模型建构法在高中生物课堂教学中的探索与实践.pdf

摘要

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中提出了培养学生学科

核心素养的要求，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。其中，科学思

维部分包括演绎与推理、模型与建模、创造性思维等。在建构模型的过程中，学生

能将所学知识进行整理归纳，根据一定的问题导向，发散思维，建构出能解决问题

的模型，提高解决问题的能力，发展科学思维。本研究基于核心素养的要求对模型

建构法在高中生物课堂中的应用进行实践研究，分析评价建模教学的有效性,为模型

建构法在高中生物课堂教学中的应用研究提供参考与借鉴。

通过文献研究法梳理了国内外模型与建模的研究现状，阐明“模型”与“模型

建构”的内涵及其理论基础并对生物学模型进行分类；通过问卷与访谈对重庆市某

中学的师生展开调查,了解模型建构教学的实际应用情况；其次，归纳出人教版高中

生物学教材中模型资源及适合开展建模教学的内容，总结出模型建构的一般原则，

丰富拓展生物学课程与教学理论。最后，针对物理模型、数学模型及概念模型尝试

提出模型建构教学的一般过程并设计相关教学案例进行教学实践，分析实践结果。

首先，以学生第一次月考成绩作为实验前测，筛选出成绩无显著性差异的两个班级

进行对照实验；在实验班开展建模教学，对照班开展常规教学，通过课堂观察量表

记录学生课堂学习表现，最后统计两个班级学生多次考试成绩并对比分析。研究结

果表明：（1）分析学生课堂表现情况，实验班学生各方面的得分均高于对照班学生，

可以得出模型建构教学有助于提高学生学习生物学的兴趣，维持学生的注意力，启

发学生思考，提高课堂教学效果。（2）实验后测的三次考试成绩表明实验班的标准

差明显低于对照班，学生成绩更加集中；实验班与对照班成绩有显著差异（P＜

0.001），且成绩呈上升趋势，可见基于模型建构的学习能有效促进学生对知识内容

的理解和掌握，提高学生学习成绩；（3）在高中生物课堂教学中应用模型建构法对

提升教师专业能力具有一定的帮助。

关键词：高中生物教学改革建模教学

I

Abstract

《TheBiologyCurriculumStandardsforSeniorSecondarySchools(2017Edition,

Revisedin2020)》putforwardtherequirementsforcultivatingstudentscoreliteracy,

includingtheconceptoflife,scientificthinking,scientificinquiryandsocialresponsibility.

Amongthem,thescientificthinkingpartincludesdeductionandreasoning,modelingand

modeling,creativethinking,etc.Intheprocessofconstructingthemodel,studentscan

organizeandsummarizetheknowledgetheyhavelearned,constructamodelthatcansolve

problemsaccordingtoacertainproblem-oriented,divergentthinking,improvetheir

problem-solvingability,anddevelopscientificthinking.Basedontherequirementsofcore

literacy,thisstudyconductedpracticalresearchontheapplicationofmodelconstruction

methodinhighschoolbiologyclassroom,analyzedandevaluatedtheeffectivenessof

modelingteaching,andprovidedreferenceforthe