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高中生物教學(xué)中的模型建構(gòu)論文
目前，根據(jù)新課標(biāo)改革的不斷深入，其要求的能力目標(biāo)分別是探究、信息、操作能力．其中以探究能力培養(yǎng)為重點(diǎn)．作者經(jīng)過綜合近年來的實(shí)踐解析了教學(xué)課程中的模型構(gòu)建，提出自己看法．一般而言，是將某一種特定的目標(biāo)經(jīng)過簡單的描述將其設(shè)定為簡體的稱之為模型．模型構(gòu)建由兩個層次構(gòu)成．分別可定性和定量性這兩者，它是通過形象化手段將實(shí)物形象，有效運(yùn)用抽象形式描述出來的．構(gòu)建模型在教學(xué)過程里其主要的目的是，讓學(xué)生在對模型建立的階段，理解模型構(gòu)建步驟，領(lǐng)悟相關(guān)生物理念．下文綜合教材，對物理、數(shù)學(xué)、概念等模型的構(gòu)建進(jìn)行分析．
一、構(gòu)建模型對學(xué)生起到的作用
目前，生物學(xué)科對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，依然存在一些問題．問題的答案又的能找到解決的方法，然而有的沒有明確的定論．但是，這些問題的存在是可以使學(xué)生在制作模型時，加深對知識的理解，能激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．學(xué)生在構(gòu)建模型的階段也是一個創(chuàng)新階段．為此，在教學(xué)階段要積極的將構(gòu)建模型環(huán)節(jié)應(yīng)用到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新過程里面來．教學(xué)階段中，要在課堂上積極運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行分建模思維培養(yǎng)及模擬能力的提升．建模思維，其定義是學(xué)生在認(rèn)知的建模基礎(chǔ)上必須了解模擬實(shí)驗(yàn)的各方面的知識，譬如;原則、理念、理論等等;而建模能力，它是以建模思想為前提綜合建立模型，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新所需要的知識、理論、技能融合，以此達(dá)到建立模型的要求，最終在建立過程中完成創(chuàng)新能力培養(yǎng)．
二、生物課堂模型的構(gòu)建
1．物理模型
物理模型指的是，通過，“實(shí)體或者圖像直接的指出認(rèn)知對象的特性”表現(xiàn)出來的事物．其用鮮明的物質(zhì)形式概念來體現(xiàn)出某種本質(zhì)的特征，不僅能夠讓學(xué)生的感性認(rèn)識得到豐富，激發(fā)學(xué)生的興趣與好奇心，而且，還可以將抽象的事物變得具體，將概念以“活起來”的形式表現(xiàn)出來．譬如;在對“細(xì)胞器”復(fù)習(xí)階段內(nèi)會遇到很多的概念，在課堂中將含有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的模型運(yùn)用到教學(xué)里面來．首先，讓學(xué)生去完成安排的任務(wù)1;“把動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖畫出來”然后在讓其補(bǔ)充為植物細(xì)胞圖，最后讓其補(bǔ)充為高等植物細(xì)胞圖．這個畫圖過程，明確的讓學(xué)生理解了各種細(xì)胞器的形態(tài)以及其在動物和植物上的分部位置．任務(wù)2;“對結(jié)構(gòu)圖的觀察，從各個方面講細(xì)胞器進(jìn)行分類”任務(wù)3;“將分泌蛋白的形成過程在圖上標(biāo)注出來”，這兩個任務(wù)是在細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)之上完成的．通過，利用“細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖”這個模型，任務(wù)的銜接顯得自然流暢，從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中其興趣濃厚，自主性有提高．另外，在解析“生物膜的流動鑲嵌模型”這一課程時，通過解析生物膜結(jié)構(gòu)的科學(xué)發(fā)展歷程，引領(lǐng)學(xué)生分別把“水－空氣”，“水－水”(比如細(xì)胞膜環(huán)境)界面雙層磷脂的形式來排列，然后結(jié)合“羅伯特森電鏡下細(xì)胞的膜暗”暗到亮到暗的這三層的結(jié)構(gòu)及人和老鼠的細(xì)胞結(jié)合的實(shí)驗(yàn)推出的蛋白質(zhì)排列形式，最形成了生物膜的流動鑲嵌模型．在建模階段里，學(xué)生的參與度高．思維活躍．直觀性的掌握了模型的操作．
2．?dāng)?shù)學(xué)模型
通過用于描述一個系統(tǒng)或者是它的性質(zhì)的形式，稱之為“數(shù)學(xué)模型”．?dāng)?shù)學(xué)模型的方法是經(jīng)過數(shù)學(xué)化構(gòu)造數(shù)學(xué)模型這形式完成的，其的主要表現(xiàn)特性是等式或不等式，構(gòu)成結(jié)構(gòu)是數(shù)字、字母、字符形成、以及集合圖、曲線圖等等．譬如;在學(xué)習(xí)(蛋白質(zhì)的形成)這一文時，通過引入數(shù)學(xué)等式的方法，分析出了肽鏈的肽鍵數(shù)和分子量的個數(shù)以及需求密碼子的數(shù)據(jù)．像這種形式的學(xué)習(xí)內(nèi)容還有，比如DNA分子結(jié)構(gòu)與DNA分子復(fù)制里面的堿基數(shù)和鏈數(shù)的計(jì)算等等，預(yù)測種群基因與基因頻率的效率，食物連各方面層次結(jié)構(gòu)的能量傳播分析等等．?dāng)?shù)學(xué)模型很好地詮釋了以上概念．生物概念的精確描述被數(shù)學(xué)模型完美解析，在模型邏輯推導(dǎo)時需要借助物理模型進(jìn)行，這將提高學(xué)生的計(jì)算能力．教學(xué)階段，數(shù)形結(jié)合要運(yùn)用實(shí)踐中來．
3．概念模型
通過用語言表達(dá)的概括體征稱之為概念模型．其抽象的概念，在教學(xué)階段表達(dá)的趣味性及直觀性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如物理模型和數(shù)學(xué)模型．其構(gòu)建方法大致分為2種;其一，將大量的例子做基礎(chǔ)，以學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為起點(diǎn)，將歸納方法總結(jié)出事物的本質(zhì)性，稱之歸納式學(xué)習(xí)方法．譬如;在必修課中的一文“生命活動離不開細(xì)胞”形成這種概念的形式就是這個本質(zhì)．其二，是運(yùn)用學(xué)生的事物結(jié)構(gòu)概念，用文言分式表達(dá)新概念的本質(zhì)，取得的概念過程就是通化的概念學(xué)習(xí)方法．
三、舉例分析
1．通過模型方式進(jìn)行概念教學(xué)
(1)學(xué)習(xí)聯(lián)會、同源染色體兩大概念在目前的教學(xué)階段內(nèi)，為了將染同源染色體、聯(lián)會概念這兩者的概念分析給學(xué)生們聽，采取的措施是，教師沒有直接的將答案公布給大家，而是，將其不同之處運(yùn)用彩色筆在黑板上標(biāo)注出來(實(shí)際上教師做的是建模示范)，以此來引導(dǎo)學(xué)生促使學(xué)生能全面的理解兩者概念含義．
2．生物本質(zhì)體質(zhì)透過模型方式體現(xiàn)
(1)通過完善物理模型的構(gòu)建，很好地將減數(shù)分裂過程抽象的表現(xiàn)出來．(2)授課過程中，建立數(shù)學(xué)模型，通過建立數(shù)學(xué)模型將減數(shù)分裂過程染色體和DNA的變化規(guī)律表達(dá)出來，將染色體的變化本質(zhì)體質(zhì)展現(xiàn)，概論染色體與DNA數(shù)目的變化規(guī)律．
3．使用模型方法解釋生物學(xué)規(guī)律
通過動手實(shí)踐，學(xué)生們能夠了解到平時肉眼觀察不到的生物事物，能夠在模型的直觀性下展現(xiàn)出來．這就完解決了生物學(xué)的難點(diǎn)問題．
綜上敘述，在建模實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，通過實(shí)驗(yàn)不僅能夠?qū)W(xué)生的興趣點(diǎn)燃、而且也帶動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性．同時在學(xué)生與教師的溝通交流之前也架起了友誼的橋梁，更有利于學(xué)生在鞏固學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上建立基本的生物觀念，讓學(xué)生在實(shí)踐中感受生物科的奧妙．
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