生物模型建构教学范文

导语：如何才能写好一篇生物模型建构教学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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我国现行的生物学新课程标准明确提出 “倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。生物学概念是反映生物学本质属性及特征的形式，是构成生物学知识体系的重要组成部分，常常也是教学的重点和难点。运用生物模型建构来达成重要概念教学的方法是值得深入探究的课题。

一、模型建构概述

模型建构是人们按照特定的科学研究目的，在一定的假设条件下，通过研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程的手段。生物模型一般可分为物理模型、数学模型和概念模型。在生物学教学中，让学生结合学习内容，从生物现象入手或从生物的形态、结构等方面入手引导学生建构生物模型，从而促成学生对概念的建立、理解和应用。

二、模型建构在生物概念教学中的应用

（一） 建构物理模型

物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型。其思维要点是先?⒛岩灾苯庸鄄斓慕峁够蚬?程简化，把握其主要特征，再将这些特征形象化、具体化。在初中生物教学中，很多概念实际上是对生物的形态、结构的具体描述和直观反映，从某种意义上讲，学生只要具备有关生物形态、结构的形象再现能力也就掌握了这些知识，所以建构物理模型在生物教学别重要。

例如，生物实验室配备的物质模型如细胞结构模型、人体解剖结构模型等，要充分利用起来，课堂上引导学生观察，能拆卸、装配的活动模型要求学生做拆分再装配的观察；还有心脏结构模型，先让学生从外观上看心脏，区分前、后面，然后让学生拆分心脏模型，观察心脏四个腔和四个腔所连接的血管 ，比较四个腔的心壁厚度，看看心脏左右是否相通、上下是否相通，再看房室瓣 、动脉瓣的开口方向，这样学生就会获得深刻的印象和正确的感性认识，观察中，教师及时地、恰如其分地提出问题，以指明学生观察中的思考方向，产生学习新知识的强烈要求，促进他们的思维为学习新知识做准备，这样才能由现象到本质，全面、辩证地认识问题，帮助学生形成概念、理解并巩固知识。

（二）建构数学模型

数学模型是对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，生物坐标曲线图是借助数学方法来分析生命现象，从而揭示生物体结构、生理代谢、生命活动以及生物与环境相互作用的关系等方面的本性特征，识图或画图的关键是先确定横坐标、纵坐标分别表示什么，联系相应的知识点，分析出横、纵坐标所示 的变量之间的内在联 系，再确定曲线中的一些特殊的点所表示的生物学意义，然后分析曲线的走向变化趋势，揭示各段曲线的变化趋势及其含义。如“青春期的身体变化曲线”，要认识青春期发育的特点，可建构男、女身高增长速度的曲线（图1）和男、女生殖器官增长速度的曲线（图2）并分析曲线中变化规律。

另外 ，集合图在生物的概念教学中也应用得比较多，可利用集合图比较几个概念之间的共同点、不同点概念内涵大小，例如，在人体、细胞、细胞核、染色体、DNA、基因的概念教学中，利用集合图或用大于号、小于号这些关系符号让学生建构出关于这几个概念的数学模型，这样有利于学生理解这些概念的内涵（图3）。

（三）建构概念模型

概念模型是科学模型中思维模型的一种形式，是学生利用已有的知识背景，在教师的引导下，自主建构知识体系的过程，常用于生物学核心概念的学习。

概念模型主要是概念图，而概念图是一种关于概念知识、思维过程和系统结构的图形化表征方式。概念图的绘制，课本中有所体现，将主题概念放在顶端或中央，向下或四周按概念等级一层一层辐射开来，并用线条把概念连接起来，并用连接词语注明连线，连接词语应能说明两个概念之间的关系。最后寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结，并标明连接线。要注意的是在概念图中每个概念只能出现一次。如“植物体的结构层次” （图4）、 “性状遗传的物质基础” （图5）。

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【关键词】高中生物；模型建构

《高中生物课程标准》指出：“要让学生领悟建立模型的科学方法及其在科学研究中的作用”。 通过建构模型，排除、舍弃非本质因素，突出事物的本质特征，使生命现象或过程得到纯化和简化，让学生容易地掌握知识的规律。因此，模型建构是学生必须掌握的科学方法。

1. 新教材中的模型建构活动

2. 模型建构的方法

（1）物理模型。了解模型的基本构造制作构建模型的基本原件了解基本原件间的关系依关系连接各基本原件检验修补完善模型。

（2）数学模型。观察研究对象，提出问题根据已有知识，提出假设根据实验数据，建构模型继续实验观察，检验修正模型。

（3）概念模型。理清概念间关系画出初步关系图建立连接标明概念间关系修改完善模型。

3. 模型建构的意义 在高中生物教学中恰当运用模型建构，不仅为学生学习提供直观印象，也让学生在自主探究、合作交流的环境中进行学习，对促进学生的知识、能力、情感态度与价值观的发展有重要意义。

（1）有利于提高学生学习兴趣。布鲁纳说：“学习最好的刺激乃是对所学材料的兴趣。”模型能把复杂的问题简单化，抽象的事物形象化，静止的事物生动化，抓住事物的本质特征和生命的内在规律，是激发学生学习兴趣的感性材料。学生在构建模型中学会了知识，体验到了成功建模带来的喜悦，提高了学习兴趣。

（2）有利于培养学生思维能力。学生若掌握了模型建构，不仅能透彻地理解知识，也能使学生的认知水平逐步从具体向抽象过渡，从感性思维上升到理性思维。模型透过现象揭示本质，使一些重点、疑点、难点化繁为简，使学生对知识理解更透彻。在模型建构过程中，学生们独立思考，训练思维的独立性；遇到问题时，快速寻找解决方法，锻炼思维的敏捷性；在协调模型的整体与局部的关系时，又促进思维整体性的发展。

（3）有利于培养学生自学能力。建构主义认为：“知识是通过主体积极建构获得的，是根据原先认知结构主动地和有选择性地知觉外在信息，建构当前认知结构的过程，而不是被动的接受外在信息。”强调认知是一个过程，学生必须参与到知识建构中。模型建构就是教师引导学生在一定的情境中通过自己动手去建构、不断修改、完善模型，让学生在做中去探索、交流、学习，从而培养学生的自学能力。

（4）有利于培养学生探究能力。苏霍姆林斯基认为：“让学生体验到一种自己在亲自参与掌握知识的情景，乃是唤起青少年特有的对知识的兴趣的重要条件。”模型提供了这种教学情境，在建构模型时，学生需要确定研究对象，设置已知和未知，选择合适的研究方法，检验模型的科学性和准确性，在亲历思考和探究中完成知识体系的构建，领悟到科学探究的方法。因此，利用模型进行探究性学习，能够让学生置身于探索科学现象、发现科学规律的活动中，培养了学生的探究能力。

（5）有利于培养学生协作能力。在模型建构中，教师通过设置情境来引导学生进行探索，让学生独立思考、自主建构，同时开展生生间、师生间等多种交流活动。通过交流合作使学生从不同层面去思考问题，对自己和他人的成果进行反思，在合作交流中相互启发、相互促进、共同发展，培养了学生的合作精神和参与意识。

（6）有利于培养学生创新能力。陶行知说：“只有民主才能解放最大多数人的创造力，而且使最大多数人之创造力发挥到最高峰。”模型构建是学生在民主的气氛下根据所学知识进行创新的过程。通过学生的主动思考，动手参与，不断分析、反思和修正，极大地丰富了学生的形象思维和创新思维，培养了学生的创新意识与创新能力。

可见，模型建构不失为高中生物教学的一种有效教学形式。在教学中，应充分利用模型建构，让学生得到个性化的全面发展，提高教学效果。

参考文献

［1］ 杨学哲．新课程背景下学生建模能力的培养［J］.中学生物学,2007.5

［2］ 田艳．新课程背景下高中生物思想模型的建构探讨［J］.科技信息,2008.28

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模型建构式教学方式采用集体教学和小组活动两个互补性基本教学方式构成，有利于调动每个学生都参与到教学活动中去，有利于培养学生主动学习和创造性学习的精神，因此可以大大提高课堂教学的有效性。

本学期我们在学校的教学开放周活动中，以“细胞的增殖”这一课题为例，开了一节以“模型建构与生物课堂教学有效性”为主题的研究课，得到听课专家及老师的好评。

1　模型建构教学模式的基本框架

现代教学论认为，教学过程是学生主动学习的过程，它不仅是一个认识过程，而且也是一个交流与合作的过程。交流和讨论是学生和学生、学生和教师之间主要互动方式。交流分小组交流和全班交流两种形式。小组交流由学生组长组织，全班交流由教师主持。全班交流与讨论通常先由某个小组的代表作重点发言，其他小组学生再做补充性发言。在这个过程中，教师可以随时就学生的发言，围绕本节课的教学目的将讨论引向深入。

在教学实践中，创设好问题情境是成功运用这一模式的基础。情境问题又可分为基本性问题和发展性问题两类。所谓基本性问题是可直接从课文、试验过程等找到答案的问题。所谓发展性问题是需要运用推理和想象力等解决的“深入理解”的问题。两类问题都要力争引导学生的兴趣，促进学生创造性思维的发展。

2　模型建构教学模式在“细胞增殖”一节课的实践

2.1教学准备

模型建构教学模式的成败关键在于课堂教学的组织。为了让课堂生动、活泼、有序地进行，可将全班学生分成四个大组，每组中都有各种程度不同的学生，并选派组织能力较强的四位学生分别当任组长，每组再选择一名学习成绩较好的学生当记录员。课前对各组组长及记录员进行训练，让他们明白本节课的目的要求及组织讨论的一些方法。

2.2情境问题的设计

要选择和确定构建的主题，首先要认真学习教学大纲，分析教学目标；其次，分析新知识与学生已有知识和经验(生活和学习的经验)的相关程度。综合以上两项因素，确定本节课的情境问题：①怎样用所给的材料表达有丝分裂中染色体的连续变化过程；②怎样用生物学概念、术语解释所构建的植物细胞有丝分裂各时期的模式图；③构建模式图中应注意那些技术性问题；④怎样展示着丝点断裂、染色单体分离向细胞两极移动的动态过程；⑤细胞有丝分裂对维持生物体遗传性状的稳定性有什么意义?其中①②是基本性问题，③④是教师在教学过程中引导或展示的问题，⑤是发展性问题。

2.3教学过程

2.3.1模型建构过程

在引导学生复习完植物细胞有丝分裂各时期特点后，我们马上让学生动手制作植物细胞有丝分裂前、中、后、末四个时期是模式图(假设每个细胞含有四条染色体)，所给的材料有较粗红色导线(用来代表染色体)、橡皮泥(用来代表着丝点并固定在纸片上)、8开白色硬皮纸片四张(每张做一个时期模式图)以及钳子、笔等一些必要的文具。并要求他们围绕五个情境问题展开讨论，并将讨论结果记录下来。

2.3.2全班交流

在教师的主持下，分别由各小组的代表对上述五个问题作重点发言，其他小组学生再作补充性发言。在这个过程中教师对学生的发言给予正确的评价，提出看法，引导学生围绕所选择和确定构建的主题深入讨论。例如：第一个问题是基本性问题，每个小组都能运用粗导线较好地表达出各个时期染色体、染色单体、着丝点等相关结构以及它们的排列方式；第二个问题也是基本问题，在学生解释各个时期细胞图时教师要注意是否能准确运用生物学术语，如赤道板、细胞板、纺锤丝、纺锤体、核膜、核仁、染色体、染色单体以及DNA等术语是否能准确运用。第三个问题由教师对学生的制作进行评价，由于同源染色体的概念还没有学习，所以学生制作的模式图中染色体的大小不够准确，四条染色体应该分成二组，每组二条长短应该相同，为今后讲同源染色体打下基础。为了更好地展示染色单体分开分别向细胞两极移动的动态过程，教师还创造性地运用白色瓷盘代表植物细胞，其中倒入少许食用油(增加阻力)，用毛线代表染色单体，用细线拉动毛线在其中运动来代表染色体移向细胞两极，然后用投影仪进行展示，效果非常好。第五个问题是发展性问题，教师在引导时要注意讲清楚染色体与DNA之间的关系(染色体没有复制时一条染色体上只有一个DNA分子；复制完成时每条染色体上有2个DNA分子；当着丝点分开、二条染色单体分离各自成为一条染色体时，每条染色体上也只有一个DNA分子)，以及有丝分裂中母细胞与子细胞遗传物质稳定性的重要意义。

3　体会

3.1“模型建构”教学模式通过为每位学生参与教学活动提供了机会，提高了课堂教学的有效性

由于采用分组讨论，学生间互相启发、讨论、商量，分工合作，密切配合，共同完成模型建构，有利于培养学生的协作精神。更重要的是分组讨论也为学生提供了宽松的学习环境，使学生惧怕说错的心理压力大大减轻，学生发言相当涌跃。特别是分组讨论也为基础较差的学生提供了施展才华的机会，让他们也能得到成功的体验。

3.2“模型建构”教学模式通过创设良好的生态课堂，提高了课堂教学的有效性

“模型建构”教学模式有利于课堂中人的因素、物质因素、精神因素、环境因素等生态因子紧密联系、相互协调，呈多元互动的和谐状态；人与课程、人与活动、人与规则之间保持温馨的动态平衡，营造出适合学生生命发展的良好课堂环境。

3.3“模型建构”教学模式通过创设情景问题，提高了课堂教学的有效性

设置好的情景问题是课堂中启发、引导、互动、调控的纽带。情景问题的设置第一要紧紧围绕教学目的来确定；第二要有一定的思维量，且要注意提问的情境、提问的方式和解答问题的方法；第三要有一定的逻辑性和梯度，以提出问题、探究问题、解决问题贯穿全过程；第四提出的问题要有益于学生进行自主、合作、探究式学习，问题的指向要有利于教学目标的达成；第五要兼顾基本性问题和发展性问题。

3.4“模型建构”教学模式符合以教师为主导、以学生为主体的现代教育理念，大大提高了课堂教学的有效性

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关键词： 高中生物教学 高效课堂 导学案 模型建构

在现代科学研究中，模型作为一种认识事物的思路、角度和方法，被人们广泛运用，尤其是在培养学生自主探究学习方面有重要的教育意义。美国《国家科学教育标准》指出，学生对知识的探究活动最终应该为构造一种解释或一个模型。在生物科学学习中，“模型”提供观念和印象，是非常吸引学生的生动的感性材料，是学生知识结构的重要组成部分，我国《普通高中生物新课程标准》也很重视模型的教育意义，在活动建议部分列出了“尝试建立真核细胞的模型”、“尝试建立数学模型”、“制作DNA分子双螺旋模型”等内容，要求学生通过建构模型表述生命现象和解释生命活动规律。在高中生物学习中，理解模型和进行模型建构活动已成为新课程要求学生必须了解和运用的认知方法，是学生学习生物课程的一把钥匙。

新课程倡导“导学案教学”，是为了更好地落实新课程理念，它强调面向全体学生，以教师引导为主导，学生自学为主体，旨在培养学生的自学能力和创造能力。学案导学的核心环节是学生的合作探究过程，如果把模型建构作为该过程的主要内容，就可以更好地激发学生的学习兴趣，给导学案教学注入生命力，从而更高效地完成课程目标。

新课程人教版高中生物教材中含有丰富的模型建构的素材，如何用好这些素材，通过建构模型带动和激活学案导学，是值得研究的课题。

一、生物学中的模型

模型，就是模拟所要研究事物原型的结构形态或运动形态，或是对事物过程、规律的抽象和概括，它可能不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征。人教版高中生物新教材必修1对模型的定义是：“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。”模型的作用是让人们更轻松、更准确、更高效地学习和实践。生物模型分三类：物理模型、概念模型、数学模型。

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。如细胞结构模式图、减数分裂图解、分子双螺旋结构、杂交过程图解、生物膜液态镶嵌模型、呼吸作用和光合作用过程图解、生态系统的结构等物理模型。

概念模型就是用来解释概念的图。如血糖平衡调节的模型、达尔文的自然选择学说的解释模型等。

数学模型就是根据特定事物特有的内在规律，运用适当的数学工具，做出一些必要的简化假设，得到的一个数学结构。数学结构可以是数学公式、算法、表格、图示等，如“J”型种群增长的数学模型Nt=N0λt、基因分离与自由组合定律、有丝分裂中DNA含量变化曲线等。

二、利用“建构模型”的探究式学习激活学案导学

探究式教学模式的理论依据是布鲁纳的教育理论。布鲁纳认为：“所谓知识，是过程不是结果。所谓学科知识，不是灌输作为结果的知识，而是指导学生参与形成知识的过程。”他提倡以培养探究性思维方法为目的，以基本教材为内容，使学生通过再发现的步骤进行学习，使学生的认知程序从“感知―理解―巩固―应用”转变为“探索―发现―归纳―迁移”，从而有利于学生主体性的充分发挥，这也是新课程推行学案导学的目的。在新课程高中生物学习中，利用学案引导学生建构模型就是最好的探究式学习。

在“学案导学”的学生合作探究环节中，教师是导演，学生是演员，要通过“模型建构”激活导学案教学，老师的策略和智慧很重要。老师在设计导学案引导学生进行模型建构的过程中，要注意做好以下四个方面：

（一）重视“预习案”对学生建构模型的导向作用。高效地完成模型建构活动，离不开导学案的课前引导。模型建构要在课前就开始，不但老师要准备，而且学生要准备。凭着一本教材和所学知识，让学生准备是不现实的，为此，我们在课前要下大力气对教材进行深度解读和第二次编译，精心设计预习案。好的预习案可以引导学生感知重、难点，并能够寻找到高质量的模型解释和展示重难点，避免模型建构的盲目性。

（二）“模型建构”给学案导学注入能量。

学生的合作探究环节是导学案的灵魂，而模型建构是该环节最好的突破方式，要让模型建构真正成为学生探究式学习的高效途径和习惯，就要注意以下三个方面：

1.利用“模型建构”调动学生的学习主动性、积极性。兴趣是激发学生自主学习最好的动力，在导学案实施过程中，老师要注意通过营造适当的氛围和创设生动的问题情境唤醒学生的好奇心和学习欲望，并鼓励学生进行大胆猜想和深入地研究问题，使学生对模型建构充满兴趣。模型是通过问题引出来的，高水平的探究问题可以让学生更加积极主动地投入思考探究中，使探究更深入、更持久。

2.在建构模型的探究学习过程中，重视开发学生的想象力和创造力。中学生蕴藏着极为丰富的想象力和巨大的创造潜能，老师在引导学生建构模型的过程中，要鼓励学生自由发挥，保证有充分的思维空间留给学生，充分给予学生自主选择探究问题的权力，让学生根据自己的理解和爱好通过“建构模型”解决问题。这样，学生才会体会到活动自主感和创新成功感，学生的潜能才能被最大限度地开发，“模型建构”才能成为学案导学的能量之源。

3.“模型建构”的导学过程应凸显学生的主体地位。老师要保证把大量的时间还给学生，引导全体学生积极搜集资料、积极思考、充分讨论，让所有学生却体会到自己的价值和探究知识的乐趣，使每个学生都能够发挥自己的聪明才智，展示自己的才华。只有模型建构面向全体学生，才能使学案导学富有生命力。

（三）让“模型建构”成为导学案实现高效课堂的助推器，给学生和老师减负。在以往的教案教学中，老师为了突破教学重点和难点，不惜花费大量时间讲析，结果老师讲得很辛苦，但学生的收获不大，学习积极性也不高。通过导学案引导学生进行模型建构的探究学习，可以更好地使学生在课堂内理解、消化所学知识，并且容易使知识转化成能力，如果模型运用恰当，就可以使学生的很多思维训练和练习都在课堂上完成，减轻了学生的课业负担，提高了课堂教学效率。时间久了，学生就能形成好的自学习惯，老师也会变得轻松。

（四）做好反馈评价，给予学生肯定与赞赏。交流展示环节是导学案的压轴戏。老师要引导学生展示自己的成果，对学生建构的模型适时做出准确、有效的课堂评价，并予以完善，这对学案导学有画龙点睛的效果。模型的评价主要包括以下两个方面：

1.学生自评和互评。学生只有真正地了解自己，驾驭自己，才能提高自己的水平。在课堂模型展示环节，教师要对不同知识层次的学生提出不同的学习要求和自我评价标准，并保证学生思维的开放性，鼓励和引导学生对自己的模型积极地进行自评和互评，集思广益，使学生在轻松的环境中不断认识自己，提高自己。

2.教师的评价。教师要针对具有代表性的模型予以评价。因为学生对知识的理解角度和层次不同，动手能力和思考能力不同，所以各自建构的模型肯定呈现多元化，老师要包容学生思维的独特性，培养其创新精神和创造能力；对不同的模型建构，给予恰当的评价和肯定，让学生既获得认知信息的反馈，又获得学习的信心，更积极主动地投入模型建构活动中去。

通过导学案引导学生自己动手动脑进行生物模型的搜集和建构，并根据模型对原型的未知属性和事实进行推测和解释，从而发现问题和认识事物中所蕴含的规律，这样不仅能够促进学生对知识的理解、提高认知水平，还能使学生置身于探索科学现象、发现科学规律的活动中，提升自信心和创造力。

参考文献：

[1]《走进新课程》丛书编委会组织，生物课程标准研制组编写《普通高中生物课程标准（实验）解读》.江苏教育出版社，2004年3月第1版.

[2]谭达文.生物“学案导学法”教学模式的构建.柳州师专学报，2011.12期刊.

[3]赵加琛，张成菊.“学案教学”的理论与实践[J].教育探索，2002.02期.

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一、情景创设

探究性学习的特点是问题性和实践性。它能充分突出学生的实践，让学生主动地获取知识，培养技能。但从目前教学环境来看，学生缺乏大规模的实践锻炼机会，因而教师依据现有条件，如提供相关的图文信息资料、数据，或呈现生物的标本、模型、生活环境，或从学生的生活经验、经历，或从社会关注的与生物学有关的热点问题等作为切入点，创设情景，引导学生通过质疑手段进入情景尤为重要。

例：在学习“DNA是主要的遗传物质”一节知识时，首先创设情境：“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”、“一母生九子，连母十个样”。当学生遇到这些不确定的问题情境，而这个问题又是他们最终必须解决的，这样就激发了学生的求知欲，这时学生探究性学习便开始了。

二、问题提出

探究性学习的内容是以问题的形式出现的。有的人认为全堂课中，只要是教师问，学生答，搞的就是探究性学习。其实这种问答式教学并不是探究性学习模式中的“问题”呈现，因为它没有让学生在整体感知中自己去发现问题，而是教师把问题设计好，让学生以判断的形式作答，限制了学生思维的活动，谈不上学生自主学习的能力培养，更谈不上让学生发现问题。因此，教师布置学生搜集、阅读和分析资料是探究性学习不可少的过程。

三、自主探究

要使探究性学习活动的开展达到最佳的效果，教师就要对自己与学生赋予适中的期望，过高或过低都会带来负面的影响。作为教师在活动目标的确定上、对任务的选择上都要考虑学生的实际水平，任务的难度最好处于学生的“最邻近发展区”内，即通过教师的引导和学生的努力最后能达到目标的顺利实现。同时在学习活动进行中，教师应随时增加活动内容的现实感和调节任务的难度，以学生熟悉和能接受的方式引导其不断不断发现问题和解决问题，从而强化学生学习的效果，激发学生更强的求知欲望。

1、材料的准备和处理。教师应引导学生阅读和分析材料，明确任务和需要关注的关键点所在，让学生有一个自主思考、理解的学习过程。若提供的资料与学生的已有基础不在“最邻近发展区”，教师应积极提示，或提前布置学生搜集有关的信息资料，否则探究的成效将是低下的。例：在准备学习“DNA是主要的遗传物质”一节知识之前，我就布置学生搜集有关染色体、有丝分裂、减数分裂、受精作用等与本节有关的知识，结合课本引领学生探究提出的问题。

2、学习的组织和实施。（1）学生自主探究。学生对所学知识的理解是基于自己原有的知识自主建构起来的结果，对同一观点，每个学生自主建构学习方式是不同的。因此，强调学生的自主发展，很重要的一个方面就是要着力引导学生的自主建构学习。每个学生都有独自的自主建构学习新知识的方式，他们不只是被动地接受或照搬从教师或课本获得的信息，他们能通过理解学习主题并与他们已经具备的关于该主题的知识（或他们认为自己已经具备的）联系起来的积极思考方式。探究性教学中，忽视学生的自主学习而片面强调合作探究，将使中等及中下生得不到相应的发展，可能导致严重的两极分化。因此，探究性教学中，首先强调的应该是学生的自主探究。

（2）小组合作探究。合作学习一般是将学生分成小组，按小组接受任务，然后小组成员一起分工合作共同完成任务的过程。合作学习可以促进学生的高水平的思维和学习活动。学习者之间交流、争议、意见综合等有助于学习者建构起新的、更深层的理解；他们的想法、解决问题的思路都被明确化、外显化了，学习者可以更好地对自己的理解和思维过程进行监控；小组成员为解决某个问题而进行的交流中，能充分共享资源。小组合作探究要求学生做好个人合作学习记录及小组讨论记录，教师要组织教学、课堂监控，不断巡回检查、督促、指导各小组的探究进程，及时进行小组或全班性的引导、指导或提示，促使探究得以深入开展。合作学习是在教学中通过小组的形式使学生一起学习达到学习效果的最优化的过程。

例：在 “DNA是主要的遗传物质”一节知识过程中，我主要采用小组合作探究。将全班同学分成三组，分别探究“DNA是遗传物质”、“蛋白质是遗传物质”、“ DNA和蛋白质都是遗传物质”三个假设。

四、效果评价

按照教育控制论的观点，教学过程中的双边活动也是师生间教学信息流通与反馈的过程，在教学中流通和反馈的信息多种多样，其中教师对学生学习成效评价对学生来讲是极其重要的信息反馈，它能极大地促进学生的学习热情。

1、评价的多元性。对学生评价的是多元性的：既要对学生获得的知识进行评价，又要对学生情感态度和价值观的发展状况进行评价，同时也要对学生的探究能力进行评价。对学生获得的知识进行评价，也就是要对学生在各个阶段的基础知识的掌握程度进行必要的检测，及时发现学生的不足和缺陷，并能及时对教学进行调整，促进学生牢固掌握基础知识。对学生情感态度和价值观的发展状况进行评价，就是要评价学生能否树立正确的辨证唯物主义自然观、科学的世界观以及生物进化和生态学生观点；评价对学习过程中的质疑、求实、创新和科学态度。对学生探究能力进行评价，就是要对学生在探究活动过程中的表现，如观察和设计能力、收集信息和分析、表达和交流以及合作精神等进行评价。

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关键词： 高中生物 模型构建 构建策略

课堂，是教学活动的主要实施场所。在高中生物教学中构建高效的课堂，需要教师更新教学理念，引入模型构建新方法，使高中生物教学目标与实际相结合。生物模型的构建，不仅有利于学生课堂注意力的集中，还能让学生的动手能力得到培养。在高中生物教学中巧用模型构建方法，能让高中生物成为学生喜爱的学科。

一、巧用模型构建实施生物教学的意义

1.有利于生物学习效率的提高。

在高中生物教学中利用模型构建方法，能够促进教学效率的提高。在教师的教学引导下，学生真实地参与生物现象的观察中，不再被动地接受生物知识。学生成为课堂活动的主要参与者，可以更好地理解生物知识。模型构建方法的应用，让学生通过感性认识，理解抽象生物知识，提高学习效率。

2.有利于学生综合素质的培养。

高中生物课堂中应用模型构建方法，有利于高中学生成为生物知识的主动探究者。模型构建的过程就是探究知识的过程，也是学生已知知识完善自我的过程。利用模型构建活动，让学生发散自己的思维，有利于主动探究。通过模型构建，学生思维会更灵活，创造力会更强，有利于学生探究能力的提高。

3.有利于教师个人业务能力的提高。

对于学生来讲，模型构建方法是一个新的学习方法，对于教师来说，利用模型构建方法实施高中生物教学是一大挑战。在课前准备中，教师既要针对模型构建内容进行全面分析与设计，更要结合具体教学内容选择合理的模型构建授课方式。这就需要教师自主提高自己的教学能力，让自己满足模型构建教学方法的需求。教师教学从传统教学模式过渡到创新教学模式，需要不断学习，不断提升。

二、巧用模型构建实施生物教学的策略

1.巧用模型构建，引入新知识。

新知识的引入，是高中生物课堂教学的重要环节。新知识的学习质量，直接影响学生对生物知识应用能力的提高。利用合理的模型构建吸引学生的注意力，让学生参与新知识的开发，有利于生物教学质量的提高。在教学中，教师要调动学生头脑中的知识，让学生动手制作属于自己的生物模型。

比如在讲解《DNA分子的结构》知识时，教师可以在课堂开始阶段，引导学生对上一节有关于DNA组成的知识进行复习，调动学生的已有知识，让学生说一说自己对DNA分子的认识，想象DNA分子的形状。之后，将具有相同想法的学生分成一组，为学生提供一些带孔小球、塑料管或者泡沫、橡皮泥等模型构建材料，引导学生制作一个脱氧核糖核苷酸长链模型。在制作模型的过程中，学生会对相关知识进行主动思考，更会与自己的学习伙伴进行交流。以模型构建的方法引入新知识，激发学生的新知识学习兴趣。

2.巧用模型构建，做好知识巩固。

知识巩固，是高中生物教学的重要环节。知识巩固活动与新知识引入活动同样重要，只有巩固活动做得好，才能让学生牢记生物学科知识。利用模型构建方法组织学生巩固知识，有利于学生体验到复习的趣味性。模型构建活动可以在课堂中开展，也可以布置成为任务，让学生在课下完成。将模型构建活动转移到课下，能够让学生在动手实践的过程中自然而然地复习生物知识。

比如在讲解有关于细胞结构的知识时，教师可以给学生安排“制作植物或者动物细胞”的模型构建任务，让学生两人一组，课下自主选择材料制作模型。在完成模型构建任务时，学生要一边复习，一边制作模型。复习的过程就是学生知识巩固的过程，模型构建可以检测学生的复习成果。

3.巧用模型构建，促进生物教学现代化。

教育的现代化发展，对每一个学科的学科教学都提出了更高的要求。在生物教学中利用模型构建方法，教师不仅可以组织学生利用触手可及的资料构建模型，还可以利用计算机设备于虚拟软件中构建模型。当代高中学生都具有基本的计算机操作能力，教师可以利用计算机中的三维动画软件，组织制作较复杂的生物模型。如在讲解《染色体变异》知识时，教师可以让学生在计算机平台上构建染色体模式，让学生用现代化手段更新个人生物学习过程，促进生物学习效率的提高。

综上所述，新课程改革的实施，给高中生物教学改革提供了绝佳的机会。利用模型构建方法实施生物教学，在引导学生深入理解生物知识的同时，促进学生牢固掌握生物知识，培养学生的探究与合作学习能力，有利于高中生物教学突破传统课堂模式的限制，只有这样才能让生物教学的质量得以提高。

参考文献：

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【关键词】应用型人才;培养模式;生物科学;实践教学体系;构建

时代的发展离不开高新技术产业，二十一世纪，高新技术产业已经成为推动国家经济发展、提高人们生活水平、增加企业市场竞争力最有效的武器。在此社会背景之下，应用型人才培养已经成为我国各高校、各专业的人才培养目标，生物科学专业亦不例外。然而现阶段，我国应用型人才培养模式下的实践教学体系还不够完善，应用型人才培养无法发挥出最大的作用。因此，构建应用型人才培养模式下的专业实践教学体系已经成为当务之急。

一、应用型创新人才的内涵及特点

应用型创新人才，也就是我们通俗意义上所指的在意识、精神、能力等方面具备创新能力的人。因为具备在意识、精神、能力等方面的创新能力，相较一般人而言，应用型人才更能促进产品、技术、管理等的创新，提升企业的经济效益。“大众创业，万众创新”这一口号指明了现阶段我国高校培养应用型人才的方向，各高校就此展开应用型人才的培养计划，所培养的人才需要具备如下三个特点：第一，基础知识扎实，拥有极强的系统性知识体系，眼界宽阔，具备极强的发展潜力;第二，具备极强的专业素质，拥有丰富的解决问题能力以及探索、创新意识，能够进入技术开发、转化或是更为高端的领域从事相关工作;第三，拥有极高的综合素质，有极强的协调管理能力，能够适合管理、服务、转化等工作的需要。因此，应用型人才的培养要求囊括起来应该包括三点：知识、素质，还有能力。

二、应用型创新人才培养的实践探索

（一）构建“产学研合作”教育模式，培养应用型人才

科学定位生物科学专业，构建“产学研合作”教育模式，并大力发展。生物科学专业与制药、食品等息息相关，因此，“产学研合作”的方向应包括制药、食品等。高校方面应以市场需求为导向，以提升人才市场竞争力为出发点，以培养学生强操作实践能力为本落实产学研合作”的人才培养计划，在教育过程中实现科研与教育的有机结合，建立不同的培养环境，分离课堂教学和生产科研实践，扩大学生学习的面，开阔学生的眼界，继而为应用型人才培养环节的质量提供保障。

（二）构建“平台+活模块”的课程体系，突出人才培养目标

以岗位需求为依据培养人才能力，充分考虑专业建设目标、职业标准、行业标准，构建以道德、学科专业基础、专业课、实践教学为中心的“四平台”，以及此平台延展下的包括道德教育必修课板块、德教育选修课板块、专业基础课板块、学科基础课板块、专业核心课程板块、专业方向课程板块、专业任选课板块、集中实践教学模板、创新创业实践活动板块在内的“九模块”课程体系，以实用、有效为原则，培养学生包括实践、创新、适应等在内的综合能力。

（三）构建多层次、多形式的实践教育体系，强化人才实践创新

利用实践教学基地可以帮助学生巩固理论知识，强化手动实践能力和学生的实践创新能力。按照专业标准“包装”实践教学基地，创建与实际生产同模式的生产工艺流程，为学生实践提供机会;加强校内实训基地的建设，将完善重点放在现代农业、食品安全检测以及生化制药方面。按照行业标准进行完善，使之具备多样化，拥有培养应用型人才所需的所有功能。充分利用社会资源，强化校企合作，共享实训基地，让企业在为教育提供真实的实践、培训环境的同时，也能获知更为先进的科研成果。这不仅培养了应用型人才，更将各方的利益最大化。

（四）以人为本深化教学改革，加快人才培养进程

首先，优化课程体系。以提升学生能力、增强学生岗位适应度、提升学生素质为目标，落实优化工作，修正教学计划，强化课程之间的联系，避免教学脱节、重复，压缩课程教育，增加实践教育，并以此培养学生的综合能力;其次，优化教学内容。以教学大纲为准则，确保新的教学内容与应用型人才培养相适应。重视教学内容的及时更新，保证新的技术、成果能够以最快的速度传递给学生，并以此提升学生的学习兴趣，提升教育的实效性。最后，革新教学方法。为了适应现代教育的发展，教育者应合理引进新的教学理念以及教学方法，并在充分考虑学生实际情况的基础上合理应用，以实现培养学生创新能力的目标。

（五）打造应用型师资队伍，为创新人才培养质量保驾护航

“双师型”教师是落实应用型人才培养的保障。因为“双师型”教师不仅拥有丰富的理论知识，还拥有丰富的实践经验，能够理论联系实践，科学的解决学生在学习过程中遭遇的各种问题。高校应在充分考虑学校以及生物科学专业特点的基础上与企业合作，有意识的打造“双师型”师资队伍，培养教师的综合能力，为培养应用型创新人才提供有力支撑。

（六）摆正教育、就业之间的关系，引导学生主动发展自身能力

教育的目标是培养学生的能力，增加学生的就业机会。然而学生处在学校这个相对较为封闭的环境中，有些甚至还不明确这两者的关系，因此教育者应该善用各类职业培训机会或是创业活动，帮助学生明确就业和教育的联系，用就业问题鞭策学生发展和提高。

三、结束语

综上所述，想要培养应用型生物科学专业人才，需要充分考虑生物技术专业人才培养目标。立足于人才培养目标，构建应用型课程体系，继而以此为依据，合理的、有计划的、有目的的安排教学活动。只有这样，才能将教学的实效性发挥到最大，将学生培养成能够与时代需求相匹配的综合性人才。

参考文献：

[1]陈万光，押辉远，张耀武.应用型人才培养模式下的生物技术专业课程体系构建[J].洛阳师范学院学报，2011（08）.

[2]曾松荣，朱必凤，白音.基于应用型人才培养模式的生物技术专业课程体系的构建[J].韶关学院学报，2012（06）.

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【关键词】高中生物 模拟实验 教学实施

1模拟实验在提高学生能力方面发挥的作用

1.1通过模拟实验及模型的制作，提高学生形象思维能力

心理学的研究表明创造力主要来自右脑，来自形象思维，因而培养形象思维是培养创造力的重要途径。形象思维在学生的生物学习过程中也起着极为重要的作用。如果学生对物质的微观结构、对特定条件下的生物现象和生理过程，在头脑中没有建立起正确的形象，就难以把文字叙述和现实过程有机地联系起来，也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。

1.2通过模拟实验及模型的制作，培养学生的创新能力

创新能力是一个人运用已有的知识和理论，在科学、技术等各种实践活动领域中不断创造出新知识或新技术的能力。在高中生物学教学中应该充分利用模拟实验及构建模型的机会来培养学生的创造能力，从而达到培养学生创新精神的目标。例如，必修模块l第4章“细胞的物质输入和输出”第2节“课外制作──利用废旧物品制作生物膜模型”，虽然教材中所给出的模拟实验和模型构建都是经典和较成熟的理论，但仍可利用这些素材作为基础，通过深化来培养学生的创新精神并丰富流动镶嵌学说。

1.3通过模拟实验及模型的制作，培养学生的建模思维和建模能力

在教学第1课时结束后，教师提出学习任务：请同学们观察教科书中的图片，结合老师课堂上所讲解的减数分裂的过程，以两对同源染色体为例，用合适的材料在课外进行建立减数分裂中染色体变化的模型。教师要不失时机地提出相关问题：① 染色体数目减半发生在什么时期？原因是什么？②减数第一次分裂结束时细胞中染色体有何特点？③减数第二次分裂过程染色体行为与有丝分裂异同点？④ 交叉互换对配子种类有何影响？⑤非同源染色体的自由组合对配子的种类又会产生怎么样的影响？请同学们带着相关的问题进行模型建构。

第2课时学生小组展示模型构建的成果，师生展开交流和研讨，师生共同对学生的模型进行修改、分析和评价，师生逐步归纳出规范的物理模拟模型。在此过程中，师生讨论得出预设问题的结论后，教师提出进一步的学习任务：请同学们比较分析图解，找出减数分裂过程中染色体和DNA数目变化的规律。并引导学生将上述数据转换成染色体、DNA数目变化的曲线图，并进行比较分析，进一步深化学生对数学模型的理解。

2关于模拟实验的课堂教学的几点反思与建议

2.1在模拟实验中思维提升是关键

在教学实践中进行模型建构活动时，有的教师一味地强调形成一个具体化的模型，却忽略了在建构活动中必要的思维过程。例如，在必修3中安排的“建立血糖调节的模型”，如果老师在上课时把主要的精力放在模拟活动上，通过形象化展示肉眼看不见的过程，而忽略了形象基础上的理论提升的话，那就成了本末倒置。事实上，这个模型建构活动，模拟过程的关键是：一要体现“激素”卡片作为信息起作用，二要体现激素间的拮抗作用。模拟活动后的讨论，以及通过讨论绘制图解式模型应该是本活动的重中之重。如果在活动中缺少思维过程，往往使这个活动幼稚化，而无法达成最终的教学目标。

2.2教师可以创造性地丰富模型建构活动

模型建构不单单局限于课程标准要求的实验，教师可以创造机会让学生进行更多的模型建构。例如：解决关于蛋白质形成过程中相关计算问题，可以让班级的5位同学手拉手排成一列，手拉手形成了肽键，那么脱水数、肽键数、游离的氨基及羧基数目的计算规律就可以变得非常简单。诸如此类的模型建构活动的开展，不仅可以活跃课堂的学习气氛，提高学生的习兴趣，也能在教学过程中重难点问题的解决上起到意想不到的效果。

2.3让模型建构走进高三课堂

高三年级枯燥无味的复习过程中，模型的建构和应用也能起到不错的复习效果。例如复习DNA的结构与复制时就可以制作DNA双螺旋结构模型，教师布置学习任务，你能提出哪些与DNA的结构与复制有关的问题，这部分的内容在你平时的学习过程中有哪些问题困扰着你？那么教师以学生们提出的问题为核心，以学生们手中的模型为载体，让学生合作学习，共同交流就能很好地完成这节课的复习任务，相信也能让学生们印象深刻。也许有的老师认为高三学生多做几道题的时间都不够了，还要用来制作模型太不现实。但老师们都清楚一节好课的关键在有效，高三的特殊决定了教师不可能像上新课一样组织和引导学生们在课堂上完成模型建构，但如果是一些简单的，不用花费很多时间的模型建构活动让它们走进我们的高三复习课堂，让我们的复习课不再沉闷，又何尝不可呢？

总之，建立正确的模型可使我们对生物本质的理解更加细致深入，对生物问题的分析更加清晰明了；建构出合理的模型，能使学生的知识能发生正迁移，起到举一反三的效果；在生物学科教学中，对理科思维的培养也起到十分重要的作用。因此，生物模拟实验和模型建构在高中生物教学中有非常实用的价值。生物学教师在课堂教学中应该对模拟实验和构建模型的教学予以充分的重视。

【参考文献】

[1]黄立军.运用模型方法开展生物学课堂教学.中学生物学，2008，24（3）.

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关键词：模型；建模；生物教学

高中生物课程标准指出：“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的促成部分”。因此提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。新课程标准对我国的普通中学生物学教育确立了许多现代化的教学目标。由于模型和模型方法在现代生命科学中起着越来越大的作用，是现代高中学生必须了解和应用的重要的科学方法，它不仅对学生学习生物科学有帮助，而且还有助于学生将来进行科学研究、走入社会参加工作，更好地解决生活和工作中的问题。另一方面，这种科学方法的学习和应用，不仅有利于学生形成系统的科学认知观，同时还强化了与其他学科，如数学、物理、化学等学科的内在联系。因此，新课标依据国际科学教育的发展，将模型和模型方法列入了课程目标之一。

1、“建模思想”的含义及其在高中生物教学中的重要作用

早在20世纪30年代，贝塔朗菲在提出机体系统论概念的同时，提倡主张用数学和模型方法研究生命现象，简单地说“建模（modeling）”就是通过把你不太理解的东西和一些你较为理解、且十分类似的东西做比较，你可以对这些不太理解的东西产生更深刻的理解。

建构模型（即建模）。又称模型化，是研究系统的重要手段和前提。凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程，都属于建模。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，同时又是事物原型的抽象和概括。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征。生物模型的形式有很多，高中生物教学中常见的有三种：概念模型、数学模型和物理模型。无论哪种模型建构，都能够使研究对象直观化和简化，同时还可以简略描述研究成果，使之便于理解和传播。建立正确的模型可使我们对生物本质的理解更加细致深入，对生物问题的分析更加清晰明了。建构出合理的模型，能使学生的知识能发生正迁移，起到举一反三的效果。这在生物学科教学中，培养理科思维也起到十分重要的作用。因此，生物模型在高中生物教学中有非常实用的价值。

2、必修模块中可用于“建模”教学的素材

模型的建立过程就是一个科学探究的过程。在这一探究过程中，需要学生自己确定对象，设置已知与未知，运用科学规律，选择研究方法，检验模型是否与实际一致。从这个层面看，建构模型的目的就不只是停留在模型本身的结构与性质的探索上，而是上升到科学能力的发展的高度，这对学生科学探究能力的培养是很有好处的。整个新课标教材（人教版）明确写明要用模型方法去解决的内容共有10个，具体如表一。

内容虽然不多，但是如果具体教学中模型建构过程切实得以落实，学生在老师的引导下通过真正的“做”科学的过程，既能学到知识内容，又能掌握更深入地运用和探究生物学知识所必需的思维方法，使探究能力得以提高，同时形成正确的对待科学问题的观点和态度。

另外，在教材中虽然没有明确说明是模型建构，但却必须运用模型和模型的方法解决问题的内容其实还有很多，尤其的数学模型建构的运用显的更为突出。比如：用数学上的排列与组合来分析减数分裂过程配子的基因组成；用数学上的概率的相加、相乘原理来解决一些遗传病机率的计算等等。这都需要教师在平时的课堂教学中给予提炼总结，并进行数学建模。在高中学习阶段，有部分学生把生物学科当作是文科来学，认为只要会背、会记、能理解就可以了。其实并非如此，在现行的高中生物学科中涉及到的知识，要求学生应具备理科的思维方式。因此，在高中生物课堂教学中，教师应注重理科思维的培养，树立理科意识，渗透数学建模思想。下面介绍课堂教学中模型构建，体会对学生能力的培养与课堂教学的时效性。供同仁参考。

3、模型建构实例

3.1.模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化。

步骤一：用彩色绳子和橡皮泥等材料，在细胞轮廓里做一个具有1对同源染色体（臂长为6cm）的初级性母细胞（半数同学做初级精母细胞，半数同学做初级卵母细胞）四分体时期，并写出细胞名称；

提出问题：染色体是什么时候进行复制的？

学生行为：学生操作，实物投影展示作品，其他同学进行评价（可能会有将两个姐妹染色单体用不同颜色绳子做成的情况）。注意不同初级性母细胞各派一个代表。

教师行为：引导学生比较分析评价作品。

教学目的：加深学生对同源染色体、联会、四分体等概念的认识。

步骤二：讨论该细胞分裂（减I）过程染色体行为的变化，在细胞轮廓中做出相应的染色体，并写出细胞名称和所处时期；

提出问题：减数第一次分裂染色体有哪些行为？同源染色体什么时候分开？

学生行为：讨论减数第一次分裂过程染色体行为的变化，通过实物投影展示作品，其他同学进行评价。

教师行为：引导学生比较分析评价作品。

教学目的：加深对减数第一次分裂染色体行为变化的认识，明确同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期。

步骤三：在细胞轮廓中做出该细胞经减I分裂而成的2个子细胞中的染色体，并写出细胞名称；

提出问题：染色体数目减半发生在什么时期？经过减数第一次分裂的形成的子细胞有无姐妹染色单体？

学生行为：两人小组合作完成，实物投影展示作品，其他同学进行评价、比较。

教师行为：引导学生比较分析评价作品。

教学目的：加深对减数第一次分裂染色体行为变化的认识。

步骤四：在细胞轮廓中做出经减II分裂而成的4个子细胞中的染色体，并写出细胞名称；

提出问题：减II过程中染色体有哪些行为？形成的子细胞的名称是什么？有无姐妹染色单体？有多少种类型？和卵细胞的形成过程有什么区别？

学生行为：两人小组合作完成，实物投影展示作品，其他同学进行评价、比较。

教师行为：引导学生比较分析评价作品。

教学目的：加深对减数第二次分裂染色体行为变化的认识，比较和卵细胞形成过程的异同点.

建立具有一对同源染色体的初级性母细胞通过减数分裂产生配子的染色体组合类型的行为模型和数学模型。

建立减数分裂过程中细胞核中DNA和染色体数量变化的坐标曲线的数学模型

3.2 模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

步骤五：在步骤一的细胞中加做1对同源染色体（臂长为3cm）。

提出问题：减I的后期中同源染色体分离的同时，非同源染色体有什么行为？经过减II形成的四个子细胞有多少种类型？

学生行为：两人小组合作完成，实物投影展示作品，其他同学进行评价、比较。

教师行为：引导学生比较分析评价作品。

教学目的：加深对减数分裂过程中同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合行为变化的认识.

教师归纳总结配子多样性

（1）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的类型有 2 种；

（2）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有 1种；

（3）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有 2n 种。

建立具有两对或n对同源染色体的初级性母细胞通过减数分裂产生配子的染色体组合类型的行为模型和数学模型。通过动手操作，极大调动学生学习的积极性、主动性，课堂气氛活跃。

最后用课件展示形成过程的动画过程，指导学生观察各阶段细胞的名称及数目和染色体动态变化。

以上模型建构案例以减数分裂中染色体变化这一重难点知识的学习为主线，以实物模拟制作的方式构建减数分裂过程染色体变化的物理模型，尝试通过建模活动找到突破重难点知识的方法和途径。模型构建加强化了学生对减数分裂过程染色体规律变化的观念和印象，为学生进一步获取系统知识确立了前提条件，通过引导学生对物理模型的分析对比、综合加工改造，从而建立染色体和DNA数目规律性变化的数学模型，达到对减数分裂本质深层次认识的目的，并运用模型来构建新的知识结构，使模型成为了学生认知结构的重要组成部分。

总之，模型方法的精髓乃是体现在探索与发现之中，不亲身经历这些探索，很难发现其中的要素与关键之所在。要让学生置身于探索生物学现象、发现生命规律的活动中，在建立模型的过程中学会观察和统计的方法、实验的方法、归纳与演绎的方法等。在课堂教学中教师应注意把握好引导性和开放性，坚持让学生自己唱主角。引导学生提出问题、分析问题、通过各种途径寻求答案，在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导，这样，学生就会主动地去思考、探索，顺着科学的思路和方法去感知、去思索，在不知不觉中领略到生物学知识的真谛，从而提高了学生生物科学素养。

[参考文献]

[1]《走进新课程》—《普通高中生物课程标准（实验）解读》 江苏教育出版社.

[2]《中生物教学中的几个数学建模的问题》洪东涯 金理笑.

篇10

概念是生物学科知识的基础，是理性思维的基本形式，是形成判断和进行推理的基本要素。《高中生物课程标准》也要求“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”，并增加了“尝试建立教学模型”的能力要求。因此，如何更好地构建概念模型，落实概念教学是一个重要的课题。

Inspiration是一种基于可视化学习技术的专用概念模型建构软件，直观、易用的界面可以非常形象地表达抽象的思维及复杂概念之间的关系。在教学中，教师可以应用Inspiration进行概念模型的制作及相关复杂思维的表征，它是脑科学和信息技术的完美结合，可以发展学习者的创新思维能力，让学习者充分发挥自己想象力，凭借个人的经验基础，根据主题概念来建构新的知识结构，而不是灌输式的，使学习者处于被动接受、记忆的位置。

2 运用于教学的实验与分析

整个实验遵照对照原则，其中实验班运用Inspiration软件进行概念教学，以苏教版生物教材高中生物《必修一·分子与细胞》第二章“细胞的化学组成”为例。

2.1 实验教学的实施过程

（1） 学生学习教材，找出主题概念，联想并列出相关的新旧概念。

（2） 教师引导学生组织学习资料，重点分析主题概念与新旧概念间的各种关系。

（3） 构建某一命题的概念模型：

① 确定主题概念；② 绘制概念到概念模型；③ 为概念间添加关联关系；④ 为概念添加属性；⑤ 教师引导学生分析模型并作出评价。

教师要求学生将自己绘制的概念模型以源文件电脑保存，并与教师提供相关资料和辅助练习进行超链接，以便于课后进行调整修改、复习巩固并与其他同学交流。

（4） 根据学习进程，随着对原有知识的理解的加深和改变，再不断充实、完善和拓展。

图1所示是学生在教师的指导下运用Inspiration软件画出的有关蛋白质分子的概念模型。

每一章节学完后，教师可引导学生梳理出各概念间的关系，形成综合概念模型。图2即为整个第二章“细胞的化学组成”的综合概念模型（由学生独立完成，此为其中一小组制作的概念模型）。学生利用Inspiration软件在计算机上直接将图中的每一概念超链接到相关内容的概念模型，从而开展有意义的复习学习。

2.2 实验结果

经过近半学期的教学实验尝试后，对学生进行检测，满分100分。

2.3 实验分析

从表1、2的结果看，无论是均分还是优秀率和及格率，实验班的成绩优于对照班；运用Inspiration软件建构概念模型对于提升教学质量具体较为明显的作用。

3 运用于教学的途径和策略

3.1 可用于在新授课中建构知识结构

在新授课中应用Inspiration软件建构概念模型和知识结构，将转变单一的教师“教”，为“教”与“学”并举，教师启发、辅导和因材施教，而学生也真正获得了自主学习的机会，其统领概念、自我建构知识的能力将会得到明显提高。

例如，有关细胞类型与结构的知识，教材先简略提出原核细胞，然后较详细介绍真核细胞的结构。学习初期师生可利用Inspiration共同绘制细胞的概念模型（图3）。随着学习的深入，学生了解更多的细胞名词：植物细胞、动物细胞、细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞器、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、液泡、光合作用、有氧呼吸、蛋白质合成、遗传物质等，可借助Inspiration软件进一步在原有基础上建构动、植物细胞结构和功能的概念模型。如此，学生不仅对真核细胞的结构有了整体的认识，而且在操作Inspiration软件的过程中，十分想弄清楚这些概念之间究竟有什么具体的意义联系，强烈的求知欲也油然而生。

3.2 可用于在复习课中建构知识体系

复习不仅是对所学知识进行回忆、再现，还要对其作梳理和拓展，达到强化知识迁移、发展知行能力及培养情感态度。复习课往往要求用最少的时间，呈现最多的信息，促使学生强化和重构知识体系，提升应用和创新能力。

在高考复习中，笔者发现学生在基础强化阶段轻松自如，但在进入能力提升阶段解答情境转换问题时往往会一筹莫展。原因在于灌输式教学、多而重复的习题，导致学生获得的多数是未经思维加工、只是机械记忆的零散信息，仅仅是知识的回忆和再认，没能建构起概念及相关知识命题的模型，在新情境中迁移解决问题的灵活性较差。而教师应用Inspiration软件建构概念模型于复习教学，学生会主动开展回忆与归纳，整合新旧知识，建构知识网络，浓缩知识体系，达到灵活迁移。例如，光合作用和有氧呼吸两者的过程和联系既是教学重点和难点又是高考的热点，教师训练学生运用Inspiration软件绘制相应概念模型（图4），会取得良好的教学效果。

在教学过程中，教师可采取学生先独自完成，再小组讨论，最后汇报交流的方式。这样使学生自行体验、评判不同学习时期所建概念模型，获取认知进步，思维拓展；同时会发现一些新的知识间联系，知识结构更加完整，且还能产生一些创新的理解。

运用Inspiration软件建构概念模型于复习课，可使模糊的概念清晰化、零散的知识系统化、机械的记忆灵活化，最终学生的迁移能力提高，复习效果明显。

3.3 可用作为教学评价的新型工具

首先概念模型可作为一种形成性评价的工具，用于对不同阶段教学活动的教学评价。例如，教师通过观察学生运用Inspiration软件设计基因工程概念模型的建构过程，可了解到学生内心的思维活动，诊断出所误解的概念意义及概念间关系，有助于找到影响教学效益的原因，从而及时改进教学，这是形成性评价的好方法（图5）。利用Inspiration软件绘制概念模型时，借助于多媒体功能，学生会努力创造更生动、鲜艳的画面，对认知的情感自然流露而出。显然，这不仅可以评价学习者对理性认知的准确性，且也可以评价其情感态度。

其次，概念模型也可以作为终结性评价的工具，它不同于传统试题测试的优点是为学生提供的考试结果，已不仅仅是一个简单抽象的分数，而是学生头脑中关于知识结构的图式化再现。下题是考试卷中设计的一道教学评价题：

概念模型是一种能够比较直观呈现概念间关系的图式。请根据所学知识，补充填写完成“遗传信息的表达”相关的概念模型。

① ；② ；③ 。

④ ；⑤ ；⑥ 。

由于学生在知识储备、学习能力、理解水平参差有别，建构的概念模型自会存在差异，教师借助概念模型形式的试题可以判断学生的水平和存在的问题，有效地帮助学生查缺补漏，且教师也能有针对性施教。

4 结语

教育心理学的研究表明，通过图式表达信息，将内隐的思维过程外显化，有利于学生掌握学习方法，学会思考和解决问题。运用Inspiration软件建构高中生物概念模型正是一种可视化学习，它对学生学习的影响可以体现在如下方面。

① 外显思维过程：展示学生思维过程，显示如何组织和构建知识间联系。

② 深化概念理解：引导学生用自己喜欢的语言形式表达所理解的知识。

③ 统整新旧知识：理清新旧知识的关联和区别，将其统整合一。

④ 纠正认知错误：检测对概念和概念间关系的认知水平，发现并纠正错误。