如何将模型建构应用在高中生物教学中
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/22 23:59:06
如何将模型建构应用在高中生物教学中
如何将模型建构应用在高中生物教学中
如何将模型建构应用在高中生物教学中
建构模型的方法,是高中课程标准和教材对学生提出的高于初中水平的科学方法和探究能力的要求,在高中阶段生物学课程的学习中,学生会陆续接触到物理模型、概念模型和数学模型等模型的建构,对模型方法会有比较全面的学习和了解.高中生物学课程中的模型建构活动,其主要价值是让学生通过尝试建立模型,体验建立模型中的思维过程,领悟模型方法,并获得或巩固有关生物学概念.如何进行模型建构的教学呢?
一、建构物理模型,使知识形象化、直观化
以实物或图画形式直接表达认识对象的特征,这就是物理模型.教材中最著名的就是沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型.
让学生自己动手建立真核细胞的模型,教材中并没有指定具体的材料用具,列出详细的活动步骤,这样给学生发挥各自的创造潜能留出了充分的空间,也为教师的创造性教学留出了空间.在学习完细胞的结构和功能的基础之后,让学生分学习小组课外分别制作动植物细胞的模型.学生完成后,在课堂上让每组展示各自的模型并讲解每一个结构所选材料代表的结构及怎样体现它功能的原因.制作模型中存在的问题让其他组同学找出并给出更好的建议.这样就有助于增强学生对细胞这一微观结构的感性认识、理解相关理论内容,而且可以激发其求知欲望.
通过这第一次模型构建,充分发挥学生积极性、主动性和创造性,按照学生自己的思路,自主动手,相互协作,在制作过程中把握细胞模型的科学、环保、准确等原则,领悟细胞结构与功能特点、体验成功的快乐,更好地掌握细胞的结构,构建知识网络,活化了抽象知识.生物膜的流动镶嵌模型、DNA分子的双螺旋结构模型、制作生态缸等我都尝试着让学生构建,也都取得了良好的效果.
二、建构概念模型,梳理知识间内在关系
概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物的本质特征的模型.我们很多学生都存在这样的问题：课本中的单个知识点都掌握得很好,但是在做综合题时总有很多的“想不到”,究其原因是不能迅速地把相关知识联系起来,而构建概念模型可以改变这一状况.
生物教学中,复习课质量主要取决于教师能否有效地归纳和总结已授课程.实际上,在复习课上,依据知识之间的内在关联构建概念模型能够实现有效地归纳和总结已授课程的目标.这样构建的概念模型有助于学生把握生物知识之间的内在联系,达到融会贯通的学习效果.生物教学的主要内容在于阐述生命运动的形式及规律,而生命运动属于自然界中最为复杂的运行形式,只有将其纳入一个系统或者模型之内才能真正地理解其中各元素的联系.因此,在生物教学实践中,按照教学思路将知识循着一条主线贯穿在一起,有助于学生基于宏观角度把握知识点,同时正确理解知识点之间的联系与区别,达到事半功倍的教学效果.
三、建构数学模型,揭示问题本质
数学模型是指用来描述一个系统或它的性质的数学形式,如有丝分裂过程中DNA含量变化曲线、酶的活性随pH变化而变化的曲线、同一植物不同器官对生长素浓度的反应曲线、孟德尔豌豆杂交实验中9：3：3：1的比例关系等.数学模型建构的一般步骤为：观察研究对象,提出问题→提出合理的假设→根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步的实验或观察等对模型进行检验或修正.在教学中可以以人教版《稳态与环境》模块《种群数量的变化》一节中“建构种群数量增长的模型”为例,引导学生建构出Nn=2n的数学模型,然后再画出曲线图,在此基础上建构理想状态下“J”型种群增长的数学模型Nt=N0λt,以此锻炼学生建构数学模型的能力.
同时,通过科学与数学的整合,有利于培养学生简约、严密的思维品质.通过构建数学模型,有利于学生对知识的理解和掌握,也使学生认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示,很好地培养了学生的逻辑思维能力.
模型构建已经成为当前高中生物教学的内容之一,在某种程度上讲,模型构建和理解模型是学生理解和掌握生物学知识的有效工具.可见,模型构建在高中生物教学中发挥着重要作用,高中生物教师要在意识到此点基础上,有效地利用这一教学方法.