高中生物模型建构教学研究与体会.doc

高中生物模型建构教学研究与体会.doc1 高中生物模型建构教学研究与体会摘要: 模型和模型方法在生命科学研究中发挥着重要作用,是学生获取知识的条件, 也是学生认识结构的重要组成部分, 在高中生物学教学中具有广泛的应用价值和教育意义。关键词: 高中生物模型建构教学方法我国《普通高中生物课程标准》中的“知识”目标指出:“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的知识。”新课标明确将获得生物学模型的基本知识作为课程目标之一, 并在内容标准和活动建议部分做了具体详细的规定。可以说这是我国中学生物课程发展史上第一次将“生物模型”写入《大纲》( 也就是课程标准)中。 2016 年福建省高考《生物考试大纲》将“建构模型”纳入“实验与探究能力”的考查范围。因此, 模型建构不仅是课程目标之一,还是高考的需要,更是改变学****方式,提高学生科学素养的需要。可见, 生物模型的建构在高中生物教学中有多么重要的地位。那么什么叫生物模型呢?高中生物有哪些生物模型建构活动呢?如何开展模型建构活动呢?本文结合三年来高中课改实践, 就上述几方面问题做一探讨。一、模型与模型方法的内涵及分类 1. 模型内涵及分类所谓“模型”,就是模拟所要研究事物原型的结构形态或运动形态, 是事物原型的某个表征和体现, 同时是事物原型的抽象和概括。不再包括 2 原型的全部特征, 但能描述原型的本质特征。模型一般可分为物理模型和数学模型两大类。物理模型就是根据相似原理, 把真实事物按比例大小放大或缩小制成的模型, 其状态变量和原事物基本相同, 可以模拟客观事物的某些功能和性质。物理模型可分为物质模型和想象模型。生物学中物质模型有实物模型和模拟模型, 如生物体结构的模式标本属于实物模型; 而细胞结构模式图、减数分裂图解等则属于模拟模型。想象模型是事物在人们思想中的理想化反映,是物质模型在思维中的延伸。根据建构模型的思想方法不同, 又可以分为两类: 一类是以形象化方法( 或称为意象思维方法) 构建的具象模型,它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的, 具象模型具有一定的形态结构特征。如 DNA 分子双螺旋结构模型、细胞膜流动镶嵌模型、 T2 噬菌体的模型等。它能使研究对象直观化, 既可以促进研究, 又可以简略描述研究成果, 使之便于理解和传播。另一类是以理想化方法( 或称抽象思维方法) 构建的模型, 是人们抽象出生物原型某方面的本质属性而构思出来的, 例如, 物质出入细胞的模型、细胞分裂过程模型、光合作用过程模型、呼吸作用过程模型、激素分泌的调节模型、动物的个体发育过程模型、生物系统的结构与功能模型等。数学模型就是对于一个特定的事物为了一个特定目标, 根据特有的内在规律, 做出一些必要的简化假设, 运用适当的数学工具, 得到的一个数学结构, 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。如果其变量中不含时间因素, 则为静态模型, 如种群数量变化曲线、生长 3 素作用的两重性曲线、酵母菌生长曲线等; 如与时间有关, 则为动态模型, 如基因表达模型、生态系统物质循环和能量流动模型等。 2. 模型方法的内涵及分类模型方法是以研究模型揭示原型的形态、特征和本质的方法, 是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了原型的一些次要的细节、非本质的联系, 以简化和理想化的形式再现