模型建构教学

本人从事高中生物教学15年。前几年一直在高三,感觉进步不大。每天就是做题讲题,很多内容是机械的重复。另外就是高三时间很紧张,所以就想着怎么把内容讲完。虽然这几年认真做题,参考了大量辅导资料,对各地历年高考题基本上都能了然于胸。但是仅仅这样是不够的,因为老师也要进步成长。很庆幸重新回到高一,想想如何才能让学生为高三生物总复习甚至是今后学习打好基础。

有很多家长和学生将生物学科当作文科对待,或者叫做理科中的文科。但事实上生物学是一门实践性很强的学科,注重逻辑推理和实验设计、探究和分析的是真正意义上的理科。由于很多人观念的问题,一方面认为多记多背就可以了,但另一方面总是学不透。经常有学生会问我生物应该怎么学。要提高成绩不管是哪门学科,刷题和多记似乎是通用的法宝。但是这样的学习方法是低效的,对学生的终身发展是不利的。

2017年新课程核心素养就是在这样的背景下出台了。生物学科包含四个方面核心素养:生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。其中“理性思维”是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维,如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法,探讨、阐释生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。提高核心素养不是一个口号,仅仅通过做题刷题是不够的。教师承担着新世纪教学改革的重任。

如何使核心素养在学生身上得到有效落实,模型教学是一个很好的途径。生物学科常见的模型有三种:概念模型、物理模型和数学模型。必修1本人用到了大量的思维导图和概念图,它属于物理模型。思维导图和概念图能够帮助学生梳理知识点之间的联系,并更高效的记忆。当然人的能力不仅仅只有记忆能力,还包括创新思维、发散性思维等能力的提高。另外就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型、与蛋白质结构相关的曲棍模型等。必修2主要用的是物理模型如孟德尔分离定律和自由组合定律的模拟实验、DNA双螺旋结构模型的制作、半保留复制实验模型、蛋白质合成过程的模拟、染色体组的模拟等。物理模型对于培养和发展学生的理性思维能力具有不可替代的作用。另外还有概念模型如基因、性状和染色体行为之间的关系、基因、蛋白质和性状之间的关系、三大可遗传的变异之间的区别于联系、现代生物进化理论的基本观点等,用概念图可以帮助学生梳理知识点之间的逻辑关系。

这一年在概念模型教学上取得的收获概括为三个方面:一是对我本人的影响。利用思维导图使我的工作效率得到了很大的提高。按照以往备课模式我都是参考网上很多别人的课件,把别人好的方面复制粘贴过来,再经过反复修改。结果在反复修改过程中做了很多无用功,原因是没有首先制定自己的授课思路。后来我专门买了东尼·博赞的思维导图系列丛书,仔细看了一遍。现在我每次备课前先做一个思维导图,这样可以帮助我有效备课,把握授课思路。这个图既是我备课的提纲,帮助我制作课件,同时也帮助学生有效听课和做笔记。在备课过程中我的软件操作水平得到进一步提升。如利用ppt绘制各种结构,再打印出来,最终剪出需要的结构模型。经过一年的学习和摸索,我能够熟练使用X-mind制作思维导图。二是对学生的影响。今后学生在进入高校和社会,可以通过思维导图进行有效的阅读书籍和规划学习生活,提高他们的自学能力。思维导图强调有一个或多个中心主题,相对来说适用于框架结构和包含关系,而且有免费的制作软件X-mind等。它非常适合学完一节和一章后,对所学知识的概括和总结。学生经过一年的使用,相当一部分学生能够自己绘制一份美观的思维导图。绘制过程中,他会根据自己的认知水平,确定自己认为的主要和次要知识点。在听课过程中,学生能把我教师讲课的重点,遇到重难点能够注意力集中。在答题时,根据平时所学生物学概念、原理应用到解题过程中有更高的效率。在物理模型教学过程中,我需要准备大量的材料,有的是网上买的,有的是电脑上先绘制好,再打印到彩色纸上,最后由老师和学生共同剪出需要的结构模型。这个过程虽然工作量很大,但是既锻炼了我自己,更重要的是锻炼了学生。我培养了一批生物学科小老师,小帮手。准备材料的过程加深了他们对生物学核心概念和过程的理解。这些学生无论是在课堂还是在课外在生物上投入和参与度更高。

小课题研究过程中遇到的问题也很多。首先是有近一半的学生完成思维导图主要是参考教师和辅导资料。自己画首先是嫌麻烦,费时间。其次画的可能过于简单,或者把握不住重难点。制作模型一般安排在周末,要求学生以小组为单位完成。有些学生不够自觉,完成作业的只是小组成员中的个别学生。由于课程进度紧张原因,模型教学法对学生成绩的促进作用也不容易检测。影响学生成绩的因素是多方面的。往往与这个班级学生的学习能力、学风、班风、教师落实程度等多因素相关。通过对思维导图的学习效果进行了对比研究,结果都说明使用思维导

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