高中生物教学中构建模型方法的研究论文
摘 要：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，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的手段，有的则通过抽象的形式来表达。
关键词：模型 种类 重建 转换
实行新课标之后，在全国高考生物科考试大纲考试内容部分考核目标与要求中，关于实验与探究能力有如下要求：具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。其中建立模型是新课标探究教学中的一个难点。
下面就模型的种类、构建和转换特点进行具体的分析。
一、模型的概念和种类
必修1教材对模型的定义是：“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，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的手段，有的则通过抽象的形式来表达。”《美国国家科学教育标准》中的表述是：模型是与真实物体、单一事件或一类事物对应的而且具有解释力的试探性体系或结构。关于模型的形式或种类，不同论著中的说法有所相同。
下面这道试题就是要求学生判断模型种类的：
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的描述。模型的形式有多种，下列各项中正确的是______。
A、沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型属于物理模型
B、种群增长模型属于生物模型
C、血糖调节模型属于化学模型
D、生物膜的流动镶嵌模型属于概念模型
（参考答案与解析：种群增长模型属于数学模型，血糖调节模型属于动态物理模型，生物膜的流动镶嵌模型属于物理模型；选A。）
二、模型的重建
在课本上我们可以看到许多模型构建的具体实例，通过具体的构建体验，可以加深对模型特点的认识，理解模型在反映事物或过程方面的简化和直观性。在原有模型的基础上，为了进一步加深或拓展对重点问题的认识，可以适当进行典型模型的进一步分析和重建，以提高学生对相关模型的认知能力。
下面是两个典型的例子：下图中，如果横坐标改变，则曲线的变化趋势最大的是______。
A、①将横坐标的'“光照强度”改为“CO2浓度”
B、②将横坐标的“温度”改为“O2浓度”
C、③将横坐标的“有丝分裂”改为“减数分裂第二次分裂”
D、④将横坐标的“血糖浓度”改为“内环境温度”
不难看出，本题的命题意图就是要通过数学模型的重新构建来考察学生对相关内容的掌握情况。
三、模型间的转换
利用模型间的转换来考察学生对相关生物学问题的认识水平，也越来越频繁地出现在高考试题中。例如：下图表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是_____。
显然，该题是将课本上的相关物理模型（见必修1第48页资料分析：豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程图解）转换成了数学模型，考察学生的模型转换能力。
不难看出，模型的特点就是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程。培养学生进行必要的模型构建、分析和重建，以及尝试进行同一模型不同表达形式或不同模型间的转换，无疑是提高学生科学素养的有效手段。在教学中，如果能够较好地结合课本上各种模型的讲解，有目的地进行模型构建分析、重建和转换专题训练，学生完全可以掌握通过模型构建解决实际问题的科学探究方法。
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