基于核心素养下高中生物模型构建教学策略
陆多全
【内容摘要】高中教育教学改革的重点就是培养学生的学科核心素养，生物是高中阶段的重要学科，更是研究生命现象和生命活动的一门科学，为了让学生把握生命的本质特征，引领学生认识生命的原貌，模型思想尤为重要，利用模型来描述生命现象，有助于增强学生对生物学的认知，同时，通过模型的构建，也能够将抽象的生物问题直观化、简单化，不仅能够让学生更好地掌握知识，实现知识的深度消化，同时还有助于引导学生核心素养的提升。
【关键词】核心素养? 高中生物? 模型构建? 教学策略
前言
高中生物课程标准中明确指出，应该建立模型等等科学方法，依托这种科学方法和研究，帮助学生建立模型思想，培养学生的建模能力，进而增强学生的科学探究能力，让学生深刻理解生物问题，了解生命现象，利用模型的构建，帮助学生建构知识体系，发现生命规律，揭示生命本质，从而引领学生，高效认知，高效发展。
一、高中生物模型构建的作用
模型是抽象生物知识的简单呈现，它能够让学生更加容易地接受和理解生物知识的产生和形成。在高中生物教学中，学生们和老师一同参与到生物现象的观察论证和实验过程中，从而产生知识模型的建构，这样能够促进学生知识的消化、吸收和升华。通过从现象到本质、从抽象到直观的转变，既有助于调动学生们的学习积极性，还能更让学生深入理解生物知识，让学生在探究中创新，在创新中了解，在了解中提升。在模型的建构中，学生真正变成了学习的主体，他们自己确定研究对象，设置已知和未知，通过生物学的科学规律，选择研究方法，这既是一个科学探究的过程，同时也是模型本身结构和性质确定的过程，能够实现学生思维更具灵活性、开放性、创造性、应对性，实现学生巧妙地解决生物问题，积极探究，勇于创新，并且培养学生严谨的科学态度，有助于实现学生科学思维的提升和发展，为学生核心素养的培养奠定基础。
当学生们融入到生物模型的建构过程中，就能够真正与老师合作和互动，学生们从知识的接受者中挣脱出来，成为知识的探究者，老师也从知识的灌输者变成了模型建构的合作者，让师生在合作交流中关系更加融洽和谐，促进教学相长。
二、高中生物模型建构的具体策略
1.构建物理模型，发现生物学规律
生物学研究的是生物体的变化以及生命的本质和生命活动的规律，更重要的是，微观世界的探究。通过物理模型的构建，能够将这种微观事物以自制材料构建的实物或是图片来展示微观世界的原型，帮助学生熟悉生物原型的结构构造，理解微观结构的位置和相互关系，从而通过这一模型掌握生物学的本质现象，同时又有助于培养学生的合作探究能力，动手操作能力，引领学生发现生物学的本质和规律，促进学生的知识印象更加深刻。例如：在《动物激素调节》的教学过程中，为了真正能够让学生认知动物激素的生理功能，老师首先利用多媒体课件给学生展示一副人体解剖图，让学生了解人的甲状腺、垂体、胸腺、胰岛、肾上腺所在的位置，并且给学生们讲解各部分激素的化学成分和生理功能，为了加深学生的知识认知。老師引导学生们通过小组合作的形式，利用橡皮泥将人体的内分泌腺进行制作，根据图片上的各类形状，学生们积极动手操作起来，当学生们捏制甲状腺时，就能够想到甲状腺分泌的激素是甲状腺素，并且甲状腺素不足或是过多时会对人的身体造成怎样的危害。学生们一边动手操作，一边动脑思考，既深刻认知了人的内分泌腺分泌激素对于人体活动的影响，同时又通过物理模型的操作演示，更快的发现了问题。比如，他们在制作甲状腺时，甲状腺的形状和老师出示的形状出现了大的差异，他们就会立马调整自己的制作过程，在此过程中，提升了学生解决问题的能力，学生们不断发现问题，不断改进问题，深刻体会到人的内分泌线的原理的本质，同时又真正促进学生了解人生命活动的奥秘，有利于学生对生物学的结构和功能认知更加深刻，对生命的产生存在产生敬畏，提升了学生的社会责任感和生命价值观念，同时也让学生在理性思考，动手操作，科学探究中提升了生物综合素养。
2.构建概念模型，建立生物知识体系
生物知识具有很强的抽象性，通过概念模型的构建，能够将这种无法直观看到了抽象的知识，以图形的形式呈现在学生的眼前，既能够揭示生物知识原型的本质和特征，同时也让学生更加易于接受和理解，在概念模型的构建中，多是以概念图的形式来呈现，将相关的概念、文字通过线条、符号等等相串联构成直观的流程图，通过这一流程图自能够明确地观察到关键词之间的联系和区别，又能够引导学生更好地归纳知识，综合知识，了解生物学的概念对生命活动过程、肌理等等进行联系和熟知，构建知识框架。例如：在激素调节的教学过程中，为了体现靶细胞和特定激素结合的一般途径，了解人体细胞间信息传递的方式，老师可以引导学生们进行概念模型的归纳：相关刺激→内分泌腺（或细胞）→相关激素→体液传送→靶器官、靶细胞（膜表面或细胞内具有特异性受体蛋白）→改变细胞生理活动（激素作用后及灭活）。为了引导学生们更加清楚地了解激素分泌调节的常见类型，老师可以引导学生们制作流程图，将激素甲类型激素乙类型激素丙类型分为三个大的关键词，在激素甲类型中，包括甲状腺激素，在激素乙类型中包括垂体产生的激素，激素丙类型包括下丘脑产生的激素，运用清晰可见的流程图，促进学生更加清晰地了解中枢神经系统所包含的激素分泌调节的常见类型，帮助学生建构知识体系。为了促进学生更加清晰地了解激素分泌的分级调节与反馈调节，了解清楚下丘脑、垂体、甲状腺、细胞代谢之间的关系，老师引导学生们建立在自己的知识认知基础之上，绘制流程图，并通过加号表示促进作用，减号表示抑制作用，TRH表示促甲状腺激素释放激素，TSH表示促甲状腺激素，描绘出流程图，促进学生融入到知识的理解、归纳和总结过程中，促进学生高度的知识认知，帮助学生深度认知相关知识，引导学生了解生物学的本质，建构生物学完整知识框架和体系，培养学生高效学习。
为了促进学生能够了解下丘脑的调节过程，理解下丘脑的各种功能，真正认识下丘脑是内分泌系统的总枢纽，老师可以将下丘脑在机体稳态中的作用进行绘制，了解下丘脑的感受作用、传输作用、分泌作用和调节中枢作用，真正帮助学生全方位的认知相关生物学概念，了解动物激素调节的本质，既开发学生思维，又能够了解人的生命不易，应该珍惜自己生命，善待他人生命，培养学生真正的社会责任感和积极向上的生命价值观。
3.构建数学模型，揭示生物学本质
生物与数学之间存在着密不可分的关系，数学模型是指通过公式、曲线图、函数等等形式表示生物原型的性质，借助于数学思想、数学方法对生命本质特征和运动规律进行剖析，通过恰当合理的数学形式进行有效表达，既有助于培养学生的逻辑推理能力，还有助于让学生了解生物知识的严谨性，帮助学生探究生物学规律，揭示生物学本质，在数学模型的构建中，曲线图用的最多，表示生物现象、生物概念之间的对比和变化。例如：在血糖调节学习中，为帮助学生了解正常人和糖尿病患者进食后血糖浓度和体内激素变化，可以以自己为例引导学生构建进食后的血糖浓度和胰岛素的数学模型（下图一、二），这样学生很容易就掌握了。
在数学模型的分析，尤其是在曲线的辅助下，帮助学生分析生物知识之间的联系。既帮助学生正确的理解生物知识的概念本质和规律，又能够培养学生理性思维，让学生通过分析数据，了解其中的生物学本质，并且通过其关系反映客观现象有助于实现学生从具体到抽象的分析，从现象到本质的剖析，深入挖掘生物学的本质规律，引领学生了解生物学现象，促进学生核心素养培养和提升。
结束语
时代和社会的发展对于人的提升做出了更高的要求，在核心素养的背景下，为了增强学生们的学习力，促进学生综合素质得以提升，将高中生培养成更加健全的生物学人才，老师应该坚持理论、时证和探究的基本路线，通过模型构建这一平台，引导学生了解生物学的本质，帮助学生认知生物学概念，通过科学与模型的有效建构，帮助学生认识生命的本质，同时培养学生严谨、简约的思维品质，促进学生更加深刻的理解生物学概念，让学生了解生物学知识的真谛，培养学生的科学素质，引导学生高效发展、全面成长。
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（作者单位：江苏省苏州市吴中区甪直高级中学）
