浅谈初中生自主开发生物学模型的实践与思考

冯锐

摘要结合具体案例对初中生自主开发生物学模型的意义及一般过程进行阐述，并尝试在实践与反思中总结提高学生自主开发能力的一般策略。

关键词自主开发 生物学模型

中图分类号G633.91 文献标志码B

陶行知先生早在杜威倡导的“做中学”理念基础上就提出了“教学做合一”思想，主张教师的主导作用和学生的主体作用在“做”这个实践过程中得到良性的运作，并组成一个有机整体。目前，中学教师也越来越关注模型在教学中的有效使用，但生物学模型的开发者多是教师，而以学生为主体自主开发生物学模型的教学实践却为鲜见。笔者现结合苏教版初中生物教材中的“植物细胞的结构与功能”“人体和外界环境的气体交换”“人体泌尿系统的组成”内容，例谈初中生自主开发模型的意义和一般过程，并尝试在实践与反思中总结提高学生自主开发能力的一般策略。

1对“初中生自主开发生物学模型”的解读

初中生自主开发生物学模型是以初中学生为主体，由学生自己负责设计、制作、创新生物学模型的实践过程。教师有意识地引导、并逐步培养学生自主开发生物学模型的能力，可以让学生在已有知识经验的基础上，将建模方法内化为自己的认知模式，在“做”中发现、“做”中感悟、“做”中理解，从而获得认知水平的跃进。这既促进了学生主动探究知识，并在探究中培养和提升初步的建模思维和建模能力，逐步形成简约、严密的思维品质和微观思维能力，又为中学阶段后续性学习中模型构建能力的衔接提供了知识和能力储备。在整个过程中，学生自主开发能力的形成大致需经历两个阶段：①简单模仿，学会模型制作与开发所独有的方式和方法;②原始创新，开始在原型客体的表现形式上尝试选用多种材料和多种表达。

2培养学生自主开发模型能力的一般策略

2.1自主開发第一阶段，需要学生在模仿中创新

在七年级上学期“植物细胞的结构和功能”的教学中，教师在学生通过课堂的知识学习、实验的科学探究对植物细胞的形态结构、生理功能之后，布置学生以个人为单位利用课余时间进行“细胞模型”的制作。模型的主题、材料、表现形式均不限，鼓励自主开发与创新，但要求体现科学性、美观性、合作性和材料的低碳环保。然后，教师可以作为范例展示自己用橡皮泥、毛线、卡纸等材料制作的细胞模型，并介绍各个结构的选材和表现方法，以供学生进行简单模仿、原始创新之用。

三周后，学生交上来的自主开发模型几乎很少有单纯地简单模仿，一定程度上都有或多或少的原始创新，主要表现在确定主题上的创新，有些学生选择开发制作的是动物细胞模型、动植物细胞对比模型等;选择材料上的创新，用各种豆类模拟细胞结构，用各种形状颜色各异的植物种子代替线粒体、叶绿体等细胞结构，用圆形且无色透明的废弃塑料果冻包装盒底部做成液泡等;实在是赏心悦目、令人刮目相看。

实践后的思考：《全日制义务教育生物课程标准（2011年版）》中提出，教师应着眼于学生全面发展，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，获取分析和解决问题、交流与合作的能力。模型的自主开发过程本身就是一个科学探究的过程。在这个探究过程中，刚刚步入初中的学生己不满足于对教师模型的简单模仿，甚至觉得那是一种无能、不光荣的行为，集中表现出绞尽脑汁、用尽其能地追求独特、新颖以获取教师和同伴赞赏的心理需求。因此，他们自己精心地选定对象、选择合适的材料和方法，并自觉地检验模型与实际是否一致，充分体现了学生的自主探究、解决问题的主体地位，既增强了学生变废为宝、节约资源、爱护环境的环保意识和创新意识，又提高了他们的动手实践能力，促进了全面发展。

2.2自主开发第二阶段，需要教师在引领中放手

到了八年级，学生已初步掌握了模型制作的原则和方法，他们在实践了一年自主开发模型的经验基础上，明显“老道”的多。在学习完第十四章“神奇的微生物”之后，教师不再呈现示范模型，大胆放手，要求模型开发的主题自拟，只要是与“微生物”有关均可，模型制作的要求及遵循的原则不变，教师只是在过程中进行答疑解惑、引导指点和共同商讨解决问题。

在的众多学生作品中，有做“细菌模型”（图1）、有做“噬菌体模型”、有做“酵母菌”等等，其中，有一个不单单呈现酵母菌的结构，还突出了酵母菌的出芽生殖过程，连续呈现了完整的生殖过程（图2），这有效实现主动探究学习与凸显重要概念传递的意义，真是令人啧啧称道。

实践后的思考：在模型制作活动中，教师放开学生的手脚，激发他们大胆地设想，真正感悟到了初中生所具备的思维活跃、善于发现、有强烈的探究和创作欲望、形象思维能力较强，且可塑性大的特点。应该说教师的放手程度决定了学生创新舞台的大小，学生创造性思维的萌芽需要教师一路的悉心引领和和小心呵护。譬如，学生在自主开发、制作模型后受到教师和同伴的及时鼓励和科学评价，将有利于今后其能力的持续性发展。具体做法如下：全班共分为8个合作小组进行自评互评，先由每个小组派出一名学生做评委，评委负责打分和点评。在比赛过程中，每个小组派1名学生做代表进行2-3分钟的模型介绍，要求语言清晰、表达流畅。8个评委根据打分规则：制作的模型大小合适、比例适当、实用美观、取材容易、操作方便、合作及效果等进行打分，然后评委对模型展示的各方面进行点评，点评内容包括展示模型的优缺点、讲解者的展示技能等。各小组学生可以对评委的点评作出解释、反驳等，充当观众的学生也可以发表自己的看法，这样每个学生都可以参与到评价活动中。学生在欢笑与讨论中不仅学到了知识，锻炼了能力，而且学生间的情感也进一步增强。教师在教学中借助模型制作有效实现主动探究和重要概念传递的“对接”，落实了课程要求和教学目标。科学探究不仅在教学形式上“很好看”，而且在实现教学目标上“很有用”。

3结束语

模型是学生学习科学知识的重要手段。为学生构建开放的学习环境，把模型的自主制作与开发看作是提供给学生多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的有效途径之一，意在改变学生单纯地被动接受知识的学习方式，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。同时，学生学习方式的改变也必将引起教师教学方式的改变、促进了教师的专业化发展。在生物学模型的自主开发过程中，教师将成为学生学习的促进者、组织者、指导者和合作伙伴，有利于建立新型的师生关系，为学校校本化课程的建设提供了丰富的资源。今后，引领学生在数学模型和概念模型的自主开发上还有待于教师进一步地大胆实践与尝试。