張旭（安徽省亳州市黌學(xué)高級(jí)中學(xué) 236800）

在高中生物教學(xué)中，不同的教育教學(xué)理念會(huì)產(chǎn)生不同的教育教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)行為。在傳統(tǒng)教學(xué)中，受應(yīng)試教育的影響，教師需要培養(yǎng)學(xué)生的考試能力。所以，在考試指揮棒的作用之下，教師的教學(xué)重心往往是學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、記憶與運(yùn)用。在尊重這一點(diǎn)的同時(shí)，教師也不要忘記陶行知先生提出的文化鑰匙”概念。其強(qiáng)調(diào)在教育中要讓學(xué)生得到四把最重要的文化鑰匙，其中之一就是“科學(xué)方法”，即“治學(xué)治事之科學(xué)方法”。就生物教學(xué)而言，科學(xué)方法是至關(guān)重要的。

生物教學(xué)要發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究以及社會(huì)責(zé)任四個(gè)要素。這四個(gè)要素的落地，只憑知識(shí)的簡(jiǎn)單記憶與運(yùn)用是不夠的，還需要在教學(xué)的過程當(dāng)中定位出更好的著力點(diǎn)。那么這個(gè)著力點(diǎn)是什么呢？筆者認(rèn)為生物模型就是其中之一。

生物是一門自然學(xué)科，自然學(xué)科的研究方式之一就是建立模型。在高中生物教學(xué)中，教師幫助學(xué)生建立模型，有助于學(xué)生更為系統(tǒng)地掌握生物學(xué)科的知識(shí)，更有助于學(xué)生在這樣的一個(gè)過程中提升生物模型的建構(gòu)能力。事實(shí)證明，模型建構(gòu)作為一種有效的教學(xué)手段和方法，有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、情感、態(tài)度和能力的快速提升。在核心素養(yǎng)培育的背景下，進(jìn)一步思考高中生物教學(xué)中模型建構(gòu)的價(jià)值與途徑，具有顯著的實(shí)踐與探究必要。

一、高中生物教學(xué)中模型建構(gòu)的價(jià)值探究

實(shí)際上，《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 版）》中已然明確指出，模型建構(gòu)應(yīng)作為高中生學(xué)習(xí)生物的必要手段之一。由此可以發(fā)現(xiàn)，模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中占據(jù)著極為重要的地位，能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)生物奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。那么，在高中生物教學(xué)中，模型建構(gòu)的價(jià)值到底有哪些呢？筆者通過初步的梳理，總結(jié)出這樣的幾點(diǎn)：

其一，通過生物模型的建構(gòu)，可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展，當(dāng)然也有助于學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，幫助學(xué)生掌握生物學(xué)科知識(shí)及其體系中的重點(diǎn)，突破生物學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生建構(gòu)生物知識(shí)體系具有重要的作用。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生對(duì)生物概念及其之間的聯(lián)系的知識(shí)系統(tǒng)的建立，僅僅憑記憶是無法完成的，而要想進(jìn)行有效建構(gòu)，就必須借助于具體的模型。

其二，通過生物模型的建構(gòu)與運(yùn)用，可以幫助學(xué)生掌握生物學(xué)習(xí)的工具。學(xué)生通過運(yùn)用這一工具，還可以遷移到新的概念或者規(guī)律的學(xué)習(xí)過程中。模型不是一個(gè)抽象的事物，生物模型從生物知識(shí)演繹的過程中得出，又反過來作用于新的生物學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)。如果學(xué)生掌握了生物模型建構(gòu)的方法，并且在具體的生物知識(shí)學(xué)習(xí)過程中能夠形成模型、運(yùn)用模型，那也就意味著學(xué)生掌握了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)工具。有了這一工具，學(xué)生對(duì)很多生物概念的學(xué)習(xí)、規(guī)律的運(yùn)用都能夠舉一反三，進(jìn)而形成完整的知識(shí)系統(tǒng)，有助于學(xué)科素養(yǎng)的提升。

其三，模型建構(gòu)可以讓學(xué)生更好地沉浸于問題解決當(dāng)中。問題解決可以說是高中生物學(xué)科中的一個(gè)重要內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)用生物學(xué)科知識(shí)的時(shí)候，應(yīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決問題。鑒于此，教師要讓學(xué)生感覺到生物知識(shí)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用有章可循，那就必須借助于生物模型進(jìn)行教學(xué)。

由此可以認(rèn)為，無論是滿足傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)需要，還是面對(duì)核心素養(yǎng)發(fā)展的需要，都必須重視模型建構(gòu)。

二、高中生物教學(xué)中模型建構(gòu)的實(shí)踐探究

如同上面所強(qiáng)調(diào)的那樣，生物學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)絕對(duì)不只是簡(jiǎn)單的記憶與運(yùn)用，實(shí)際上生物教學(xué)本身所具有的有效性、系統(tǒng)性，對(duì)學(xué)生未來發(fā)展具備深遠(yuǎn)意義。在模型建構(gòu)的過程中，教師要高度重視有效性和系統(tǒng)性，尤其是后者，在模型建構(gòu)的過程當(dāng)中應(yīng)得到充分體現(xiàn)。

簡(jiǎn)而言之，模型就是人們?yōu)榱嗣枋瞿骋惶囟ǖ膶?duì)象而進(jìn)行的高度概括的簡(jiǎn)化描述。就生物學(xué)科而言，模型常常包括概念模型、物理模型和數(shù)學(xué)模型。其中，概念模型載體是文字或者圖形，也包括由文字或者圖形組成的流程圖；物理模型也稱實(shí)物模型，其特點(diǎn)是與實(shí)物構(gòu)造相同，便于學(xué)習(xí)者直觀認(rèn)識(shí)與理解；數(shù)學(xué)模型通常是指描述生命活動(dòng)規(guī)律的一些圖形、公式等。在不同的情況下，教師需要選擇不同的模型進(jìn)行教學(xué)，或者多模型共用助力知識(shí)講解，具體要視教學(xué)內(nèi)容而定。

以“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”這一內(nèi)容教學(xué)為例。教師要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜的功能，就應(yīng)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流等，自然就必須讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。在探究結(jié)構(gòu)的過程當(dāng)中，知識(shí)教學(xué)則涉及結(jié)構(gòu)與功能的匹配。這時(shí)，教師可以循著歷史發(fā)展的脈絡(luò)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：在生物學(xué)科發(fā)展的歷史上，隨著細(xì)胞膜的功能不斷被發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)認(rèn)知也在發(fā)生著改變。在這一學(xué)習(xí)過程中，建立模型就可以成為一條重要的學(xué)習(xí)方式。

例如，1895 年歐文頓對(duì)植物細(xì)胞通透性的研究，推測(cè)出“細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的”。后來，通過進(jìn)一步的研究，則提出“細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多”。有了這些發(fā)現(xiàn)之后，教師可以向?qū)W生提問：“如果是你，你會(huì)怎么做呢？”學(xué)生自然會(huì)根據(jù)上述細(xì)胞膜的功能以及此處的發(fā)現(xiàn)，去提出猜想。猜想的過程就是建構(gòu)模型的第一步，當(dāng)然這個(gè)時(shí)候由于學(xué)生所掌握的知識(shí)還比較少，大腦中的模型并不清晰。緊接著，教師可以進(jìn)一步提供相關(guān)的資料，如“在水中形成的磷脂雙分子層模式圖”（如圖）。

此處提供該圖的最大好處就是可以幫學(xué)生形成初步的模型認(rèn)知。有了這一基礎(chǔ)，再加上相關(guān)的資料提供，就可以幫助學(xué)生進(jìn)一步完善模型。資料的豐富意味著模型的進(jìn)一步完善，學(xué)生在這個(gè)過程中，又可以進(jìn)一步培養(yǎng)自己的建模能力。

三、結(jié)語

在上述教學(xué)過程中，學(xué)生借助于資料進(jìn)行充分想象，以此建立并完善細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的空間，其建模能力自然能夠得到充分培養(yǎng)。特別值得一提的是，在學(xué)生猜想的過程中，教師可以借助于實(shí)物模型，去幫助學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想。在不同的階段提供不同的實(shí)物模型，可以幫助學(xué)生及時(shí)地理解生物知識(shí)，從而起到強(qiáng)化和鞏固已有認(rèn)識(shí)的作用，并且可以將學(xué)生的思維進(jìn)一步引向深入。

事實(shí)證明，作為高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的必需手段之一，在教學(xué)中采用模型構(gòu)建的教學(xué)思路，不僅可以在學(xué)生的學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮模型的作用，同時(shí)也為高中生后續(xù)學(xué)習(xí)好生物這門學(xué)科提供了基礎(chǔ)保障。陶行知說：“培養(yǎng)教育人和種花木一樣，首先要認(rèn)識(shí)花木的特點(diǎn)，區(qū)別不同情況給以施肥、澆水和培養(yǎng)教育?！鄙锝虒W(xué)就應(yīng)當(dāng)借助于模型，來促進(jìn)學(xué)生的能力發(fā)展，促進(jìn)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。