王杰鋒

摘 要：新課程實(shí)施是新一輪課程改革能否取得成功的關(guān)鍵，教師作為新課程的實(shí)施者，應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，重視模型思維和建構(gòu)模型能力的培養(yǎng)，創(chuàng)造性地使用教材，設(shè)計(jì)適合學(xué)生自主建構(gòu)模型的教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、探索，讓學(xué)生在模型建構(gòu)的過程中學(xué)習(xí)、發(fā)展。本文首先闡述生物教學(xué)模型建構(gòu)對學(xué)生能力培養(yǎng)的作用，隨后對高中生物教學(xué)中建立血糖平衡模型的教學(xué)設(shè)計(jì)策略和方法進(jìn)行了相關(guān)探討分析，以此激發(fā)學(xué)生對生物的學(xué)習(xí)興趣，加深對血糖調(diào)節(jié)知識(shí)的掌握和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高中生物；教學(xué)設(shè)計(jì)；血糖平衡；模型設(shè)計(jì)

隨著科技和教育的發(fā)展，模型和模型方法在高中教育教學(xué)中的作用也越來越大，美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》把模型和科學(xué)事實(shí)、概念、原理、理論并列為科學(xué)主題的重點(diǎn)，并將構(gòu)建、修改、分析、評(píng)價(jià)模型作為高中學(xué)生的基本科學(xué)探究能力。我國《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》依據(jù)國際科學(xué)教育的發(fā)展把模型方法列為基礎(chǔ)知識(shí)的范疇，明確提出“要讓學(xué)生領(lǐng)悟生物科學(xué)理論或模型的科學(xué)美”，并把它規(guī)定為高中學(xué)生必須掌握的科學(xué)方法之一。在人教版必修模塊中安排了多個(gè)模型建構(gòu)的內(nèi)容。在新課程理念下，教師在教學(xué)過程中若能用好模型建構(gòu)方法，對實(shí)現(xiàn)新課程目標(biāo)、提高生物科學(xué)素養(yǎng)會(huì)有很大幫助。下面將對高中生物教學(xué)中建立血糖平衡模型的教學(xué)設(shè)計(jì)方法策略進(jìn)行探討。

一、生物教學(xué)模型建構(gòu)對學(xué)生能力培養(yǎng)的作用

培養(yǎng)創(chuàng)新能力生物學(xué)上的很多問題，有的可以找出答案，有的卻沒有定論，但這些問題卻可以讓學(xué)生在制作模型時(shí)，加深對這些知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。模型建構(gòu)的過程，也是學(xué)生根據(jù)自己所獲取的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的過程。因此，在高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)該充分利用模擬實(shí)驗(yàn)及建構(gòu)模型的機(jī)會(huì)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

培養(yǎng)建模思維和建模能力建模思維是學(xué)生所認(rèn)識(shí)到的關(guān)于建立模型及進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)必需的理論、概念、原則、方法等方面的知識(shí)。而建模能力是在建模思想的指導(dǎo)下，綜合建立模型，進(jìn)行知識(shí)或技術(shù)創(chuàng)新所必需的知識(shí)、理論、技能，最終達(dá)到建立模型，完成創(chuàng)新過程的能力。在進(jìn)行高中生物學(xué)教學(xué)時(shí)應(yīng)充分利用模擬實(shí)驗(yàn)和建構(gòu)模型的內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的建模思維和建模能力。在血糖調(diào)節(jié)課程學(xué)習(xí)中，“建立血糖調(diào)節(jié)模型”活動(dòng)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，通過教師的組織和引導(dǎo)，學(xué)生對血糖的調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行模擬，建構(gòu)、不斷修正動(dòng)態(tài)的物理模型，再建構(gòu)抽象的血糖調(diào)節(jié)的圖解式概念模型，從而深入理解血糖調(diào)節(jié)的機(jī)制，更好地理解體內(nèi)激素對生命活動(dòng)進(jìn)行的調(diào)節(jié)。再通過與實(shí)際生活相聯(lián)系，利用構(gòu)建的模型分析低血糖、高血糖和糖尿病出現(xiàn)的原因，了解正確的防治措施，確立健康的生活方式。

二、高中生物教學(xué)中建立血糖平衡模型的教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1確立原型，對原形進(jìn)行分析

要構(gòu)建一個(gè)概念模型，首先要確立原型，可以通過復(fù)習(xí)與原型相關(guān)的已學(xué)知識(shí)或是提供新的問題情境或是提供與原型相關(guān)資料等方式引入原型，并確訂與概念模型構(gòu)建密切相關(guān)的原型的核心概念。對原型進(jìn)行分析，整理與核心概念相關(guān)的名詞或概念。引導(dǎo)學(xué)生熟悉所構(gòu)建對象的規(guī)律、原理及其內(nèi)在聯(lián)系，選擇好最能反映規(guī)律、原理、環(huán)節(jié)的關(guān)鍵詞或核心詞，或通過物理模擬活動(dòng)對所構(gòu)建對象的顯著特征、過程要點(diǎn)、變化規(guī)律進(jìn)行簡化、模式和形象化處理，以便突出構(gòu)建對象的顯著特征，羅列出與其顯著特征最為密切的關(guān)鍵詞或核心詞，反復(fù)推敲關(guān)鍵詞或核心詞之間的相互關(guān)系以及與核心概念之間的關(guān)系。

2.2構(gòu)建概念模型，簡化復(fù)雜知識(shí)

概念模型的構(gòu)建可以使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，不僅能高效反映知識(shí)之間縱橫交錯(cuò)的復(fù)雜關(guān)系，而且也使“看不見、摸不著”的思維過程可視化，有利于學(xué)生的知識(shí)遷移，極大地提高了學(xué)生的理解能力和記憶能力，從而將對知識(shí)的認(rèn)識(shí)提到了一個(gè)新的高度，還可以體現(xiàn)構(gòu)建者的科學(xué)思維過程血糖調(diào)節(jié)是一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，且與人體健康有密切的聯(lián)系，但這一內(nèi)容既“看不見，摸不著”，又極為復(fù)雜。故教材中安排了一個(gè)“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”活動(dòng)，意在引導(dǎo)學(xué)生更好地理解人體內(nèi)血糖的調(diào)節(jié)過程，并理解激素如何對生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生初步了解建構(gòu)概念模型的基本方法和意義。目前看到的不少教學(xué)設(shè)計(jì)和案例中，大多把主要精力放在模擬活動(dòng)上。事實(shí)上，在模擬活動(dòng)后，根據(jù)活動(dòng)中的體驗(yàn)，構(gòu)建圖解式概念模型才是本活動(dòng)的重點(diǎn)。血糖調(diào)節(jié)一課中，筆者在介紹胰島、胰島A細(xì)胞和胰島B細(xì)胞及分泌的激素、作用后，和學(xué)生一起通過模型建構(gòu)理解“胰島素和胰高血糖素調(diào)節(jié)血糖平衡的過程”。請一組同學(xué)利用事先做好的“糖卡、胰島素卡、胰高血糖素卡”示范，接著全班同學(xué)分組活動(dòng)，依次探究飯后半小時(shí)及運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體是怎樣恢復(fù)正常血糖水平的，并用卡片進(jìn)行演示。通過構(gòu)建動(dòng)態(tài)的物理模型，學(xué)生根據(jù)活動(dòng)中的體驗(yàn)，構(gòu)建出了圖解式概念模型，通過各組代表交流最后總結(jié)歸納。通過模擬構(gòu)建，學(xué)生對血糖的調(diào)節(jié)有了更深的理解。利用這一概念模型，學(xué)生學(xué)會(huì)了分析一些涉及到血糖變化的生理現(xiàn)象。通過構(gòu)建概念模型，將復(fù)雜的生理過程簡化，不但有利于識(shí)記，還能培養(yǎng)分析、綜合、概括的能力，學(xué)會(huì)把看似復(fù)雜的知識(shí)進(jìn)行整理，找到相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系，提高靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。

2.3評(píng)價(jià)并完善模型

課堂上讓2—3位學(xué)生展示自己設(shè)計(jì)并建構(gòu)的概念模型，其他學(xué)生共同評(píng)價(jià)，然后教師進(jìn)行總評(píng)。也可讓學(xué)生自己利用初步建起來的概念模型，對原型進(jìn)行回顧、梳理，如發(fā)現(xiàn)存在錯(cuò)誤、疏漏之處，則進(jìn)而進(jìn)行完善。往往再進(jìn)一步深刻反思，會(huì)激發(fā)出更好的思路和創(chuàng)意，有可能對構(gòu)建起的概念模型作很大的改動(dòng)或重新構(gòu)建。概念模型的建構(gòu)不僅有助于學(xué)生對知識(shí)的梳理和知識(shí)體系的建立，而且可有效地發(fā)展新課標(biāo)所倡導(dǎo)的學(xué)生自主探究、合作與批判、反思與創(chuàng)新等能力。需要指出的是，概念模型是高度抽象的模型，在研究時(shí)，一開始可能很難把其中的要素全部抽取出來，需要經(jīng)過反復(fù)的研究和思考才能得到合理的模型。教師在最初的組織教學(xué)中不要怕耽誤上課時(shí)間，要有足夠的耐心引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，教會(huì)學(xué)生如何提取有用概念，如何概括概念間的相互關(guān)系，即教會(huì)學(xué)生構(gòu)建概念模型的方法。實(shí)際教學(xué)中會(huì)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一段時(shí)間的引導(dǎo)，學(xué)生構(gòu)建概念模型的速度和質(zhì)量會(huì)明顯提高。

三、結(jié)語

總之，模型方法的精髓乃是體現(xiàn)在探索與發(fā)現(xiàn)之中，不親身經(jīng)歷這些探索，很難發(fā)現(xiàn)其中的要素與關(guān)鍵之所在。我們應(yīng)該根據(jù)新課程改革的要求，積極開展構(gòu)建模型教學(xué)，通過變式訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生自覺運(yùn)用模型方法理解和交流他們的學(xué)習(xí)，形成一個(gè)自動(dòng)化的過程，使學(xué)生在具體的操作或運(yùn)用中獲得科學(xué)知識(shí)和提高探究學(xué)習(xí)能力。

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（作者單位：貴州省黔西南州晴隆縣第二中學(xué)）