浅谈构建物理模型在提高高中生物有效性教学的应用

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1、浅谈构建物理模型在提高高中生物有效性教学的应用海南省洋浦中学魏成湘摘要：本文通过对模型构建在当前高中生物中教学过程中应用的现状分析，得出构建物理模型对于提高生物课堂的有效性教学意义重大。通过对高中生物教材中能运用构建模型进行有效性教学的相关知识点进行归纳总结，得出该教学方法可以在近40个相关知识点进行广泛运用。并通过对利用废弃材料构建生物膜的流动镶嵌模型的实践应用，总结出在生物教学中构建物理模型的方法。关键词：物理模型；高中生物；有效性教学；应用1.引言1.1物理模型概述模型，是人们为了某种特定目的而对认识对象做的一种简化的概括性描述，它的形式有很多，包

2、括物理模型、概念模型以及数学模型等。其中以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型称之为物理模型[1]。而在生物学教学过程中，目前应用最多的就是物理模型。1.2现今高中生物教学过程中存在的问题现今由于多媒体教学技术的发展，在高中生物课堂中更多的采用了影音、图像等多彩的动态的教学模式，导致许多生物教师，特别是青年生物教师在教学过程中忽略了对生物模型的制作和应用。即使有的教师在教学过程中使用了模型，也常采用由厂家生产的标准化模型，虽然更为准确、形象和直观，但学生在学习过程中没有亲身实践，被动的接受有关知识，和看书本中的图画差不多，对提高生物教学的有效

3、性作用不大。同时，由于教师很少带领学生去亲自制作模型，造成学生的动手能力差，思维僵化等多方面的问题。1.3新课标对构建模型在高中生物教学过程中的要求所以，在新课程改革中，高中生物课程标准对于制作生物模型提出了相关要求，表1.1所示即为高中生物教材中构建模型活动的相关要求。学生亲自制作生物模型是高中生物对学生思维能力、创新能力以及动手能力的培养方法之一，自己亲手制作生物模型，虽然准确性较差，外观也许不是很形象。但是，学生通过制作生物模型，加深了对相关知识的理解，帮助学生增加感性认识，克服对一些微观结构和代谢过程认识的困难。提高了学生的动手能力，培养了学生的

4、创新思维能力，提高了学生合作和交流的能力，设计和探究的能力。表1.1高中生物教材中构建模型相关活动[1][2][3][4][5]（其中★为数学模型，☆为物理模型，▼为概念模型，◆为课标要求，◇为教材推荐活动）序号题名模块章节页码1尝试制作真核细胞的三维结构模型☆◆分子和细胞第三章第三节P542利用废弃物品制作生物膜模型☆◇分子和细胞第四章第三节P693建立减数分裂中染色体变化的模型☆◆遗传与进化第二章第一节P234制作DNA双螺旋结构模型☆◆遗传与进化第三章第二节P505建立血糖调节的模型☆◆▼稳态与环境第二章第二节P266建构种群增长模型★◆稳态与环境

5、第四章第二节P657设计并制作生态缸☆◇稳态与环境第五章第五节P1128重组DNA分子的模拟操作☆◇现代生物科技专题第一章第一节P6-4-1.高中生物教材中可以利用构建物理模型提高教学有效性的相关知识点除表1.1所述对于构建模型进行相关生物教学的要求外，在高中生物教材中，许多知识点均可以利用制作物理模型的方式来进行教学活动。通过归纳，见表1.2所示。在其中，属于必修一分子与细胞的有12个相关知识点，属于必修二遗传和进化的有7个，属于必修三稳态与环境的有9个，属于现代生物科技专题的有10个。从复杂程度可以将其分为两类，一类为单一模拟实物模型，如DNA的双螺

6、旋结构模型，细菌蓝藻细胞结构模型，突触结构模型等。一类为组合演示模型，如基因表达过程演示模型，有丝分裂、减数分裂过程演示模型，基因工程基本操作演示模型等。教师在教学过程中可以通过：1）教师制作、学生观看；2）学生课前预习后制作；3）师生当堂制作；4）学生课后小组制作；5）利用探究活动课堂进行制作等多种形式进行。也可以在校内举行生物模型制作大赛。但在物理模型制作过程中，要注重培养学生的自主性、创新性、严谨性和学生间的交流合作。表1.2高中生物必修一、二、三及选修三中可以利用物理模型进行教学的相关知识点[1][3][4][5]序号物理模型名称知识点1细菌（蓝

7、藻）细胞模型原核细胞的结构特征及原核生物的种类2氨基酸的结构模型及脱水缩合过程氨基酸分子结构特征及脱水缩合形成肽键过程3核苷酸的结构模型及磷酸二脂键的形成核苷酸的组成结构及核苷酸链的形成4线粒体（叶绿体）结构模型线粒体（叶绿体）双层膜等相关结构特点5动植物细胞结构模型真核细胞的结构组成6利用细胞结构模型展示分泌蛋白的形成过程分泌蛋白的合成、转运、加工、排出等过程7利用两种伞藻结构模型模拟伞藻嫁接实验细胞核控制细胞的代谢和遗传8细胞核的结构模型细胞核的结构组成9生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型及细胞物质的输入输出10模拟降低反应活化能的结构模型降低

8、反应活化能的酶11利用琼脂块模拟细胞大小与物质运输的关系细胞体积越大，运输物质效