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模型发散在生物课复习教学中的运用

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摘要 模型发散的教学理念以及利用模型发散的复习教学方法所重建的知识网络能给学生新鲜感,使学生在课堂上精力集中、积极性提高,从而提高复习课的教学效果。本文就模型发散的复习思路、复习方法、复习要注意的问题进行初步论述。

关键词轴心模型发散发散思维复习教学

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2011)10-0055-02

模型发散的复习是在过程中利用发散性思维的思想,通过图形、曲线、表格为轴心对已有的生物学概念和基本知识进行重现和强化,进一步把知识按其内在联系有机地重新组合起来,形成完整的知识网络体系,提高学生的综合能力的教学过程。在生物课复习教学中,利用学生发散思维的培养,对提高复习课的教学效果起了事半功倍的作用。下面就模型发散复习的思路、做法和注意的问题作具体说明。

一、利用模型发散复习的思路

人教版教材所说的模型有物理模型、数学模型和概念模型三种类型。由于生物科学在分子水平和细胞水平的生物学术语概念所反映的原形是用肉眼无法观察到的,而模型却能以形象的形式来显示复杂事物或运动过程,所以利用生物模型教学提高学生对生物知识的理解和掌握具有重要的意义。物理模型、数学模型和概念模型可以通过图解的形式将事物的特征或变化规律勾画出来,也能定性或定量地准确描述。如数学模型在定量描述上直观,物理模型在定性上形象,而概念模型在文字上高度概括和归纳,所以模型具有很强的简化性、直观性、形象性和概括性的特点。例如复习必修1模块《分子与细胞》的内容时,笔者的思路是以动植物的亚显微结构模型为轴心发散出结构,由结构发散出生理功能,即由图形带结构,以结构带功能,由功能引出细胞的物质输入和输出、细胞的能量供应和利用。然后师生互动共同归纳综合出“细胞是基本的生物系统”。最后结合细胞生活环境与人体细胞与外界环境之间物质交换过程的概念模型,生物与生物、生物与环境的模型重建发散出其他生命系统的不同层次。这样从模型所给的信息为出发点,沿着不同方向去思考,从不同的角度,不同的方位对知识复习重现,横向拓展思路,纵向深入探索研究,逆向反复比较,如此产生的联想使模型提供的信息朝各种可能方向辐射出来,这样既能在本模块各知识点上纵向深入学习,又能与其他模块知识横向联系,让学生重新形成更加深刻的知识体系。下面就三种模型的发散做具体的介绍。

二、模型发散的复习法

1.物理模型发散的复习法

物理模型在课文中素材丰富,是复习教材的重要资源。笔者在复习备课时先对真核细胞的亚显微结构图进行加工,重画出一半是动物细胞一半是植物细胞的图,并在细胞外旁画出细胞膜的流动镶嵌模型,表示为细胞膜的部分亚显微结构,然后在复习教学教学中以这个图形为轴心,通过提问下面的2个问题把要复习的知识启发辐射出来。

问题1:如果是浆细胞,参与抗体的合成、加工、分泌有关的细胞器是什么?

问题2:参与抗体的合成加工和分泌的细胞结构是什么?

问题1是回顾性提问,问题2是问题l的发散。通过问题2诱导了学生的发散思维,找到的答案达成了细胞是完整的统一体、是最基本的生命系统的教学目标。紧接下来又提出2个问题。

问题3:抗体在内质网与高尔基体之间的转动以及通过细胞膜的排出与生物膜的什么特点有关?

问题4:生物膜的结构特点与其组成和结构有关系吗?

这样把细胞膜的化学组成、结构和功能等知识全部辐射出来。又如通过提问启发同样以叶绿体和线粒体的结构把光合作用和细胞呼吸的知识辐射出来等等。

2.数学模型发散的复习法

数学模型中的曲线、柱形图和表格很直观地描述自变量和因变量的定性或定量关系,对培养学生的实验分析能力的提高有很大的帮助,因此,数学模型进行发散思维的训练是很好的素材。比如在复习“影响酶活性的条件”时,如果把温度对酶活性影响的曲线的坐标内容进行修改,可以反映哪些生命活动的变化呢?如果通过模型的转换和重建,可以发散出许多实验数据所作的坐标曲线是相似的,如PH值对酶催化活性的影响,不同生长素溶解度对植物根、芽、茎生长的影响,种群数量“s”型增长曲线的种群增长率变化,放牧量对牧草光合净产量的影响等等。应用数学模型启发学生的发散思维,很好地克服了学生固有的认知知识所产生的思维懒惰性,使复习课的学习气氛活跃起来,使每个学生的思维处于活跃的辐射状态。同时由于每个学生的知识背景、思维习惯、思维的角度和方位的不同,通过讨论和互相启迪达到思维的互补,符合曲线变化的生物学知识得以辐射出来,得以回顾和巩固,得以进一步提高学生的分析能力和解决问题能力,学会从特殊找到一般规律的方法。

3.概念模型发散的复习

利用概念模型进行发散复习,在纵向能使学生从深层次上理解概念的本质属性,在横向能使不同知识进行列表比较。比如中心法则的模型所示的遗传信息的传递和表达过程,纵向可深入到遗传变异的本质和基因工程,横向能对DNA复制、转录和翻译进行比较、归纳。由中心法则辐射的有丝分裂、减数分裂、受精作用、细胞分化、细胞癌变、细胞凋亡等知识都进一步横向的复习和比较。

模型的发散复习方法虽然在一定程度上打乱了学生原有的知识体系,但是,首先由模型所辐射出来的知识却能多角度、多方位重新构建新的知识网络,给旧知识以新的意境,给学生新鲜感,使学生在课堂上能精力集中,学习积极性提高。其二,模型的发散复习教学也给学生的思维提供了较大的自由空间,提供了多角度多方位分析问题的机会,培养学生思维的广阔性、精细性、独创性和应变性。因此,运用模型的发散复习方法能提高复习课的教学效果。

三、模型发散的复习要注意的问题

1.由模型发散出来的知识点,在复习的教学设计中,要逐次设计出适于教学的模型类型,综合运用不同类型的模型,再由各个模型辐射更多的知识点,把知识网络化,这样才能让学生对知识的掌握更加精细和系统。

2.要注重对发散出的知识重建模型的比较、归纳、综合,培养学生的综合判断能力。比如建构光合作用和有氧呼吸作用的概念模型,一方面通过比较才能使学生了解光合作用和有氧呼吸的不同本质和属性,加深对概念的理解;另一方面通过归纳才能理解“细胞生命活动所需的ATP的主要来源是细胞呼吸”,通过综合才能对“影响光合作用和细胞呼吸的因素”进行综合运用。

3.要重视由模型发散出来的知识的模型重建和模型间的转换,并适当结合变式题进行课堂训练巩固,以提高学生的思维灵活性和应变能力。比如甲状腺激素分泌的分级调节的概念模型可以转换为坐标曲线的数学模型,血糖平衡调节的动态过程模型转换成数学模型或概念模型。

4.要关注模型所发散出来的知识与广阔的生活、生产的社会信息资源之间的开放性联系,把思维的触角从课堂延伸到课外,促使知识能力的飞跃,扩大视野,树立社会责任感,形成正确的情感态度和价值观。