高中生物学教学具象化实物模型构建运用分析

福建省永安市第三中学高中校 廖 璘

学生进入高中阶段所接触到的生物学知识越发抽象，仅凭课本中的文字描述及有关插图，很难充分消化并运用知识，给学生的生物学学习带来了极大的难度，甚至拉低了学生对生物学学科的学习欲望。而如何更好地开展生物学教学，帮助学生理解并掌握生物学知识，成了当前高中生物学教师所普遍面临的一个重要问题。在这样的情况下，教师有必要就具象化实物模型构建的教学方式进行合理的运用，以切实改变这一局面，借助实物模型的构建，来提高学生的学习能力，促使其能联系教材，达到更好的学习效果。

一、具象化实物模型概述

具象化实物模型是一个相对复杂的概念，所谓具象化就是将原本抽象的事物通过具体的形象表达出来，是相对抽象化而存在的一个概念，实物则在于其依赖于实际物质而构建，具备一定的形态，而模型则是根据物质的基本形态进行的一个模仿过程，可以视为对物质形态的一种复制。因此综合来看，具象化实物模型就是依据对象物质基本形态，借助于已有实际物质，针对对象所进行的一种模仿或创造性修改所产生的物体，从而将原本抽象的物质形态或者结构，得以具体化，更为直观地展现在人们面前。

二、高中生物学教学具象化生物模型构建原则

（一）具体形象的原则

在高中生物学教学中，具象化实物模型构建的主要目的是便于开展教学活动，帮助学生理解并掌握有关生物学知识，因此其实物模型的构建必须具体形象，能切实反映出实际物质的特点，从而让学生能根据模型的外观形象特点，对实际物质的结构特点产生深刻认识，提高高中生物学的教学效果。

（二）真实统一的原则

具象化实物模型的构建必须真实统一、符合实际，模型的外观尺寸及比例等数据，必须以物质原有的结构特点及形态特征为基础进行构建，从而实现对原有物质的真实模仿，即便出于教学需要在构建模型的过程中，采用简化、艺术化的方式来对模型进行处理，也不应以牺牲模型的真实统一为代价。

（三）简单便捷的原则

高中生物学教学时间本身并不充裕，这就使得在课堂教学中留给具象化实物模型构建的时间少之又少，实物模型作为辅助性质的教学工具，其模型的构建应当能在一个相对合理的时间内完成，不应过多地占用课堂教学时间，这就要求具象化实物模型的构建应当简单便捷，能根据现有的材料快速构建，对教学无益的、不必要的复杂步骤应当省去，以更好地降低具象化实物模型构建难度，提高学生对模型的理解。

三、高中生物学教学具象化实物模型运用分析

（一）构建静态模型，提升生物学认知

高中生物学涉及较多抽象和微观的生物学名词，如染色体、胰岛素等概念名词，还有一些诸如肽键、细胞骨架等结构性名词，若直接通过课本及插图进行教学，学生很难对这些抽象观念和微观概念有清晰的认识，学生虽然可以通过死记硬背的方式牢记概念，但是无法理解，也就很难对这些生物学名词有清晰的认识。教师此时就可以组织学生构建静态化的实物模型，让学生联系课本内容，根据课本中的插图，借助相应的材料来构建实物模型，事先对这些微观、抽象的概念进行具体化的展示，从而更好地开展教学活动。

例如，在进行“DNA分子结构”这一课的教学时，教师就可以组织学生进行DNA双螺旋结构模型的构建，借助牙签、泡沫球、水彩笔等材料替代DNA分子结构中的碱基、脱氧核糖等进行替代，并将其组合成为一个系统性的整体，扭转成为双螺旋结构的状态，反馈出DNA分子结构的真实状态。而后教师引导学生仔细观察模型，便可清晰地认识到DNA双螺旋结构是由两条反向平行的长链盘旋而形成的，并提升学生对碱基、脱氧核糖等基本结构的认识，促使学生能掌握DNA的分子结构特点，顺利完成本节课的教学目的。

（二）构建动态模型，还原生物学现象

高中生物学中的许多生物学现象都是动态变化的过程，如光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成等都是动态变化的，同时也是微观层面上的生物学现象，仅凭肉眼很难对这些现象有清楚的观察，也就难以有效了解这些生物学现象，此时就需要教师引导学生构建动态化的模型，来准确地还原这些生物学现象，通过模型的设计、构建、演示来反馈出生物学现象的规律，从而让这一过程变得更加直观和生动，提高学生对有关生物学原理的认知与理解，提高课堂教学效果。

例如，在进行“基因指导蛋白质合成”这一课的学习时，蛋白质的合成就属于一个动态化的过程，涉及翻译和转录两个教学难点，其中翻译涉及基因、核糖体、mRNA、tRNA等微观物质，转录过程则与DNA的复制有相似之处，可通过类比进行教学。教师若是仅通过多媒体展示的方式来进行演示，学生虽然可以理解，但是容易忘记，而通过建模并演示的方式，学生能亲身参与其中，通过对模型的拆分与再组合，不仅可以让学生充分了解到蛋白质合成中有关物质的变化，还能让学生了解到基因是如何对蛋白质的合成进行指导的，促使学生对这一动态过程有更为清晰的认识，形成深刻的记忆。

（三）构建概念模型，明确生物学规律

概念模型主要是在流程图的作用下，对相关生命活动或者具体机理进行说明，或是对某些事实、概念进行阐述。在高中生物学中，会涉及较多的抽象概念，仅凭讲授活动无法让学生深刻认识到有关概念的含义，也难以明确其中的生物学规律，此时教师就应当组织学生通过概念模型的构建来加深学生对某些概念的认识，从而培养学生基本的逻辑思维能力，促使其能由现象到本质地对有关生物学问题进行探究，掌握相关生物学活动规律，提高其生物学学习能力。

比如，在进行“ATP的主要来源——细胞呼吸”这一课的学习时，教师可组织学生开展一个“酵母菌细胞呼吸的方式探究”这样的教学实验，对细胞呼吸的模型进行构建。实验过程中，教师要注重问题的引导，通过“锥形瓶中除了酵母菌以外，还有什么？”“无氧条件如何进行控制并改善？”等问题的提出，促使学生能对这些问题进行思考。学生可能会认为瓶子里是酵母菌的培养液，但是不明白培养液的具体成分，可能会了解到需要无氧环境，但是不清楚无氧环境如何控制。而通过细胞呼吸模型的构建，则能帮助学生了解到酵母菌细胞是如何呼吸的、会产生怎么样的物质和变化，促使学生能对细胞呼吸这样一个概念产生深刻的认识，让学生明白细胞通过呼吸作用产生ATP，并释放能量，供机体活动之用，而细胞呼吸的强度又会受到环境因素的影响。在这样概念模型的引导下，学生便可实现对这部分内容的高效学习，形成科学的思维，充分了解有关生物学的概念。

四、结语

综上所述，高中生物学所囊括的知识抽象性较强，不仅学生的整体学习难度较大，学生也缺乏基本的学习兴趣，为切实改善这一状况，提高学生的学习能力，教师在进行生物学教学的过程中，应积极对具象化实物模型的构建进行运用，根据具体的生物学知识，组织学生借助相应材料进行实物模型的构建，从而将原本抽象、微观的物质变得具象化，让学生能更为直观地进行观察和对比，掌握相关生物学知识。教师可借助静态模型、动态模型、概念模型的构建，来完成相应的教学目标，降低学生的学习难度，提高课堂教学效果。