巧用建模思维，让高中生物教学更高效

孙三勇

建模是一种思维方法，简单说就是把抽象的、看不到的、内化的思维流程建立一个可以看见、具体可感的认知过程的模型。建模的过程实质是由已知向未知探索的过程，是帮助学生在旧知识的基础上建构新知识的过程，是不断促进学生对知识不断加深理解的过程。建模思维尤其适用于知识量不断加大，难度不断加深的高中教学。

一、营造建模思维的课堂氛围

建模思维以学生的思维开始，在思维的过程中建构知识体系的模型，从而不断加深对当前知识的理解和掌握。建模思維强调的是学生的自主思维，因此给学生创造适合他们的思维环境是建模的基础。

在“物质跨膜运输”的实例一节的教学中，在初中生物教学和前边章节的学习中，学生们头脑中就存在生物实验探究的一般方法：提出或者发现要实验探究的问题，做出合理的假设；设计并完成实验探究；观察、分析、整理实验结果并表达交流；然后再探究、再交流。因此，上课，教师以演示实验墨水滴入水中引出分子在不同的液体中的运动方式导入课堂，然后引出本节课要探究的问题：两种不同的溶液被半透膜隔开，分子如何运动。在此基础上，教师通过多媒体视频演示实验过程，学生观察实验，并阅读教材中关于实验的相关知识，同时交流讨论、总结、归纳，最后得出关于渗透的条件、作用、原理等相关知识。

二、立足解决问题的建模目的

基于问题解决的教学模式是建模思维的主要学习方式。教学过程中，应该首先培养学生的问题意识，鼓励学生搜集、整合知识素材，自己发现问题，积极思维，积极建模，解决问题。

在“细胞核——系统的控制中心”的教学中，这节课的教学重点就是明确细胞核的结构和功能，教师首先设置问题情境：“同学们，我们都希望自己更加的漂亮，更加的美丽，在如今科技发达的社会，你们觉得我们梦想能够实现吗？”教师贴合学生心理的问题的情境，抓住了学生的注意力。“下面我们先观察几组实验，然后再回答这个问题。”教师运用多媒体播放美西螈核移植实验的过程，引导学生观察、交流，结合自己原有的知识经验进行知识的迁移，回答老师的问题。在明确了细胞核的结构和功能后，为了让学生能够从整体上把握亚显微镜下细胞的基本结构，并且在头脑中构建结构和功能相统一的知识体系，教师引导学生依据自己的思维制作真核细胞的三维结构模型。

这节课细胞核的功能和结构，是后面关于遗传知识的基础，学好了这节课就为以后学习遗传奠定了坚实的基础。但是高一的学生生物知识还相对比较薄弱，如果教师过多的扩张和延伸不但起不到想要的结果，还可能给学生造成认知上不必要的障碍，但是构建知识体系模型就解决了这个矛盾。

三、用好建模的工具思维导图

高中生物很多基本的概念，基本的原理是非常抽象的，这些概念和原理它们的外延、内涵包含的信息量也非常大，学好高中生物，要求学生具备比较严密的逻辑思维和视角广阔的发散思维，思维导图能把抽象的思维流程形象化、简洁化，便于学生的记忆和理解。

在“基因突变和基因重组”一节的教学中，教师首先在多媒体大屏幕上用思维导图的形式显示本节课的重要内容。基因突变的思维导图，教师设计成了章鱼的形式，章鱼的身体代表着本节课的第一个中心——基因突变，然后章鱼的各个爪子代表着由基因突变延伸出来的各个问题。章鱼的思维导图色彩鲜明，惟妙惟肖，从视觉上就抓住了学生的注意力，激发了学生学习的兴趣。然后在此基础上，教师引导学生阅读思维导图上的文字，从整体上把握基因突变要学习的内容。课堂进行的过程中，又从基因突变的意义引出一个小章鱼“基因重组”，再往外延伸基因重组的相关知识。

这节课包括两部分内容：基因突变和基因重组，两部分内容又涉及到很多的重点内容，比如基因突变就涉及到基因突变的概念、特征、突变的原因和意义等。如果教师泛泛的，平铺直叙地引导学生从概念、到原因、到特征、再到意义，学生的知识体系就非常的散乱。那么思维导图的运用就帮助学生解决了这个问题，同时为学生其他章节的学习起到了建模的作用。

四、发展不断建模的认知过程

应该说建模不是课堂教学的目的，建模的课堂并不是教师引导学生建了一个又一个的模型，记住了一些又一些的生物概念和生物原理，加大了学生大脑的储存量，丰富了学生的记忆库，而是不断的引导所有学生进行积极思维，学会有条理的思考，学会把大脑里储备的信息进行整理，然后再链接到新的知识体系之上，以便更好的进行管理和记忆。

在“细胞生活的环境”一节的教学中，教师充分利用教材里的图片，引导学生仔细观察，再引导学生阅读图片上的文字，激发学生学习本课的兴趣，同时教师板书标题“细胞的生活环境”。这节课涉及到的内容也比较多，并且直接关系到接下来生命活动调节一章的学习。但是学生们对于血细胞以及血浆的基本知识已经有所接触，并且结合自己的生活对人体体温的相对稳定的重要性，人体需要摄入营养，排泄废物等有一定的了解。有了充满兴趣的开始，还有原来的认知经验，教师再引导学生积极思维，构建新的知识体系，就相对简单了。在完成基础知识的理解后，学生尝试制作人体细胞与外界环境的物质交换模型。

说到底建模的过程就是引导学生参与到课堂获取知识的过程，是提高学生认识能力的过程，是不断促进学生健康发展的过程。

现代教学理念的核心是培养学生的思维能力和创造能力，掌握知识只能让学生思想更丰富，而运用知识学会思维才能为社会创造财富，这才是我们社会发展的推动力量，建模就是发展学生积极思维和创造能力的好办法。

（作者单位：江苏省泰州市第二中学）