胡秀云

摘要：在《普通高中生物新课程标准》的指导下，转变学生学习方式的中学生物高效课堂的探索和研究逐渐进入教育研究人员和一线教师的视野，对学生的模型构建能力的培养是解决这一问题的重要方针。本文旨在归纳各类相关文献对以上提及问题的阐述，对其研究结果和主要观点进行分析和总结，最终形成有经验的教育研究人员面对以上问题的一般性观点，帮助其掌握培养学生的模型构建能力的正确方法，转变学生学习方式，构建高效生物课堂。

关键词：模型；模型方法；模型构建

一、 生物模型的内涵与分类

生物模型能有效的体现原型本质特征，从而使学生更有效地理解原型。模型具有两方面的含义：一是抽象化，二是具体化。在此基础上，生物教学模型可分为物理模型、数学模型和概念模型三大类。物理模型是根据相似性原理，把要模拟的实物按一定的比例放大或缩小至合适的形态，其状态变量和原事物基本相同，能有效的模拟客观事物的形态功能，物理模型的一般方法有实物和图画等形式。概念模型是指人们利用抽象出的原实物某些方面的特征，使实物简化至便于研究的方式。数学模型是指表现生物学现象、特征和状况的符号、公式、图像等数学语言。现代生物学研究与教学中，模型的方法应用广泛，现已列入高中生物新课程标准中知识内容的一部分。

二、 模型方法具体应用

（一） 数学模型的建构及应用

数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。用符号、公式、图像等数学语言表现生物学现象、特征和状况的方法称为生物数学模型方法。数学模型的建构一般主要包括以下五个步骤：模型选定、模型假设、初期建模、模型的检验、模型的应用。

通过对数学模型的分析，学生可有效判断、总结和探究生命活動规律。例如，生物学科中常用到的曲线模型能够有效地将一些抽象的过程用直观的方式表达出来，使学科内容丰富、生动，实现抽象思维向形象思维的转变，有助于把握问题本质。生物教学中，适当引入数学曲线引导学生进行分析、判断，能够培养学生的分析思维能力，让学生成为课堂教学的主人，建立和谐的师生关系；化复杂为简单，化抽象为直观。构建数学模型，其目的不仅在于对模型原型本质特征和属性的研究和探索，更是为培养学生的创新思维能力和创造力。

（二） 物理模型的构建及应用

物理模型相对于其他两种模型形式，更加直观，更加能将抽象的生物学知识具体化形象化且形式多种多样，有利于高中生对问题的深刻透彻的理解。物理模型的构建一般主要包括以下几个步骤：确定研究对象、模型设计、初期建模、模型检验和应用。在中学生物学课堂上，教师对物理模型的应用较多。包括挂图、黑板画、PPT、实物模型、动画展示等等。

1951年春天，一直对基因的奥秘深感兴趣的沃森在出席意大利的生物分子结构会议时看到了一张DNA的X射线衍射照片，这年秋天他结识了克里克，并共同开始了对DNA分子结构的研究。最终，他们通过威尔金森和富兰克林提供的DNA的衍射图谱，推算出DNA分子成双螺旋结构，为后世对遗传物质的研究奠定下了良好的基础。

（三） 概念模型的建构及应用

概念模型的构建主要用于体现想要表现的各个模型之间的相互关系。下面以概念图为例来说明概念模型的建构，画概念图大致有以下步骤：确定主题或复习章节、整理相关概念，梳理概念定义和联系、将概念置于一定的位置，用箭头连接、在连接之间用连接词表示关系。

科学家对生物膜结构的探索历程中，从十九世纪末开始，及至二十世纪六十年代以后，欧文顿、罗伯特森等等一系列的科学家，通过对生物学现象的细致观察，进行大胆的推理想象，最后通过严谨的实验验证，逐步修正并最终建立了生物膜的流动镶嵌模型。

三、 模型方法应用反思

在模型建构教学中，教师应注意贯彻以下两点：

1. 课堂教学过程中，教师要切实落实课程目标，深刻体会模型构建的教育价值，帮助学生建立对模型构建的正确的认识，引导学生在实际操作中体会科学方法的严谨性，形成正确的科学方法和科学态度，达到在做中学的目的，最终培养学生的创新思维能力和科学探究能力。

2. 运用模型方法解决实际问题时要注意条件或作必要修正，注意把握引导性和开放性，坚持让学生自己唱主角。构建模型的过程同其他的实验过程一样，需在自己的摸索和探究过程中体会科学方法，从而真正提高学生构建模型的能力。

教学中，模型构建的教学已成为不可或缺的一部分。模型构建的过程是培养和锻炼学生的思维能力、实际操作能力、沟通合作能力的良好的渠道。而这些能力正是创造性思维、发散思维、直觉思维、形象思维、逻辑思维和辩证思维所具有的最基本的特征。模型构建过程中，学生能独立自觉地运用所给问题的条件，寻求解决问题的最佳方案，在此过程中，学生成为了课堂的主人，在模型构建的过程中，知识也逐渐生成。教学过程中，教师若能有效地利用模型方法，帮助学生学习建立模型的方法，便可有效地帮助学生解决这一问题。因此教学过程中，教师需时刻谨记模型方法重要性，掌握模型的建立的教学方法，培养学生使学生建立良好的应用模型方法的能力并能将其运用于生活和学习实际当中。

参考文献：

[1] 叶娇英.构建生物教学模型培养学生创新思维.宁德师专学报（自然科学版），2009，21（2）：215-216.

[2] 陈建芳.高中生物学“模型教学”尝试.中学生物学，2009，25（4）：63-64.

[3] 舒青飞.对高中生物“模型”的认识.中学教学参考，2011（80）：71.

[4] Allan G.Harrison，A typology of school science models.International Journal of Science Education.2000，22：1011-1026.endprint