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摘要： 模型方法是生命科学研究的重要方法之一。本文着力于新课程理念，探讨生物模型方法的含义、分类，并利用生物模型方法进行生物学教学研究，帮助学生系统的、完整的学习、理解新知识，并用生物模型去解决生物学问题，全面提高生物科学素养。
关键词： 模型构建 教学实践 减数分裂
【中图分类号】G633.91【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）18-0099-01
一、模型内涵与模型方法
（一）模型的内涵。
模型，中文原意即规范。钱学森的观点“模型就是通过我们对问题的分析，利用我们考察来的机理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所创造出来的一副图画”。模型具有两方面的含义：一是抽象化，而是具体化。如下图所示：
（二）模型方法。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式，其实质就是一种间接实验法。这就像艺术家运用形象思维来创作一幅画、一首诗，对原型的特征有所突出，有所舍弃，所产出的艺术品既要反映出原型又要不同于原型。是对原型的一种近似模写。如美国科学家在1984年兴建的模拟生物圈的结构和功能而建造的“生物圈2号”又是一个生物模型方法的例证。
（三）生物模型。在生物学习中，模型提供观念和印象。高中新教材必修1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作的一种简化的描述，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”。模型可分为物理模型、概念模型、数学模型。
（四）生物模型的特点。一是对实际对象的模仿和抽象；二是生物模型具有形象性；三是生物模型具有科学性。
二、新课标教材有关模型构建的内容
新课程标准确定的能力目标包括操作技能、信息能力和科学探究能力三个方面，尤为重视科学探究能力的培养。教材上有关模型建构的活动能有效地驱动学生针对现实的事物或现象提出问题的活动；驱动学生积极主动地进行观察和实验等收集事实证据的活动；驱动学生提出和求证假说以及做出解释等积极构建知识的活动；通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，不仅能拓展自己对知识的理解，而且提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力。
三、运用模型方法进行“减数分裂”的课堂教学
必修二《遗传与进化》主要研究生物的遗传现象，而减数分裂是生物遗传现象的基础，在高一的生物教学中占有重要地位。减数分裂的过程非常复杂，课标不仅要求学生掌握分裂过程中各时期细胞的形态特征，而且要求能够应用其特征解释有关实际问题。结合我以往的教学过程发现，学生往往会存在如下几个问题：
一是减数分裂各时期细胞形态分辨不清，且易和有丝分裂相混淆。二是减数分裂过程中同源染色体、四分体、染色体、染色单体、DNA的数量变化问题。三是减数分裂各时期细胞名称的变化，雌雄性原细胞减数分裂胚子的种类和数目变化。
（一）准备阶段。
分组样本的确定：从高一年级8个班中随机抽样，确定了一个实验班（30人）和一个对照班（30人）。
自变量：对照班采用常规教学法，以讲授法为主，主要强调教师的讲解和学生的理解和记忆。实验班采用模型方法教学。
因变量：教学内容结束后，两组班级学生接受统一检测，所得的成绩作为具体的评价指标。
无关变量的排除：二个班级学生程度基本相同。实验班和对照班都使用苏教版教材，各班授课课时数均为2节。且2个班级均由同一个教师来教学。试卷密封，流水批改。
（二）实施阶段：
实验班级30人，在综合学生意见的基础上，根据异质组合，优势互补的优化组合原则，5人一组，分为6组，每组自荐组长一名。以小组为单位，预习必修二P12-15，“细胞的减数分裂”一节，要求学生通过讨论最终能自主构建减数分裂的数学模型，描绘出减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA含量的变化。
在教师的引导下学生进行小组互评，每一个学生都参与评分。让评选中得分最高的两组进行课堂展示并由小组代表讲解数学模型构建的过程，归纳总结减数分裂过程中染色体行为的变化，染色体、染色单体、DNA等数量的变化。
（三）检测阶段。为了检测学生数学模型建模能力的掌握情况，我选取“减数分裂”单元检测题作为测试，对实验班和对照班的学生进行测试。主要目的是检测通过模型方法的教学，学生对数学模型的掌握程度。结果表明，通过模型方法的教学，学生对细胞减数分裂各个时期染色体行为变化，染色体、染色单体、DNA数量变化，减数分裂和有丝分裂重要时期的比较等多方面的知识的掌握程度和题目的分析能力有一定的提高。
（四）教学反思。
模型是学生学习科学知识的重要手段，学生如能掌握模型方法，便更够更加透彻的理解生物学知识。生物教学采用模型方法，也可以提高课堂效率，促进学生系统的学习生物学知识，对特别是对相关生物学知识形成一个网络。同时，运用生物模型方法解决问题，有利于提高学生的科学素养和探究能力。
四、模型方法在教学实践中需要注意的问题
1、要注意模型方法建立过程的教学。
在模型方法教学过程中，需要让学生掌握相关模型知识，同时更要引导学生认识到：为什么要建立模型，如何建立模型，如何检验模型，此模型有没有完善空间等。要防治简单的将模型搬出来让学生死记硬背，忽视模型建立的思维能力的锻炼。
2、注意模型使用的限制条件。任何模型使用都有一定的适应条件，模型是原型的一种抽象，却并不是原型本身，其建立是依赖一定的条件且存在于一定范围内才可适用的。例如建立“基因的分离定律和基因的自由组合定律”的模型不适用于无性生殖的生物和细胞质遗传方式。
3、利用好现代信息技术。现代信息技术为模型方法教学提供了技术保证。从DNA分子的结构到生物圈构成，从生命的起源进化到现代生物科技，许多模型可以借助多媒体的辅助，使抽象的内容变具体。但在选择和制作多媒体课件是教师必须谨慎，重视科学性、严谨性，模型方法必须体现原型的本质特征。
参考文献
[1]饶可扬 《新课程教学设计—生物》 辽宁师范大学出版社，2002.4
[2]余自强 《高中生物课程应提高基本科学素养要求》 生物学通报，2003.1
[3]《走进新课程》丛书编委会组织，生物课程标准研制组编写 《普通高中生物课程标准（实验）解读》 江苏教育出版社，2004年3月第1版
[4]丁梅 《在新课标实施中切实加强模型方法的教育》 中学生物學教学，2007.3
关键词： 模型构建 教学实践 减数分裂
【中图分类号】G633.91【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）18-0099-01
一、模型内涵与模型方法
（一）模型的内涵。
模型，中文原意即规范。钱学森的观点“模型就是通过我们对问题的分析，利用我们考察来的机理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所创造出来的一副图画”。模型具有两方面的含义：一是抽象化，而是具体化。如下图所示：
（二）模型方法。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式，其实质就是一种间接实验法。这就像艺术家运用形象思维来创作一幅画、一首诗，对原型的特征有所突出，有所舍弃，所产出的艺术品既要反映出原型又要不同于原型。是对原型的一种近似模写。如美国科学家在1984年兴建的模拟生物圈的结构和功能而建造的“生物圈2号”又是一个生物模型方法的例证。
（三）生物模型。在生物学习中，模型提供观念和印象。高中新教材必修1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作的一种简化的描述，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”。模型可分为物理模型、概念模型、数学模型。
（四）生物模型的特点。一是对实际对象的模仿和抽象；二是生物模型具有形象性；三是生物模型具有科学性。
二、新课标教材有关模型构建的内容
新课程标准确定的能力目标包括操作技能、信息能力和科学探究能力三个方面，尤为重视科学探究能力的培养。教材上有关模型建构的活动能有效地驱动学生针对现实的事物或现象提出问题的活动；驱动学生积极主动地进行观察和实验等收集事实证据的活动；驱动学生提出和求证假说以及做出解释等积极构建知识的活动；通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，不仅能拓展自己对知识的理解，而且提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力。
三、运用模型方法进行“减数分裂”的课堂教学
必修二《遗传与进化》主要研究生物的遗传现象，而减数分裂是生物遗传现象的基础，在高一的生物教学中占有重要地位。减数分裂的过程非常复杂，课标不仅要求学生掌握分裂过程中各时期细胞的形态特征，而且要求能够应用其特征解释有关实际问题。结合我以往的教学过程发现，学生往往会存在如下几个问题：
一是减数分裂各时期细胞形态分辨不清，且易和有丝分裂相混淆。二是减数分裂过程中同源染色体、四分体、染色体、染色单体、DNA的数量变化问题。三是减数分裂各时期细胞名称的变化，雌雄性原细胞减数分裂胚子的种类和数目变化。
（一）准备阶段。
分组样本的确定：从高一年级8个班中随机抽样，确定了一个实验班（30人）和一个对照班（30人）。
自变量：对照班采用常规教学法，以讲授法为主，主要强调教师的讲解和学生的理解和记忆。实验班采用模型方法教学。
因变量：教学内容结束后，两组班级学生接受统一检测，所得的成绩作为具体的评价指标。
无关变量的排除：二个班级学生程度基本相同。实验班和对照班都使用苏教版教材，各班授课课时数均为2节。且2个班级均由同一个教师来教学。试卷密封，流水批改。
（二）实施阶段：
实验班级30人，在综合学生意见的基础上，根据异质组合，优势互补的优化组合原则，5人一组，分为6组，每组自荐组长一名。以小组为单位，预习必修二P12-15，“细胞的减数分裂”一节，要求学生通过讨论最终能自主构建减数分裂的数学模型，描绘出减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA含量的变化。
在教师的引导下学生进行小组互评，每一个学生都参与评分。让评选中得分最高的两组进行课堂展示并由小组代表讲解数学模型构建的过程，归纳总结减数分裂过程中染色体行为的变化，染色体、染色单体、DNA等数量的变化。
（三）检测阶段。为了检测学生数学模型建模能力的掌握情况，我选取“减数分裂”单元检测题作为测试，对实验班和对照班的学生进行测试。主要目的是检测通过模型方法的教学，学生对数学模型的掌握程度。结果表明，通过模型方法的教学，学生对细胞减数分裂各个时期染色体行为变化，染色体、染色单体、DNA数量变化，减数分裂和有丝分裂重要时期的比较等多方面的知识的掌握程度和题目的分析能力有一定的提高。
（四）教学反思。
模型是学生学习科学知识的重要手段，学生如能掌握模型方法，便更够更加透彻的理解生物学知识。生物教学采用模型方法，也可以提高课堂效率，促进学生系统的学习生物学知识，对特别是对相关生物学知识形成一个网络。同时，运用生物模型方法解决问题，有利于提高学生的科学素养和探究能力。
四、模型方法在教学实践中需要注意的问题
1、要注意模型方法建立过程的教学。
在模型方法教学过程中，需要让学生掌握相关模型知识，同时更要引导学生认识到：为什么要建立模型，如何建立模型，如何检验模型，此模型有没有完善空间等。要防治简单的将模型搬出来让学生死记硬背，忽视模型建立的思维能力的锻炼。
2、注意模型使用的限制条件。任何模型使用都有一定的适应条件，模型是原型的一种抽象，却并不是原型本身，其建立是依赖一定的条件且存在于一定范围内才可适用的。例如建立“基因的分离定律和基因的自由组合定律”的模型不适用于无性生殖的生物和细胞质遗传方式。
3、利用好现代信息技术。现代信息技术为模型方法教学提供了技术保证。从DNA分子的结构到生物圈构成，从生命的起源进化到现代生物科技，许多模型可以借助多媒体的辅助，使抽象的内容变具体。但在选择和制作多媒体课件是教师必须谨慎，重视科学性、严谨性，模型方法必须体现原型的本质特征。
参考文献
[1]饶可扬 《新课程教学设计—生物》 辽宁师范大学出版社，2002.4
[2]余自强 《高中生物课程应提高基本科学素养要求》 生物学通报，2003.1
[3]《走进新课程》丛书编委会组织，生物课程标准研制组编写 《普通高中生物课程标准（实验）解读》 江苏教育出版社，2004年3月第1版
[4]丁梅 《在新课标实施中切实加强模型方法的教育》 中学生物學教学，2007.3