高中生物“模型建构”课堂教学模式的研究

■田 宏

模型在课堂教学中具有重要的意义。为走出传统课堂以教为本，重教轻学的教学模式，在学校建设生态课堂理念的指导下，以引领学生自主建构生物模型为指导思想，我校生物学科提出并进行了“模型建构”教学模式的实践研究。

一、“模型建构”课堂教学模式的内涵

“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。”（见必修1）通过模型方法，学生一方面可以将事物的原型在最大程度上加以简化，在第一时间抓住事物的本质特征，另一方面又可以一个具体的模型为载体，将抽象化的概念或规律生动体现出来。在“模型建构”课堂教学模式中，教师要指导学生以自己的经验为基础来建构生长点，引导学生从原有的知识经验中，生长出新的知识经验，顺其自然地达成教学目标，尊重了教学的生态功能，在实际的教学中获得了非常好的效果。

二、“模型建构”课堂教学模式中模型的类型

人教版高中生物教科书中，主要介绍了物理模型、数学模型和概念模型三大类模型。

物理模型就是根据相似原理，把真实事物按比例大小放大或缩小制成的模型，其状态变量和原事物基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。以下是教学实践中，教师指导学生制作的物理模型。

数学模型就是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。形式可以是数学公式、算法、表格、图示等。如下图。

概念模型是以概念图的形式直观地体现概念之间的关系。如下图的内环境稳态模型。

三、“模型建构”教学模式的基本操作

主要分为导模、析模、建模、升模四个阶段。

1.导模——模型导入，引发认知冲突，点燃探究欲望。

从教学的实践看，如何让课堂更富有生命活力，巧妙地导入是动力之源。模型导入以其直观性强的最大特色，能最大程度上引起学生的有意注意。例如，在“减数分裂”一节的导入环节中，以父母体细胞染色体数均为23对与精子和卵子细胞中染色体数23条为矛盾冲突，通过PPT图示构建简单的模型，引发认知冲突。学生会尝试用已有的有丝分裂的知识去解决遇到的新问题，但很快就会发现仅用原有的知识不能达到预期效果，产生了认知冲突。而恰恰也正是这样的冲突，第一时间点燃了学生的探究欲望。

2.析模——分析静态模型，扫除生物名词障碍。

生物学的每一节新内容都涉及许多新的专有名词，学生对新概念的理解直接影响着对核心内容的理解。常规的概念教学之后，教师会认为自己讲得很清楚、明白，但再看学生，却是一片混沌状态。通过建构静态模型的方式能够克服如上“误会”的形成。例如在“减数分裂”一节中有关同源染色体概念的教学中，尝试让学生在通读概念之后，通过模型去构建自己对概念的理解，及时反馈，通过学生所制作的或正确或错误的模型解析，真正做到扫除名词障碍。

3.建模——构建动态模型，自主突破重难点。

学生在教师的引导下通过真正的“做”科学的过程，既能真正地探究到生命现象的本质，又能掌握探究生物学知识所必需的思维方法。例如在“减数分裂”一节有关分裂过程的教学中，放手让学生建构分裂的动态模型。而当学生真正动起来去建构此生命过程的模型时，无论建构的模型正确与否，全部都可以作为服务于课堂的宝贵资源，师生在共同欣赏或共同纠错的过程中，帮助学生深化对过程的理解，突破了染色体行为变化这一教学的重点与难点。

4.升模——升华模型，重构知识体系。

根据某一节课的特征适当地选用数学或概念模型，让学生简化建构情境，舍弃非本质信息，将本节的知识升华，重构知识体系，从而获得认知水平上的提升。例如在“减数分裂”一节中，经历了物理模型的构建之后，让学生再尝试构建数学模型和概念模型，一方面可以从数的变化方面深化学生对减数分裂实质的理解，另一方面可以让学生构建减数分裂知识体系。只有经过升模这个过程，学生才能真正掌握生物生命活动规律，并逐渐形成生物学科素养。

“模型建构”教学模式的主要价值是让学生在尝试建立模型的过程中，体验其中的思维过程，领悟模型方法，同时获得新知或者巩固旧知。基于此，在未来的课堂中，我们要将模型建构常态化，努力发掘更为多样的模型，让更多的模型常态性地走进我们的学科，为教学服务，为学生服务。