物理模型的建构在初中生物教学中的应用
《模型构建法在中学生物教学中应用的研究》课题论证

附件3编号课题名称: 模型构建法在中学生物教学中应用的研究设计与论证报告(5000字以内,不得出现学校和课题相关人员名字)(一)课题的核心概念及其界定(一)模型的内涵与分类所谓“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。
模型一般可分为物理模型和数学模型和概念模型。
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。
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。
数学结构可以是数学公式,算法、表格、图示等。
如果其变量中不含时间因素,则为静态模型;如与时间有关,则为动态模型。
概念模型主要是概念图,概念图是一种组织和表征知识的工具。
它通常是将有关某一主题的不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念或命题连接,形成关于该主题的概念或命题网络。
这种把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机地联系起来的空间网络结构图,就称为概念图。
(二)模型构建法模型方法是通过构建模型来研究、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。
在生物科学学习中,模型提供观念和印象。
认知心理学认为,人的知识经验既包括概念系统,又包括表象,前者有概念、原理、规律、理论。
后者的成分包含观念和印象。
当代不少学者都主张把表象看作是一种符号要素,与语言等其他符号要素一样具有抽象、概括、组合和再组合的功能,因而能构成思维的操作,所以模型提供的观念和印象,不仅是学生进一步获取系统知识的条件,而且是学生认知结构的组成部分。
例谈物理模型建构在生物概念教学中的应用

教学实践新课程NEW CURRICULUM例谈物理模型建构在生物概念教学中的应用俞秋锦(苏州大学医学部基础医学与生物科学学院江苏省常州市武进区洛阳高级中学)生物学模型是人们为了某种特定目的而对认知对象所做的一种简化的概括性的描述,有的借助于具体的实物或者其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。
模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。
用模型方法探讨生物问题,遵从实验到理论的过程,符合从感性到理性的认知规律,能促进学生认知水平的发展,激发学生思维的兴趣,培养学生的创造能力。
当然,运用模型方法进行教学的方面很多,本文就专门从生物学概念教学方面进行了一些探讨,以供研究。
一、巧用物理模型解决核心概念1.细胞结构谈到生物,不得不讲的核心概念肯定是细胞结构。
细胞是生物体结构和功能的基本单位,但细胞体积小,结构复杂,只有借助电子显微镜才能一探究竟,学生建构这个核心概念就很有难度。
而通过自己制作物理模型,就可以将这些问题解决,同时还能对微观世界有较形象的了解。
2.生物膜的流动镶嵌模型这个核心概念的得出是众多科学家长期探索而来的。
了解探索过程就是培养学生的科学思维过程,因此笔者采取了绘图的方式来进行模型建构。
科学史是从19世纪欧文顿做的植物细胞的通透性实验开始的,顺着科学史的展开,学生依次画出了混乱排列的脂质和蛋白质、四种结构的磷脂双分子层的排列模式、蛋白质在两侧磷脂在中间且磷脂尾对尾排列的暗—亮—暗结构、蛋白质部分嵌入或贯穿磷脂的模型四种变化的图,绘图体现了探究的历程。
最后,我引申了一下问学生:“你们建构的模型可以变成动态吗?”最后还是有同学奇思妙想,呈现了磷脂分子在流动(尾部摆动),蛋白质分子在运动(箭头表示蛋白质从一处运行到另一处)的“流动镶嵌模型”。
二、巧用物理模型突破难点概念1.输血、血型、凝集现象初中生物中有一节内容是“输血与血型”,ABO血型有四种,输血过程中会发生凝集现象,但是对于血型怎么回事,凝集是如何发生的,学生并不是很清楚。
浅谈模型建构在中学生物教学中的应用

浅谈模型建构在中学生物教学中的应用【摘要】模型建构在中学生物教学中的应用十分重要。
通过构建模型,可以帮助学生更好地理解生物知识,提高他们的实验技能和思维能力。
在生物课堂上,教师可以引导学生通过模型建构来探索生物学领域,激发他们的学习兴趣。
模型建构还可以促进学生之间的合作与交流,提高他们的团队合作能力。
通过对模型建构的实践,中学生不仅可以更深入地理解生物学概念,还可以培养自己的观察、分析和解决问题的能力。
模型建构在中学生物教学中具有重要的意义,应该在教学中得到更多的应用和推广。
【关键词】模型建构、中学生、生物教学、应用、理解、帮助、实验、课堂、实践方法、思维能力、引言、重要性、结论1. 引言1.1 引言模型建构在中学生物教学中的应用是一种先进且有效的教学方法。
通过构建模型,学生可以更直观地理解抽象的生物概念,帮助他们更深入地理解生物知识。
模型建构也可以促进学生的实验能力和创造力,培养其动手能力和思维方式。
在生物课堂上,教师可以根据学生的兴趣和实际情况选择适合的模型建构方法,激发学生学习的热情和动力。
模型建构不仅可以让学生在生物课堂上更有效地学习和理解知识,还可以培养学生的思维能力和创造力,为他们未来的学习和发展打下牢固的基础。
希望通过本文的介绍,能让更多的教师意识到模型建构在中学生物教学中的重要性,从而更好地引导学生掌握生物知识,培养其综合素质。
2. 正文2.1 模型建构在生物教学中的重要性模型建构在生物教学中的重要性体现在多个方面。
模型建构可以帮助学生将抽象的理论知识转化为具体形象,使得学生更容易理解和记忆生物学概念。
通过模型建构,学生可以将生物学中复杂的概念和过程转化为可视化的形式,从而加深他们对生物学知识的理解。
模型建构可以激发学生的学习兴趣和动手能力。
在模型建构的过程中,学生需要动手实际操作,这不仅可以帮助他们将理论知识转化为实际技能,还可以提高他们的观察力、逻辑思维能力和解决问题的能力。
物理模型在初中生物教学中的实践应用

物理模型在初中生物教学中的实践应用作者:竺莹来源:《速读·下旬》2019年第08期◆摘要:物理模型是通过实体结构、实物模型来描述生物学概念或过程,它表达了特征,是建立在分析现象与机理认识基础上的模型。
物理模型辅助教学,让学生主动参与学习过程,可以培养学生的多种能力。
本文主要介绍了几类物理模型在初中生物教学中的实例分析。
◆关键词:主动学习;物理模型;模型建构现在的教改强调学生核心素养的培养,要让学生从单纯的学习书本知识转移到学会做人、做事、生活和生存中去,要让学生在学习中学会如何学习,实现学生向“思考型”、“研究型”学习方式的转变。
如何让学生在学习中学会学习,多思考、多研究呢?我想教师在研究本校学情的基础上,精心的设计教学过程,借助一定的教学手段和媒介,根据不同的课型选择不同的教学方法,多注意对学生思维的训练很重要。
在现今科技发展越来越快,多媒体教学已经深入了生物课堂,很多老师也爱用视频、图片等来直观展示,效果也很好,对启发学生思考、培养学生观察能力、提取信息能力很有好处。
但看到不等于摸到,如果能摸到,甚至亲手制作,在制作过程中,学生必须要思考、要研究,对学生的能力培养会大大有益。
因此加强物理模型建构,我认为对现今的生物教学很重要。
那么什么是物理模型呢?它是通过实体结构、简单的实物模型来描述生物学概念或过程,它可以直观表达认识对象的特征,是建立在分析现象与机理认识基础上的模型。
物理模型直观、形象,在教学中应用很多。
如动植物细胞结构模型、DNA分子双螺旋结构模型、细胞膜流动镶嵌模型、肾单位结构模型、肺泡结构模型、小肠结构模型等。
建构物理模型的过程中需要利用创造性思维。
在这过程中,学生的发散思维、想象和构造力都可以得到提高,这些在传统模式下学生很难得到锻炼。
物理模型很多,主要包括:实物模型、模拟模型、图画三大类。
下面结合自己的教学,列举出一些实例来说明。
(1)实物模型在教学中的具体运用。
例如:在学习《生物体的器官、系统》这一节课时,教师先复习动物组织的分类和实例,讲解器官前,教师可以先指导学生进行鸡翅的观察和解剖,在了解鸡翅从外到内的结构的基础上,通过不同组织在鸡翅中的分布及鸡翅的功能,建立起器官的概念。
模型建构在生物课堂应用--以小肠壁结构模型为例

模型建构在生物课堂应用--以小肠壁结构模型为例发布时间:2023-06-27T05:59:13.504Z 来源:《比较教育研究》2023年6月作者:林伟琴[导读] 本文主要从模型建构在生物课堂应用进行阐述说明。
在初中生物教学实践中,物理模型不仅可以提升观念与印象象,并且也是十分吸引学生的感性材料,可以促进知识结构的完善发展。
(福建省漳州第一中学)【摘要】本文主要从模型建构在生物课堂应用进行阐述说明。
在初中生物教学实践中,物理模型不仅可以提升观念与印象象,并且也是十分吸引学生的感性材料,可以促进知识结构的完善发展。
如果想要有效进行模型建构,那么教师就应当进行科学的指导,完善学生动手与动脑能力,促进各方面素质全面提升,优化初中生物课堂的教学质量。
【关键词】生物课堂;物理模型建构;实践研究中图分类号:G652.2 文献标识码:A 文章编号:ISSN1003-7667(2023)6-138-01引言:教师应在教学实践期间掌握好尺度,注重开放性的引导,让学生成为课堂知识学习的主角。
此外,教师还需要保证学生提出问题、分析问题、掌握问题,通过各种途径来找寻问题的答案,并且在解决问题当中进行科学指导,全面点拨学生,这样学生就会积极参与到知识的学习中,始终顺着科学的方向不断感知与探究,提升模型建构的能力,长此以往,学生就会在此期间掌握生物知识学习的真谛。
一、初中生物实践作业--小肠壁模型制作任何一个学科的教学实践过程中,良好的学习、教学氛围都是推动教育教学良性发展的必要先决条件,这一点即使是在生物学科教学过程中也不例外。
作为生物学科教师,要在教学过程中培养学生的生物学科"核心素养",必定离不开生物课堂氛围建设的问题。
在面对这一问题时,生物教师要对课堂教学氛围建设进行"素质化"处理,以氛围作为一种教学手段,影响带动学生学习生物的积极性。
同时,教师要注意的是,这种生物学科的氛围构建不能够盲目地"高大上",因为生物学科知识本质上仍旧是一种"生活式"的知识,需要立足于生活实践来开展,而学生的学习自然也不会例外。
初中生物教学中物理模型建构的实践研究

中文摘要物理模型建构教学就是让学生抓住原型的本质特征,将原型简化,利用身边的材料和工具建构可以体现原型本质的模型,并通过研究模型来获取原型的相关信息,为形成理论知识建立基础的活动。
《义务教育生物课程标准(2011年版)》将倡导探究性学习作为基本理念之一,力图改变学生被动接受的状态,引导学生积极参与课堂教学。
物理模型建构教学过程恰好是学生主动参与、动手制作的过程,是以物理模型建构为载体进行探究性学习的过程。
基于物理模型建构教学理念,笔者提出了物理模型建构的一般流程。
建构流程共包括六个环节:(1)确定原型;(2)材料的选择;(3)设计建模方案;(4)模型建构的具体实施;(5)模型的展示与评价;(6)模型的检验与完善。
笔者以某中学八年级学生为研究对象,采用文献研究法、问卷调查法、访谈法、案例分析法和行动研究法,在八年级上册生物学的教学中进行物理模型建构实践研究,研究结果如下:(1)采用访谈法对某中学教师进行访谈,发现教师们对于在初中生物课堂中开展物理模型建构教学持肯定态度,一致认为将物理模型建构教学应用于生物学教学的实践研究可行。
(2)采用问卷调查法对八年级两个班学生进行问卷调查,调查结果表明物理模型建构教学实践后,学生在学习兴趣、模型认知、建模能力和建模意识四个维度上均有提高,其中学习兴趣和建模意识两个维度较前测值均有显著性差异,模型认知维度较前测值有极显著性差异。
(3)成绩分析结果表明:物理模型建构教学实践后,两个班学生的生物学成绩均有所提高。
综上所述,物理模型建构教学在初中生物课堂的应用,改进与发展了生物学教学方式,提高了学生的生物学学习兴趣,提高了学生对模型的了解程度以及对物理模型建构的重视程度,培养了学生的动手操作能力和创造性思维,为一线教师进行物理模型建构教学研究提供了基础数据。
关键词:物理模型,模型建构,生物学ABSTRACTThe teaching of physical model construction is to let students grasp the essential characteristics of the prototype,simplify the prototype,use the materials and tools around to build model that reflects the essence of the prototype,and obtain the relevant information of the prototype by studying the model,so as to establish the foundation for the formation of theoretical knowledge.It is taken the advocacy of inquiry learning as one of the basic concepts in Biology Curriculum Standards for Compulsory Education(2011 Edition),trying to change the state of students'passive acceptance and guide students to actively participate in classroom teaching.The teaching process of physical model is exactly the process of students'active participation and hands-on production,and the process of inquiry learning with physical model construction as the carrier.Based on the teaching concept of physical model construction,the author puts forward the general process of physical model construction.The construction process consists of six parts:(1)Prototype determination;(2) Material selection;(3)Design of the modeling scheme;(4)Specific implementation of model construction;(5)Display and evaluation of the model;(6)Inspection and improvement of the model.The author conducted a practical research on the construction of physical model in the teaching of biology in the first volume of eighth grade,taking the eighth grade students of a middle school as the research objects,using the methods of literature research,questionnaire survey,interview,case analysis and action research.The results are as follows:(1)The author interviewed the teachers of a middle school with the interview method,and found that the teachers had a positive attitude towards the teaching of physical model construction in the biology class of junior high school,and agreed that it was feasible to apply the teaching of physical model construction to the practicalresearch of biology teaching.(2)By using the method of questionnaire survey, two classes of eighth grade students were investigated.The results showed that after the teaching practice of physical model construction,the students' learning interest,model cognition,modeling ability and modeling awareness were improved on the four dimensions,and there were the significantly differences among two dimensions of learning interest and modeling awareness,and there was the highly significant difference among the dimension of model cognition.(3)The students'test performance analysis showed that the biological performance of students in both classes had been improved after the teaching practice of physical model construction,.To sum up,the application of physical model construction teaching in junior high school biology classroom improved and developed biology teaching methods,which increased students'interest in biology learning, improved students'understanding of the model and their emphasis on physical model construction,and trained students'practical operation ability and creative thinking.The basic data for the front-line teachers to construct physical model was provided.KEY WORDS:physical model,model construction,biology目录1引言 (1)1.1问题的提出 (1)1.2相关概念 (1)1.2.1模型的定义 (1)1.2.2物理模型的定义 (2)1.2.3物理模型的分类 (2)1.2.4模型建构 (3)1.3国内外研究进展 (4)1.3.1国外研究进展 (4)1.3.2国内研究进展 (8)1.4研究目的及意义 (9)2理论基础 (11)2.1人本主义学习理论 (11)2.2建构主义学习理论 (11)2.3信息加工理论 (12)2.4义务教育课程标准 (12)3初中生物教学中物理模型建构的实践研究 (14)3.1研究过程 (14)3.2研究对象 (15)3.2.1访谈对象 (15)3.2.2问卷调查对象 (15)3.3研究方法 (15)3.3.1文献研究法 (15)3.3.2访谈法 (15)3.3.3问卷调查法 (15)3.3.4案例分析法 (16)3.3.5行动研究法 (16)3.4物理模型建构的原则 (16)3.5物理模型建构的一般流程 (17)3.6人教版八年级上册生物教材中物理模型建构的内容梳理 (18)3.7初中生物教学中物理模型建构的教学案例 (19)3.7.1“动物的运动”物理模型的案例设计 (19)3.7.2“细菌”物理模型的案例设计 (24)3.7.3“病毒”物理模型的案例设计 (30)4研究结果与分析 (36)4.1教师访谈结果分析 (36)4.2问卷调查结果分析 (36)4.2.1调查问卷的信度分析 (36)4.2.2调查问卷的结果与分析 (37)4.3学习成绩统计分析 (43)5结论与讨论 (45)5.1结论 (45)5.2讨论 (45)参考文献 (47)附录1教师访谈提纲 (51)附录2学生调查问卷 (52)附录3学生模型作品 (54)致谢 (55)1引言1引言1.1问题的提出《义务教育生物学课程标准(2011年版)》提出了“注重学生发展,通过学生主动学习提高学习兴趣,培养学生探究能力和创新意识”[1]的要求,学生的个体发展得到重视。
模型建构在生物教学中的应用

建立模型,体验模型建构过程中知识的思 维理解过程,运用理性的思维去理解、记 忆和解释生物知识,树立生物学科素养。
在生物教学利用思维导图和概念图 帮助学生梳理知识点之间的联系,利用各 种联系,引导学生建构知识体系,提高知 识的记忆。在学习各大生物系统时可以利 用建立物理模型,如心脏肺、植物体的各 项生理活动、真核细胞的三维结构模型、 细胞膜的流动镶嵌模型、与蛋白质结构相 关的曲棍模型、DNA 双螺旋结构模型的制 作、半保留复制实验模型、蛋白质合成过 程的模拟、染色体组的模拟等。模型建构 对于培养和发展学生的理性思维能力具 有不可替代的作用,有助于学生梳理知识 间的逻辑性。
程中,一定要先抓住主要特征,然后将这 些特征形象化,在这过程中要遵循科学性 和客观性。在教学中建立物理模型,如细 胞结构图、细胞立体结构模型、染色体模 型和减数分裂过程中染色体分裂模型等, 教师一定要根据客观事实、符合科学性、 逻辑性,帮助学生们全面掌握认识对象的 特征,再则要保证整个建构模型过程的合 理性和流畅性,最后要对模型进行检验和 证实。在这整个模型建构中,能使学生充 分掌握物理模型建构的方法,培养学生的 自主动手能力和探究能力,同时能激发学 生的学习乐趣和激情。
JIAOXUETANJIU 教学探究 53
模型建构在生物教学中的应用
福建省晋江市紫峰中学 陈燕萍
摘要: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,在 生物教学中主要包括物理模型、数学模型 和概念模型等三种模型。根据模型的分 类、特点、功能及其在生物教学中的应用 和意义,展开针对性的研讨。
3.概念模型。 概念模型是通过文字来描述概括出 事物本质特征的模型。概念模型是针对某 一问题 ,最 常 见 的 是“ 假 说—演绎”体系。在构建概念模型中,首先 要明确研究对象,掌握研究对象相关因素 的特性,进而建立各因素之间的联系和影 响方式,最终完善整个概念模型。在生物 学中,最常见概念模型有达尔文生物进化 论、细胞学说、细胞膜的流动镶嵌学说等。 在课堂上,学生们通过分析科学家的概念 模型能够意识到概念模型实际是一个动 态的发展体系,一直在不断地进行变化和 更正。概念模型适用于生物教学,能在课 堂上起到事半功倍的成效,主要是由于它 能以网络架构的形式来体现各个知识点 之间的相互关系,从而能够更好地帮助学 生学习和理解知识点,夯实基础。 三、模型的功能 1.解释说明。 模型具有形象直观的特点,不仅能将 抽象的认识对象简单化、具体化,图像化, 而且能够将复杂的理论、概念、定理通过 模型进行更深一步的解释和描述。学生利 用直观的模型,可以更高效地掌握知识,利 用课堂知识,归纳总结后自主构建模型, 直观深入地理解知识,也可以结合实践活 动,转化理论知识运用于生活中。 2.模拟实验。 模型能够模拟被研究对象的变化过 程,使得研究者更加充分地认识和观察研 究对象,进而掌握研究对象的性质、特征 和变化规律。在生物课堂中,由于课时、学 校实验条件、材料的危险性等各种因素的 限制,许多生物实验无法在生物课堂中实 现,此时利用动画、模型模拟实验能够克
利用模型建构,突破教学重难点——以“细胞通过分裂产生新细胞”为例

2020年第4期(x )^才?1^抬各f■一…丨1教学研究利用模型建构,突破教学重难点—以“细胞通过分裂产生新细胞”为例广东省深圳市龙岗区教师进修学校(518100) 胡轶群摘要在初中生物学教学过程中,由于教学内容本身具有很强的抽象性,运用模型建构能化繁为简,引 导学生积极参与、深度探究,加深对生命本质的理解。
以“细胞通过分裂产生新细胞”一节为例,利用数学 模型、物理模型和概念模型的建构,巧妙地突破了重难点。
关键词模型建构;类比模型;物理模型;概念模型文章编号 l 〇〇5 -2259(2020)4x -0044 -03模型是人们按照科学研究的特定目的,在一定假 设条件下,用物质形式或思维形式再现原型的某种本 质的范式。
有的模型借助具体的实物或其他形象化 的手段,有的模型则通过抽象的形式表达进行建 构[1]。
模型让各种复杂的结构或功能简化,有助于学 生抓住事物的本质特征。
在课堂教学中教师可以通 过构建模型来组织教学活动。
构建合理的模型在实 际教学中能很好地解决某一重点或难点,引导学生积 极参与、深度探究,加深对生命本质的理解。
本文以 人教版《生物学•七年级•上册》“细胞通过分裂产 生新细胞”一节为例,详细说明模型建构在突破初中 生物学重难点教学中的应用过程。
1运用数学模型,使感性思维理性化数学模型是借助数学方法来分析生命现象的一 种模型[2]。
细胞分裂之后产生的新细胞体积较小,所 以细胞有一个生长的过程,学生对“细胞的生长需不 断地从外界环境吸收营养物质”是比较容易理解的, 但是普遍存在“细胞吸收营养物质应该越长越大的” 的前概念。
细胞不能无限生长有多方面的原因,教师 可以让学生采用类比实验、观察、计算和对比等方式, 理解抽象的数理关系,让学生对“随着细胞体积越大 时,其相对表面积就越小,细胞与周围环境交换物质 的能力就越弱”这一知识点形成理性认识。
细胞体积非常小,很难直接测量,所以可以使用 含酚酞的琼脂制成不同边长的正方体来模拟不同大 小的细胞,用NaOH 表示营养物质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
物理模型的建构在初中生物教学中的应用
物理模型的建构在初中生物教学中的应用
物理模型的建构在初中生物教学中的应用
2015-05-26
生物论文
物理模型的建构在初中生物教学中的应用
物理模型的建构在初中生物教学中的应用
吕国庆
(江苏省常州市新北区实验中学)
摘要:探讨在初中生物教学中常见的几种物理模型的建构。
物理模型的设计非常有利于生物教学的有效开展,提高学生的学习效率,培养学生的各种技能和科学素养。
关键词:物理模型;创新;生物
人们认识客观世界的时候,直观化、形象化,更便于人们探索科学世界的客观规律。
物理模型建构的研究旨在教学活动中建构学生的建模意识,物理模型建构的创新研究实质上是培养学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性思维活动。
能够培养学生的想象力,思维能力,假想、变换、构造等能力,这些能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。
“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,创新的关键是人才,人才的成长靠教育。
”要真
正培养学生的’创新能力,自觉地在学习过程中构建物理模型,只有这样,才能使学生分析和解决问题的能力得到有效提高,也只有这样才能真正提高学生的创新能力。
那什么是物理模型呢?物理模型就是以实物或图画形式直接表达认识事物的特征。
根据相似原理,把真实事物制成相关模型,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。
物理模型包括:实物模型、模拟模型、图画。
通过下面以三个具体实例来阐述本人对物理模型的理解与探索。
一、模拟模型建构能将抽象化的知识活化为具体直观
主题举例:植物细胞的模型模拟建构。
材料的选择:一次性方型塑料盒,透明塑料袋,带壳核桃或熟鸡蛋,清水和有颜色的水,气球,不能水溶的绿色胶囊若干,长粒香大米若干粒。
设计方案:学生根据自己对植物细胞的结构和功能的理解,小组成员利用教师所提供的材料制作模型,小组成员展示模型并介绍,同时接受其他小组成员点评,并答疑。
具体实施过程:一次性塑料盒充当细胞壁,透明塑料袋可充当细胞膜,带壳核桃或熟鸡蛋可充当细胞核,清水可充当细胞质,气球可充当液泡,有颜色的水可充当细胞液。
评价:在班级内部交流小组制作模型,从科学性、技术性、正确性等方面进行评价。
小组成员根据班内成员的评价完善自己的设计。
解释:模拟模型,就是根据系统或过程的特性,按一定规律,用实物材料模拟系统原型的方法。
形象大于思维,七年级学生对细胞的认识较浅显,由于细胞很
小,他们通过显微镜的观察认识细胞的形态以后,再通过自己制作植物细胞模型建构,如,液泡的形态、位置应该是什么样的,大小如何,叶绿体用什么来制作,线粒体又是怎样的,这样将抽象的知识形象化,让学生动手操作,感悟、体验、理解生物结构和生命形状。
在初中生物的课程安排中有很多可以进行模拟模型的制作活动,如,动物细胞的建构、呼吸过程、肾单位示意图等。
通过模拟模型的创建,学生可以更容易地认识、了解、理解事物原貌,为突破教学难点找到了支点。
二、实物模型的建构利于科学探究的有效开展
主题举例:“光能否影响鼠妇分布”实验装置创新实物模型建构。
材料的选择:糖果盒子、鞋盒或其他纸质盒子、胶带、线。
设计方案:将糖果盒子、鞋盒或其他纸质盒子,做成明亮和阴暗两种环境的实验装置,然后放若干只鼠妇,静置一段时间后观察记录鼠妇的分布情况。
具体实施过程:以一款糖果盒子为例,将装糖果内盒最里边的一块硬纸板拆掉,将内盒拉出直至靠近外盒的边缘,将拆掉的硬纸板竖直插在靠近外盒与内核的交界处,在盒底留有一定的空隙,然后用线固定好,这样,就形成了明亮和阴暗的两种环境。
接下来就可以探究“鼠妇喜欢明亮还是阴暗的环境”的研究了。
不用的时候把内盒推进去,体积立即变小了,携带很方便。
学生的实验设计堪称一绝,整个装置小巧玲珑,实用性强,又不失美观。
鞋盒或其他纸质盒子也可以进行类似的模拟制作,效果很好。
评价:在班级内部交流,每个小组选出代表来描述自己设计的实验装置的科学性、合理性,其他小组代表负责点评、纠错,这个小组根据班级内的学生的建议,进一步完善自己的实验装置。
解释:某些实验探究,必须设计合理的实验装置,实验才能取得较理想的实验效果;否则,就容易因某些实验装置的设置不合理,导致实验结果出现较大误差。
因此,制作科学、合理的实验装置是保证科学探究活动能有效开展的重要保证。
生物学教学实践证明,构建生物学物理模型有助于学生系统地学习和理解新知识,减少无效、低效活动,有助于提高课堂教学的质量和效率,引发学生课堂学习的原动力,有助于提高学生的生物科学素养。
教师在教学过程中应该注重模型方法的引导与运用,也应注重物理建模的过程性评价与终结性评价。
在生物课堂中教师更应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,在解决建模问题的思路和科学方法上加强点拨和引导;学生能够主动地去思考探索,顺着科学的思路和方法去感知体验、思索、提升,从而形成建构模型方法的能力,在潜移默化中领悟生物科学的真谛。