高中生物模型建构教学研究与体会

活 动 名称 所 属 模 块 模 型 种类 思 维 要 点 活 动 要 点
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】 ． 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ｆ 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。 ￣ ｎ Ｄ Ｎ Ａ 分子双螺旋结构模型、 细 胞 膜 流 动镶 嵌 模 型、 Ｔ ２ 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 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
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 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
朱 徽
３ ５ ４ ０ ０ ０ ）
（ 福建省邵武市第一中学 ， 福建 邵武
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
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 习方 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 。 模 型 与 模 型 方 法 的 内涵 及 分 类
中安排的建立血糖调节的模型目前看到的教学设计和教学案例大多数都把主要精力放在模拟活动上有些教学活动还在如何让学生扮演胰腺肝脏更为形象上下了不少工夫如让学生贴上胰腺肝脏的图片模拟吃饭和运动后的反应过程也不厌其烦事实上这个模型建构活动模拟过程的关键是
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高 中 生 物 模 型 建 构 教 学 研 究 与 体 会
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要的细节、 非本 质 的 联 系 ， 以简 化 和 理 想 化 的 形 式 再 现 原 型 的 各种复杂结构 、 功能和联 系， 是 连 接 理论 和 应 用 的桥 梁 （ 模 型 和 原 型 的关 系如 下 图 ） 。
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《 大纲》 （ 也就是课 程标 准） 中。 ２ ０ １ ６ 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 ，
高 中 生 物模 型方 法 根 据 模 型 代 表 和反 映 的方 式 可 以分 为 三 大 类 ：物 质模 型 方法 即用 实物 代 替 原 物 进 行 研 究 的方 法 叫 做 物 质 模 型 方 法 ：想象 模 型 方法 即用 想 象 的抽 象 物 代 替 原 型 进 行 研 究 的 方法 叫做 想 象 模 型方 法 。这 种 方 法 是 人 们 抽 象 出 生物原型某些方 面的本质属性 而构思出来 的， 使 对 象 简 化 便 于研究 ； 数 学 模 型方 法 即 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 。 二、 高 中生 物 人 教版 教 材 中的 主 要 模 型 建构 活 动 分 析