模型構建在初中生物教學中的應用研究獲獎科研報告

模型構建在初中生物教學中的應用研究獲獎科研報告摘

要：新時期的教育教學中常使用模型構建法幫助學生快速建立思維模型，將抽象化概念化的復雜知識通過模型構建，實現(xiàn)由抽象思維向具體思維的過渡。生物學科在教學過程中素有“理科中的文科”之稱，原因就在于其龐大的知識背誦量，與關聯(lián)性相對較弱的系統(tǒng)性。幾乎每節(jié)新課教師都會提出新的名詞，而學生要充分理解其中抽象的理論與復雜的模型就會稍顯吃力。本文將以初中生物教學為例，集中圍繞如何通過使用模型構筑法提高教學效率展開討論，為廣大教師提供新的教學思路。

關鍵詞：初中生物教學;物理模型構筑

生物學的知識相對瑣碎，關聯(lián)性不強，難以完美的構成一個知識系統(tǒng)，這其中以大量的專有名詞最讓學生苦惱。大部分的專有名詞只在與之相對應的課題里發(fā)揮作用，脫離相應課題則失去了這一概念的意義。且，這些概念都想對抽象，理解起來則考驗到學生的理解與消化吸收能力，對于理解能力較弱的學生，只能依靠大量的死記硬背來完成課業(yè)的學習，一定程度上限制了學生的自主學習能力，抑制了學生的學習興趣。其實，教師在教學過程中沒必要一成不變以書本為核心教學，借助多媒體動畫演示或實物模型讓學生親自參與到學習過程中，更有利于學生充分理解概念，同時激發(fā)學習興趣，調動學生的學習積極性。

1.模型構建教學法

1.1什么是模型構建教學法

所謂的模型構建教學法，即通過研究模型來揭示事物的數(shù)理知識，通過現(xiàn)實世界中常見的“玻璃球”、“泡沫板”演示肉眼看不見的微觀粒子或物質，將抽象的、概念的東西以宏觀的表現(xiàn)手法，直觀地展現(xiàn)給學生。[1]

1.2模型構建教學法的特點

（一）直觀性：模型構建法最顯著的特點是其直觀性。教師可以通過多媒體動畫演示教學將數(shù)理原理通過動畫的圖形變換演示出來，有助于學生快速在腦中形成建模，省去理解與反饋的復雜過程。相比傳統(tǒng)教學的文本理解概念，模型構筑法通過將視覺與聽覺結合的方式進行教學，極大的減輕了學生的理解壓力。

（二）實踐性：學生可以通過構筑的物理模型近距離觀察與親手操作模型變化，“眼過千遍不如手過一遍”，學生通過親身實踐能更快掌握其變化規(guī)律，理解變化的概念。同時，通過實踐操作，能在學生腦海中形成牢固的印象，相比背誦記憶更能輔助學生記憶。

（三）簡潔性：物理模型構筑能將復雜的問題簡化，變換成方便學生理解的模型圖，將抽象的復雜的變化過程通過模型的演示變化簡化，突出重點與難點，方便學生記憶要點。

2.模型構建教學法在初中生物教學中的思考

（一）利用物理模型構建的主觀性教學：例如在講解“心臟的結構和功能”一章中，教師可以利用簡易的透明水球模擬心臟儲存血液的兩個心室與心房，水球內用單向薄片隔開，以此模擬隔離心室與心房的房室瓣和隔離心室與動脈的動脈瓣，分別用不同顏色的導管模擬主動脈、肺動脈、主靜脈與上下腔經(jīng)脈，通過向不同的導管注水模擬血液經(jīng)過心臟時的情景，讓學生近距離觀察與親手操作。

學生能夠借此理解心臟的構成形狀——上房下室、瓣膜的單向導向作用防止倒流、血液由上下腔靜脈與主靜脈涌入心臟的心房，經(jīng)過瓣膜涌入心室，再經(jīng)過主動脈與肺動脈涌出。學生能通過近距離觀察物理性，快速在腦中進行復刻模型建立，將抽象思維轉化為具體思維，促進學生對知識的理解與吸收，激發(fā)學生的學習探索精神。

（二）利用物理模型構建的實踐性教學：例如在講解“細胞的結構和功能”一章時，如果單純以光學顯微鏡要求學生觀察細胞，并不能將微觀的知識宏觀化。教師可以提前要求學生準備“果凍粉”、“葡萄”、碗，等道具，親自在課堂上展開實驗，制作一個動物細胞的模型，并親自指出“細胞膜”、“細胞質”、“細胞核”分別是什么，并講講和植物細胞的區(qū)別。讓學生親自動手可以激發(fā)學生的學習興趣，相比傳統(tǒng)教學，此處利用模型構筑法，讓學生親自動手實踐，切身參與到細胞的模型建立，將微觀角度的知識宏觀體現(xiàn)出來，促進概念的理解。

（三）利用物理模型構建的簡潔性教學：例如在講解“人體循環(huán)系統(tǒng)”一章中，利用多媒體數(shù)字建模，模擬人體的循環(huán)系統(tǒng)工作運轉動向，將抽象的“人體結構”簡化成矩形流程圖，方便學生理解與記憶。

結束語

現(xiàn)今，模型構筑法被普遍應用在理科的教學中，并在具有抽象性的理科知識教學中起到了令人嘆為觀止的效果。教師在日常教學過程中，應該熟練掌握使用多媒體教學，通過數(shù)字建模、物理建模等方式，