浅谈模型方法在高中生物概念教学中的应用

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浅谈模型方法在高中生物概念教学中的应用作者：陈亚羡

来源：《文理导航》2018年第29期

【摘要】在高中生物教材中，概念教学占有重要地位，搞好生物概念教学是提高教学质量的根本。如何使學生准确、深刻地理解概念，掌握概念呢？通过物理模型、概念模型、数学模型的构建来促进高中生物概念的教学。

【关键词】模型方法；高中生物；概念教学

1.研究背景

在《普通高中生物学课程标准（2017版）》中指出：“通过探究性学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力。”高中生物学课程标准研制项目的负责人——北师大科学教育研究中心主任刘恩山教授，在解读新版课标时指出：模型建模、科学论证是发展学生理性思维的有效手段，需要老师们渗透到每一节课堂教学中。

概念的形成过程首先要基于事实，它是由事实而逐渐归纳所产生的反应事物一般的本质特征。必修教材中“资料分析”这部分内容往往是由一些科学实验得出的事实性知识，由这些事实性知识自然而然形成的往往是生物学的重要概念。例如：必修1第3章第3节由资料分析得出细胞核控制着细胞的代谢和遗传，必修2第3章第4节的资料分析得出基因是有遗传效应的DNA片段。但还有一些概念本身比较抽象、过程复杂、不容易理解和掌握，比如：有丝分裂、减数分裂、基因的表达（转录、翻译）、DNA双螺旋结构等。利用模型方法构建这些抽象概念的形成过程，有利于理解概念的内涵，值得探讨和研究。

2.什么是模型方法

模型方法就是把研究对象（原型）的一些次要的细节、非本质的联系舍去、从而以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系的一种科学方法。模型方法具有可对事过境迁的自然现象进行研究，将自然现象放大或缩小等优点。

生物学通常构建的模型有3种：物理模型、概念模型、数学模型。物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，常用来代表非常庞大或者及其微小事物的三维结构，如：细胞的亚显微结构、DNA分子的双螺旋结构、生物膜的流动镶嵌模型等。概念模型一般用描述性文字表达抽象的过程，使学生建立某些流程，概念模型大多以概念图的形式出现。数学模型就是为了某种目的，用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图像、框图等描述客观实物的特征及其内在联系的数学结构表达式。如：“J”“S”型种群数量变化曲线。