生物模型建构教学
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生物模型建构教学范文第1篇
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化手段，有的则通过抽象的形式来表达。建构模型的方法是高中生物课程标准对学生提出的能力要求。高中生物学课程中的模型建构活动，其主要价值是让学生通过尝试建立模型，体验建立模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固有关生物学概念。下面结合教材，以物理、概念和数学等模型的建构，对模型方法作一探讨。
一、物理模型的建构
以实物或图画形式直接表达认识对象的特征，这就是物理模型。教材中最著名的就是沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型。
1.实物物理模型的建构活化了抽象知识
建立真核细胞的模型，教材中并没指定具体的材料用具和详细的活动步骤，这给学生发挥各自的创造潜能留出了空间，也为教师的创新教学提供了机会。学完相关内容后，笔者布置学生8人一组，其中4个小组构建动物细胞模型，3个小组构建植物细胞模型。
学生制作的模型中，细胞质材料有白色橡皮泥、面团、琼脂和白色泡沫塑料等。细胞膜材料也是多种多样，如塑料袋、纱布、弹力布等，有一组同学采用废弃可乐瓶瓶口部分做细胞膜，突现细胞三维效果。细胞器的制作，大多采用各色彩泥，如内质网是捏一条扁平的彩泥之后折叠在一起而成；高尔基体则用二个扁平的彩泥和三个小球表示；核糖体则用若干小球体表示，形状最小，较多的放于细胞质中，一部分固定内质网上。也有同学用各色彩纸折成各种细胞器。细胞核的制作也是各式各样，有的在细胞质中央挖一圆，放上一个圆形彩泥；有的则用一个乒乓球代替，也有的用半个蛋壳倒扣在细胞质中表示。很难得的是大多数小组制作的模型能体现细胞器结构和功能的联系。
通过这第一次模型构建，充分发挥学生的积极性和创造性，按学生自己的思路，自主动手、相互协作，在制作中把握细胞模型的科学、环保、准确等原则，领悟细胞结构与功能特点，更好地掌握细胞的结构，活化了抽象知识。生物膜的流动镶嵌模型、DNA分子的双螺旋结构模型的构建，也都取得了良好的效果。
2.图画物理模型的构建提高了识图能力
以图画形式构建物理模型相当普遍，如呼吸作用和光合作用、转录与翻译、噬菌体侵染细菌等过程模型，各种细胞器结构的静态模型，人体细胞与外界环境的物质交换模型等。通过多次模型的构建，学生养成了一种思维习惯，凡遇抽象的结构或过程，都会尝试用简易的图画帮助理解、思考。而且，在高中生物中，识图能力极为重要。图表是生物科学研究成果的一种重要表现形式，所以在生物高考中注重考查学生读图、识图、析图和绘图的能力。平时学习中养成构建图形的习惯后，对图形考题的解读也会更胸有成竹。
二、概念模型的构建
概念模型是指以文字表述来抽象概括事物本质特征的模型。构建概念模型有利于综合理解知识体系。
1.构建概念模型，整合零碎知识
图1是引导学生构建的细胞膜概念模型，是将相关内容整合在一起，使零碎的知识系统化，这有利于学生对某单元、某模块知识进行加工、理解、储存，全面系统地掌握和记忆知识要点，有利于学生形成完整、清晰、系统、科学的知识体系，同时也促进了学生感知、记忆、想象能力的发展。内环境的成分和理化性质、分泌蛋白的合成运输加工和分泌等，都可通过构建概念模型，使学生更系统地掌握知识。
2.构建概念模型，简化复杂知识
血糖调节是一个重要知识点，且与人体健康有密切的联系，但这一内容既“看不见，摸不着”，又极为复杂。故教材中安排了一个“建立血糖调节的模型”活动，意在引导学生更好地理解人体内血糖的调节过程，并理解激素如何对生命活动进行调节,同时，引导学生初步了解建构概念模型的基本方法和意义。目前看到的不少教学设计和案例中，大多把主要精力放在模拟活动上。事实上，在模拟活动后，根据活动中的体验，构建图解式概念模型才是本活动的重点。
血糖调节一课中，笔者在介绍胰岛、胰岛A细胞和胰岛B细胞及分泌的激素、作用后，和学生一起通过模型建构理解“胰岛素和胰高血糖素调节血糖平衡的过程”。请一组同学利用事先做好的“糖卡、胰岛素卡、胰高血糖素卡”示范，接着全班同学分组活动，依次探究饭后半小时及运动时机体是怎样恢复正常血糖水平的，并用卡片进行演示。通过构建动态的物理模型，学生根据活动中的体验，构建出了图解式概念模型，通过各组代表交流最后归纳如图2。通过模拟构建，学生对血糖的调节有了更深的理解。利用这一概念模型，学生学会了分析一些涉及到血糖变化的生理现象。
体温调节、水和无机盐平衡、免疫调节、生态系统的能量流动等都可用概念模型归纳。通过构建概念模型，将复杂的生理过程简化，不但有利于识记，还能培养分析、综合、概括的能力，学会把看似复杂的知识进行整理，找到相关知识的联系，提高灵活运用知识的能力。
三、数学模型的构建
数学模型是根据具体情景，抽象出数学规律，并用公式或图表的形式表达。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径。引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力，同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。
1.构建数学模型，辨析易混知识
高中生物学中概念多，学生易混淆。用适当的数学模型可帮助学生理清概念。如，DNA经n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数和第n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数的区别，学生常混淆不清。课上，通过图解分析，师生一起构建了数学模型：n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数=（2n-1）m（注：m为1个DNA分子所含某种脱氧核苷酸数和第n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数=2n-1m，难题立即迎刃而解。
2.构建数学模型，化解重难点
有丝分裂、减数分裂均是微观的变化，虽然我们常用flash动态展现整个过程，但对于染色体、DNA的变化规律，学生总觉得很难领悟。学习有丝分裂时，笔者先引导学生构建表格式数学模型，然后转化成直观的坐标曲线，最后再让学生把染色体与DNA的变化曲线集合在一张坐标图上，让学生归纳后加以比较，掌握染色体和DNA变化规律的特点和区别，从而化解难点。减数分裂的学习也是如此。为了让学生更好地理解有丝分裂与减数分裂过程中染色体、DNA变化的差异，笔者还设计了这样一个问题情境：某精原细胞经一次减数分裂后产生的一个顺利地与一个卵细胞发生了受精作用，形成的受精卵经过了一次有丝分裂，请你画出这个过程中的染色体、DNA变化曲线。于是，学生尝试着把两个分裂过程的染色体、DNA变化规律图整合在一起，通过比较分析，更深刻地理解掌握了难点。
生物学中很多难点知识都可通过数学模型来化解，如酵母菌呼吸作用过程中随氧浓度变化所释放的CO2与吸收的O2之间的变化特点、恒定温度条件下测某植物随光照强度变化所释放或吸收的CO2、种群的“J”型增长与“S”型增长、单因子因素与多因子因素对光合作用的影响……
构建数学模型，有利于学生理解和掌握知识，也使学生认识到在生物学中有许多现象和规律可以用数学语言来表示，很好地培养了学生的逻辑思维能力。
通过建构模型能使生命现象或过程的揭示得到简化、纯化，对生物系统的发展状况有了更准确的认识。引导学生建构模型，既利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力，又有利于培养学生简约、严密的思维品质，对提高学生的理科素养具有重要作用。
【参考文献】
[1]邢.论科学教育中的模型方法教育[J].教育研究,1997(7):53-56.
生物模型建构教学范文第2篇
关键词 数学模型 模型建构 建模思维
中图分类号：G633.91
文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）07-0008-02
建构模型的方法，是高中课程标准和教材对学生提出的高于初中水平的科学方法和探究能力的要求，在高中阶段生物学课程的学习中，学生会陆续接触到物理模型、概念模型和数学模型等模型的建构，对模型方法会有比较全面的学习和了解。在此探讨一下在高中生物教学中数学模型的建构方法及其意义。
一、关于数学模型的认识
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是根据具体情景，抽象出数学规律，并用公式或图表的形式表达。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力；同时，通过科学与数学的整合，有利于培养学生简约、严密的思维品质。在教学中我们往往重视对模型结论的运用，而忽视了建模方法的传授。其实，“授之以鱼不如授之以渔”，掌握了建构模型的方法才拥有认识世界的工具。下面以“建构种群数量增长的模型”为例谈谈建模的教学策略。
二、高中生物教学中建构数学模型的方法和步骤
数学模型的建构可以分为四个步骤。
第一步：模型准备。观察研究对象，提出问题，要建构一个数学模型，首先我们要了解问题的实际背景，明确建模的日的，并搜集必需的各种资料和信息，尽量弄清楚对象的特征。在这一数学模型的建构中，研究对象是“细菌”，其特征是“进行二分裂，每20min分裂一次”，建模的目的是探究细菌种群数量的变化特点，进一步解释生物现象，揭示生命活动规律。
第二步：模型假设。提出合理的假设是数学模型成立的前提条件，假设不同，所建立的数学模型也不相同。如本例中提到的假设是“在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不会受到种群密度增加的影响”，也就是在“理想”的环境中，此环境一般指的是“食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌，没有疾病等”。该假设是对研究对象的一种简化，这是模型方法的基本思想的体现。
第三步：模型建构。根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达。根据所作的假设分析对象的因果关系，利用对象的内在规律和适当的数学工具，构造各个量词的等式关系。由细菌的二分裂特征，1个细菌分裂一次得到2个细菌，2个细菌第二次分裂得到4个细菌……通过归纳法得出细菌增殖的特点满足指数函数的形式进行增长，因此用数学形式表达为Nn =2n，其中N代表细菌数量，n表示第几代。这样的数学方程式科学、准确。
此外，还可以根据刚才的指数函数模型把细菌的数量进行计算，把数据进行整理，此时构建出另一种数学模型――表格。
由于表格的形式具有一定的局限型，因此我们还可以把它构建成坐标图的数学模型，这样的曲线图是数学模型的另一种表现形式，它能更直观地反映出种群数量的增长趋势，即“J型增长曲线”。（图一）
第四步：模型检验和修正。通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正。在理想状态下细菌种群数量增长的数学模型是比较简单的，而生物学中大量现象与规律是极为复杂的，存在着许多不确定因素和例外的现象，需要通过大量实验或观察，对模型进行检验和修正，使学生认识到模型的构建是一个不断发展和完善的过程。
可设计以下问题情景：
（1）其它的生物并不一定进行二分裂的生殖方式，那么它们的种群数量的变化是否也满足上述的“J型增长曲线”呢？如果满足那么要建立它的函数模型又是怎样呢？进一步讨论：能不能根据细菌增长的方程式推导成一个反映一般的种群和细菌种群增长类似的种群增长的方程式？通过进一步的假设分析可以得出：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，得到Nt = Noλt，其中No为该种群的起始数量，t为时间，Nt为t年后该种群的数量，九为该种群数量是一年前种群数量的倍数。
（2）生物的实际生活环境是否真的这么理想呢？让学生对在实际环境（如资源和空间有限，气候并不一直适宜，出现天敌和竞争者，同时还会受到疾病等的威协等）中生物种群的数量变化进行进一步的假设分析，得出在自然界中，种群不能无限增长，受到各种生态因素的制约，而且随着种群数量的不断增长，制约因素的作用也在增大，使出生率和死亡率一般来说变成平衡的，种群总是在增长到一定限度后达到相对的稳定，因此构建出另一增长曲线――“S型增长曲线”。（图二）
分别让学生建立“J”型增长曲线和“S”型增长曲线的增长率和增长速率的曲线图模型。
“J”型曲线的“增长率”和“增长速率”和时间的关系曲线
总结种群增长数学模型的建构过程：观察研究对象一提出合理假设一数学表达一检验、修正。以上建立具体数学模型的过程，就是一个从具体的生物现象Lj规律建立抽象的数学模型，又用抽象的数学模型来解释具体的生物学现象L规律的过程。在这一过程中学生学会了从现象中揭示出本质和规律，同时学会运用恰当的数学模型表达某些生物学规律的创造性思维方法。模型的建立过程就是一个科学探究的过程。“大胆假设，小心求证”的科学思维贯穿其中。这种思维方法，一旦内化为学生自己的认知模式，就能获得认知水平的飞跃。
参考文献：
生物模型建构教学范文第3篇
关键词：物理模型；创新；生物
人们认识客观世界的时候，直观化、形象化，更便于人们探索科学世界的客观规律。物理模型建构的研究旨在教学活动中建构学生的建模意识，物理模型建构的创新研究实质上是培养学生的创造性思维能力，因为建模活动本身就是一项创造性思维活动。能够培养学生的想象力，思维能力，假想、变换、构造等能力，这些能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，创新的关键是人才，人才的成长靠教育。”要真正培养学生的创新能力，自觉地在学习过程中构建物理模型，只有这样，才能使学生分析和解决问题的能力得到有效提高，也只有这样才能真正提高学生的创新能力。
那什么是物理模型呢？物理模型就是以实物或图画形式直接表达认识事物的特征。根据相似原理，把真实事物制成相关模型，其状态变量和原事物基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。物理模型包括：实物模型、模拟模型、图画。通过下面以三个具体实例来阐述本人对物理模型的理解与探索。
一、模拟模型建构能将抽象化的知识活化为具体直观
主题举例：植物细胞的模型模拟建构。
材料的选择：一次性方型塑料盒，透明塑料袋，带壳核桃或熟鸡蛋，清水和有颜色的水，气球，不能水溶的绿色胶囊若干，长粒香大米若干粒。
设计方案：学生根据自己对植物细胞的结构和功能的理解，小组成员利用教师所提供的材料制作模型，小组成员展示模型并介绍，同时接受其他小组成员点评，并答疑。
具体实施过程：一次性塑料盒充当细胞壁，透明塑料袋可充当细胞膜，带壳核桃或熟鸡蛋可充当细胞核，清水可充当细胞质，气球可充当液泡，有颜色的水可充当细胞液。
评价：在班级内部交流小组制作模型，从科学性、技术性、正确性等方面进行评价。小组成员根据班内成员的评价完善自己的设计。
解释：模拟模型，就是根据系统或过程的特性，按一定规律，用实物材料模拟系统原型的方法。形象大于思维，七年级学生对细胞的认识较浅显，由于细胞很小，他们通过显微镜的观察认识细胞的形态以后，再通过自己制作植物细胞模型建构，如，液泡的形态、位置应该是什么样的，大小如何，叶绿体用什么来制作，线粒体又是怎样的，这样将抽象的知识形象化，让学生动手操作，感悟、体验、理解生物结构和生命形状。在初中生物的课程安排中有很多可以进行模拟模型的制作活动，如，动物细胞的建构、呼吸过程、肾单位示意图等。通过模拟模型的创建，学生可以更容易地认识、了解、理解事物原貌，为突破教学难点找到了支点。
二、实物模型的建构利于科学探究的有效开展
主题举例：“光能否影响鼠妇分布”实验装置创新实物模型建构。
材料的选择：糖果盒子、鞋盒或其他纸质盒子、胶带、线。
设计方案：将糖果盒子、鞋盒或其他纸质盒子，做成明亮和阴暗两种环境的实验装置，然后放若干只鼠妇，静置一段时间后观察记录鼠妇的分布情况。
具体实施过程：以一款糖果盒子为例，将装糖果内盒最里边的一块硬纸板拆掉，将内盒拉出直至靠近外盒的边缘，将拆掉的硬纸板竖直插在靠近外盒与内核的交界处，在盒底留有一定的空隙，然后用线固定好，这样，就形成了明亮和阴暗的两种环境。接下来就可以探究“鼠妇喜欢明亮还是阴暗的环境”的研究了。不用的时候把内盒推进去，体积立即变小了，携带很方便。学生的实验设计堪称一绝，整个装置小巧玲珑，实用性强，又不失美观。鞋盒或其他纸质盒子也可以进行类似的模拟制作，效果很好。
评价：在班级内部交流，每个小组选出代表来描述自己设计的实验装置的科学性、合理性，其他小组代表负责点评、纠错，这个小组根据班级内的学生的建议，进一步完善自己的实验装置。
生物模型建构教学范文第4篇
由此可见，建模能力在高中生物课程标准中被提到较高的高度，模型建构被认为是学生将来从事科学研究的必备能力。如何落实新课程标准中模型建构能力的培养？
1、建构模型的一般程序
（1）掌握原理。掌握模型所代表的知识、过程、规律、机理等，弄清模型的构成要素或包含内容之间的逻辑关系。
（2）明确类型。明确所构建的模型属于哪种类型，知道该种模型的特点及表现形式。
（3）构建草图（框架）。选择适当的图形、文字、符号勾勒出草图，或用适当的搭建框架。基于模型的通适性、典型性，所以在构建时只需要考虑大多数情况即可，一般不考虑极少数情况或特例。
（4）修饰完善。对照原理查验所构建的草图（框架），确保其科学性；然后进一步修饰完善模型，力求规范、简洁、直观、有美感；最后构建出正式的模型。
（5）补充诠释。对一些模型要添加必要的文字说明、示例、图注等，使模型更科学、更清楚、更规范。
2、模型建构能力的培养策略
（1）结合建模专题，训练思维模型建构的能力。高中生物学科以描述性的语言为主，学生不善于运用思维模型建构来解决生物学上的问题，这就要教师在平时的课堂教学中给予提炼总结，并进行思维模型建构。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些模型问题，如讲减数分裂时，MI中期的同源染色体在细胞中央的不同排列方式，在细胞两极出现不同的染色体组合，最终形成几种不同基因组成的配子？结合排列与组合知识，可解决这个疑难问题。同样遗传信息的传递与表达过程中，也涉及到碱基的排列与密码子的组合方式。
此外，还可以选择适当的模型建构专题，如“代数法模型建构”、“图解法模型建构”、“直（曲）线拟合法模型建构”，通过讨论、分析和研究，熟悉并理解思维模型建构的一些重要思想，掌握模型建构的基本方法。同时注意与其他学科的呼应，也是培养学生模型建构方法的一个不可忽视的途径。通过教师潜移默化地渗透模型建构意识，学生可以从各类模型建构问题中逐步领悟到思维模型建构的广泛应用，提高他们运用知识进行模型建构的能力。
（2）注重建模方法的指导，帮助学生疏通思路。教师的任务不应是替学生找出各部分知识的现成结构，而是及时组织、引导学生对前面所学知识、规律、方法进行归纳整理，让学生通过自己的理解和加工建构可用的思维模型。以“生物与环境”为例说明：①以生态系统为核心，将生态因素、种群和生物群落、生态系统结构“分割”成三个知识块，有序布局；②连接三大知识块相互联系的知识线，自然形成一个生物与环境的知识网；③纵观全局，再现整体。即通过三大知识块概念之间内在联系构成生物与环境的知识网络。把这张图有序地储存在头脑中，便形成了生物与环境关系的思维模型。思考问题时，将问题纳入网络便可迅速检索出所需的知识线、点，做到触类旁通，考虑问题就会融会贯通，全面周到。
（3）完善学生的知识结构，养成建模的习惯。教师的任务不应是替学生找出各部分知识的现成结构，而是及时组织学生对所学的知识进行归纳整理，让学生通过自己的理解和加工构建出一个个可用的思维结构图。只有建立系统完整的思维框架体系，对学习的课程进行有效地资源整合，才会使整个教学过程和流程设计更加系统、科学有效。利用思维建模进行课程的教学设计，会促成师生形成整体的观念和在头脑中创造全景图，进一步加强对所学和所教内容的整体把握，而且可以根据教学过程和需要的实际情况做出具体的合理的调整。画一幅思维模型好比经历一次头脑风暴，当一个人把自己的想法顺利写出时，想法会变得更加清晰，头脑也会接受新想法。这些新的想法可能与已有的想法有联系，而且会引发新的意念。学会制作思维模型，又强化而形成习惯，学生就能自觉地运用，从而取得最大的学习效率。在适应了思维模型教学的一段时间后，学生学习效果将大大优于传统教学。如光合作用实验的常用方法可构成思维模型。思考问题时，将问题纳入思维模型便可迅速检索出所需要的知识线，做到触类旁通，考虑问题就会全面周到。从而使学生能够从整体上掌握了基本知识结构和各个知识间的关系，在头脑中形成了清晰的概念网络。通过思维建模能够极大地提高学生理解能力和记忆能力，学生不再被动地去死记知识，而是积极地对关键字进行加工、分析和整理，开发了学生的空间智能，使其主体的积极性得到充分发挥，从而培养和发展其创新思维能力。
生物模型建构教学范文第5篇
人教版高中生物必修三第四章第二节《种群数量的变化》。
二、教学目标
1.知识目标：构建种群增长的模型及分析种群增长的两种曲线。
2.能力目标：（1）用数学模型解释种群数量的变化。（2）通过视频和问题，培养学习的发散思维能力和语言表达能力。
3.情感态度与价值观目标：怎样合理利用生物资源和濒危物种的保护及有效控制有害生物。
三、指导思想
1.教材分析：《高中生物课程标准》对这节的描述出现在必修三《稳态与环境》模块第四部分《种群和群落》的第二节内容，人教版教材中这节的内容包括三方面：一是建构种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况；三是探究培养液中酵母菌种群数量的变化。其中，建立数学模型的方法是必修三模块科学方法教育的重中之重，用新疆本地草原发生了蝗灾和鼠灾牵引出本节课的主题，目的是激发学生的学习和探究欲望。
即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，属于能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平，在活动建议里则提出“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。
2.学情分析：学生在本章的第一节已经习得了种群的概念，了解了种群的特征，尤其是各种数量特征，在此基础上过渡到种群数量变化的学习顺理成章。
学生在数学课上学习过指数函数的表达式和坐标图的绘制，这为本节课数学模型的构建奠定了基础。由于学生对所学的知识有所遗忘和疏忽，所以在建构数学模型时不可以操之过急。
3.教学指导思想及理论依据：本节课体现了探究性教学的理念：用新疆草原发生了蝗灾和鼠灾牵引出本节课的主题，目的是激发学生的学习和探究的欲望；教学过程中学生在环环相扣的任务中逐渐建构起种群增长模型，最终运用所学的知识来解释新疆草原发生了蝗灾和鼠灾原因及防治措施。
模型构建法是新课程、新教材中提出的新的科学方法，而数学模型又是高中阶段模型构建法的难点。本节课遵循建构主义的理论，在学生已有的数学基础上，重新建构新的知识──建构揭示生物学规律的数学模型。
四、教学重点与难点
1.教学重点：种群增长的“J”形曲线和种群增长的“S”形曲线及应用。
2.教学难点：建构种群增长的数学模型。
五、教学过程
六、教学反思
通过视频呈现身边的事例来引入课题，激发学生学习动机，在学完两种曲线模型后再对视频中的现象和问题进行解决，使学生明白并学以致用。
生物模型建构教学范文第6篇
【关键词】生物教学 小组合作 建构生物模型 手势
生物学是一门研究生命现象及其活动的科学。生物学概念不仅是生物学科的基础，而且是生物学领域最基本的语言表达单位。在传统的生物学概念教学中，往往出现教师对概念的教学重结论轻过程，重灌输轻引导，造成学生对生物学概念不理解只是死记硬背，很大程度上阻碍了学生对生物学学习的兴趣。我结合自己的教学实践，对新课程背景下初中生物教师如何有效地进行生物教学的体会如下：
一、利用小组合作在生物课堂教学中提高主体参与效率
1.班级小组制建设加强了学生参与合作意识的培养
“小组合作学习”，顾名思义，是一种以“小组”为单位的“合作性”学习，是以小组活动为基本教学形式的一种教学活动。它把一个班级学生按学业成绩、思想品德和心理素质等依据平均分成若干个"组间同质、组内异质"的小组，在教学过程中以小组活动为核心，要求学生互助合作，尝试探索知识，并以小组的总体成绩作为评价和奖励的依据，从根本上能改善课堂气氛，全面提高学生的整体素质。
2.小组活动更能体现探究教学的价值
探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。这一些探究活动的设置的出发点都能以小组合作中创设，小组形成的单位在组织下更能有效开展探究教学活动，借以实现课堂教学的目标，实现探究式教学最大的价值。
3.小组合作更重重视学生对知识的理解沟通表达
在探究教学的过程中经常会有很多中情景比如当教师提出一个问题，该问题的答案是丰富多彩的。这时候让学生进行交流，能最大程度的满足学生的表达需要，而且能真正达到互通信息，共享成果的效果。小组合作学习很重要的目的就是集合学生的力量，通过思维的交流碰撞来激发灵感，促成问题的解决。
二、建构生物模型对促进生物教学、提高教学效率有非常显著的作用
1.生物模型的建构可以将抽象的知识难点直观化，有利于重点难点的突破。学生在亲自参与模型的建构过程中，会不断发现问题、解决问题。
2.建构生物模型能培养学生的创新思维，巩固所学知识，并且能反映出学生对知识的掌握情况，是教学反馈的有效手段。通过对模型进行评价，教师也能了解学生对知识掌握达到了什么水平。
3.建构生物模型能让学生切身体会到科学发展历程，树立起严谨的科学态度。在建构模型的过程中学生不是简单的旁观者，而是以科研者的身份直接参与其中，不断利用创造性思维来解决问题，这样会使学生精力更加集中，思考更加积极，学习更加投入，使自己对科学探究有更深层次的感悟，从而能促进学生树立严谨的科学态度，为他们的终身学习奠定良好的基础。
三、利用手势搞活生物课堂
1.手势可以化“不可见”为“可见”
在生物教学中，有些知识是相当抽象的，在没有多媒体教学的情况下，我们很难将其用语言描述清楚，因为很多时候这部分知识是我们见不到的，这时就算是配合挂图教学，也很难激起学生兴趣，这时的手势教学显得更为重要，它不但形象，还能使学生情不自禁跟着老师做，且做完之后，往往有有恍然大悟的感觉，也就把与手势相应的知识牢记在心。
2.手势可以化“静”为“动”
书本上的知识都只是用静态的文字表达出来的，而它往往表示的是一种处于动态下的现象。那么手势就可以把处于静态中的知识动态地表达出来，从而加深了学生对知识的理解，也有利于学生对知识的掌握。
3.手势可以化“难”为“易”
有些生物学知识是较难懂的，我们称之为教学难点，一般来说，这类知识出现的名词较多，学生易混淆，借助手势，我们可把这类知识简单化。
四、利用生物课堂教学，养成学生环境保护的意识
课堂教学中渗透环境教育是培养学生环保意识的重要理论，现行的中学生物教材有很多章节都可以发现生物学教学与环境教育的契合点。因而教师就应该立足课堂，利用教材，利用课堂教育这个主渠道，适时、适量、适度地渗透环境教育，让学生自觉养成环境保护意识。
1.利用教材已有的资料对学生进行教育。
在教材中有不少环境污染的例子，如人教版生物必修七年级下册有关酸雨、臭氧层空洞，温室效应等有关环境保护的内容。在课堂教学中我们完全可以充分利用这些资料对学生进行环保教育。
2.结合教材的内容进行适当拓展。
在教材中有些内容与环保有关，但并没有具体的例子，而且篇幅也不够大，我们可以做适当的拓展，培养学生的环保意识。又如，在“保护生物的多样性”这一章节中，除了课本提供的几种动植物资料外，还可以播放一些珍稀动植物的录像片，以便进一步增强学生热爱动植物的情感。
3.课堂教学中介绍一些环保节日
早在1987年联合国就提出把20世纪的最后10年定为环境教育10年，1997年联合国再度召开世界环境大会，并制定21世纪第一个“环境教育10年”。在课堂教学中，结合教学内容穿插介绍一些与环保有关的节日。
深化教育目标，处理好全面发展学生素养与应试能力提高的关系。优化教学方法，合理使用教学需要的教学手段，将教育理念、学习方法践行于教学实践中，实施个性化、人性化教学，努力使课堂更精彩，教学更有成效。
在不断地探索和实践中，通过不断反思与改进教学，相信教学的质量和价值一定能不断提高。
参考文献
[1]周美珍等主编.中学生物学教学法.高等教育出版社.2002年12月
[2]俞志斌.生物教学中引发学生探究的策略.南京师范大学出版社.中学生物学.2004年第1期
[3]袁锦明.新课程理念下学生自主学习的实施策略.陕西：陕西师范大学出版社，2008年第4期
[4]汪忠，刘恩山.生物课程标准解读，北京：北京师范大学出版社，2002年5月，第一版
生物模型建构教学范文第7篇
关键词:DNA分子的结构 科学史 自主建构
1.教材分析
“DNA分子的结构”一节是人教版高中生物教材(必修2)《遗传与进化》第三章第二节的内容,既是学习第三节“DNA分子的复制”的基础,也是学习“基因是有遗传效应的DN段”“基因的表达”“基因工程”等内容的基础。本节内容比较抽象,学生不易产生兴趣,也较难掌握,因此它是本章的重点和难点。要想突破这个难点就要充分的发挥科学史的作用和价值,让学生沿着科学家的探索足迹,再次面对科学家曾遇到的问题,使之产生自觉探究的内驱,通过小组合作,在不断“建构――修正――建构――修正”的过程中,完成自主建构。在发展与人合作以及解决问题的能力的同时,自然生成知识,并获得一定的情感体验。
2.教学过程
本节教学的设计思路:以科学史为主线,以模型建构为主要活动,采取“化学成分基本组成单位单链结构双链平面结构双链空间结构”的教学顺序。
2.1.联系生活,创设情境,引入正题
课件展示一组“玉树地震纪实”的图片。地震中有很多人失去了生命,震后有很多幸存者来到废墟中寻找自己的亲人,可是有的尸体面目全非,无从辨认。设问:有什么好的方法,把这些尸体的身份鉴定出来?学生很自然地想到――DNA鉴定。教师适时介绍:有关部门曾建立了“5・12地震遇难人员身份识别DNA数据库”。DNA具有怎样的结构?为什么检测DNA就可以确定他们的身份?我们不妨把思路追溯到60多年前。
2.2.教师逐步提供资料,小组不断建构、修正模型
2.2.1.建构一:基本组成单位
【科学史资料1】:20世纪30年代,科学家认识到:DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链。
学生结合脱氧核苷酸分子结构式,回顾已学的脱氧核苷酸化学组成、分类。
自主建构:每两人为一小组,尝试利用教师提供的、?荇、?茗图形卡片,建构多个脱氧核苷酸模型。
2.2.2建构二:单链结构
提供资料:提供一条脱氧核苷酸链片段的分子结构式,引导学生观察。
自主建构:各小组尝试利用已建构的多个脱氧核苷酸模型,建构出一条脱氧核苷酸链结构模型。
展示交流:完成建构活动的小组,主动把模型贴到黑板上展示交流。教师引导各小组修正模型。
2.2.3建构三:双链平面结构
20世纪30年代人们的认识仅限于此,到了50年代很多科学家对DNA结构的研究展开了一场竞赛,在竞赛中沃森和克里克两位年轻人最终获得了胜利。下面我们就一起追溯两位科学家的建构历程,我们也来尝试探究一下。
【科学史资料2】:1951年威尔金斯与富兰克林利用X射线衍射技术,得到了DNA分子结晶清晰的衍射图,推测出DNA分子应呈规则螺旋形结构。沃森和克里克开始尝试各种不同的螺旋,在一一被否定后,他们最终得出结论DNA应是双链螺旋。
自主建构:请大家展开想象,相邻两个小组相互合作,在有限的时间里尝试建构出DNA双链的平面结构。把其中一条链的碱基随机标出,并把另一条链对应的碱基补标出来。
展示交流:把模型帖到黑板上展示交流,模型主要有以下四种:
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教师引导学生交流发言:各小组在建构过程中,你们遇到了哪些问题的困扰?学生提出了很多共性的问题:
①两条链是怎样连在一起的呢?
②两条链之间到底是一种什么样的位置关系?哪部分在外侧?哪部分在内侧?
③两条链之间的碱基有怎样的对应关系呢?
教师告诉学生要认识到,我们所遇到的
这些问题,也正是沃森和克里克曾遇到的。
提供资料:沃森和克里克先把碱基排在双链的外部,但是被化学家否定了,后来他们将模型修正为碱基在内部,脱氧核糖和磷酸在外部。
修正模型:各小组根据这个信息修正模型,得到以下两类模型:
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引导比较:碱基在内侧的双链模型有两种,各组模型有什么不同之处?哪种是对的?经过科学家的论证,右面那种是对的,大家发现两条链之间位置关系为反向平行。
【科学史资料3】:20世纪40年代,Chargaff等科学家对不同生物来源的DNA碱基组成进行了分析。1952年查哥夫到剑桥大学去访问,给沃森和克里克带去一个非常
重要的信息――“不同生物来源的DNA碱基组成数据表”。
先来看看他们的分析数据,看能不能得出规律性的结论?
不同生物来源的DNA碱基组成
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引导分析得出:DNA分子中碱基含量A=T,G=C
修正模型:根据DNA分子碱基含量规律,修正模型,保证双链碱基中A=T,G=C
展示:四种脱氧核苷酸分子式。教师引导学生思考:DNA双链之间的距离是一定的。如果是双环结构的两个嘌呤之间配对,单环结构的两个嘧啶之间配对会怎样?学生不难得出结论,只有双环与单环之间配对才能保证双链之间的距离。由于A、T之间形成的是2个氢键,C、G之间形成的是3个氢键,它们之间的对应关系就像是钥匙和锁之间的关系,所以一定是A、T配对,C、G配对。
2.2.4建构四:DNA双链螺旋结构
【科学史资料4】:1962年沃森、克里克和威尔金斯共同获得诺贝尔生理学或医学奖。
各小组将DNA平面模型进行旋转建构出立体模型。
2.3.引导分析,深化认识
【投影】DNA双螺旋模型和旋转楼梯的图片,它们之间很像,台阶好比?扶手好比?
仔细观察手中的模型,看看DNA的结构有什么特点?
学生思考总结:
①DNA分子是有2 条链组成,反向平行盘旋成双螺旋结构。
②磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③碱基通过氢键连接成碱基对,并遵循碱基互补配对原则。
前后或相邻组之间交换做好的模型,边观察,边思考:
①比较不同组的DNA模型,哪部分始终不变,哪部分是千变万化的?
②仅仅是由四种基本单位构成的DNA分子,能不能够储存大量的信息呢?如果能,又储存在哪里?
通过思考得出DNA分子的结构具有多样性和特异性,遗传信息就储存在碱基序列中。
3.教学反思
本节课以科学史为主线,以模型建构为主要活动,通过类似于科学家科学探究活动的方式产生认知矛盾,发现科学家们曾遇到的问题,并积极思考如何解决问题,获得科学知识。通过不断建构、修正模型,让学生亲身体验和理解知识形成和发展的过程。建构模型活动为学生创设了一个探究情景,通过这个活动可以将建构的权利完全交给学生,调动学生的学习主动性,培养学生的协作精神,形成民主的课堂氛围,为每一位学生提供参与的机会和施展聪明才智的平台,但是这种课堂模式对教师的要求较高,教师要能非常灵活的驾驭课堂,既不剥夺学生的主体地位,又不要进行“放羊式”教学;既让学生自主建构,又要给予指导保证知识体系建构的完整性和科学性。
生物模型建构教学范文第8篇
关键词 生物教学 教学方法 乐学者
一、激情设趣、小组合作中实现“做中学，学中乐”
（一）问题情境的生活化创设。
在学习过程中，学生的生物知识体系以及能力的形成离不开教师的引导。教师应当本着让课本知识生活化的目的，利用图片资料，多媒体等工具，从学生熟悉的、感兴趣的生活问题出发，创设问题情境，使抽象、难懂的知识具体化，以此激发学生的学习兴趣和求知欲。例如：在构建“内环境的稳态”这一核心概念时，笔者选用了“体温的日变化规律”统计表的数据分析，去医院打生理盐水为什么是0.9%Nacl溶液等学生熟悉的问题引入对内环境稳态的认识，对此学生的积极性很高，争相发言阐述自己的观点，这样通过生活化问题创设使“内环境的稳态是一种相对稳定的状态”这一难点迎刃而解。
（二）小组动手操作中体会。
在高中生物教材中，生物模型的建构作为突破重点和难点的教学手段是非常重要的。在模型的建构过程中，课程标准提供了重要的参照，除此之外，笔者认为在新授课的具体模型建构中，还应该具体分析教材和学生学情，同时采用小组合作探究的教学方法，达到事半功倍的效果。
在对人教版必修一生物膜的流动镶嵌模型的建构中，笔者就采用了小组合作探究的形式。在课前为每一个学习小组准备了塑料板、卡纸、双面胶等平时容易找到的原料，通过对科学史的介绍，引导学生在亲自动手中体验生物膜结构建构过程的乐趣。课堂具体流程是这样设计的：通过最初细胞膜中的成分磷脂双分子层的排布的推测，引导学生思考可能的排布类型，并以小组合作形式完成制作，每组派一代表阐明本小组的观点。然后组间进行评价交流，而教师此时的角色只是一个“引导者”。方法引导到位后，对蛋白质分子的分布的建构（联系细胞膜的功能），则放手让学生自己通过思考去建立……尝试非常成功，在模型的建构过程中每组学生都积极的参与创设与修改，建构完成后每个小组都争相展示自己的组内研究成果，实现了“做中学，学中乐”的目标。笔者对其中的一个小环节至今记忆犹新，王兴同学在展示他们小组的模型时，用塑料板的柔性展示出了膜的流动性，给笔者带来了很大的惊喜，其他小组的同学也都报以热烈的掌声。整堂课现在回味起来仍然令人兴奋不已！再比如在 “血糖平衡调节模型”的建构中，对胰岛素和胰高血糖素作用这个难点的突破，笔者同样采用小组合作探究（利用扑克牌等材料）的形式，使学生在翻扑克牌的轻松快乐气氛中实现了对模型的建构，使学生真正感受到了“寓教于乐”的含义。
笔者认为实现“做中学，学中乐”这个目标，教师一定要转变教学观念，不去过多的干涉学生的活动与想法，使每一个学生在小集体中成长，在大集体中实现真正的“做中学，学中乐”。
二、在科学问题串的引导中实现“乐中思，思中取”
“做中学，学中乐”是实现“乐中思，思中取”的基础。在教学中，教师要充分利用学生已有的知识基础并遵循学生的认知规律，对于一些难于理解的生物学问题，可以采用设置具有一定梯度的问题串进行突破。
对人教版高中生物选修三教材“动物细胞融合”这一难点的解决，笔者设置了一系列的问题串：问题一：“白菜—甘蓝”已经培育成功，大家看这幅图片传说中的“天马”能出现吗？（多媒体展示图片）；问题二：动植物细胞在结构上有何区别？（复习旧知识，为学习新知识奠定基础）；问题三：动物细胞融合的具体过程是否也和植物原生质体融合的过程一样呢？（阅读课本提供的动物细胞融合技术的发展简史，培养学生的阅读能力及自主解决问题的能力）；问题四：在动物细胞融合的实际操作过程中，是只用单个的两种细胞来融合吗？融合后的细胞有几种类型？（培养学生“举一反三”的能力，为单克隆抗体的制备过程中细胞的筛选打基础）；问题五：动物细胞融合技术的发展简史告诉我们，科学技术是不断发展的，那么，实现动物细胞融合有什么意义呢？(通过该问题的设置使学生明确技术在促进科技进步方面所起的作用)； 问题六：动物细胞融合最终能培养出动物体“天马”吗？（再次结合植物体细胞杂交的过程，使学生明确细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能，但动物细胞融合最终培养出动物体目前还没有实现）。通过动物细胞融合的由简单到复杂的问题串设置，学生在自主学习，合作探究中感悟到了动物细胞融合原理及其应用的课标要求，在解决问题的过程中体验到一连串探究的乐趣，实现了用小问题串起“动物细胞融合”这一大学问的最终目标！