關鍵詞 ： 生物教學模式構建與應用
模型是人們為特定目的而制作的認知對象的簡化一般描述。 它是科學研究中對復雜事物的簡單描述方法。 該描述可以是定性的或定量的。 的。 有些使用可視化具體事物的方式，而另一些則以抽象形式表達它們[1]。 通過模型，我們掌握事實的主要特征和功能，并以簡化的形式再現原型的各種復雜結構和功能。 它是連接理論和應用的橋梁，可以幫助人們認識客觀世界最本質的東西。 預測并指導實踐。 生物學研究中常用的模型包括物理模型、數學模型和概念模型。
1物理模型
物理模型以實物或圖片的形式直觀地表達認知對象的特征。 其最顯著的特點是直觀的圖像。 通過教學過程中模型的搭建和展示，不僅有助于加深學生對所學知識的記憶和理解，而且引導學生進行發散性思維，提高學生的探究能力，學習基礎知識?？茖W研究方法。 通過物理模型教學還可以提高學生的學習興趣，培養科學精神和價值觀。
構建物理模型的前提是以客觀事實為依據，去繁就簡、去偽存真。 在構建物理模型之前，需要通過觀察、統計、實驗、查閱歷史資料等手段，掌握模型對象的特征，找到合適的模型展示方法，選擇合適的模型構建材料。 在施工過程中，我們遵循先大后小、先簡單后復雜的原則，由外向內、先框架、后細節逐步構建。 模型初步構建后，需要進一步審視模型的科學性和美觀性，并在此基礎上進一步修改和完善，力求客觀、真實地反映認知對象的特征。
在《高中生物課程標準》中，嘗試建立真核細胞模型，將作為學習細胞結構的具體內容標準。 在遺傳的分子基礎中，建議開展創建DNA分子雙螺旋結構模型的活動[2]。 教學過程中，教師在介紹構建物理模型的方法和過程的基礎上，重點引導學生創新思維、自己動手，科學地、創造性地構建物理模型。 學生搭建完模型后，還應注重交流，在突出基礎知識的同時，表揚學生的活動成果。 在教學過程中，作者嘗試采用小組合作的方式，要求學生課后制作真核細胞模型。 各組學生對教材中提供的案例進行分析，找出自己的優缺點，然后提出自己的創新想法。 得到老師的認可后，他們就分工了。 有的負責審核資料，有的負責收集材料，有的負責收集材料。 負責聯系生產現場。 生產過程中不斷發現新的問題，比如細胞器的大小比例和相對數量是否科學？ 如何修復細胞器？ 如何長期保存模型等等。通過學習專業資料和互相討論，大家完成了各種各樣的作品。 有些人以海綿為基材，加工塑料、木條、紙板、布料、電線和其他日常垃圾，創造出極具想象力的模型。 有的以柚子、葡萄、香蕉、蘋果等常見水果為主要材料制作“水果型真核細胞模型”。 學生們學習并享受其中。 最后，在課堂上進行了模型展示和評價。 各組同學不僅講解了本組制作的模型的科學性、美觀性和創造性，還現場解答了其他同學提出的問題。 不少同學還進一步暢談了組內同學在制作過程中的深刻理解和感受，達成了學習的合作與分享。 學生模擬制作“細胞”三維結構模型的親身經歷，有助于細胞在現有實驗條件下從“微觀”向“宏觀”轉變，能夠更好地構建其完整的知識體系[3]。 通過構建模型所達到的教學效果絕不是傳統教師教學方法所能達到的。
構建物理模型是實現有效教學的方法之一。 物理模型包括靜態物理模型和動態物理模型。 教學過程不能局限于課程標準中提到的內容。 教師還需要深入研究教學內容并具有創造性。 為開展本次活動，作者在教學中還引導學生創建蛋白質結構模型、細胞膜結構模型、物質跨膜運輸模型、有絲分裂模型、生態系統模型等，取得了良好的教學效果。
2數學模型
數學模型是指為一定目的用字母、數字和其他數學符號建立的方程或不等式，以及描述客觀事物的特征及其內在關系的圖表、曲線、框圖等數學結構表達式。 如“J”型、“S”型種群數量變化曲線、符合孟德爾遺傳規律的后代性狀分離比例等。數學模型構建的基礎是數學方法，由于其交叉學科性，對學生來說有一定的難度。 教師在教學過程中引導學生構建數學模型初中物理模型法，有利于培養學生通過現象揭示本質的洞察力。 同時，通過科學與數學的融合，有利于培養學生簡單、嚴謹的邏輯思維品質，可以將一些復雜、難點、難點簡單化，既加深了對知識的理解，又培養了學生的邏輯思維能力。學生的數學思維能力。
構建數學模型的一般步驟是：觀察研究對象并提出問題→提出合理的假設→根據實驗數據以適當的數學形式表達事物的性質→通過進一步的實驗或觀察等來檢驗或修改模型。 4]。 數學模型的構建過程不僅要求學生掌握步驟，還要求學生理解和總結其規律。 在學習孟德爾發現的遺傳基本規律時，可以引導學生思考：如果同時考慮n對等位基因，F1自交后F2表型的比例是多少？ 同學們思考后認為，如果這n對等位基因的分離和組合互不干擾，那么每對等位基因的分離都遵循分離規律，決定不同性狀的基因是自由的。結合遵循自由結合規律，故F2表型比例為(3:1)n。 最后，教師展示遺傳實驗數據，指導學生進行數據分析，并對構建的模型進行測試和確認。 教材中有很多內容涉及建立數學模型，如有絲分裂和減數分裂過程中染色體、染色單體和DNA數量的變化規律，呼吸、光合作用過程中ATP和CO2隨氧氣濃度增加的變化曲線等。光合作用強度隨光強、溫度、CO2等條件變化的變化曲線，脫氧核苷酸序列和遺傳信息的多樣性，堿基和氨基酸的對應關系，調查人群中的遺傳病，用數學方法討論基因的變化在頻率上，探討自然選擇對群體基因頻率、種間關系等的影響。
建立具體數學模型的過程就是從具體的生物現象和規律建立抽象的數學模型，然后用抽象的數學模型來解釋具體的生物現象和規律的過程。 通過一系列數學模型的構建，學生掌握構建方法，學會從現象中揭示本質和規律。 他們可以遷移所學的知識，提高分析和解決問題的能力。
3概念模型
概念模型是用于定義、解釋和描述變量之間關系的模型。 它是對現實世界中問題域中事物的描述。 它可以以敘述、描述、分類、可視化等不同的形式呈現。概念模型是利用抽象思維方法構建的模型。 它是人們通過抽象生物原型某些方面的本質屬性而構思出來的。 它包括中心概念、內涵和外延。 例如，生物學中的相關概念、不同概念相互聯系形成的概念圖、流程圖等都屬于概念模型。 通過構建概念模型，一方面讓學生理解相關概念； 另一方面有利于培養學生的歸納能力、概括能力和語言表達能力。
血糖平衡的調節是重要但相對抽象的教學內容。 如果僅由老師講授，學生會局限于記憶的水平初中物理模型法，很難真正理解。 筆者試圖通過建立血糖調節概念模型來解決教學難點。 首先引導學生預習血糖平衡調節的基本原理，思考三個問題：①血糖平衡調節過程涉及哪些概念？ 請把它們寫在小紙片上。 ②這些概念之間有什么聯系？ 請使用小紙片進行布局。 ③如何實現血糖平衡？ 畫一個圖解模型。 經過思考和討論，學生們把血糖、胰島素、胰高血糖素、胰島A細胞、胰島B細胞、胰島的概念寫在小紙片上。 然后他們整理了這些概念并繪制了如圖1所示的模型圖。
圖1 血糖調節概念模型
有同學認為，在此基礎上，我們還可以添加肝臟和肌肉等器官組織、肝糖原、肌糖原、糖尿病、下丘腦等概念，通過這個模型來解釋糖尿病及其病因。 通過概念模型的構建，不僅幫助學生更好地了解人體內血糖水平是如何調節的，以及在此基礎上體內激素如何調節生命活動的，而且培養學生結合現有的知識儲備和結合生活經驗積極思考、討論、構建模型，并能夠用構建的模型來解釋生活中的具體問題。
學生在學習過程中涉及到許多生物學相關的概念和技術流程。 通過構建概念模型，他們可以理解基礎知識，識別知識點之間的聯系和差異，并在復雜情況下綜合應用和執行任務。 分析、判斷、推理和評價的有效方法。 尤其是概念模型中概念圖的研究在國內外已經非常普遍，并達成共識：概念圖有助于理解和有意義的學習[5]。 構建概念模型不僅適合新課程的教學，而且在復習過程和學生創新實驗中也能起到事半功倍的效果。
4 模型構建的注意點
模型構建是科學研究中的通用方法，模型是模型構建的結果。 模型雖然表達了客觀事物的特征，但模型與客觀事物之間仍然存在一定的差異。 在教學中，教師應注重模型的構建，而不是拘泥于模型。 “授人以魚不如授人以漁”。 應引導學生掌握構建模型的方法。 高中生對模型搭建有一定的恐懼感。 教學中應創設情境，鼓勵學生“退而結網，不至于深淵捕魚”，大膽嘗試、探索。 只有這樣，才能真正提高學生的科學素養。
主要參考：
[1] 夏萍萍. 2006.模型法在生物高考復習中的應用。 新高考（理科版）． 第7期、94期
[2] 中華人民共和國教育部． 2003.普通高中生物課程標準（實驗）。 北京：人民教育出版社，12、17
[3] 范祥利. 2007.論模型在高中生物教學中的作用。 中學生物。 第 7、14 期
[4] 朱正偉，趙占良． 2007.高中生物必修課3-穩態與環境。 北京：人民教育出版社，65
[5] 蘇麗麗. 2008.基于概念圖的教學評價。 教學月刊（中學版）。 第 8、25 期
