论高中生物模型构建与概念教学的关系

在进行《系统的边界—细胞膜》一节学习时，通过时间轴结合科学史的发展历程，引导学生探究细胞膜的成分，在掌握细胞膜的成分包含脂质、蛋白质和糖类后，进一步探究出脂质中磷脂含量最丰富。此时学生会对磷脂分子的结构特点产生浓厚兴趣，通过实验探究可明确磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部，这就为构建细胞膜的结构模型奠定了理论基础。教师通过设计问题串引导学生进行合作探究。问题包括：1.磷脂分子在细胞中的排列方向？2.磷脂分子在细胞膜中的排列层数？3.蛋白质在细胞膜中是否均匀分布？4.糖类在细胞膜中存在方式？学生结合问题1首先构建出磷脂在空气与水的界面上呈现头部朝像水分子，尾部朝向空气的模型，再结合冰冻蚀刻技术的视频明确磷脂分子在细胞膜中呈现双层排列，从而构建出磷脂双分子层，这样构建出细胞膜的基本骨架模型，在这个过程中学生通过模型构建的方式自主探究出细胞膜的基本骨架，能在学习知识的同时理解细胞膜各成分的排列方式和特点，理解其原因，有助于学科生命观念的形成，在通过实例分析细胞膜运输物质时的特点可构建蛋白质在模型中的排列方式，联系细胞膜的识别功能可推测出糖类与蛋白质结合形成糖被，这样完整构建出细胞膜的流动镶嵌模型。在层层递进的过程中初步构建到进一步完善模型，能将课本生硬的知识转化成形象生动的生物模型，在今后的学习过程中可以做到心中有模并灵活运用该模型。

在《能量的主要来源—细胞呼吸》已接种，模型的构建起到了关键的主导作用。许多教师在讲解有氧呼吸各个阶段发生的生化反应时都是直接讲解化学反应式，学生也只能对这些反应式死记硬背为，这样教学的效果往往是学生不仅没有理解细胞呼吸的本质，同时也及布置繁杂的化学反应式，更不能运用。此时我们可以通过模型构建的方法来解决这些教学难题。首先结合细胞的亚显微结构照片指导学生认识细胞质基质和线粒体各部位结构，在此基础上让学生通过课本中的文字介绍初步了解有氧呼吸三个阶段的反应物、生成物和发生场所。然后小组合作将各阶段的反应物生成物与模型想借个，可采用贴纸片、填模型、连线等方式进行搞活动，将个阶段的反应物、生成物与发生场所对应起来，即构建了细胞呼吸的物理模型。教师引导学生结合模型分子各阶段所需要的的条件，对模型隐藏的问题进行挖掘，达成相关科学思维的培养。这样的模型构建过程将枯燥的化学反应式活跃于细胞的各个结构中，形象生动的理解细胞呼吸各个阶段，让学生理解细胞呼吸是分解有机物产生能量的化学本质。

在生物学知识探索的历程中，模型构建的作用举足轻重，早在细胞学说的提出，后再DNA双螺旋结构模型的提出，在抖基因工程发展后基本表达载体模型的构建等等，一个个生命现象生命规律通过模型生动的展现在我们面前，让我们在学习生物知识的同时提升了科学素养，并能将模型应用于实际生活当中。