模型建構(gòu)在發(fā)展高中生生物核心素養(yǎng)中的應(yīng)用

1、    模型建構(gòu)在發(fā)展高中生生物核心素養(yǎng)中的應(yīng)用    時(shí)玉華【摘 要】學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成是當(dāng)前課程改革深入推進(jìn)階段的新要求，很多教師正努力在具體的教學(xué)實(shí)踐中摸索途徑，以順應(yīng)這一關(guān)鍵要求。結(jié)合高中生物學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)，引入模型建構(gòu)法使相對(duì)抽象的內(nèi)容便于學(xué)生理解，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析的思路，引導(dǎo)學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)知識(shí)達(dá)成與能力發(fā)展，這是本文著力通過研究解決的問題?！娟P(guān)鍵詞】模型建構(gòu);高中生物教學(xué);核心素養(yǎng);應(yīng)用途徑近年來，高中教學(xué)的重點(diǎn)已不再是單一地圍繞提高學(xué)生考試成績(jī)而展開，而是逐步向培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)移。高中生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)學(xué)科，既要確保學(xué)

2、生能夠在課堂有限的時(shí)間內(nèi)理解知識(shí)要點(diǎn)，梳理好知識(shí)構(gòu)架，又要讓學(xué)生從學(xué)習(xí)的過程中，逐漸形成基本的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，要求教師能夠充分利用不同的教學(xué)方式，盡可能地讓學(xué)生從多個(gè)視角審視這門課程，同時(shí)，還要將課程變得通俗易懂、便于理解。在這樣的背景下，模型建構(gòu)教學(xué)法就是十分奏效的方法之一。然而，雖然教育界對(duì)發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的呼聲一直很高，但還是有許多生物教師過分注重課本知識(shí)的傳授及考試技巧的訓(xùn)練，授課模式也較為古板，導(dǎo)致學(xué)生綜合素質(zhì)的同步發(fā)展策略并沒有真正得到落實(shí)。因此，在生物學(xué)的教學(xué)過程中，依托模型建構(gòu)的應(yīng)用和優(yōu)化，一改往日陳舊的教學(xué)作風(fēng)，重視高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，才是推動(dòng)高中生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新

3、改革的關(guān)鍵。一、教學(xué)模型建構(gòu)的概念模型的存在主要是服務(wù)于人們對(duì)科學(xué)研究的需求，其本質(zhì)就是在一定的假設(shè)條件下，再現(xiàn)原型客體某種本質(zhì)特征的物質(zhì)形式或思維形式的類似物。模型的諸多特點(diǎn)與現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展的大背景十分吻合，因此，一直以來生物科學(xué)研究都在頻繁使用模型建構(gòu)法尋找實(shí)驗(yàn)變量之間的關(guān)系，然后再進(jìn)行縝密地推導(dǎo)、計(jì)算和預(yù)測(cè)等深層工作。高中生物學(xué)的模型建構(gòu)主要包括物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型。模型建構(gòu)的概念已經(jīng)不像從前那樣“高大上”了，已成為一種十分“接地氣”的教學(xué)方法。當(dāng)下，我國(guó)教育界頒布的新課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，也非常重視模型建構(gòu)在生物教學(xué)中的意義。利用模型建構(gòu)的方式，可以將生物課程原本平面的理論知識(shí)變得立體而

4、生動(dòng)，學(xué)生也可以親自參與到思維梳理和模型建構(gòu)的環(huán)節(jié)中，這樣一來，便在潛移默化中發(fā)展了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，讓高中的生物教學(xué)成為學(xué)生能帶的走的教育。二、模型建構(gòu)教學(xué)的發(fā)力點(diǎn)（一）關(guān)注生命觀念的發(fā)展在高中生物的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的三觀會(huì)逐步形成，能夠從不同的視角審視生命的意義和價(jià)值，還可以憑借所學(xué)的生物知識(shí)，解決一些簡(jiǎn)單的衛(wèi)生安全和生物科學(xué)等社會(huì)基本問題，人格也會(huì)逐漸走向完善。通過對(duì)生物這門學(xué)科的學(xué)習(xí)后，學(xué)生會(huì)對(duì)生活中的日常飲食、衛(wèi)生安全以及環(huán)境保護(hù)等方面產(chǎn)生全新的認(rèn)識(shí)，并且發(fā)自內(nèi)心油然而生對(duì)社會(huì)環(huán)境保護(hù)、尊重生命等問題的關(guān)注和認(rèn)可，也就是一種內(nèi)在的社會(huì)責(zé)任感。通過生命觀念的建立完善，學(xué)生會(huì)循序漸進(jìn)地

5、了解每個(gè)獨(dú)立的生命個(gè)體間彼此有著千絲萬縷的聯(lián)系，在我們所生存的世界中，生態(tài)的天平與物競(jìng)天擇的規(guī)律從未改變過，并由此而更加珍愛、尊重和公平地看待生命的存在。（二）幫助學(xué)生學(xué)會(huì)理性思考學(xué)生通過對(duì)平時(shí)生物課程的學(xué)習(xí)，能夠隨著演繹推理、類比推理、歸納概括和分析批判等環(huán)節(jié)層層遞進(jìn)，逐步建立起多角度、多維度以及多層面的思考模式，這就是生物核心素養(yǎng)中強(qiáng)調(diào)的理性思考。只要學(xué)生能夠搭建起思維城堡的框架，之后的添磚加瓦會(huì)容易許多，即使隨著時(shí)間的推移，理論知識(shí)在腦海中逐漸淡忘，理性思考這一核心素養(yǎng)為學(xué)生帶來的影響將會(huì)是終生的，這也是高中生物育人功能的最終落實(shí)方向。（三）提高學(xué)生科學(xué)探究能力科學(xué)探究素養(yǎng)通常指學(xué)生能具

6、備最基本的發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并通過實(shí)驗(yàn)解決問題的能力。以此為基礎(chǔ)，還應(yīng)該能夠自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證和對(duì)比等環(huán)節(jié)。此外，科學(xué)探究素養(yǎng)還延伸出了小組合作、協(xié)同工作以及與他人交流、自主創(chuàng)新能力等各方面素質(zhì)。針對(duì)這個(gè)部分的核心素養(yǎng)，應(yīng)該把高中生物教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)部分作為重點(diǎn)培養(yǎng)途徑。在實(shí)驗(yàn)的觀摩和親自實(shí)踐的過程中，學(xué)生更容易對(duì)課程產(chǎn)生興趣和好奇，動(dòng)態(tài)而立體的授課模式也有助于學(xué)生理解知識(shí)要點(diǎn)。更重要的是，讓學(xué)生親自動(dòng)手才是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的主要方法。從這幾個(gè)角度來看，重視生物實(shí)驗(yàn)課程，大力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。三、模型建構(gòu)法在生物教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用模型構(gòu)建法是當(dāng)前生物學(xué)科教學(xué)中常用的教學(xué)方法之一

7、，根據(jù)教學(xué)需要選用不同的模型種類，幫助學(xué)生增強(qiáng)概念認(rèn)知、規(guī)律總結(jié)及所學(xué)知識(shí)的合理遷移。（一）構(gòu)建物理模型，具化抽象理論所謂的物理模型，其實(shí)就是基于教學(xué)對(duì)象的特征，以實(shí)物或圖畫的形式直接加以呈現(xiàn)，將抽象的生物知識(shí)以直觀具體的形式展現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物本質(zhì)的理解，從而有效地發(fā)展學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。例如：在學(xué)習(xí)人教版高中生物必修一中的第3章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”這一章時(shí)，就十分適合使用物理模型建構(gòu)法進(jìn)行教學(xué)。教師可以讓學(xué)生使用紙皮、礦泉水瓶蓋、牙簽、面前等一些生活中常見的材料，再輔以剪刀、膠水和彩筆等工具，分組制作細(xì)胞膜以及細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模型。制作過程中，學(xué)生能夠?qū)镜闹R(shí)構(gòu)架進(jìn)行簡(jiǎn)單的梳理，還能自由發(fā)

8、揮想象，考慮如何兼具模型的科學(xué)性和美觀性。這種既直觀又具體的方式，不僅能促進(jìn)學(xué)生全面掌握知識(shí)及其背后的原理，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，從而有效地發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究等生物核心素養(yǎng)。（二）構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，培養(yǎng)理性思維另外，數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建也是目前生物教學(xué)中比較常見的模型構(gòu)建法。數(shù)學(xué)這門學(xué)科和生物其實(shí)有很多交集，只要通過一定的學(xué)習(xí)，便不難發(fā)現(xiàn)它們之間的共同點(diǎn)。數(shù)學(xué)的邏輯性很強(qiáng)，有嚴(yán)密的計(jì)算過程，并且可以對(duì)計(jì)算方法追根溯源，培養(yǎng)學(xué)生理性思考的核心素養(yǎng)，十分適合用于解釋生物中存在數(shù)據(jù)變化的知識(shí)點(diǎn)。如：在學(xué)習(xí)人教版高中生物必修一中的第6章第1節(jié)“細(xì)胞的增殖”這一內(nèi)容時(shí)，可以用數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的方法，讓學(xué)生理解有絲

9、分裂過程細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)的變化。對(duì)于這個(gè)小節(jié)中“有絲分裂”這部分的知識(shí)，相信很多教師都遇到過講解了學(xué)生聽不明白、想不透徹以及對(duì)相關(guān)數(shù)量變化理解模糊的情況，而引入數(shù)學(xué)模型建構(gòu)之后這類問題就會(huì)迎刃而解，同時(shí)，還會(huì)因此而加深學(xué)生的記憶，鞏固知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。教師可以要求學(xué)生詳讀課本內(nèi)容，然后根據(jù)細(xì)胞增殖不同階段產(chǎn)生的現(xiàn)象，繪制染色體數(shù)量變化圖。接下來，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起將染色體各個(gè)階段的數(shù)量在數(shù)學(xué)坐標(biāo)圖中具體標(biāo)注出來，形成具象的數(shù)學(xué)圖表，以便觀察和解讀。當(dāng)整個(gè)過程結(jié)束以后，學(xué)生會(huì)自然而然地感受到數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的魔力，那就是原本抽象的有絲分裂各階段變化，清晰明了地以坐標(biāo)圖的形式表現(xiàn)出來，尤其是染色體數(shù)量的變化，更加一目了然。通過以上內(nèi)容我們不難發(fā)現(xiàn)，在高中生物教學(xué)過程中，模型構(gòu)建因其易操作、好理解和成效顯著受到越來越多師生的青睞。這種方法不僅大大活躍了課堂，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解枯燥的生物理論知識(shí)，還能讓學(xué)生在潛移默化中提升核心素養(yǎng)水平。另外，經(jīng)過以上一番討論，更值得注意的是模型建構(gòu)法的具體落實(shí)，也就是說模型建構(gòu)法教學(xué)的展開不光是完成任務(wù)，而是