物理模型在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用分析

陳群

摘要：在教育改革背景下，中學(xué)生物教師應(yīng)結(jié)合教材內(nèi)容，巧妙設(shè)計觀察環(huán)節(jié)、實驗環(huán)節(jié)以及探究環(huán)節(jié)，并應(yīng)用對應(yīng)的物理模型，將生物知識直觀呈現(xiàn)給中學(xué)生，鍛煉中學(xué)生的探究思維能力，促進(jìn)生物教學(xué)質(zhì)量提高。本文結(jié)合中學(xué)生物教學(xué)實踐，探討了物理模型的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物理模型;中學(xué)生物;具體應(yīng)用

在生物學(xué)習(xí)過程中，很多中學(xué)生因自身認(rèn)知能力的限制，在學(xué)習(xí)較為抽象的生物知識時感到吃力，需要克服極大的理解困難。對此，中學(xué)生物教師可應(yīng)用物理模型，帶領(lǐng)中學(xué)生直觀感受生物現(xiàn)象變化等，幫助中學(xué)生高效學(xué)習(xí)生物知識。

一、中學(xué)生物教學(xué)中物理模型的具體應(yīng)用流程分析

在開展生物教學(xué)時，中學(xué)生物教師應(yīng)先研讀生物教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)建對應(yīng)的物理模型，并設(shè)置探究性的生物問題等，引導(dǎo)中學(xué)生結(jié)合物理模型更好地理解生物知識。在物理模型創(chuàng)建過程中，中學(xué)生物教師應(yīng)體現(xiàn)出原型的特征，讓中學(xué)生分析與生物知識間的聯(lián)系，使學(xué)生有較為深刻的掌握。具體應(yīng)做好以下三點：

（一）確定物理模型創(chuàng)建的對象，明確模型的各項細(xì)節(jié)

在進(jìn)行物理模型創(chuàng)建時，中學(xué)生物教師首先應(yīng)將具體的模型對象確定下來，深入研究生物原型的特性，如分析原型的結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及功能等，再將各部分的細(xì)節(jié)加以明確，更好地體現(xiàn)出生物本質(zhì)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，中學(xué)教師應(yīng)重點把握生物原型特征，完善物理模型的制作，使物理模型更貼合更加貼合生物教學(xué)內(nèi)容，為中學(xué)生直觀學(xué)習(xí)生物知識提供便利，促使物理模型的生物教學(xué)價值的實現(xiàn)。如中學(xué)生物中“植物氣孔的張開與閉合”教學(xué)時，中學(xué)教師應(yīng)創(chuàng)建氣孔開閉物理模型，研究氣孔的析出性、反應(yīng)性等特點，并融合氣孔閉合及張開的結(jié)構(gòu)變化等。中學(xué)教師可應(yīng)用物理模型演示氣孔張開的整個過程，引導(dǎo)中學(xué)生分析細(xì)胞因吸水變膨脹的變化，同時也可演示氣孔閉合過程，讓中學(xué)生更好地了解閉合情況下細(xì)胞的狀態(tài)。中學(xué)生可留出五分鐘時間，讓中學(xué)生對比思考?xì)饪椎膹堥_與閉合過程的具體變化，引導(dǎo)中學(xué)生列出表格，加深學(xué)生對此部分生物知識的理解。

（二）設(shè)計物理模型制作方案，優(yōu)化模型的整體效果

中學(xué)生物教師應(yīng)制作模型時，應(yīng)先設(shè)計整個模型的制作方案，應(yīng)將具體類型、材料、連接方式等加以明確，實現(xiàn)生物知識的全面展現(xiàn)。首先，中學(xué)生物教師應(yīng)分析原型的形態(tài)等特征，并結(jié)合生物知識等，將物理模型的具體類型進(jìn)行明確，如在講解細(xì)胞核、細(xì)胞膜等知識時，應(yīng)制作生物細(xì)胞模型。其次，中學(xué)生物教師應(yīng)分析模型應(yīng)具備的特點，選用適合的材料進(jìn)行建造，使生物原型更好地展現(xiàn)給學(xué)生。如細(xì)胞模型中的細(xì)胞壁可利用水果的包裝網(wǎng)。中學(xué)生物教師應(yīng)對模型內(nèi)各組件的連接方式進(jìn)行調(diào)整，使各組件按順序聯(lián)系起來，保障模型有較好的穩(wěn)定性。最后，教師應(yīng)結(jié)合實際展現(xiàn)情況等，優(yōu)化物理模型的展示效果，使內(nèi)部重要結(jié)構(gòu)更好地體現(xiàn)出來，并在教學(xué)活動中為學(xué)生詳細(xì)講解相關(guān)生物知識。

（三）指導(dǎo)中學(xué)生設(shè)計物理模型制作流程，設(shè)置討論展示環(huán)節(jié)

中學(xué)教師可引導(dǎo)學(xué)生自主動手制作模型，帶領(lǐng)學(xué)生梳理整個制作過程，并讓學(xué)生設(shè)計對應(yīng)的物理模型制作流程，指導(dǎo)學(xué)生按實際學(xué)習(xí)需求進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。如中學(xué)教師可讓中學(xué)生將模型主干部分及框架部分制作出來，再讓學(xué)生增添小構(gòu)件。細(xì)胞模型中核糖體、溶酶體是輔助構(gòu)件，可最后制作。在完成物理模型制作后，生物教師安排中學(xué)生分組展示物理模型，并讓學(xué)生相互評價模型的優(yōu)缺點，并指導(dǎo)學(xué)生對物理模型作品進(jìn)行優(yōu)化。這能使學(xué)生在討論評價過程中，更深入地了解相關(guān)生物知識，鍛煉學(xué)生的實踐操作能力及探究思考能力，促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)提高。

二、中學(xué)生物教學(xué)中應(yīng)用物理模型的具體案例

（一）生物細(xì)胞模型的構(gòu)建

在講解生物細(xì)胞知識時，中學(xué)生物教師可帶領(lǐng)學(xué)生分析動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生找出相同點與不同點，并利用多媒體技術(shù)放大細(xì)胞中的細(xì)胞核、細(xì)胞膜以及中心體等，使學(xué)生清晰地掌握細(xì)胞中的各個結(jié)構(gòu)及特點。在此基礎(chǔ)上，生物教師應(yīng)讓學(xué)生思考用哪些材料制作細(xì)胞物理模型，可組織學(xué)生分小組討論總結(jié)，將中學(xué)生的注意力吸引到模型制作中。以植物細(xì)胞物理模型的制作為例，生物教師可要求中學(xué)生準(zhǔn)備卡紙、塑料袋、包裝網(wǎng)等材料，讓學(xué)生按照植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖示制作各部件，指導(dǎo)學(xué)生畫出相應(yīng)的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡圖。在此基礎(chǔ)上，生物教師可演示葉綠體的制作方式，如用綠色的卡紙卷成紙團(tuán)，用透明膠帶將紙團(tuán)固定，再用膠水將簡圖中的葉綠體部分，將紙團(tuán)粘貼上去，就能將立體葉綠體呈現(xiàn)出來。生物教師可引導(dǎo)學(xué)生用豆子制作細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，先讓學(xué)生按照圖示在豆子涂上對應(yīng)的顏色，再讓學(xué)生將豆子粘貼到對應(yīng)位置。中學(xué)生通過動手制作植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型能更好地掌握相關(guān)生物知識，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的效率提高。

（二）細(xì)菌物理模型的構(gòu)建

很多學(xué)生對細(xì)菌的認(rèn)知比較模糊，只知道一些細(xì)菌危害性強(qiáng)，但不了解細(xì)菌的具體組成與結(jié)構(gòu)等。對此，生物教師可設(shè)置細(xì)菌物理模型環(huán)創(chuàng)建節(jié)，讓學(xué)生準(zhǔn)備小刀、塑料袋等，安排中學(xué)生分組討論模型制作步驟。首先，生物教師可先讓中學(xué)生將塑料袋當(dāng)做細(xì)菌的細(xì)胞膜，彈珠則當(dāng)做細(xì)胞質(zhì)等，引導(dǎo)學(xué)生自主完成細(xì)菌結(jié)構(gòu)模型的制作。生物教師可提問相應(yīng)的生物問題，讓學(xué)生結(jié)合細(xì)菌模型進(jìn)行回答引導(dǎo)學(xué)生全面掌握細(xì)菌的組成，使學(xué)生積極學(xué)習(xí)相關(guān)細(xì)菌結(jié)構(gòu)知識。此外，生物教師也可設(shè)置模型展示環(huán)節(jié)，讓中學(xué)生分組展示所制作的細(xì)菌模型，鼓勵中學(xué)生指出模型中細(xì)菌構(gòu)件設(shè)計中的不足，并引導(dǎo)學(xué)生對細(xì)菌結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行改進(jìn)。如細(xì)菌結(jié)構(gòu)模型未體現(xiàn)出菌毛設(shè)計等，可讓學(xué)生粘貼上毛線等。

三、總結(jié)

綜上，在中學(xué)生物教學(xué)過程中，教師應(yīng)重視物理模型的構(gòu)建，可讓學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容，將細(xì)胞、細(xì)菌等模型構(gòu)建對象確定下來，再讓學(xué)生按照圖示準(zhǔn)備適合的材料，引導(dǎo)學(xué)生制定清晰的物理模型制作流程，并留出時間讓學(xué)生動手制作，使學(xué)生通過模型創(chuàng)建更好地掌握相關(guān)生物知識，促進(jìn)生物教學(xué)效率提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧麗麗.核心素養(yǎng)下模型構(gòu)建在生物教學(xué)中的應(yīng)用探究[J].教育觀察，2019，8（29）：98+102.

[2]洪素治.物理模型構(gòu)建在高中生物課程中的應(yīng)用[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2018（04）：104-105.