高中生物教学中“生物学模型”的嵌入

在近几年的高中生物教学中，经常会遇到这样的问题：学生将一些生物学概念和生物学原理背得滚瓜烂熟，但到做题时却不会用。产生这样问题的重要原因是在教学过程中，教师忽略了“生物学模型”的存在，忽视了教给学生运用模型方法去理解生物学的概念，运用生物学原理培养学生学习生物学的能力。在当前的高中生物课堂教学中，教师如果能灵活地运用“生物学模型”，就可以获得非常好的教学效果。以下是笔者在细胞分裂这部分内容的教学实践中运用“生物学模型”的一个小小尝试。

如在学习苏教版高中生物必修一“有丝分裂”和必修二“减数分裂”内容时，为了让学生能准确地掌握细胞分裂各期的特点，教师运用多媒体或者用教学挂图组织教学往往不能使学生对细胞分裂各期的特点留下较深的印象。针对这种情况，教师使用“生物学模型”进行教学倒是一个比较好的措施。具体做法是：（1）课前教师让学生尝试用橡皮泥（或者用较粗的毛线、布条）制作染色体模型，然后再在纸（或方的玻璃）上拉动，模拟细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化行为；（2）运用“生物学模型”对细胞分裂各期图像进行排序；（3）运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体、DNA的变化。

实践一：模拟细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化

在学习细胞分裂这部分内容时，学生掌握细胞分裂过程中染色体（质）形态的变化是至关重要的问题。比如，模拟植物细胞有丝分裂后期，可以先在一张纸上画一个长方形代表植物细胞的细胞壁，然后把橡皮泥做成的染色体用细丝线牵着向相反的方向在纸上拉动。这样可以让学生更容易弄清楚各个分裂时期的特点，更准确地掌握染色体（质）变化的动态过程。若模拟动物细胞减数分裂过程，可以先在一张纸上画出一个圆，这时可以把染色体模型放在这个圆中模拟细胞质未分裂时各个时期图；在另一张纸上画两个半圆围起来的结构，然后把制好的染色体放在这样的背景下拉动，此时可以模拟细胞质分裂时各个时期图。

通过课后调查发现，教学中进行上述模拟活动，学生的学习效果还是相当显著的。

实践二：运用“生物学模型”对细胞分裂不同时期进行排序

除了用上述方法模拟细胞各个时期染色体（质）变化以外，教师还可以把不同学生操作的模型集中起来，让学生对细胞分裂不同时期进行排序。例如，对植物细胞有丝分裂各期图像进行排序。如图一，

教师可以组织

学生讨论以上的情形应

按怎样的顺序进行排序，然后讨论得出正确的顺序应该是ECBAD。在排序后，教师让学生再次打乱以上各模型所排的位置，再进行排序。经过这样反复的排列，学生就可以较熟练地掌握各时期的特点和顺序了。

实践三：运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体、DNA的变化

第一，运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体的变化。

细胞分裂（有丝分裂和减数分裂）间期存在这样的特点：DNA复制和有关蛋白质合成，同时也进行了染色体（质）的复制。学生如果仅仅记住了上述特点会产生这样错误的认识：染色体（质）进行复制了，在此期染色体（质）的数量也增加了一倍。而我们如果运用“生物学模型”，就可以解决这个问题。虽然染色体（质）完成了复制，但是着丝点尚未断裂，可以如图二所示的模型进行分析。在有丝分裂中前中期着丝点均未断裂，故有丝分裂前中期染色体数并未改变；到后期着丝点断裂，所以染色体数目加倍。

第二，运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中DNA的变化。

在分析细胞分裂过程中DNA的变化时，用于演示染色体数目变化的模型可以再次使用，教师同时向学生说明：没有染色单体时，DNA的数量与染色体的数量一致；有染色单体时，DNA的数量与染色单体的数量一致。在这个过程中，教师把生物学模型和一些说明性的语言结合起来，就可以使原本学生认为复杂抽象的东西简单化、明了化。

总之，教师通过模型探究进行教学，能够让学生置身于探索科学现象、发现科学规律的活动中，在建立模型的过程中，学会观察的方法、实验的方法、归纳与演绎的方法等。因此，生物学课堂教学中应突出生物学科的特色，教师在课堂中要多出示模型来解释生物学事实，多运用模型方法解决有关生物学问题，从而发展学生思维，增强学生能力，促进学生对常见生物概念、生物学原理的理解，提高学生的生物学素养。