第一篇：淺談高中生物教學(xué)中的模型建構(gòu)信息化思維

淺談高中生物教學(xué)中的模型建構(gòu)信息化思維

摘 要：高中生物教學(xué)中的模型構(gòu)建思想，是教學(xué)由抽象化向立體化轉(zhuǎn)變的連接橋梁，對幫助學(xué)生建構(gòu)起系統(tǒng)、立體的生物知識體系有著重要的價值。本文在深入探究高中生物模型教法理論內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，采用理論結(jié)合案例的方法，著重闡述了數(shù)學(xué)模型、概念模型在生物教學(xué)中應(yīng)用的信息化策略，最后，從教師提升自我教學(xué)素養(yǎng)，學(xué)生強(qiáng)化自我探究能力兩個方面出發(fā)，提出了優(yōu)化生物模型教法的建議。

關(guān)鍵詞：高中生物 模型教法 數(shù)學(xué)Matlab模型 二維概念模型

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C 文章編號：1672-1578（2017）04-0130-01

高中生物模型教法內(nèi)涵解析

1.1 模型教法的界定

模型教法的概念由來久之，早在1931年國外著名的自然系統(tǒng)學(xué)專家Bertalanffy便提出了利用模型和微分方程的方法，去探究自然界物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系。在生物學(xué)的發(fā)展過程中，模型分析法和教學(xué)法的案例也處處可見，例如，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)，便借助了物理模型的分析法，之后這一模型被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代生物教學(xué)中。由此可見，生物學(xué)的發(fā)展和演進(jìn)離不開模型。而具體到模型教法的概念，可根據(jù)前人的研究總結(jié)為：運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理或概念思想，將抽象的知識體系轉(zhuǎn)化為具體的直觀事物，幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識概念的教學(xué)策略。

1.2 高中生物教材中的模型資源

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）》中，對模型建立、模型教法進(jìn)行了詳細(xì)的解釋，并在教學(xué)內(nèi)容的編撰中增加了大量的模型實驗教學(xué)內(nèi)容，例如，物理模型教學(xué)資源內(nèi)容有：制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型、氨基酸結(jié)構(gòu)模型、滲透模型等；數(shù)學(xué)模型教學(xué)資源內(nèi)容有：影響酶活性因素的曲線圖模型、基因頻率計算模型等；概念模型有：血糖調(diào)節(jié)模型、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型、特異性免疫過程模型等。然而，在傳統(tǒng)教學(xué)思維下，大多數(shù)高中生物教師進(jìn)行模型教學(xué)時，往往采用“手動”的方法，例如，數(shù)學(xué)模型教學(xué)中，要求學(xué)生手動繪制曲線圖；而在概念模型教學(xué)中，在黑板上用粉筆繪制繁瑣的概念結(jié)構(gòu)圖。整體而言，上述方法直觀性差、效率低下，在信息化教學(xué)理念不斷深入的今天，借助一些高端、直觀的信息化軟件，構(gòu)建全新的生物模型教學(xué)情境，無疑是一種全新的嘗試。以下，本文將探究具體的教學(xué)過程。高中生物教學(xué)中的模型建構(gòu)信息化思維

2.1 在數(shù)學(xué)模型中引入Matlab，提升先進(jìn)性

Matlab是一款由美國Mathworks公司研發(fā)的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，能夠用于精確的數(shù)學(xué)建模分析，可視化程度十分高。在高中生物課堂模型教學(xué)中，引入該款軟件構(gòu)建精確、可視的生物數(shù)學(xué)模型，對于教學(xué)效果的提升以及課堂教學(xué)的創(chuàng)新無疑有著促進(jìn)意義。例如，在“?p數(shù)分裂”相關(guān)章節(jié)教學(xué)時，很多老師都會指導(dǎo)學(xué)生建立減數(shù)分裂數(shù)學(xué)模型，模型的內(nèi)容主要為減數(shù)分裂各階段中DNA和染色體的變化情況，要求學(xué)生將變化情況手繪成曲線進(jìn)行觀察。該種傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模方式可謂費(fèi)時費(fèi)力，且容易出現(xiàn)誤差。而采用Matlab軟件構(gòu)建減數(shù)分裂數(shù)學(xué)模型，整個教學(xué)過程可做如下安排：

（1）課前，教師根據(jù)減數(shù)分裂各階段中DNA和染色體變化的情況，編訂數(shù)學(xué)公式，并將公式導(dǎo)入Matlab軟件中，生成函數(shù)運(yùn)算式；（2）課中教學(xué)時，教師利用多媒體設(shè)備為全班學(xué)生展示Matlab界面，并輸入DNA和染色體變化的數(shù)據(jù)，利用Matlab中的曲線自動生成功能，一個直觀的能夠反映減數(shù)分裂DNA和染色體變化特征的數(shù)學(xué)曲線便能立即生成；（3）教師引導(dǎo)學(xué)生走上講臺，自主嘗試改變Matlab程序數(shù)據(jù)，調(diào)整模型曲線增長率、傾斜角等參數(shù)，體會生物動態(tài)變化的學(xué)習(xí)魅力，在此基礎(chǔ)上教會同學(xué)運(yùn)用Matlab構(gòu)建生物數(shù)學(xué)模型的技能。在之后的教學(xué)中，讓同學(xué)們根據(jù)所學(xué)，利用Matlab建立其他生物數(shù)學(xué)模型，舉一反三。在上述教學(xué)過程中，利用Matlab軟件，教師能夠大大提升生物數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的效率，且能夠培養(yǎng)學(xué)生的信息化建模技能，相較于傳統(tǒng)的手動建模，Matlab數(shù)學(xué)模型的精確度更高，教學(xué)的先進(jìn)性也更為優(yōu)越。

2.2 在概念模型中融入Inspiration，提升直觀性

生物模型構(gòu)建的優(yōu)勢之一，便是能夠為學(xué)習(xí)者提供更為直觀的學(xué)習(xí)體驗，前蘇聯(lián)著名教育家蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“為學(xué)生提供直觀的教學(xué)感受，乃是激發(fā)他們學(xué)習(xí)動力的重要途徑?！痹诟咧猩锬Ｐ蜆?gòu)建教學(xué)中，很多教師會嘗試采用概念模型為學(xué)生闡述一些深奧難懂的理論概念，但在具體的操作時，往往采用手繪概念框架圖，或用PPT呈現(xiàn)概念流程圖等形式，相較于傳統(tǒng)的說教式概念教學(xué)，該種方式確實有一定的先進(jìn)性和直觀性，但實質(zhì)仍然是將文字性的概念內(nèi)容轉(zhuǎn)化成圖表性的概念內(nèi)容，直觀性仍十分有限，在引導(dǎo)學(xué)生有效建構(gòu)知識體系，提升發(fā)散性思維等方面的效果并不佳。

而引入Inspiration，構(gòu)建一種動態(tài)信息化的生物概念模型，則能夠起到更為優(yōu)越的效果。Inspiration是美國Inspiration公司開發(fā)的一種專用概念圖軟件，可以將生物學(xué)中的理論概念進(jìn)行剖析，對每一個細(xì)小的概念點(diǎn)進(jìn)行建模重構(gòu)，生成直觀、二維的概念圖形，且各個節(jié)點(diǎn)的知識都是在模仿人腦記憶規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建的，十分有助于學(xué)習(xí)者記憶所學(xué)知識。例如，在“光合作用”教學(xué)中，教師便可利用Inspiration構(gòu)建“光反應(yīng)階段”、“碳反應(yīng)階段”、“影響光合作用因素”三個主要教學(xué)內(nèi)容的概念模型，在每個內(nèi)容中，可通過Inspiration軟件中的概念分支，插入一些更為細(xì)致的概念內(nèi)容，如：水的光解過程、電子的傳遞和能量轉(zhuǎn)化、卡爾文實驗等。在Inspiration軟件中，上述所有內(nèi)容都可以圖片、視頻等方式融入概念模型中，學(xué)生只要用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相關(guān)的知識節(jié)點(diǎn)，便可直觀地體驗學(xué)習(xí)內(nèi)容，效果十分完美。結(jié)語

生物模型雖小，但內(nèi)涵智慧卻大！科學(xué)、有效的建模方式對于教學(xué)效果的提升意義非凡，當(dāng)然整個教學(xué)中，對教師和學(xué)生的要求也相應(yīng)較高，例如，教師必須不斷提升自我的模型教學(xué)技能，學(xué)習(xí)更多的信息化建模軟件，并有效運(yùn)用到課堂中；而在建模學(xué)習(xí)中，學(xué)生也必須積極主動地參與其中，多思考、多動手，不斷強(qiáng)化自我的模型學(xué)習(xí)和探究能力，如此一來，在教學(xué)相長的氛圍中優(yōu)化生物模型教學(xué)的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李希明.建構(gòu)生物模型突破教學(xué)難點(diǎn)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2011，（7）.[2] 陳自高，梁芳.論建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與數(shù)學(xué)建模教學(xué)[J]數(shù)學(xué)教學(xué)與研究，2011，（33）.

第二篇：淺談高一化學(xué)課堂教學(xué)中思維模型的建構(gòu)

淺談高一化學(xué)課堂教學(xué)中思維模型的建構(gòu)

馬金松

【摘要】本文立足高一化學(xué)課堂教學(xué)，從高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型的必要性，思維模型建構(gòu)方法以及教學(xué)效果三方面進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)課堂 思維模型 建構(gòu)

一、高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型的必要性高一化學(xué)課堂教學(xué)是幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)科思維方法，完成初高中化學(xué)知識以及化學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣以及及學(xué)習(xí)方法銜接的過程，又是為學(xué)生學(xué)好高中化學(xué)打下扎實的基礎(chǔ)的過程。高一學(xué)生要經(jīng)歷從對個別物質(zhì)的性質(zhì)和用途的知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向按類別學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)和用途，并且能夠通過對一個代表物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)推導(dǎo)出同類物質(zhì)的性質(zhì)。初高中化學(xué)教材的差異和能力要求的差異都對學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力提出了很高的要求。高一學(xué)生從開始學(xué)習(xí)高中化學(xué)知識，就會遇到各種各樣的問題，比如課堂所學(xué)知識記不全，課后習(xí)題無從下筆，混合物的簡單計算做不對等等問題。如果高一化學(xué)課堂教學(xué)仍寄希望于學(xué)生用大量的課后時間來死記硬背或者題海戰(zhàn)來解決問題，那么，學(xué)生的能力會只將不升，學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)的難度會大大增加。而在高一化學(xué)課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)思維模型能夠讓學(xué)生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中有法可循，減輕學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識解決問題時思維的有序性和嚴(yán)謹(jǐn)性。因此，在高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)是十分必要的。

二、高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型的方法

1、元素化合物知識課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型。學(xué)生認(rèn)知過程遵循由未知到感知，由感知到熟悉，再由熟悉到熟練應(yīng)用的過程。針對這一認(rèn)知過程，教師在元素化合物知識課堂教學(xué)中可以通過建構(gòu)思維模型來幫助學(xué)生在課堂上完成這一過程。以蘇教版高中化學(xué)必 1 專題二“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”第二單元“鈉、鎂及其化合物”第二課時《碳酸鈉的性質(zhì)和應(yīng)用》為例，對于碳酸鈉的性質(zhì)的學(xué)習(xí)過程的課堂教學(xué)可以建構(gòu)“看、想、做、析”四部曲的思維模型。看：觀察物質(zhì)的外觀，了解物質(zhì)的部分物理性質(zhì)?！? 用分類思想將物質(zhì)歸類，聯(lián)想熟悉的同類物質(zhì)，預(yù)測該物質(zhì)的性質(zhì)。想

↓ 根據(jù)預(yù)測，設(shè)計合理的實驗。做

根據(jù)實驗設(shè)計，動手完成驗證實驗?！?/p>

記錄實驗現(xiàn)象，分析現(xiàn)象，歸納整理，得出結(jié)論。根據(jù)四部曲思維模型的設(shè)計，首先展示碳酸鈉固體樣品，讓學(xué)生通過觀察了解碳酸鈉的物理性質(zhì)之一——顏色。然后，學(xué)生看碳酸鈉的化學(xué)式，對碳酸鈉進(jìn)行歸類，從碳酸鈉屬于鈉鹽得出結(jié)論，碳酸鈉易溶于水。又根據(jù)碳酸鈉屬于碳酸鹽，而初中學(xué)過碳酸鈣的性質(zhì)預(yù)測碳酸鈉可能的化學(xué)性質(zhì)——能與部分酸反應(yīng)。再對碳酸鹽與酸反應(yīng)的類型進(jìn)行歸類，根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的定義，預(yù)測與碳酸鈉能生成沉淀的反應(yīng)物類別還可以是部分堿或部分鹽。最后，根據(jù)碳酸鈉的俗稱“純堿”預(yù)測碳酸鈉水溶液呈堿性。根據(jù)上述預(yù)測，學(xué)生可以選擇教師提供的實驗藥品進(jìn)行驗證實驗。實驗結(jié)束后，學(xué)生通過實驗中觀察到的現(xiàn)象分析上述預(yù)測正確與否。以上過程，是學(xué)生完成“看、想、做、析”四部曲的過程，然后教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，從而建構(gòu)“看、想、做、析”四部曲的思維模型。這一思維模型既能幫助學(xué)生在活躍的氛圍中學(xué)習(xí)碳酸鈉的性質(zhì)，并由性質(zhì)決定用途推導(dǎo)出碳酸鈉的應(yīng)用，而且能讓學(xué)生掌握元素化合物知識學(xué)習(xí)的思維模型，借助這種模型，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)元素化合物知識后，對所學(xué)知識就會留下深刻映像。然后，通過區(qū)別碳酸鈉與碳酸氫鈉的固體方法的討論，建構(gòu)根據(jù)提供的信息設(shè)計實驗區(qū)別兩種物質(zhì)的樹狀思維模型，模型如下：學(xué)生通過這種樹狀思維模型能夠條理清晰的分析并提出區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的方法。四部曲思維模型和樹狀思維模型的建構(gòu)既幫助學(xué)生完成了對碳酸鈉性質(zhì)和用途由未知到感知，由感知到熟悉，再由熟悉到熟練應(yīng)用的過程，使學(xué)生不容易忘記課堂所學(xué)知識，又為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)建構(gòu)很好的模型，使學(xué)生學(xué)習(xí)新的元素化合物知識時，能夠有模型可以參照，促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)高一化學(xué)。

2、兩種混合物的計算課堂教學(xué)建構(gòu)思維模型。高一化學(xué)課堂教學(xué)中，涉及兩種混合物的計算問題時，部分學(xué)生往往感覺到有難度，如果在課堂教學(xué)中幫助學(xué)生建構(gòu)解題“1、2、3 思維模型”，學(xué)生就容易克服害怕計算題的心理，有條理的解決這類問題。例如：KBr 和 KCl 的混合物 3.87g，溶于水并加入過量的 AgNO3，溶液后，產(chǎn)生 6.63g 沉淀，求混合物中含K 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？這類問題解法不唯一，但是，對部分學(xué)生而言，不能準(zhǔn)確解答。教師可以將這類問題歸納為

A 和 B 的混合物a g，溶于水并加入過量的 C，溶液后，產(chǎn)生 D g 沉淀，求混合物中含 A 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？然后建構(gòu)思維模型。1、2、3 思維模型：

1、分別設(shè) A 和 B 的物質(zhì)的量為 X，Y。

2、寫出所有化學(xué)反應(yīng)的方程式。

3、根據(jù)已知量列出含 X、Y 的方程組。雖然是一個很簡單的思維模型，但是“1、2、3 思維模型”對于部分學(xué)生解決此類問題是有很大幫助的，一個簡單的思維模型，解決了部分學(xué)生畏懼計算乃至害怕學(xué)習(xí)化學(xué)的心理，也為后續(xù)解決更加復(fù)雜的兩種混合物的計算打下了良好的基礎(chǔ)。第 12 期

2011 年 12 月

現(xiàn) 代 閱 讀

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NO.12 December.2011

3、物質(zhì)的分離與提純問題課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型。在高一化學(xué)課堂教學(xué)中，關(guān)于綜合利用物理和化學(xué)方法實現(xiàn)物質(zhì)的分離與提純問題對學(xué)生是一個難點(diǎn)，在課堂教學(xué)中教師如果能夠幫助學(xué)生建構(gòu)“流程圖式思維模型”，就能夠很好的幫助學(xué)生理清思路，并且形成良好的思維習(xí)慣，輕松解決難點(diǎn)。例如粗鹽的提純，開始學(xué)生就不理解所加試劑的先后順序，不能最多就是背下口訣，一旦以后遇到類似的問題，仍舊不能很好的解決。教師以粗鹽的提純?yōu)槟Ｐ停龑?dǎo)學(xué)生總結(jié)出“流程圖式思維模型”，是通過課堂教學(xué)提升學(xué)生解決問題能力的有效途徑?！傲鞒虉D式思維模型”如下：

4、物質(zhì)的量課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型。學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì) 的量這部分知識時，會出現(xiàn)知識掌握情況的明顯差異，對學(xué)生產(chǎn)生差異進(jìn)行歸因分析發(fā)現(xiàn)，主要原因是學(xué)生記不住各種量之間的轉(zhuǎn)換公式。在課堂教學(xué)中解決這一問題可以嘗試幫助學(xué)生建構(gòu)“公式圖形思維模型”?？菰锏墓接洃涀寣W(xué)生乏味，但是一旦學(xué)生建構(gòu)“公式圖表化思維模型”，就能較好的解決這一問題。

“公式圖形思維模型”如圖： 教學(xué)有法，貴在得法

——淺談初中英語“Pair Work”教學(xué) 金偉麗

（浙江省上虞市謝塘鎮(zhèn)中學(xué)）

【摘要】從新目標(biāo)英語課本的結(jié)構(gòu)看，口語表達(dá)能力比以前要求提高了。課本每個單元 Section A 和 B 中都有 pair work 或 group work 的環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)能使學(xué)生及時得到口語訓(xùn)練的機(jī)會，增強(qiáng)對知識點(diǎn)的記憶、理解和運(yùn)用。本文通過結(jié)合初中

英語新目標(biāo)教學(xué)實際，就 pair work 教學(xué)的組織以及需要注意的問題進(jìn)行了探討?！娟P(guān)鍵詞】初中英語 “pair work”教學(xué) 探討

【中圖分類號】G633.41 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1673—8497（2011）12—0129-02

一、Pair Work 教學(xué)的作用和意義

目前，在初中英語教學(xué)中，“Pair work”不僅是一項重要的教學(xué)內(nèi)容，更是一種有效的教學(xué)方式。我經(jīng)過多年的實踐探索，發(fā)現(xiàn)這種學(xué)習(xí)的方式并不是簡單的合作活動，pairwork 的形式，還大大降低了學(xué)生以往“孤軍作戰(zhàn)”的焦慮，增強(qiáng)學(xué)生的自尊心和自信心，在長期的合作學(xué)習(xí)中有助于幫助學(xué)生建立健康的人際關(guān)系。但在具體使用過程中也不免很多問題。針對這些問題和學(xué)生的實際情況，我對“Pair work”教學(xué)進(jìn)行了某些嘗試，并取得了良好的課堂教學(xué)效果：充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，也有效的培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識與創(chuàng)新精神。

二、Pair Work 開展前的準(zhǔn)備工作

1、合理劃分 pair work 小組

合理劃分 pair work 小組有兩種形式，一種是將后進(jìn)生與優(yōu)等生安排在一起，通過幫帶行為，促使后進(jìn)生與優(yōu)等生的提升學(xué)習(xí)，并不斷提高自我素質(zhì)。一種是在分配時將學(xué)習(xí)成績差異不大的學(xué)生安排在一起。如新目標(biāo)(8 年級上)unit 7 How do you make a banana milk shake ？設(shè)計 section A 1cPair Work 活動時，除了口頭敘述這一節(jié)的制作 banana milkshake 的過程外，還可以提供操作的機(jī)會，親自制作其他類

三、高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型的教學(xué)效果

高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型的教學(xué)方式經(jīng)過一段時間的課堂教學(xué)實踐后，教師設(shè)計了問卷調(diào)查，見下表：高一化學(xué)課堂教學(xué)中建構(gòu)思維模型教學(xué)方式調(diào)查表通過問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這種新的課堂教學(xué)手段是基本認(rèn)可的，而且學(xué)生對于各種思維模型都感興趣，學(xué)生希望課堂教學(xué)中能夠針對疑難問題給出類似的思維模型，部分學(xué)生已經(jīng)開始自己設(shè)計思維模型。從學(xué)生的階段調(diào)研也可以看出，高一化學(xué)課堂建構(gòu)思維模型，幫助了學(xué)生留下對元素化合物知識的較為深刻的映像，學(xué)生借助思維模型可以舉一反三，知識遷移能力得到提升。當(dāng)然，這種高一化學(xué)課堂教學(xué)思維模型有的還是設(shè)計的比較粗糙，這也將是今后需要不斷研究和調(diào)整的。高一化學(xué)課堂教學(xué)中思維模型的建構(gòu)，主要目的是為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。參考文獻(xiàn)：

[1] 王向東.思維的訓(xùn)練.復(fù)旦大學(xué)出版社，2009.10.[2] 李志源.建構(gòu)主義對創(chuàng)新思維的啟迪 [J];河北師范大學(xué) 學(xué)報(教育科學(xué)版)，2006.5.

第三篇：模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達(dá)。

一、關(guān)于模型的形式或種類，不同論著中的說法有所相同。人教版新教材中模型有三種，其含義如下：物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象特征的模型，如人工制作或繪制的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型等；概念模型是指以文字表述來抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型，如對真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)共同特征的文字描述、光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化的解釋、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的解釋模型等；數(shù)學(xué)模型是指用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，如“J”型種群增長的數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt、有絲分裂過程中DNA含量變化曲線、酶的活性隨pH變化而變化的曲線、同一植物不同器官對生長素濃度的反應(yīng)曲線、孟德爾豌豆雜交實驗中9：3：3：1的比例關(guān)系等。應(yīng)該指出，物理模型既包括靜態(tài)的結(jié)構(gòu)模型，如真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型、細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型等；又包括動態(tài)的過程模型，如教材中學(xué)生動手構(gòu)建的減數(shù)分裂中染色體變化的模型、血糖調(diào)節(jié)的模型等。

二、模型建構(gòu)的意義及教學(xué)應(yīng)用

模型的方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是以簡化和直觀的形式來顯示復(fù)雜事物或過程的手段。在生物學(xué)教學(xué)中，如果能在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生在一定的情境中通過自己動手，建構(gòu)相關(guān)模型來學(xué)習(xí)生物學(xué)知識，將會非常有利于學(xué)生對相關(guān)知識的掌握。在模型建構(gòu)教學(xué)活動中，是以學(xué)生為主體，以建構(gòu)模型為主線，讓學(xué)生去探索、交流和學(xué)習(xí)，注重學(xué)習(xí)過程的主動性和積極性，而學(xué)生一旦掌握了模型建構(gòu)的方法，也就掌握了一種科學(xué)研究的方法，這正符合新課改理念。

下面就以教材中介紹的三種模型在具體的教學(xué)活動中的應(yīng)用為例，展示模型建構(gòu)的實際意義。

1.建構(gòu)概念模型，梳理知識間內(nèi)在關(guān)系

建構(gòu)概念模型可以使學(xué)生深入理解基礎(chǔ)知識，辨析知識點(diǎn)之間的聯(lián)系與區(qū)別，使知識結(jié)構(gòu)化，同時有利于培養(yǎng)學(xué)生的歸納、概括和語言表述能力。

人教版《遺傳與進(jìn)化》模塊中，在《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來》一節(jié)，教材借助一個理論模型來介紹達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說（見下圖）。

該模型展示了過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存等自然選擇學(xué)說核心內(nèi)容的相互關(guān)系，但出于讓學(xué)生詳細(xì)了解該學(xué)說的目的，該模型的內(nèi)容相對較多，各觀點(diǎn)之間的關(guān)系不明朗，不易于學(xué)生理解掌握。在講授該部分內(nèi)容時，讓學(xué)生分組討論，嘗試重新建構(gòu)該學(xué)說的理論模型，學(xué)生經(jīng)討論后建構(gòu)了一個新的模型（見上圖），新模型內(nèi)容簡單，各觀點(diǎn)間的相關(guān)關(guān)系明了，易于掌握。

平時培養(yǎng)學(xué)生樹立相關(guān)概念之間的關(guān)系，為高考復(fù)習(xí)的有效性奠定了基礎(chǔ)。2.建構(gòu)物理模型，使知識形象化、直觀化

如人教版《遺傳與進(jìn)化》模塊中的《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一節(jié)，重在引導(dǎo)學(xué)生模仿科學(xué)家建立DNA結(jié)構(gòu)的模型。在教學(xué)中首先由教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)DNA分子的組成單位——脫氧核糖核苷酸及其結(jié)構(gòu)組成，然后分發(fā)堿基、磷酸和脫氧核糖模型，由學(xué)生分組建構(gòu)4種脫氧核糖核苷酸的模型，隨后建構(gòu)多脫氧核苷酸長鏈模型，在此過程中教師提示脫氧核苷酸之間靠3ˊ-5ˊ磷酸二酯鍵連接，并糾正學(xué)生的錯誤。之后教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中P47-P48的閱讀材料，知道當(dāng)時沃森和克里克據(jù)DNA衍射圖譜推算出DNA分子應(yīng)呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生繼續(xù)建構(gòu)模型。最后再引導(dǎo)學(xué)生從材料中得到“DNA中堿基A與T配對，G與C配對”的信息，讓學(xué)生修改完成模型。在建構(gòu)該模型的過程中，使學(xué)生能夠感悟DNA分子結(jié)構(gòu)建立過程中的科學(xué)探索精神和思維方法，同時培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及合作探究能力。

3.建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，揭示問題本質(zhì)

數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的一般步驟為：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設(shè)→根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá)→通過進(jìn)一步的實驗或觀察等對模型進(jìn)行檢驗或修正。在教學(xué)中可以以人教版《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊《種群數(shù)量的變化》一節(jié)中“建構(gòu)種群數(shù)量增長的模型”為例，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)出Nn=2n的數(shù)學(xué)模型，然后再畫出曲線圖，在此基礎(chǔ)上建構(gòu)理想狀態(tài)下“J”型種群增長的數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt，以此鍛煉學(xué)生建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的能力。

數(shù)學(xué)模型有多種形式，如數(shù)學(xué)等式或不等式（用字母、數(shù)字和其他數(shù)學(xué)符號構(gòu)成）、曲線圖（如右圖所示）、數(shù)學(xué)集合圖示、數(shù)學(xué)比例式（孟德爾雜交試驗中的3：1，9：3：3：1，1：1：1：1）等，在教學(xué)過程中，可據(jù)需要靈活運(yùn)用。

通過建構(gòu)數(shù)學(xué)模型可以對生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象，再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算等達(dá)到對生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的。在建構(gòu)過程中使學(xué)生能從現(xiàn)象中揭示出本質(zhì)和規(guī)律，可以培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理與綜合的能力，便于學(xué)生迅速地理解新知識，提高學(xué)習(xí)效率。

總之，模型的建構(gòu)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，加強(qiáng)了師生間的互動，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，在新授課、復(fù)習(xí)課、習(xí)題課中都可以靈活使用，能起到事半功倍的效果。

第四篇：在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型

類別：教學(xué)設(shè)計 題目：在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型

學(xué)校：溧陽市平橋初級中學(xué) 姓名：譚成峰 電話：*** 在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型

摘要：中學(xué)物理教材中有許多物理知識比較抽象，學(xué)生往往不易理解和接受，并會因此而失去學(xué)習(xí)的信心。但如果借助“物理建模思想構(gòu)建”教學(xué)，采用模型構(gòu)建思想的方法，突出物理情景問題的主要部分，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理情景，使物理問題簡單化，這樣不僅起到增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時還潛意識地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：建構(gòu) 物理模型 理想化

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，中學(xué)物理要體現(xiàn)“從生活走進(jìn)物理，從物理走向生活”的新理念。所以在教學(xué)中能否將實際問題與頭腦中已有物理模型建立聯(lián)系，將實際問題轉(zhuǎn)換為物理問題是關(guān)鍵。物理模型在實際問題與物理問題間起到了橋梁的作用，本文將從物理模型的概念、重要作用，以及教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)物理模型等方面談下自己的看法。

一、認(rèn)識物理教學(xué)中的物理模型法

物理學(xué)是一門研究物質(zhì)最普遍、最基本的運(yùn)動形式的自然科學(xué)。而所有的自然現(xiàn)象都不是孤立的。這種事物之間復(fù)雜的相互聯(lián)系，一方面反映了必然聯(lián)系的規(guī)律性，同時又存在著許多偶然性，使我們的研究產(chǎn)生了復(fù)雜性。因此，許多比較復(fù)雜的問題需要我們引入能夠描述其要點(diǎn)的輔助量或建立理想化模型，幫助研究與解決問題，這就是模型法。建構(gòu)理想化模型是物理學(xué)研究中常用的方法。

物理模型是理論知識的一種初級形式，就是將我們研究的物理對象或物理過程、情境通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法，進(jìn)行“去次取主”、“化繁為簡”的處理，把反應(yīng)研究對象的本質(zhì)特征抽象出來，構(gòu)成一個概念或?qū)嵨锏捏w系，就形成物理模型。物理模型既源于實踐,而又高于實踐，在我們的生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域中帶有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。物理模型的構(gòu)建是一種重要的 科學(xué)思維方法，通過對物理現(xiàn)象或過程，從而尋找出反映物理現(xiàn)象或物理過程的內(nèi)在本質(zhì)及內(nèi)在規(guī)律達(dá)到認(rèn)識問題的目的。

二、物理模型在初中物理教學(xué)中的作用

在物理學(xué)習(xí)中，有的學(xué)生經(jīng)常拿到物理題目無從下手，造成這種情況的原因是多方面的，但其中一個重要原因，就是這部分學(xué)生基礎(chǔ)不牢，沒有掌握好一些基本的物理模型。物理是一門培養(yǎng)思維的學(xué)科，它特別強(qiáng)調(diào)一個“悟”字，思考的越多，感悟的越多，屬于自己的東西也就越多。因此，我們在平時解題中千萬不能貪多求快，要能概括出題目所屬的物理模型，這樣做不僅能達(dá)到舉一反三的目的，久而久之，物理建摸的本領(lǐng)也會得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本領(lǐng)很多看似復(fù)雜的題目就會迎刃而解。因此，在物理學(xué)習(xí)中建立合理的模型會給我們的學(xué)習(xí)帶來事半功倍的效果。

例如：有些物理問題、現(xiàn)象或過程非常抽象，難以理解，運(yùn)用模型思維建立起模型，將使問題變得直觀形象。如在研究光現(xiàn)象時，用光線形象表示光的傳播路徑：即沿光的傳播路線畫一條直線，并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。而實際上我們在觀察太陽、電燈??光源所發(fā)出的光時，是看不見帶箭頭的直線的。引入“光線”這一模型，只是為了研究光現(xiàn)象方便，如果不用光路圖就很難學(xué)習(xí)光現(xiàn)象的知識。同樣，用力的示意圖表示力的三要素。物體間力的作用是看不見，摸不著的，為了更好地研究物體受力，并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，我們用一根帶箭頭的線段來表示力。研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型。在研究磁場時用磁感線描述磁場等等。這些模型的建立，使很多物理現(xiàn)象變得很直觀，更易于我們接受。

同樣，在物理教學(xué)中，很多問題也是很復(fù)雜的，很難研究的。如能將其轉(zhuǎn)化成物理模型將使問題變得簡單化。如：對物體進(jìn)行受力分析時，可以不考慮物體的形狀和大小，可以把物體看成一個質(zhì)點(diǎn)，物體受到的力都作用在一點(diǎn)上。同樣，生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運(yùn)動，在我們研究運(yùn)動問題的時候，在某種條件下，我們就可以認(rèn)為物體做的是勻速直線運(yùn)動。

三、如何在中學(xué)物理教學(xué)中構(gòu)建及應(yīng)用物理模型 縱觀物理學(xué)發(fā)展史，許多重大的發(fā)現(xiàn)與結(jié)論，都是由于科學(xué)家們經(jīng)過大膽的猜想構(gòu)思，創(chuàng)建出科學(xué)的理想化的物理模型，并通過實驗檢驗或?qū)嵺`驗證，模型與事實基礎(chǔ)很好吻合前提下獲得的。如： 伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落，當(dāng)斜槽充分光滑時，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球為達(dá)到初始高度,將運(yùn)動很遠(yuǎn)。如果末端完全水平，小球?qū)⒁恢边\(yùn)動下去，永不停止。正因為伽里略構(gòu)建了光滑這一理想化的模型，才有慣性定律的重大發(fā)現(xiàn)。

同樣，在我們?nèi)粘５慕虒W(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，有心的同學(xué)熟練掌握了這些物理模型，就可將一些看似復(fù)雜的物理情景化解為簡單模型的組合，靈活簡便地解出難題，可謂熟能生巧。而沒留心的同學(xué)只會根據(jù)最基本的概念規(guī)律去推證，結(jié)果費(fèi)時費(fèi)力，即使得出了結(jié)果，心中對那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更談不上觸類旁通，溫故知新。所以在日常教學(xué)中，要指導(dǎo)學(xué)生會運(yùn)用物理模型分析和解答實際的物理問題，在解決問題中培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的物理模型，其基本步驟為：

（1）通過審題，攝取題目有效信息.如：物理現(xiàn)象、物理事實、物理情景、物理狀態(tài)、物理過程等.（2）在尋找與已有信息（某種知識、方法、模型）的相似、相近或聯(lián)系，通過類比聯(lián)想或抽象概括，或邏輯推理等，建立起新的物理模型，將新情景問題“難題”轉(zhuǎn)化為常規(guī)命題.（3）選擇相關(guān)的物理規(guī)律求解.我們平常碰到的一些物理習(xí)題，就是依據(jù)一定的物理規(guī)律、物理模型精心構(gòu)思設(shè)計而成的。只要找到事物間的聯(lián)系，就可迅速找到解決問題的途徑。

例題：（2009年荊州市中考試題）電路中有一個滑動變阻器，現(xiàn)測得其兩端電壓為9V，移動滑片后，測得其兩端電壓變化了6V，如果通過滑動變阻器的電流變化了1.5A，則()A．移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω B．移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω C．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓一定為3V D．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V 分析：本題沒有給出電路圖，電路中的元件和連接方式都不清楚，不知從何下手，下面我們就從模型建構(gòu)的角度入手：

建構(gòu)模型的指導(dǎo)思想——為了解釋一些物理現(xiàn)象，我們需要提出種種假說或假設(shè)。我們在解釋本題電壓電流變化時，不妨也提出一些假設(shè)，通過分析、推理去判斷假設(shè)是否正確，這也是我們通常所講的假設(shè)法。

本題模型建構(gòu)的詳細(xì)過程：

1定性。即確定電路各元件及其連接關(guān)系。電路中一般有電源，導(dǎo)線和開關(guān)，由題目知道該電路中還有一個滑動變阻器；移動滑片后，測得滑動變阻器兩端電壓發(fā)生變化，說明該電路中還有一個電阻與其串聯(lián)（假設(shè)是并聯(lián)，則滑動變阻器兩端電壓將保持不變）。此時形成電路初步模型如右圖1，這個電路的原型是用變阻器控制燈泡亮度的電路圖。由此可見，學(xué)生分析解答的過程，就是識別和還原，開發(fā)和利用原有物理模型的過程。在分析物理問題時，需要有根據(jù)的抽象，剔粗取精、去偽存真。

2定量。即運(yùn)用電路公式和規(guī)律確定各物理量的大小。這里有兩種移動滑片的情況：

一是向左移動滑片，電阻變小，滑動變阻器兩端的電壓將減小6V，為3V。通過滑動變阻器的電流增大了1.5A，所以此時電流應(yīng)大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值R應(yīng)小于2Ω?？梢约僭O(shè)R＝1Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進(jìn)一步可知移動滑片前的電流為1.5A，再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝15V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖2所示。

二是向右移動滑片，電阻變大，滑動變阻器兩端的電壓將增大6V，為15V。通過滑動變阻器的電流減小了1.5A，所以此前電流應(yīng)大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值R應(yīng)小于6Ω?？梢约僭O(shè)R＝3Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進(jìn)一步可知移動滑片后的電流為1.5A，再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝21V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖3所示。

由上可知，移動滑片前后滑動變阻器接人電路的阻值都不是4Ω，故A、B錯；移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V，也可能為3V，故選D。

總之，由于客觀事物具有多樣性，人們不可能一下把它們認(rèn)識清楚，而采用理想化的客體，即建立正確的物理模型來代替實在的客體，就可以使事物的規(guī)律具有比較簡單的形式，便于教師引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識和掌握它們，使學(xué)生對物理本質(zhì)的理解更加細(xì)致深入，對解決物理問 題的分析更加清晰明了，所以，物理模型在中學(xué)物理教學(xué)中有其不可替代的作用和重要的價值。

參考文獻(xiàn)：

1、禹雙青，物理模型方法學(xué)習(xí)策略探討，湖南師范大學(xué)：教育，2005年

2、喬際平等著.《物理學(xué)科教育學(xué)》.北京：首都師范大學(xué)出版社，2000.1

3、呂明德：學(xué)習(xí)建構(gòu)主義理論 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力 中學(xué)物理教學(xué)探討2001/5

4、史獻(xiàn)計，物理模型建構(gòu)的心理過程分析，《物理教師》，2005年第4期

第五篇：高中生物模型建構(gòu)現(xiàn)狀學(xué)生調(diào)查問卷

高中生物模型建構(gòu)現(xiàn)狀學(xué)生調(diào)查問卷

親愛的同學(xué)：

你好！本調(diào)查問卷旨在了解高中生對“模型”和“模型建構(gòu)”的認(rèn)識以及教學(xué)現(xiàn)狀，請你根據(jù)實際情況填寫。本調(diào)查采用不記名的方式，你的回答無對錯之分，所得結(jié)果不會影響學(xué)校、教師對你的看法和評價，僅用于教育研究。十分感謝你的參與和幫助！

1、你對生物課的喜歡程度是？

A、非常喜歡

B、喜歡

C、一般

D、不喜歡

E、討厭

2、你之前是否聽說過模型建構(gòu)教學(xué)？

A、是?????B、否

3、下列屬于物理模型的是？

A、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型

B、一個細(xì)菌在理想條件下分裂n次，得到2n個細(xì)菌

C、D、以上都是

4、你認(rèn)為模型構(gòu)建活動會提高自己的能力嗎？

A、會

B、不會

C、說不清

5、你覺得在課堂上進(jìn)行模型建構(gòu)教學(xué)有必要嗎？

A、非常必要

B、必要

C、無所謂

D、沒必要

6、生物老師在教學(xué)中實施模型建構(gòu)教學(xué)嗎？

A、經(jīng)常

B、有時

C、偶爾

D、從不

7、你認(rèn)為自己有豐富的想象力，喜歡出主意并解決問題嗎？

A、非常同意

B、同意

C、一般

D、不同意

E、極不同意

8、你希望老師在生物課堂中實施模型建構(gòu)教學(xué)嗎？

A、非常希望

B、希望

C、無所謂

D、不希望

9、你愿意參與模型建構(gòu)過程嗎？

A、非常愿意

B、比較愿意

C、無所謂

D、不愿意

10、如果課堂學(xué)習(xí)時間不足，你還愿意參與模型建構(gòu)嗎？

A、非常愿意

B、比較愿意

C、無所謂

D、不愿意

11、在模型建構(gòu)過程中遇到知識或是操作性問題，你會？（可多選）

A、查閱資料或上網(wǎng)搜集??B、與同學(xué)討論

C、自己思考解決

D、請教老師????E、想不出來就跳過

12、中學(xué)生模型建構(gòu)教學(xué)傾向于主動探索與合作交流的學(xué)習(xí)方式，而現(xiàn)在仍以教師講授為主，你對此的看法？

A、贊成新的教學(xué)方式，應(yīng)提倡

B、突然改變教學(xué)方式學(xué)生難以適應(yīng)，應(yīng)維持原狀

C、兩種教學(xué)方式應(yīng)該補(bǔ)充

D、說不清

13、如果相關(guān)生物模型建構(gòu)教學(xué)的內(nèi)容比較多，但上課時間較緊，需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和上課時間少之間的矛盾，你希望老師？

A、加快教學(xué)進(jìn)度??????????B、加時補(bǔ)課

C、少安排生物實踐活動

D、精簡模型建構(gòu)的設(shè)計流程

14、在模型建構(gòu)教學(xué)中，人認(rèn)為參與過程與獲取知識哪個更重要？

A、前者

B、后者

C、都重要

D、說不清

15、你是否喜歡老師在課堂中直接講授高考需要考的知識？

A、非常喜歡

B、比較喜歡

C、無所謂

D、不喜歡

16、你是否喜歡老師帶領(lǐng)你們，通過探究、實驗、模型構(gòu)建等活動獲取知識？

A、非常喜歡

B、比較喜歡

C、無所謂

D、不喜歡

17、你希望老師如何布置生物模型建構(gòu)相關(guān)作業(yè)的？

A、全是習(xí)題??????????B、大部分習(xí)題和小部分實踐活動

C、小部分習(xí)題和大部分實踐活動

D、全是實踐活動

18、新課改后增加了許多模型建構(gòu)活動，你覺得完成有難度嗎？

A、難度很大??????B、難度一般

C、基本沒難度

D、沒做過，不清楚

（你已經(jīng)完成了調(diào)查問卷的所有內(nèi)容，再次感謝你的支持，祝你身心健康、學(xué)習(xí)進(jìn)步）