模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的作用和意義-精選教育文檔

模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的作用和意義模型建構(gòu)是根據(jù)相似性原理通過模擬的方法制成研究對(duì)象的模型，用模型來(lái)代替被研究對(duì)象，模擬研究對(duì)象的實(shí)際情況，來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。模型建構(gòu)是生物學(xué)教學(xué)中一種能體現(xiàn)新課程改革理念的重要教學(xué)方法。而目前許多教師認(rèn)為課本中的模型建構(gòu)活動(dòng)并不是非做不可，這是實(shí)際教學(xué)時(shí)模型建構(gòu)活動(dòng)開展不夠的根本原因。事實(shí)上，在課程標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)將模型建構(gòu)提升為高中生物學(xué)課程的基本內(nèi)容之一，模型建構(gòu)的教學(xué)活動(dòng)并不是可有可無(wú)的。一、模型建構(gòu)在生物教學(xué)中的作用通過模型建構(gòu)，提高學(xué)生形象思維能力形象思維在學(xué)生的生物學(xué)習(xí)過程中起著極為重要的作用。如果學(xué)生對(duì)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、對(duì)特定條件下的生物現(xiàn)象和生理過程，在頭腦中沒有建立起正確的形象，就難以把文字?jǐn)⑹龊同F(xiàn)實(shí)過程有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，也就難以正確地進(jìn)行分析、推理、判斷等邏輯思維活動(dòng)。例如，如果學(xué)生頭腦中沒有建立起生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，就難以理解生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容和分析生物膜的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。有一些學(xué)生學(xué)不好生物，其概念對(duì)他們來(lái)說既神秘又玄妙，難以入門，重要原因之一，就是他們的頭腦中沒有形成正確的生物形象。要提高學(xué)生的形象思維能力，必須加強(qiáng)直觀教學(xué)，以豐富學(xué)生的表象儲(chǔ)備。由實(shí)驗(yàn)和觀察形成的表象最生動(dòng)、最具體、最真實(shí)，實(shí)驗(yàn)是形成生物表象的最有效途徑。由于生物學(xué)中很多研究對(duì)象直接用來(lái)實(shí)驗(yàn)很困難或者不可能，因而模型建構(gòu)成為生物學(xué)中一個(gè)重要的方法。因此，在中學(xué)生物教學(xué)中，要幫助學(xué)生輕松學(xué)習(xí)，教師應(yīng)當(dāng)通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模型建構(gòu)，培養(yǎng)和提高學(xué)生形象思維能力。通過模型建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在高中生物學(xué)教學(xué)中可以充分利用模型建構(gòu)的機(jī)會(huì)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的目標(biāo)。例如，必修l第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”第2節(jié)“課外制作——利用廢舊物品制作生物膜模型”，雖然教材中所給出的模型建構(gòu)都是經(jīng)典和較成熟的理論，但仍可利用這些素材作為基礎(chǔ)，通過深化來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神并豐富流動(dòng)鑲嵌學(xué)說，例如：在制作膜的模型過程中，可就如下問題進(jìn)行個(gè)性化的討論：①制作模型的選材還可以有哪些？②糖蛋白在膜的兩側(cè)都有分布嗎？③溫度的高低與膜的流動(dòng)性有關(guān)嗎？有怎樣的關(guān)系呢？上述問題，有的可以找出答案，有的沒有定論，但這些問題卻可以使學(xué)生在制作生物膜模型時(shí)，加深對(duì)生物膜學(xué)說的理解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。同時(shí)，制作的過程，也是學(xué)生根據(jù)自己所獲取的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新思維的過程。通過模型建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的建模思維和建模能力例如必修2模塊中減數(shù)分裂過程染色體的行為和數(shù)目的變化是這節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)，大多數(shù)教師在解決這個(gè)難點(diǎn)問題時(shí)更喜歡借助多媒體課件的演示來(lái)組織教學(xué)，其實(shí)我們可以通過建構(gòu)模型，弄清減數(shù)分裂過程中染色體變化的本質(zhì)特征，效果很理想。在教學(xué)第1課時(shí)結(jié)束后，教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們觀察教科書中的圖片，結(jié)合老師課堂上所講解的減數(shù)分裂的過程。以兩對(duì)同源染色體為例，用合適的材料在課外進(jìn)行建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型。教師要不失時(shí)機(jī)地提出相關(guān)問題：①染色體數(shù)目減半發(fā)生在什么時(shí)期？原因是什么？②減數(shù)第一次分裂結(jié)束時(shí)細(xì)胞中染色體有何特點(diǎn)？③減數(shù)第二次分裂過程染色體行為與有絲分裂異同點(diǎn)？④交叉互換對(duì)配子種類有何影響？⑤非同源染色體的自由組合對(duì)配子的種類又會(huì)產(chǎn)生怎么樣的影響？請(qǐng)同學(xué)們帶著相關(guān)的問題進(jìn)行模型建構(gòu)。第2課時(shí)學(xué)生小組展示模型構(gòu)建的成果，師生展開交流和研討，共同對(duì)學(xué)生的模型進(jìn)行修改、分析和評(píng)價(jià)，師生逐步歸納出規(guī)范的模擬模型。在此過程中，師生先討論得出上節(jié)課問題的答案后，教師提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)模型，找出減數(shù)分裂過程中染色體和DNA數(shù)目變化的規(guī)律。并引導(dǎo)學(xué)生將上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖。以上案例中模型構(gòu)建活動(dòng)強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂過程染色體變化規(guī)律的理解，再通過引導(dǎo)學(xué)生建立染色體和DNA數(shù)目規(guī)律性變化的數(shù)學(xué)模型，達(dá)到對(duì)減數(shù)分裂本質(zhì)深層次認(rèn)識(shí)的目的。這樣的教學(xué)活動(dòng)不僅幫助學(xué)生很好地解決了學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)問題，也很大程度上培養(yǎng)了學(xué)生的建模能力和建模思維，這對(duì)他們?nèi)蘸蟮膶W(xué)習(xí)有很大的幫助。在高中生物教學(xué)中恰當(dāng)運(yùn)用模型建構(gòu)，不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)提供直觀印象，也讓學(xué)生在自主探究、合作交流的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的發(fā)展有重要意義。二、模型建構(gòu)在生物教學(xué)中的意義有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣布魯納說：“學(xué)習(xí)最好的刺激乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣。”模型能把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，抽象的事物形象化，靜止的事物生動(dòng)化，抓住事物的本質(zhì)特征和生命的內(nèi)在規(guī)律，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的感性材料。學(xué)生在構(gòu)建模型中學(xué)會(huì)了知識(shí)，體驗(yàn)到了成功建模帶來(lái)的喜悅，提高了學(xué)習(xí)興趣。有利于培養(yǎng)學(xué)生思維能力學(xué)生若掌握了模型建構(gòu)，不僅能透徹地理解知識(shí)，也能使學(xué)生的認(rèn)知水平逐步從具體向抽象過渡，從感性思維上升到理性思維。模型透過現(xiàn)象揭示本質(zhì)，使一些重點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)化繁為簡(jiǎn)，使學(xué)生對(duì)知識(shí)理解更透徹。在模型建構(gòu)過程中，學(xué)生們獨(dú)立思考，訓(xùn)練了思維的獨(dú)立性；遇到問題時(shí)，快速尋找解決方法，鍛煉了思維的敏捷性；在協(xié)調(diào)模型的整體與局部的關(guān)系時(shí)，又促進(jìn)了思維整體性的發(fā)展。有利于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力建構(gòu)主義認(rèn)為：“知識(shí)是通過主體積極建構(gòu)獲得的，是根據(jù)原先認(rèn)知結(jié)構(gòu)主動(dòng)地和有選擇性地知覺外在信息，建構(gòu)當(dāng)前認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程，而不是被動(dòng)的接受外在信息?！睆?qiáng)調(diào)認(rèn)知是一個(gè)過程，學(xué)生必須參與到知識(shí)建構(gòu)中。模型建構(gòu)就是教師引導(dǎo)學(xué)生在一定的情境中通過自己動(dòng)手去建構(gòu)、不斷修改、完善模型，讓學(xué)生在做中去探索、交流、學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。有利于培養(yǎng)學(xué)生探究能力蘇霍姆林斯基認(rèn)為：“讓學(xué)生體驗(yàn)到一種自己在親自參與掌握知識(shí)的情景，乃是喚起青少年特有的對(duì)知識(shí)的興趣的重要條件?！蹦Ｐ吞峁┝诉@種教學(xué)情境，在建構(gòu)模型時(shí)，學(xué)生需要確定研究對(duì)象，設(shè)置已知和未知，選擇合適的研究方法，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目茖W(xué)性和準(zhǔn)確性，在親歷思考和探究中完成知識(shí)體系的構(gòu)建，領(lǐng)悟到科學(xué)探究的方法。因此，利用模型進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生置身于探索科學(xué)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的活動(dòng)中，培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。有利于培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作能力在模型建構(gòu)中，教師通過設(shè)置情境來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索，讓學(xué)生獨(dú)立思考、自主建構(gòu)，同時(shí)開展生生間、師生間等多種交流活動(dòng)。通過交流合作使學(xué)生從不同層面去思考問題，對(duì)自己和他人的成果進(jìn)行反思，在合作交流中相互啟發(fā)、相互促進(jìn)、共同發(fā)展，培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和參與意識(shí)。有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力陶行知說：“只有民主才能解放最大多數(shù)人的創(chuàng)造力，而且使最大多數(shù)人之創(chuàng)造力發(fā)揮到最高峰。”模型構(gòu)建是學(xué)生在民主的