模型建构在生物教学中的应用研究

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　　一、中学生物教学运用模型方法的策略
　　（一）运用模型建构进行实践体验教学
　　如在教师引导下学习《DNA的结构与复制》，让学生自己动手，构建生物学物理模型，展示学生的作品，然后进行交流、互评，从而使学生有效地掌握相关的概念和原理。具体教学策略如下：
　　1.课前将学生分组，课堂上教师简单讲解后学生自己动手，利用现成的材料（磷酸、脱氧核糖、含氮碱基）制作DNA分子模型，让学生讨论、交流。并让学生上台，同时教师给予点评。
　　2.运用电脑动画演示配合讲解DNA复制。在解旋酶的作用下，DNA双链自动解开；在酶的作用下，以解开的两段链为模板按照碱基互补配对原则进行碱基配对（A与T，C与G）；配对后游离的脱氧核苷酸之间通过磷酸与脱氧核糖的交替连接形成DNA子链；每条子链与对应的母链又重新盘绕成双螺旋结构，从而形成两个DNA分子。
　　通过学生自己制作DNA模型，使学生有了感性认识，“碱基配对”过程经过学生手脑并用大大加深了印象，再通过电脑动画演示，最终使学生对该部分内容中的相关概念在头脑中建构起一定模型。
　　（二）运用模型方法揭示生物现象本质特征
　　建立减数分裂过程染色体和DNA数目规律变化的模型，理解并概述染色体、DNA数目规律变化的意义，以模型（图解）为切入点，构建减数分裂过程染色体和DNA数目规律变化的数学模型。
　　如通过构建回顾有丝分裂中染色体、DNA在各个时期的数目变化（以染色体为2n的体细胞为例，见图解1）。
　　图解1
　　通过上图的形式，教师引导学生将上述数据转换成染色体、DNA数目变化的二维坐标柱状图或曲线图，并进行比较分析，进一步深化学生对数学模型的理解。
　　（三）运用模型方法进行概念图教学，建构生物学网络体系
　　概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间关系的图示法。以各种连线将相关的概念和命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。
　　如学习《光合作用的过程》时，学生知道光合作用是绿色植物在叶绿体中利用太阳能将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气的过程。这里光合作用、叶绿体、ATP等是前概念，但是光合作用过程中的光反应、暗反应、水的光解、二氧化碳固定、三碳化合物还原等是新概念，如何建立联系呢？
　　具体策略如下：
　　1.复习叶绿体的结构和什么是光合作用，学生回答后设问：光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？
　　2.教师用flash动画演示光合作用的动态过程，并指导学生观察。
　　3.引导学生首先观察叶绿体基粒的囊状结构上所发生的化学变化，教师演示光合作用光反应的flash动画并指导学生观察。设问：水在该过程中发生了怎样的变化？学生观察回答后又设问：水是化学性质非常稳定的化合物，为什么能够在常温常压下分解呢？再引导学生观察说出还发生了ATP的合成，然后提出问题：为什么光合作用的光反应在叶绿体的囊状结构上进行呢？引导学生从生物体的结构与功能相统一的观点联系叶绿体的结构进行分析，得出光合作用的光反应在叶绿体基粒的囊状结构的薄膜上进行的原因是因为叶绿体基粒的囊状结构的薄膜上有吸收光能的色素和进行光反应所需的酶。
　　4.设问：光合作用光反应产生的氧气释放到空气中去了，那么ATP与[H]又会到那里去呢？教师演示光合作用的暗反应过程的flash动画引导学生观察在叶绿体基质中发生的变化。让学生进行讨论。然后提出问题：暗反应为什么在叶绿体的基质中进行呢？师生讨论后得出：叶绿体基质中有暗反应所需要的酶，暗反应的进行不需要光。
　　5.通过讨论光合作用的过程后，教师展示光合作用过程示意图，从而也有效地建立了前概念与新概念的联系并达到了新概念的构建。降低了学生学习的难度，发展了学生的空间想象能力。
　　二、结论
　　作为新世纪的年轻教师必须不断地汲取新的教学理论的精华,大胆地改革和创新,以学生的全面发展为目标,真正地在教学中实行素质教育。

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