利用模型建构提高学生学习生物学能力

林 忠

（闽侯县第二中学，福建福州 350112）

利用模型建构提高学生学习生物学能力

林 忠

（闽侯县第二中学，福建福州 350112）

学生阅读生物课本时，抽象的文本有时会成为学生学习知识的障碍。教师引导学生应用建构模型的方法学习知识，就是要引导学生学会把抽象的知识变成具象的图形，应用直观的方法分解文本、突出文本的重点、建构知识系统。教师利用模型建构教学，可以提高学生学习生物学能力。

高中生物；生物教学；生物模型

引 言

生物模型，是人们为了描述一个生物的规律，依研究的需求将知识分类、应用分类描述知识的概念性质或数量性质，最终呈现一个生物现象规律的一种描述方法。生物模型具有抽象性、简约性、准确性的特点。高中生物课本中介绍的模型主要有：物理模型、数学模型和概念模型等。如果教师能够引导学生分解文本，建立模型；突出文本的重点，快速阅读模型；建构知识系统，系统地学习知识，就能提高学生学习生物知识的能力。

一、应用生物模型培养学生抽象思维的能力

生物学，是一种把具象的生物知识应用抽象的方法演绎，推理出抽象的生物发展规律的科学。学生只有具备了抽象思维能力，才能避免在学习中受到形象思维的限制，而能应用抽象的视角看待问题。教师必须要在生物教学中培养学生的抽象思维能力，而生物模型是培养学生抽象思维能力的良好途径。

现以教师引导学生学习光合作用的发展史为例。部分学生能记忆文本中的内容，却不能提炼出文本内容中的知识，这就是抽象思维能力不足的缘故。教师可以引导学生用以下的方法提炼生物课本中的知识。

1.引导学生提炼出归纳文本的关键词

如果学生要研究一段文本的内容，就要找到一个研究的关键词，这个关键词就是建立模型的核心。比如光合作用的文本就是以光合作用的发展为关键词提炼的。当学生找到了要研究的关键词后，还要找到与关键词有关的分类。比如可以以时间、空间、项目分类等方法分类知识的内容，学生只有依照关键词的研究需求进行科学的分类，才能应用分类、归纳的方法研究知识。

2.引导学生注意分类与分类的关联性

当学生找到了需要研究的关键词，就需要依照关键词进行分类。那么应用哪种分类才是最科学的呢？可以引导学生以光合作用的必要因素来分类，它应该包括光合作用的两个环节，光合作用需要在有光的环境下进行、以二氧化碳的转化为必要条件、光合作用发生的场合、光合作用产生的结果。应用这种分类方法，可以明晰地说明光合作用发生的每一个环节。那么能不能应用光合作用研究发生的时间来分类呢？实际上应用时间的划分也是可以的，只是，有时一个时间段内，人们可能会开展数个光合实验，得到数个成果。此时，如果依时间来划分，人们明晰的就只是光合作用发展史，而非光合作用产生的必要因素。

3.引导学生注意掌握分类的提炼技巧

学生在分类学习知识时，需要把烦琐的文本提炼成抽象的、简洁的文本，避免学生在阅读文本时受到与学习无关的知识干扰。教师可引导学生要尽可能地应用一个词语、一个组合词汇、一个短句来归纳知识，能将极烦琐的文本应用极简练的句子来表达。

二、应用生物模型培养学生形象思维的能力

生物知识，是一门把具象的生物问题生成抽象生物规律的科学。既然生物科学是一门抽象的科学，那么为什么学生必须要具有形象思维能力呢？这是因为从科学的角度来说，人们不易记忆抽象的文字，而容易记住形象的图形。学生在学习时，需要记忆大量的知识、需要理解大量的规律，此时学生如果生成的记忆都是抽象的记忆，那么有时会忘记知识。此时教师可以引导学生利用模型，把抽象的知识转化为形象的知识，利用形象知识易记性的特点帮助记忆。教师引导学生利用模型来记忆知识的关键，就是教师要引导学生应用图表、数据统计图的方式来建立知识模型，把抽象的文本变成关键词、将关键词分类、提炼出文本中的数据、直观的呈现出数据的变化，并且要让学生动手写出或者画出相关的图表。这一过程就可以很好地培养学生的形象思维能力，使学生在阅读这样的模型时，能迅速理解知识。

如在人教版高中生物必修1中，让学生尝试制作真核细胞的三维结构模型，是让学生在动手制作生物模型的过程中感性认识真核细胞的立体结构，从而深刻理解真核细胞的相关结构。又如在人教版高中生物必修2中让学生制作DNA双螺旋结构模型。在进行模型制作的过程中，学生不但明白了DNA分子双螺旋结构的主要特点，而且在老师的引导下，能较好地理解DNA分子为什么能够储存大量的遗传信息，使抽象知识形象化，很好培养了学生的形象思维能力。再如在学生学习完减数分裂过程后，教师引导学生画出减数分裂各个时期细胞染色体数、核DNA分子数、染色单体数变化的坐标曲线图。学生阅读图形时，会迅速发现染色体数的变化是：2n→n→2n→n。DNA分子数的变化是：2n→4n→2n→n。数据图表能直观地呈现数据及数据的变化，学生能快速地记忆数据的变化，染色体数和核DNA分子数减数分裂开始都是2n，结束时都变为n。并可以根据数据的变化理解减数分裂的关键是：染色体（实质是组成染色体的DNA）只复制一次，细胞连续分裂两次，结果导致形成的成熟生殖细胞中染色体数和DNA数都比原始生殖细胞的减少一半。

三、应用生物模型培养学生发散思维的能力

学生在面对一段抽象文字的时候，容易把注意力集中到文字的理解上，从而忽略了知识的延伸。把知识变成模型以后，这个模型已经概念了文本的所有的知识，此时，学生便可以把注意力放到理解文本以外的内容上，可以延伸知识。教师可以引导学生借助生物模型进行发散，挖掘生物知识，找到学习的方向。

学生将一段文字归纳为生物模型后，可以借助图形来发散知识，思考相关的生物问题。

比如教师可引导学生利用人教版高中生物必修1中有丝分裂细胞周期模型，让学生思考以下几个问题：第一，细胞分裂可分为几个阶段？每个阶段的计算周期依据是什么？学生经过思考，可以理解每一个细胞分裂，可以以子细胞分裂出来为一个周期。当子细胞分裂出来后，自己就是一个母细胞，可以再次分裂。第二，母细胞与子细胞是完全一样的个体吗？它会把哪些基因传递给子细胞？学生经过思考，可以回答母细胞与子细胞的基因数量，体积、形状一样，子细胞就是母细胞的复制体。第三，拥有哪些特征的母细胞可以直接分裂传承，哪些特征的母细胞不能直接分裂传承呢？要回答这个问题，学生就必须了解母细胞的分类问题。教师可以引导学生结合模型中细胞有丝分裂的每个环节挖掘知识，直至完全理解图中每个环节的知识。

结 语

教师要在生物教学中这样引导学生完成生物建模学习：第一，要引导学生学会科学地阅读文本，建立抽象的生物模型。学生要学会学习关键词、将知识分类、提炼每类知识的重要内容。学生只有学会建立模型，才能理解如何阅读生物模型。第二，要引导学生应用生物模型科学地学习生物知识。学生要学会应用分类记忆的方法高效地记忆知识，学会记住生物模型中的数据，学会分析数据的变化。学生学会阅读模型以后，就能从宏观的角度理解生物知识。第三，当学生理解了宏观的生物模型以后，教师要引导学生发散知识，理解生物模型中每一个知识的关键，发掘知识结构的不足，定向地学习知识。只要教师引导学生学会应用生物模型来学习知识，就能提高学生学习生物知识的能力。

[1]蔡书学,张艳.生物学问题分析模型构建与提高学生学习能力初探[J].中学生物学, 2012，28(9)：28-30.

林忠，男，1969年生，汉族，福建师范大学生物学本科毕业，现为中学一级教师，从事高中生物教学工作，主要研究高中生物学科的有效教学。