璺 雹 一一 ！ 生物学教学中的模型及模型构建 一Ｉ￣ＵＩＩ省射洪中学校江贤军 摘要：充分利用生物学中的模型资源 来促使学生学会用建模的方法分析、解决 物理模型的建构主要包括以下几个 步骤： 第一步：选定建构模型的对象，分组 三、生物教学中模型构建需注意的几 个环节 １．自觉反思。 问题，培养他们的科学探究能力和创新精 神，从而提高自身的科学素养。 关键词：生物学教学模型模型构建 收集相关资料，讨论分析模型的特征，初 步设计方案。 模型构建既需要学生理解模型设计 所依据的原理，也需要学生具备一定的操 美国《国家科学教育标准》把模型和 科学事实、概念、原理、理论列为科学主题 作为高中学生的基本科学探究能力。我国 高中生物学课标教材中也设置了不少模 型，将生物学的基本原理、过程以各种方 第二步：选择模型建构的材料。 第三步：针对材料细化方案中的各个步 第四步：按照分工制作各部分配件， 然后将配件组合。 作技能、逻辑推理能力和创新能力，尽可 能地抽取原型中主要的、本质的部分以模 型的方式进行表达。因此，模型构建是否 准确到位，除了认知教学外，学生的自我 反思与监控意识是需要教师着重引导的， 构建模型过程中。 的重点，并将构建、修改、分析、评价模型 骤，确定模型制作的实施过程和具体分工。 第五步：对照设计方案，处理细节以 这样才能使学生的自觉反思贯穿于整个 法进行模拟或简化。在生物教学中，充分 及修补存在的缺陷，完善模型。 利用这一资源可以增进学生对模型和建 模思想的理解，从而培养他们运用模型和 模型构建方法进行科学探究的能力。 一第六步：与其他各组交流比较，作出 合理评价。 ２．交流评价。 模型建构完成后，个人或小组相互之 间应进行交流评价，一方面可以取长补短， ２．概念模型的建构。 、生物学中的模型 概念模型的建构主要是体现各个概 使模型更具科学性与合理性；另一方面还 可以应用已有知识对自己和别人的模型的 可以提高自身的表达能力，培养思维的严 谨性，而且可以培养和发展团队协作精神。 ３．模型再建。 元的自我检测中提出了概念图。概念图就 优劣作出判断，阐明自己的理由。这样不但 高中生物学教材在用语言表述生命 念之间的关系，《分子与细胞》在第一个单 现象和生命活动规律的同时，经常提供相 应的模型。在生物学上，“模型”是指人们 为了某种特定目的而对认识对象所作的 是用概念、连接以及表示概念间关系的连 接词来组织和表征知识的工具。有时在概 符号（＋、一）加以说明。画概念图就是概念 种简化的概括性描述，这种描述可以是 念之间除了关系词之外，还有一些简单的 定性的，也可以是定量的；有的借助于具 过抽象的形式来表达。 １．物理模型。以实物或图画形式直观 对建构模型作出了交流评价后，学生 对模型的优缺点有了更加全面的了解。这 时，教师要适时鼓励学生根据其他同学、 老师的意见与自己的想法，对模型进行修 体的实物或其他形象化的手段，有的则通 模型建构的过程，大致有以下步骤： （１）首先确定主题，或复习章节。 （２）整理相关概念，梳理概念定义和 联系。 （３）将概念置于一定的位置，用箭头 连接。 （４）在连接之间用连接词表示关系。 地表达认识对象的特征，这种模型就是物 理模型。它包括天然模型和人工模型。 改或重新建构。 ４．模型应用。 ２．概念模型。通过分析大量的具体形 象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝 结在概念中，把各类对象的关系用概念与 出表达对象的主要特征和联系。 ３．数学模型。数学模型是用来描述一 个系统或它的性质的数学形式。 二、生物学教学中的模型构建 模型的建构可以加深学生对原理的 理解与掌握，但建构模型不仅仅是为了学 习，更重要的是为了将模型放到实践中去 题，这样才能体现模型的科学探究价值。否 总之，在教学中引导并关注这几个环 构建概念模型的另外一种形式就是 题复习课中使用。在复习过程中，可以引 建知识网络。 ３．数学模型的建构。 概念之间的关系来表述，用文字和符号突 构建某个章节纲要的知识体系，通常在专 进行检验反馈，应用模型解决一些具体问 导学生学习建立某个专题的知识纲要，构 则，建构模型就会成为工艺制作或做游戏。 节，不但有利于促使学生学会用模型构建 的科学方法来分析与解决问题，而且可以 培养学生的科学探究能力与创新精神，提 高自身的生物科学素养。 参考文献： 模型的建构在高中生物课程中的重 过程是一个探究过程，在这个过程中，人 们常常使用模型构建的方法，即建模法。 数学模型的建构一般主要包括五个 （１）模型准备——研究对象，提出问题。 要地位逐渐突显出来。生物学问题的解决 步骤： （２）模型假设——根据问题，提出假设。 （３）模型建立一一根据实验数据，用 适当的数学形式对事物的性质进行表述。 （４）模型的检验——通过进一步实验 所谓建模，就是要寻找变量之间的关系， 构建模型；然后依据模型进行推导、计算， 作出预测。建构模型是在原型的基础上从 的方法和过程各不相同。 １．物理模型的建构。 ［１］（美）国家研究理事会．美国国家 科学教育标准．１９９９：１２８—２１５ ［２］朱正威、赵占良．生物①分子与细 胞．２０１３（５）：５４ 具体到抽象的过程，不同类型的模型建构 或观察，对模型进行检验或纠正。 （５）模型的应用——通过建立的模型 对相关现象进行判断和预测。 ２０１５·１２ ［３］朱正威、赵占良．生物③稳态与环 境．２０１４（５）：６５
