以模型，促教学——试议高中生物模型制作与教学

以模型，促教学——试议高中生物模型制作与教学

辛建莉

陕西师范大学杨凌实验中学 712100

摘要：在新课改背景下，高中生物教学与模型构建的联系愈发紧密。模型构建能够直观形象的展现抽象知识，进而加深学生的认知与理解。本文将从方案设计、材料准备、教学实践等多方面着手，深入探究高中生物模型的教学与制作，以期强化学生的生物核心素养。

关键词：模型制作；方案设计；高中生物

高中生物学科属于自然学科且与实践存在紧密联系。同时，高中生物学科教学内容涉及到的大量数据、规律与原理都源于复杂的生活实践。如果教师不能带领学生亲身参与到教学实践活动中，则很难切实增强生物的学习效果。在此背景下，教师通过引导学生制作并建立生物模型，以模型促教学，可以切实增强生物教学效果。基于此，围绕高中生物模型构建进行探究有着重要意义。
1.方案设计与材料准备

1.1方案设计

模型是围绕特定目的对具体对象进行辅助性认知的概括性描述。模型具有定性与定量的特点。部分模型依靠形象化或实物手段表达抽象的物体。高中生物学科模型通常包括概念模型、数学模型、物理模型三种。本文将以物理模型为例阐述模型的构建。在高中生物学科中，生态系统模型是最具代表性也是最为重要的物理模型，主要通过生态瓶完成预期的教学目标；生态瓶具有直观性与生动性的优势，能够切实增强生物教学的有效性并模拟出特定生态系统，帮助学生更好地认知生态系统的特征与结构，使其能够深刻了解自然界的生态系统。在方案设计阶段，教师应带领学生共同完成问题假设、验证猜想与实验设计三大步骤。其中，问题假设是指推动学生思考，使其确定生态瓶是基于生态系统所制作的；通常情况下，高中生物学科主要借助生态瓶对微型生态系统进行模拟。假设猜想主要是指引导学生对生态瓶模型进行假设。实验设计具体是指，明确教学实验的基本步骤与流程，具体可包括生态模型制作、生态模型稳定性观察、假设验证以及实验结论。

1.2材料准备

在完成实验方案设计工作后，教师应明确实验所需材料。例如，若需要设置微型生态系统模型，则实验用具材料包括静置一天时间以上的自来水或足料河水、约五十克含有水底淤泥或腐殖质较多的土壤、足量小石子、低矮杂草、水草、浮萍、三条小鱼、蜗牛、蚯蚓以及矿泉水瓶。

2. 以模型促教学的有效策略

2.1模型制作教学要点

在完成用具与材料准备工作后，教师可开始示范模型的制作方式与关键步骤：

1. 处理矿泉水瓶，剪掉矿泉水瓶四分之一的上半部；

2. 铺垫平底，将淤泥铺垫在矿泉水瓶底部；在铺垫过程中，要确保半边低、半边高；之后，在上层铺设小石子与淘洗干净的沙砾。

3. 注水，将静置一天以上的自来水或河水注入矿泉水瓶底部。

4. 放入动植物，将杂草种植在淤泥上，在水中放置小鱼、水草、浮萍，在泥土上放置蜗牛与蚯蚓。

5. 将生态瓶密封并还原矿泉水瓶，用透明胶带将矿泉水瓶缝隙处密封。

在模型制作进程中，教师应注重引导学生掌握模型制作的难点与重点，及时解答学生的问题，确保学生能够充分投入到模型制作进程中，强化学生的认知与体验，使其能够充分了解微型生态系统的特征与结构，进而深刻认知生态平衡对于自然界的重要性。在围绕上述模型开展这个活动，是教师应注重引导学生观察生态瓶的稳定性，明确实验的设计要求。

2.2借助模型强化生物教学的有效性

教师可借助微型生态模型，强化生物教学效果，具体可从以下几方面着手：

1. 保证生态瓶密封性的目的在于确保微型生态模型能够躲避非生物因素与外界生物因素的干扰；

2. 确保动植物具有极强的生活力，保障生态瓶中要同时包含分解者、消费者与生产者，使得生态瓶中能够顺利开展能量流动与物质循环工作，使其能够处于稳定的运行状态。在此基础上，教师可强化学生对生产者、消费者、分解者、生态系统的能量流动、生态系统的物质循环、生态系统稳定性的认知。

3. 教师应提醒学生，必须选取透明的生态瓶，为后续的光合作用打好基础，也能够便于师生对生态模型进行观察学习；进而复习强化光合作用的知识。此外，教师可向学生展示生态瓶，引导学生观察生态瓶的特点；比如，生态瓶为体积适中的矿泉水瓶且瓶中的水量不过少、也不过多。通常情况下，教师可设置矿泉水瓶的内的水占据整体的3/4至2/3区间内，确保瓶内能够保有充足的空气，便于后续的实验教学活动。

2.3紧抓以模型促教学的切入点

在生物教学进程中，教师可将生态瓶的稳定性作为教学切入点。在观察与分析生态瓶稳定性时，师生应注意以下几点：

1. 对稳定性进行分析观察时，学生应将观察重点放置在生态瓶内植物与动物的基质变化、水质变化、生活情况，进一步判定整体生态系统是否保持稳定性。

2. 生态瓶只是极为简单的微型生态系统，不具备较强的自我调节能力，也不具备较高的抵抗力与稳定性。各类内部外部因素都可能破坏生态系统原有的稳定结构。基于此，师生在选取动物植物时，要明确动植物只能确保生态瓶在一段时间内保有活性。在后续的教学实验进程中，教师应紧紧把握有效的实验时间，强化教学模型的利用率。

结束语：综上所述，教师应明确模型所具有定性与定量的特点，即模型是围绕特定目的对具体对象进行辅助性认知的概括性描述，充分发挥生物模型的教育价值，强化高中生物的教学效果，切实提升高中生的生物学科素养。

[1]施德明．高中生物模型方法教学及策略[J]．科学大众：科学教育，2018（１）：10－11．

[2]纪灵芝．高中生物模型建构教学的实践研究[J]．学周刊旬刊，2014（３）：94－95．