构方法，这样一方面可以锻炼学生自主建构生物模型的能力，另一方面也能使学生体验到合作互动的快乐，从而增强学生的自主学习能力与生物探究信心，实现生物模型建构策略在高中生物教学中的科学应用。

（五）在复习阶段建构生物模型，巩固学生的生物基础

复习是高中生物教学的关键环节，直接决定着学生生物知识体系的完善情况。然而就高中生物教学的现实情况来看，教师采用的复习手段缺乏科学性。教师通常将生物知识点全部罗列在黑板上，不但会加重学生的复习压力，也难以收获理想的复习成果。生物模型具有强大的知识梳理功能，非常适用于高中生物教学的复习阶段。基于此，教师在高中生物教学中实施生物模型建构策略时，应该深度开发生物模型的应用优势，在复习阶段为学生建构生物模型，结合具体的复习需求灵活采用物理模型、数学模型以及概念模型，这样一方面可以丰富复习教学形式、整合生物复习目标，另一方面也能巩固学生的生物基础，充分发挥生物模型建构策略在复习阶段的应用成效。

总而言之，开展生物模型建构教学不但可以培养学生的科学思维，也有助于学生自主学习能力以及生物核心素养的形成与发展。基于此，在新课改背景下的高中生物教学中，教师应该积极为学生建构物理模型、数学模型以及概念模型，同时加强信息技术的应用，大力发展合作探究，并利用生物模型建构优化复习教学，从而将生物模型建构贯穿于高中生物教学的各个环节，收获更加丰硕的教学成果。

参考文献：

[1]   王睿.浅析高中生物教材中模型与建构的应用[J].科教文汇（中旬刊），2021（7）：165.

[2]   潘家英.新课程背景下高中生物教学中生物模型的构建策略[J].新智慧，2021（11）：5.

[3]   丁志锋.浅议模型建构在高中生物教学中的教学价值及策略优化[J].中学生物学，2021（4）：22.