第一篇：淺談高中生物教學中的模型建構信息化思維

淺談高中生物教學中的模型建構信息化思維

摘 要：高中生物教學中的模型構建思想，是教學由抽象化向立體化轉變的連接橋梁，對幫助學生建構起系統、立體的生物知識體系有著重要的價值。本文在深入探究高中生物模型教法理論內涵的基礎上，采用理論結合案例的方法，著重闡述了數學模型、概念模型在生物教學中應用的信息化策略，最后，從教師提升自我教學素養，學生強化自我探究能力兩個方面出發，提出了優化生物模型教法的建議。

關鍵詞：高中生物 模型教法 數學Matlab模型 二維概念模型

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：C 文章編號：1672-1578（2017）04-0130-01

高中生物模型教法內涵解析

1.1 模型教法的界定

模型教法的概念由來久之，早在1931年國外著名的自然系統學專家Bertalanffy便提出了利用模型和微分方程的方法，去探究自然界物質的內在聯系。在生物學的發展過程中，模型分析法和教學法的案例也處處可見，例如，DNA雙螺旋結構的呈現，便借助了物理模型的分析法，之后這一模型被廣泛應用在現代生物教學中。由此可見，生物學的發展和演進離不開模型。而具體到模型教法的概念，可根據前人的研究總結為：運用數學、物理或概念思想，將抽象的知識體系轉化為具體的直觀事物，幫助學習者建構知識概念的教學策略。

1.2 高中生物教材中的模型資源

《普通高中生物課程標準（實驗稿）》中，對模型建立、模型教法進行了詳細的解釋，并在教學內容的編撰中增加了大量的模型實驗教學內容，例如，物理模型教學資源內容有：制作真核細胞的三維結構模型、氨基酸結構模型、滲透模型等；數學模型教學資源內容有：影響酶活性因素的曲線圖模型、基因頻率計算模型等；概念模型有：血糖調節模型、生態系統結構模型、特異性免疫過程模型等。然而，在傳統教學思維下，大多數高中生物教師進行模型教學時，往往采用“手動”的方法，例如，數學模型教學中，要求學生手動繪制曲線圖；而在概念模型教學中，在黑板上用粉筆繪制繁瑣的概念結構圖。整體而言，上述方法直觀性差、效率低下，在信息化教學理念不斷深入的今天，借助一些高端、直觀的信息化軟件，構建全新的生物模型教學情境，無疑是一種全新的嘗試。以下，本文將探究具體的教學過程。高中生物教學中的模型建構信息化思維

2.1 在數學模型中引入Matlab，提升先進性

Matlab是一款由美國Mathworks公司研發的商業數學軟件，能夠用于精確的數學建模分析，可視化程度十分高。在高中生物課堂模型教學中，引入該款軟件構建精確、可視的生物數學模型，對于教學效果的提升以及課堂教學的創新無疑有著促進意義。例如，在“?p數分裂”相關章節教學時，很多老師都會指導學生建立減數分裂數學模型，模型的內容主要為減數分裂各階段中DNA和染色體的變化情況，要求學生將變化情況手繪成曲線進行觀察。該種傳統的數學建模方式可謂費時費力，且容易出現誤差。而采用Matlab軟件構建減數分裂數學模型，整個教學過程可做如下安排：

（1）課前，教師根據減數分裂各階段中DNA和染色體變化的情況，編訂數學公式，并將公式導入Matlab軟件中，生成函數運算式；（2）課中教學時，教師利用多媒體設備為全班學生展示Matlab界面，并輸入DNA和染色體變化的數據，利用Matlab中的曲線自動生成功能，一個直觀的能夠反映減數分裂DNA和染色體變化特征的數學曲線便能立即生成；（3）教師引導學生走上講臺，自主嘗試改變Matlab程序數據，調整模型曲線增長率、傾斜角等參數，體會生物動態變化的學習魅力，在此基礎上教會同學運用Matlab構建生物數學模型的技能。在之后的教學中，讓同學們根據所學，利用Matlab建立其他生物數學模型，舉一反三。在上述教學過程中，利用Matlab軟件，教師能夠大大提升生物數學模型構建的效率，且能夠培養學生的信息化建模技能，相較于傳統的手動建模，Matlab數學模型的精確度更高，教學的先進性也更為優越。

2.2 在概念模型中融入Inspiration，提升直觀性

生物模型構建的優勢之一，便是能夠為學習者提供更為直觀的學習體驗，前蘇聯著名教育家蘇霍姆林斯基曾經說過：“為學生提供直觀的教學感受，乃是激發他們學習動力的重要途徑。”在高中生物模型構建教學中，很多教師會嘗試采用概念模型為學生闡述一些深奧難懂的理論概念，但在具體的操作時，往往采用手繪概念框架圖，或用PPT呈現概念流程圖等形式，相較于傳統的說教式概念教學，該種方式確實有一定的先進性和直觀性，但實質仍然是將文字性的概念內容轉化成圖表性的概念內容，直觀性仍十分有限，在引導學生有效建構知識體系，提升發散性思維等方面的效果并不佳。

而引入Inspiration，構建一種動態信息化的生物概念模型，則能夠起到更為優越的效果。Inspiration是美國Inspiration公司開發的一種專用概念圖軟件，可以將生物學中的理論概念進行剖析，對每一個細小的概念點進行建模重構，生成直觀、二維的概念圖形，且各個節點的知識都是在模仿人腦記憶規律的基礎上進行構建的，十分有助于學習者記憶所學知識。例如，在“光合作用”教學中，教師便可利用Inspiration構建“光反應階段”、“碳反應階段”、“影響光合作用因素”三個主要教學內容的概念模型，在每個內容中，可通過Inspiration軟件中的概念分支，插入一些更為細致的概念內容，如：水的光解過程、電子的傳遞和能量轉化、卡爾文實驗等。在Inspiration軟件中，上述所有內容都可以圖片、視頻等方式融入概念模型中，學生只要用鼠標點擊相關的知識節點，便可直觀地體驗學習內容，效果十分完美。結語

生物模型雖小，但內涵智慧卻大！科學、有效的建模方式對于教學效果的提升意義非凡，當然整個教學中，對教師和學生的要求也相應較高，例如，教師必須不斷提升自我的模型教學技能，學習更多的信息化建模軟件，并有效運用到課堂中；而在建模學習中，學生也必須積極主動地參與其中，多思考、多動手，不斷強化自我的模型學習和探究能力，如此一來，在教學相長的氛圍中優化生物模型教學的效果。

參考文獻：

[1] 李希明.建構生物模型突破教學難點[J].中學生物教學，2011，（7）.[2] 陳自高，梁芳.論建構主義學習理論與數學建模教學[J]數學教學與研究，2011，（33）.

第二篇：淺談高一化學課堂教學中思維模型的建構

淺談高一化學課堂教學中思維模型的建構

馬金松

【摘要】本文立足高一化學課堂教學，從高一化學課堂教學中建構思維模型的必要性，思維模型建構方法以及教學效果三方面進行闡述。

【關鍵詞】化學課堂 思維模型 建構

一、高一化學課堂教學中建構思維模型的必要性高一化學課堂教學是幫助學生轉變化學學科思維方法，完成初高中化學知識以及化學學習習慣以及及學習方法銜接的過程，又是為學生學好高中化學打下扎實的基礎的過程。高一學生要經歷從對個別物質的性質和用途的知識的學習轉向按類別學習物質的性質和用途，并且能夠通過對一個代表物的結構和性質的學習推導出同類物質的性質。初高中化學教材的差異和能力要求的差異都對學生化學學習能力提出了很高的要求。高一學生從開始學習高中化學知識，就會遇到各種各樣的問題，比如課堂所學知識記不全，課后習題無從下筆，混合物的簡單計算做不對等等問題。如果高一化學課堂教學仍寄希望于學生用大量的課后時間來死記硬背或者題海戰來解決問題，那么，學生的能力會只將不升，學生后續學習化學的難度會大大增加。而在高一化學課堂教學中引導學生建構思維模型能夠讓學生在高中化學學習中有法可循，減輕學生的記憶負擔，增強學生應用化學知識解決問題時思維的有序性和嚴謹性。因此，在高一化學課堂教學中建構思維模型來幫助學生學習化學是十分必要的。

二、高一化學課堂教學中建構思維模型的方法

1、元素化合物知識課堂教學中建構思維模型。學生認知過程遵循由未知到感知，由感知到熟悉，再由熟悉到熟練應用的過程。針對這一認知過程，教師在元素化合物知識課堂教學中可以通過建構思維模型來幫助學生在課堂上完成這一過程。以蘇教版高中化學必 1 專題二“從海水中獲得的化學物質”第二單元“鈉、鎂及其化合物”第二課時《碳酸鈉的性質和應用》為例，對于碳酸鈉的性質的學習過程的課堂教學可以建構“看、想、做、析”四部曲的思維模型。看：觀察物質的外觀，了解物質的部分物理性質。↓ 用分類思想將物質歸類，聯想熟悉的同類物質，預測該物質的性質。想

↓ 根據預測，設計合理的實驗。做

根據實驗設計，動手完成驗證實驗。↓析

記錄實驗現象，分析現象，歸納整理，得出結論。根據四部曲思維模型的設計，首先展示碳酸鈉固體樣品，讓學生通過觀察了解碳酸鈉的物理性質之一——顏色。然后，學生看碳酸鈉的化學式，對碳酸鈉進行歸類，從碳酸鈉屬于鈉鹽得出結論，碳酸鈉易溶于水。又根據碳酸鈉屬于碳酸鹽，而初中學過碳酸鈣的性質預測碳酸鈉可能的化學性質——能與部分酸反應。再對碳酸鹽與酸反應的類型進行歸類，根據復分解反應的定義，預測與碳酸鈉能生成沉淀的反應物類別還可以是部分堿或部分鹽。最后，根據碳酸鈉的俗稱“純堿”預測碳酸鈉水溶液呈堿性。根據上述預測，學生可以選擇教師提供的實驗藥品進行驗證實驗。實驗結束后，學生通過實驗中觀察到的現象分析上述預測正確與否。以上過程，是學生完成“看、想、做、析”四部曲的過程，然后教師引導學生總結，從而建構“看、想、做、析”四部曲的思維模型。這一思維模型既能幫助學生在活躍的氛圍中學習碳酸鈉的性質，并由性質決定用途推導出碳酸鈉的應用，而且能讓學生掌握元素化合物知識學習的思維模型，借助這種模型，學生在課堂上學習元素化合物知識后，對所學知識就會留下深刻映像。然后，通過區別碳酸鈉與碳酸氫鈉的固體方法的討論，建構根據提供的信息設計實驗區別兩種物質的樹狀思維模型，模型如下：學生通過這種樹狀思維模型能夠條理清晰的分析并提出區別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的方法。四部曲思維模型和樹狀思維模型的建構既幫助學生完成了對碳酸鈉性質和用途由未知到感知，由感知到熟悉，再由熟悉到熟練應用的過程，使學生不容易忘記課堂所學知識，又為學生的后續學習建構很好的模型，使學生學習新的元素化合物知識時，能夠有模型可以參照，促進學生更好地學習高一化學。

2、兩種混合物的計算課堂教學建構思維模型。高一化學課堂教學中，涉及兩種混合物的計算問題時，部分學生往往感覺到有難度，如果在課堂教學中幫助學生建構解題“1、2、3 思維模型”，學生就容易克服害怕計算題的心理，有條理的解決這類問題。例如：KBr 和 KCl 的混合物 3.87g，溶于水并加入過量的 AgNO3，溶液后，產生 6.63g 沉淀，求混合物中含K 的質量分數？這類問題解法不唯一，但是，對部分學生而言，不能準確解答。教師可以將這類問題歸納為

A 和 B 的混合物a g，溶于水并加入過量的 C，溶液后，產生 D g 沉淀，求混合物中含 A 的質量分數？然后建構思維模型。1、2、3 思維模型：

1、分別設 A 和 B 的物質的量為 X，Y。

2、寫出所有化學反應的方程式。

3、根據已知量列出含 X、Y 的方程組。雖然是一個很簡單的思維模型，但是“1、2、3 思維模型”對于部分學生解決此類問題是有很大幫助的，一個簡單的思維模型，解決了部分學生畏懼計算乃至害怕學習化學的心理，也為后續解決更加復雜的兩種混合物的計算打下了良好的基礎。第 12 期

2011 年 12 月

現 代 閱 讀

MODERN READING

NO.12 December.2011

3、物質的分離與提純問題課堂教學中建構思維模型。在高一化學課堂教學中，關于綜合利用物理和化學方法實現物質的分離與提純問題對學生是一個難點，在課堂教學中教師如果能夠幫助學生建構“流程圖式思維模型”，就能夠很好的幫助學生理清思路，并且形成良好的思維習慣，輕松解決難點。例如粗鹽的提純，開始學生就不理解所加試劑的先后順序，不能最多就是背下口訣，一旦以后遇到類似的問題，仍舊不能很好的解決。教師以粗鹽的提純為模型，引導學生總結出“流程圖式思維模型”，是通過課堂教學提升學生解決問題能力的有效途徑。“流程圖式思維模型”如下：

4、物質的量課堂教學中建構思維模型。學生在學習物質 的量這部分知識時，會出現知識掌握情況的明顯差異，對學生產生差異進行歸因分析發現，主要原因是學生記不住各種量之間的轉換公式。在課堂教學中解決這一問題可以嘗試幫助學生建構“公式圖形思維模型”。枯燥的公式記憶讓學生乏味，但是一旦學生建構“公式圖表化思維模型”，就能較好的解決這一問題。

“公式圖形思維模型”如圖： 教學有法，貴在得法

——淺談初中英語“Pair Work”教學 金偉麗

（浙江省上虞市謝塘鎮中學）

【摘要】從新目標英語課本的結構看，口語表達能力比以前要求提高了。課本每個單元 Section A 和 B 中都有 pair work 或 group work 的環節，這些環節能使學生及時得到口語訓練的機會，增強對知識點的記憶、理解和運用。本文通過結合初中

英語新目標教學實際，就 pair work 教學的組織以及需要注意的問題進行了探討。【關鍵詞】初中英語 “pair work”教學 探討

【中圖分類號】G633.41 【文獻標識碼】A 【文章編號】1673—8497（2011）12—0129-02

一、Pair Work 教學的作用和意義

目前，在初中英語教學中，“Pair work”不僅是一項重要的教學內容，更是一種有效的教學方式。我經過多年的實踐探索，發現這種學習的方式并不是簡單的合作活動，pairwork 的形式，還大大降低了學生以往“孤軍作戰”的焦慮，增強學生的自尊心和自信心，在長期的合作學習中有助于幫助學生建立健康的人際關系。但在具體使用過程中也不免很多問題。針對這些問題和學生的實際情況，我對“Pair work”教學進行了某些嘗試，并取得了良好的課堂教學效果：充分調動了學生的積極性，也有效的培養了學生的合作意識與創新精神。

二、Pair Work 開展前的準備工作

1、合理劃分 pair work 小組

合理劃分 pair work 小組有兩種形式，一種是將后進生與優等生安排在一起，通過幫帶行為，促使后進生與優等生的提升學習，并不斷提高自我素質。一種是在分配時將學習成績差異不大的學生安排在一起。如新目標(8 年級上)unit 7 How do you make a banana milk shake ？設計 section A 1cPair Work 活動時，除了口頭敘述這一節的制作 banana milkshake 的過程外，還可以提供操作的機會，親自制作其他類

三、高一化學課堂教學中建構思維模型的教學效果

高一化學課堂教學中建構思維模型的教學方式經過一段時間的課堂教學實踐后，教師設計了問卷調查，見下表：高一化學課堂教學中建構思維模型教學方式調查表通過問卷調查，發現學生對于這種新的課堂教學手段是基本認可的，而且學生對于各種思維模型都感興趣，學生希望課堂教學中能夠針對疑難問題給出類似的思維模型，部分學生已經開始自己設計思維模型。從學生的階段調研也可以看出，高一化學課堂建構思維模型，幫助了學生留下對元素化合物知識的較為深刻的映像，學生借助思維模型可以舉一反三，知識遷移能力得到提升。當然，這種高一化學課堂教學思維模型有的還是設計的比較粗糙，這也將是今后需要不斷研究和調整的。高一化學課堂教學中思維模型的建構，主要目的是為了促進學生的學習，培養學生的興趣，培養學生學習化學的能力。參考文獻：

[1] 王向東.思維的訓練.復旦大學出版社，2009.10.[2] 李志源.建構主義對創新思維的啟迪 [J];河北師范大學 學報(教育科學版)，2006.5.

第三篇：模型建構在高中生物教學中的應用

模型建構在高中生物教學中的應用

模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。

一、關于模型的形式或種類，不同論著中的說法有所相同。人教版新教材中模型有三種，其含義如下：物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象特征的模型，如人工制作或繪制的DNA分子雙螺旋結構模型、真核細胞三維結構模型等；概念模型是指以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型，如對真核細胞結構共同特征的文字描述、光合作用過程中物質和能量的變化的解釋、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等；數學模型是指用來描述一個系統或它的性質的數學形式，如“J”型種群增長的數學模型Nt=N0λt、有絲分裂過程中DNA含量變化曲線、酶的活性隨pH變化而變化的曲線、同一植物不同器官對生長素濃度的反應曲線、孟德爾豌豆雜交實驗中9：3：3：1的比例關系等。應該指出，物理模型既包括靜態的結構模型，如真核細胞的三維結構模型、細胞膜的流動鑲嵌模型等；又包括動態的過程模型，如教材中學生動手構建的減數分裂中染色體變化的模型、血糖調節的模型等。

二、模型建構的意義及教學應用

模型的方法是以研究模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法，是以簡化和直觀的形式來顯示復雜事物或過程的手段。在生物學教學中，如果能在教師的引導下，讓學生在一定的情境中通過自己動手，建構相關模型來學習生物學知識，將會非常有利于學生對相關知識的掌握。在模型建構教學活動中，是以學生為主體，以建構模型為主線，讓學生去探索、交流和學習，注重學習過程的主動性和積極性，而學生一旦掌握了模型建構的方法，也就掌握了一種科學研究的方法，這正符合新課改理念。

下面就以教材中介紹的三種模型在具體的教學活動中的應用為例，展示模型建構的實際意義。

1.建構概念模型，梳理知識間內在關系

建構概念模型可以使學生深入理解基礎知識，辨析知識點之間的聯系與區別，使知識結構化，同時有利于培養學生的歸納、概括和語言表述能力。

人教版《遺傳與進化》模塊中，在《現代生物進化理論的由來》一節，教材借助一個理論模型來介紹達爾文的自然選擇學說（見下圖）。

該模型展示了過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存等自然選擇學說核心內容的相互關系，但出于讓學生詳細了解該學說的目的，該模型的內容相對較多，各觀點之間的關系不明朗，不易于學生理解掌握。在講授該部分內容時，讓學生分組討論，嘗試重新建構該學說的理論模型，學生經討論后建構了一個新的模型（見上圖），新模型內容簡單，各觀點間的相關關系明了，易于掌握。

平時培養學生樹立相關概念之間的關系，為高考復習的有效性奠定了基礎。2.建構物理模型，使知識形象化、直觀化

如人教版《遺傳與進化》模塊中的《DNA分子的結構》一節，重在引導學生模仿科學家建立DNA結構的模型。在教學中首先由教師引導學生復習DNA分子的組成單位——脫氧核糖核苷酸及其結構組成，然后分發堿基、磷酸和脫氧核糖模型，由學生分組建構4種脫氧核糖核苷酸的模型，隨后建構多脫氧核苷酸長鏈模型，在此過程中教師提示脫氧核苷酸之間靠3ˊ-5ˊ磷酸二酯鍵連接，并糾正學生的錯誤。之后教師引導學生閱讀教材中P47-P48的閱讀材料，知道當時沃森和克里克據DNA衍射圖譜推算出DNA分子應呈雙螺旋結構，讓學生繼續建構模型。最后再引導學生從材料中得到“DNA中堿基A與T配對，G與C配對”的信息，讓學生修改完成模型。在建構該模型的過程中，使學生能夠感悟DNA分子結構建立過程中的科學探索精神和思維方法，同時培養了學生的創新思維能力及合作探究能力。

3.建構數學模型，揭示問題本質

數學模型建構的一般步驟為：觀察研究對象，提出問題→提出合理的假設→根據實驗數據，用適當的數學形式對事物的性質進行表達→通過進一步的實驗或觀察等對模型進行檢驗或修正。在教學中可以以人教版《穩態與環境》模塊《種群數量的變化》一節中“建構種群數量增長的模型”為例，引導學生建構出Nn=2n的數學模型，然后再畫出曲線圖，在此基礎上建構理想狀態下“J”型種群增長的數學模型Nt=N0λt，以此鍛煉學生建構數學模型的能力。

數學模型有多種形式，如數學等式或不等式（用字母、數字和其他數學符號構成）、曲線圖（如右圖所示）、數學集合圖示、數學比例式（孟德爾雜交試驗中的3：1，9：3：3：1，1：1：1：1）等，在教學過程中，可據需要靈活運用。

通過建構數學模型可以對生命現象進行量化，以數量關系描述生命現象，再運用邏輯推理、求解和運算等達到對生命現象進行研究的目的。在建構過程中使學生能從現象中揭示出本質和規律，可以培養學生的分析、推理與綜合的能力，便于學生迅速地理解新知識，提高學習效率。

總之，模型的建構改變了傳統的教學方式，加強了師生間的互動，充分發揮了學生的主觀能動性，在新授課、復習課、習題課中都可以靈活使用，能起到事半功倍的效果。

第四篇：在物理教學中建構物理模型

類別：教學設計 題目：在物理教學中建構物理模型

學校：溧陽市平橋初級中學 姓名：譚成峰 電話：*** 在物理教學中建構物理模型

摘要：中學物理教材中有許多物理知識比較抽象，學生往往不易理解和接受，并會因此而失去學習的信心。但如果借助“物理建模思想構建”教學，采用模型構建思想的方法，突出物理情景問題的主要部分，疏通思路，幫助學生建立起清晰的物理情景，使物理問題簡單化，這樣不僅起到增強學生學習的自信心的作用，同時還潛意識地培養了學生的創造性的能力，提高教學質量。關鍵詞：建構 物理模型 理想化

根據新課程標準要求，中學物理要體現“從生活走進物理，從物理走向生活”的新理念。所以在教學中能否將實際問題與頭腦中已有物理模型建立聯系，將實際問題轉換為物理問題是關鍵。物理模型在實際問題與物理問題間起到了橋梁的作用，本文將從物理模型的概念、重要作用，以及教學中如何指導學生建構物理模型等方面談下自己的看法。

一、認識物理教學中的物理模型法

物理學是一門研究物質最普遍、最基本的運動形式的自然科學。而所有的自然現象都不是孤立的。這種事物之間復雜的相互聯系，一方面反映了必然聯系的規律性，同時又存在著許多偶然性，使我們的研究產生了復雜性。因此，許多比較復雜的問題需要我們引入能夠描述其要點的輔助量或建立理想化模型，幫助研究與解決問題，這就是模型法。建構理想化模型是物理學研究中常用的方法。

物理模型是理論知識的一種初級形式，就是將我們研究的物理對象或物理過程、情境通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法，進行“去次取主”、“化繁為簡”的處理，把反應研究對象的本質特征抽象出來，構成一個概念或實物的體系，就形成物理模型。物理模型既源于實踐,而又高于實踐，在我們的生活、生產、科技領域中帶有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。物理模型的構建是一種重要的 科學思維方法，通過對物理現象或過程，從而尋找出反映物理現象或物理過程的內在本質及內在規律達到認識問題的目的。

二、物理模型在初中物理教學中的作用

在物理學習中，有的學生經常拿到物理題目無從下手，造成這種情況的原因是多方面的，但其中一個重要原因，就是這部分學生基礎不牢，沒有掌握好一些基本的物理模型。物理是一門培養思維的學科，它特別強調一個“悟”字，思考的越多，感悟的越多，屬于自己的東西也就越多。因此，我們在平時解題中千萬不能貪多求快，要能概括出題目所屬的物理模型，這樣做不僅能達到舉一反三的目的，久而久之，物理建摸的本領也會得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本領很多看似復雜的題目就會迎刃而解。因此，在物理學習中建立合理的模型會給我們的學習帶來事半功倍的效果。

例如：有些物理問題、現象或過程非常抽象，難以理解，運用模型思維建立起模型，將使問題變得直觀形象。如在研究光現象時，用光線形象表示光的傳播路徑：即沿光的傳播路線畫一條直線，并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。而實際上我們在觀察太陽、電燈??光源所發出的光時，是看不見帶箭頭的直線的。引入“光線”這一模型，只是為了研究光現象方便，如果不用光路圖就很難學習光現象的知識。同樣，用力的示意圖表示力的三要素。物體間力的作用是看不見，摸不著的，為了更好地研究物體受力，并發現其中的規律，我們用一根帶箭頭的線段來表示力。研究肉眼觀察不到的原子結構時，建立原子核式結構模型。在研究磁場時用磁感線描述磁場等等。這些模型的建立，使很多物理現象變得很直觀，更易于我們接受。

同樣，在物理教學中，很多問題也是很復雜的，很難研究的。如能將其轉化成物理模型將使問題變得簡單化。如：對物體進行受力分析時，可以不考慮物體的形狀和大小，可以把物體看成一個質點，物體受到的力都作用在一點上。同樣，生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運動，在我們研究運動問題的時候，在某種條件下，我們就可以認為物體做的是勻速直線運動。

三、如何在中學物理教學中構建及應用物理模型 縱觀物理學發展史，許多重大的發現與結論，都是由于科學家們經過大膽的猜想構思，創建出科學的理想化的物理模型，并通過實驗檢驗或實踐驗證，模型與事實基礎很好吻合前提下獲得的。如： 伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落，當斜槽充分光滑時，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球為達到初始高度,將運動很遠。如果末端完全水平，小球將一直運動下去，永不停止。正因為伽里略構建了光滑這一理想化的模型，才有慣性定律的重大發現。

同樣，在我們日常的教學過程中發現，有心的同學熟練掌握了這些物理模型，就可將一些看似復雜的物理情景化解為簡單模型的組合，靈活簡便地解出難題，可謂熟能生巧。而沒留心的同學只會根據最基本的概念規律去推證，結果費時費力，即使得出了結果，心中對那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更談不上觸類旁通，溫故知新。所以在日常教學中，要指導學生會運用物理模型分析和解答實際的物理問題，在解決問題中培養與訓練學生的物理模型，其基本步驟為：

（1）通過審題，攝取題目有效信息.如：物理現象、物理事實、物理情景、物理狀態、物理過程等.（2）在尋找與已有信息（某種知識、方法、模型）的相似、相近或聯系，通過類比聯想或抽象概括，或邏輯推理等，建立起新的物理模型，將新情景問題“難題”轉化為常規命題.（3）選擇相關的物理規律求解.我們平常碰到的一些物理習題，就是依據一定的物理規律、物理模型精心構思設計而成的。只要找到事物間的聯系，就可迅速找到解決問題的途徑。

例題：（2009年荊州市中考試題）電路中有一個滑動變阻器，現測得其兩端電壓為9V，移動滑片后，測得其兩端電壓變化了6V，如果通過滑動變阻器的電流變化了1.5A，則()A．移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω B．移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω C．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓一定為3V D．移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V 分析：本題沒有給出電路圖，電路中的元件和連接方式都不清楚，不知從何下手，下面我們就從模型建構的角度入手：

建構模型的指導思想——為了解釋一些物理現象，我們需要提出種種假說或假設。我們在解釋本題電壓電流變化時，不妨也提出一些假設，通過分析、推理去判斷假設是否正確，這也是我們通常所講的假設法。

本題模型建構的詳細過程：

1定性。即確定電路各元件及其連接關系。電路中一般有電源，導線和開關，由題目知道該電路中還有一個滑動變阻器；移動滑片后，測得滑動變阻器兩端電壓發生變化，說明該電路中還有一個電阻與其串聯（假設是并聯，則滑動變阻器兩端電壓將保持不變）。此時形成電路初步模型如右圖1，這個電路的原型是用變阻器控制燈泡亮度的電路圖。由此可見，學生分析解答的過程，就是識別和還原，開發和利用原有物理模型的過程。在分析物理問題時，需要有根據的抽象，剔粗取精、去偽存真。

2定量。即運用電路公式和規律確定各物理量的大小。這里有兩種移動滑片的情況：

一是向左移動滑片，電阻變小，滑動變阻器兩端的電壓將減小6V，為3V。通過滑動變阻器的電流增大了1.5A，所以此時電流應大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值R應小于2Ω。可以假設R＝1Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進一步可知移動滑片前的電流為1.5A，再結合串聯電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝15V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖2所示。

二是向右移動滑片，電阻變大，滑動變阻器兩端的電壓將增大6V，為15V。通過滑動變阻器的電流減小了1.5A，所以此前電流應大于1.5A，由歐姆定律，移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值R應小于6Ω。可以假設R＝3Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進一步可知移動滑片后的電流為1.5A，再結合串聯電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝21V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖3所示。

由上可知，移動滑片前后滑動變阻器接人電路的阻值都不是4Ω，故A、B錯；移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V，也可能為3V，故選D。

總之，由于客觀事物具有多樣性，人們不可能一下把它們認識清楚，而采用理想化的客體，即建立正確的物理模型來代替實在的客體，就可以使事物的規律具有比較簡單的形式，便于教師引導學生去認識和掌握它們，使學生對物理本質的理解更加細致深入，對解決物理問 題的分析更加清晰明了，所以，物理模型在中學物理教學中有其不可替代的作用和重要的價值。

參考文獻：

1、禹雙青，物理模型方法學習策略探討，湖南師范大學：教育，2005年

2、喬際平等著.《物理學科教育學》.北京：首都師范大學出版社，2000.1

3、呂明德：學習建構主義理論 培養學生創新能力 中學物理教學探討2001/5

4、史獻計，物理模型建構的心理過程分析，《物理教師》，2005年第4期

第五篇：高中生物模型建構現狀學生調查問卷

高中生物模型建構現狀學生調查問卷

親愛的同學：

你好！本調查問卷旨在了解高中生對“模型”和“模型建構”的認識以及教學現狀，請你根據實際情況填寫。本調查采用不記名的方式，你的回答無對錯之分，所得結果不會影響學校、教師對你的看法和評價，僅用于教育研究。十分感謝你的參與和幫助！

1、你對生物課的喜歡程度是？

A、非常喜歡

B、喜歡

C、一般

D、不喜歡

E、討厭

2、你之前是否聽說過模型建構教學？

A、是?????B、否

3、下列屬于物理模型的是？

A、真核細胞三維結構模型

B、一個細菌在理想條件下分裂n次，得到2n個細菌

C、D、以上都是

4、你認為模型構建活動會提高自己的能力嗎？

A、會

B、不會

C、說不清

5、你覺得在課堂上進行模型建構教學有必要嗎？

A、非常必要

B、必要

C、無所謂

D、沒必要

6、生物老師在教學中實施模型建構教學嗎？

A、經常

B、有時

C、偶爾

D、從不

7、你認為自己有豐富的想象力，喜歡出主意并解決問題嗎？

A、非常同意

B、同意

C、一般

D、不同意

E、極不同意

8、你希望老師在生物課堂中實施模型建構教學嗎？

A、非常希望

B、希望

C、無所謂

D、不希望

9、你愿意參與模型建構過程嗎？

A、非常愿意

B、比較愿意

C、無所謂

D、不愿意

10、如果課堂學習時間不足，你還愿意參與模型建構嗎？

A、非常愿意

B、比較愿意

C、無所謂

D、不愿意

11、在模型建構過程中遇到知識或是操作性問題，你會？（可多選）

A、查閱資料或上網搜集??B、與同學討論

C、自己思考解決

D、請教老師????E、想不出來就跳過

12、中學生模型建構教學傾向于主動探索與合作交流的學習方式，而現在仍以教師講授為主，你對此的看法？

A、贊成新的教學方式，應提倡

B、突然改變教學方式學生難以適應，應維持原狀

C、兩種教學方式應該補充

D、說不清

13、如果相關生物模型建構教學的內容比較多，但上課時間較緊，需要調整教學內容和上課時間少之間的矛盾，你希望老師？

A、加快教學進度??????????B、加時補課

C、少安排生物實踐活動

D、精簡模型建構的設計流程

14、在模型建構教學中，人認為參與過程與獲取知識哪個更重要？

A、前者

B、后者

C、都重要

D、說不清

15、你是否喜歡老師在課堂中直接講授高考需要考的知識？

A、非常喜歡

B、比較喜歡

C、無所謂

D、不喜歡

16、你是否喜歡老師帶領你們，通過探究、實驗、模型構建等活動獲取知識？

A、非常喜歡

B、比較喜歡

C、無所謂

D、不喜歡

17、你希望老師如何布置生物模型建構相關作業的？

A、全是習題??????????B、大部分習題和小部分實踐活動

C、小部分習題和大部分實踐活動

D、全是實踐活動

18、新課改后增加了許多模型建構活動，你覺得完成有難度嗎？

A、難度很大??????B、難度一般

C、基本沒難度

D、沒做過，不清楚

（你已經完成了調查問卷的所有內容，再次感謝你的支持，祝你身心健康、學習進步）