章丹華

摘 要： 模型方法是人們認(rèn)識自然界的一種重要方式，也是理論思維發(fā)展的重要方式。本文以解決在教學(xué)實(shí)踐中學(xué)生學(xué)習(xí)生物的困惑為出發(fā)點(diǎn)，深入思考，積極探索，嘗試運(yùn)用模型建構(gòu)的方法解決有關(guān)生物學(xué)問題，從而提升課堂效益，發(fā)展學(xué)生思維，提高學(xué)生能力，進(jìn)而提高課堂教學(xué)有效性。

關(guān)鍵詞： 高三生物復(fù)習(xí) 建構(gòu)模型 有效教學(xué)

在高三生物復(fù)習(xí)課中，大家可能經(jīng)常會(huì)遇到學(xué)生提出這樣的問題：“老師，生物應(yīng)該怎樣學(xué)，那么多的概念怎么記？”“做生物題時(shí)能不能也像數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科那樣有規(guī)律可循？”針對以上問題，筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際，認(rèn)為產(chǎn)生這些問題的原因之一是我們在教學(xué)過程中忽略了生物學(xué)模型的存在；忽視了教給學(xué)生運(yùn)用模型理解生物學(xué)概念、運(yùn)用模型解題的方法。下面筆者談?wù)勛约涸诮虒W(xué)中的幾點(diǎn)做法。

一、運(yùn)用模型建構(gòu)方法進(jìn)行概念的有效教學(xué)

對于概念的學(xué)習(xí)，模型建構(gòu)是最直接最有效的教學(xué)途徑之一。下面以“動(dòng)作電位”的概念教學(xué)為例加以說明。

1.模型建構(gòu)

“動(dòng)作電位”是一個(gè)比較抽象的概念，學(xué)生難以真正理解。那么在教學(xué)中如何突破這個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容呢？筆者認(rèn)為要想從本質(zhì)上解決這類問題就必須從其來源解決，教學(xué)時(shí)可以先讓學(xué)生思考“用適宜強(qiáng)度的電刺激刺激神經(jīng)纖維的某一位點(diǎn)后（如圖1），電表指針的偏轉(zhuǎn)情況如何變化？”這個(gè)問題，建構(gòu)動(dòng)作電位產(chǎn)生模型。學(xué)生根據(jù)相關(guān)信息可以構(gòu)建出如圖2的動(dòng)作電位產(chǎn)生模型。

2.模型分析

建構(gòu)上圖2中的模型后，教師再接著對該模型進(jìn)行描述，分析a、b、c、d分別屬于極化狀態(tài)、去極化、反極化和復(fù)極化過程，以及產(chǎn)生a、b、c、d的原因分別為K外流、Na內(nèi)流、Na內(nèi)流、K外流，從而讓學(xué)生理解動(dòng)作電位這個(gè)概念。

3.模型轉(zhuǎn)換

通過模型建構(gòu)和分析的過程，學(xué)生對“動(dòng)作電位”這個(gè)概念會(huì)有比較充分的認(rèn)識，但還有部分學(xué)生可能會(huì)問為什么動(dòng)作電位的起點(diǎn)是負(fù)值？為了解決學(xué)生心中的這個(gè)疑慮，讓學(xué)生對動(dòng)作電位有更深的理解，教學(xué)時(shí)可以將模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，比如，讓學(xué)生思考，如果將圖1中的兩個(gè)接線柱連接的導(dǎo)線位置對調(diào)，圖2會(huì)有何變化？

學(xué)生通過分析指針偏轉(zhuǎn)方向與電位變化的關(guān)系可以得出如圖3的模型。通過對模型的轉(zhuǎn)換，能讓學(xué)生明白靜息電位實(shí)際上是測膜內(nèi)的電位，所以靜息電位為負(fù)電位。此外，教師可以繼續(xù)讓學(xué)生思考，如果將圖1中的兩個(gè)電極都接在膜外，電表指針的偏轉(zhuǎn)情況又將如何？學(xué)生通過思考，教師加以引導(dǎo)和分析，可以得出如圖4的模型。

4.模型應(yīng)用

一般而言，命題主要是命題者根據(jù)自己頭腦中選擇的一個(gè)理想化的生物學(xué)模型，再結(jié)合某些生物學(xué)事實(shí)，給出已知條件，并提出問題[1]。而解題過程就是還原生物模型的過程，學(xué)生若能正確建立生物模型，很多問題就可以迎刃而解，從而極大地提高解題效率。這種思維模式在近幾年的高考中均有體現(xiàn)，本文不再一一舉例。

綜上所述，在生物核心概念教學(xué)中，如果能夠較好地結(jié)合課本上各種模型進(jìn)行講解，有目的地進(jìn)行模型構(gòu)建分析、重建，以及嘗試進(jìn)行同一模型不同表達(dá)形式或不同模型間的轉(zhuǎn)換，就能加深學(xué)生對概念的理解和應(yīng)用，還可以掌握通過模型構(gòu)建解決實(shí)際問題的科學(xué)探究方法。

二、運(yùn)用模型建構(gòu)方法梳理知識間內(nèi)在關(guān)系

在高考中，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用相關(guān)知識解決相關(guān)問題，所考查的試題往往綜合性比較強(qiáng)，這就要求教師和學(xué)生在高考復(fù)習(xí)中，能對知識進(jìn)行梳理，理清知識與知識之間的內(nèi)在關(guān)系，那么如何才能將知識有效梳理，形成完善的知識網(wǎng)絡(luò)呢？筆者通過課堂實(shí)踐，認(rèn)為圍繞模型組織教學(xué)更有利于學(xué)生掌握核心概念，理解重點(diǎn)知識，建立知識聯(lián)系，完善知識網(wǎng)絡(luò)。下面以概念模型為例加以說明，具體如下。

概念模型是指以文字表述抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型[2]。例如，在細(xì)胞的生命歷程專題復(fù)習(xí)時(shí)，我們可以建構(gòu)如下概念模型。

上述概念模型以“細(xì)胞增殖”為核心概念，以輻射的方式將“有絲分裂”、“減數(shù)分裂”、“細(xì)胞凋亡”、“細(xì)胞的分化、癌變和衰老”等內(nèi)容有機(jī)組織在一起，以這個(gè)概念模型的形式開展教學(xué)，可以幫助學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞的整個(gè)生命歷程，同時(shí)將相關(guān)知識點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞生命歷程的相關(guān)知識全方位、多角度的認(rèn)識。

三、運(yùn)用模型建構(gòu)方法提高解題能力

例如，有關(guān)細(xì)胞增殖的題目有很多，但只要我們掌握了染色體的行為變化模式圖很多問題就可以迎刃而解。以減數(shù)分裂為例，整個(gè)減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化可以用下面的這個(gè)模型表示。

有了上述模型，我們可以用來解決減數(shù)分裂過程中有關(guān)的染色體數(shù)目、DNA數(shù)目、染色單體數(shù)目、同源染色體數(shù)目、染色體組的數(shù)目、染色體和DNA的比值關(guān)系、生物的變異類型、孟德爾定律發(fā)生的時(shí)期、DNA復(fù)制的相關(guān)問題、異常配子的形成問題等。

綜上所述，利用模型方法解題，有助于學(xué)生展開思維，理清思路，迅速把握題目的已知和未知條件；有助于學(xué)生看清題目所要考的核心知識，對題目進(jìn)行歸類，能舉一反三，而不至于陷入題海中產(chǎn)生無助感。

總之，生物學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)突出生物學(xué)科的特色，課堂中多出示模型解釋生物學(xué)事實(shí)，多運(yùn)用模型方法解決有關(guān)生物學(xué)問題，從而提升課堂效益，發(fā)展學(xué)生思維，提高學(xué)生能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]于梅.在新課標(biāo)實(shí)施中切實(shí)加強(qiáng)模型方法的教育.中學(xué)生物教學(xué)，2007，3.

[2]張亞能.簡析模型構(gòu)建在生物教學(xué)中的應(yīng)用.隴西鞏昌中學(xué).