关于高中生物学学具功能和分类的认识-苏州第一中学.DOC

生物学学具开发及应用的实践与思考* 罗明 罗明，执教于江苏省苏州市第一中学，为江苏省生物正高级教师，省特级教师，南京师范大学硕士生导师，华东师范大学讲座教授，江苏省教育科研先进个人；江苏省生物教学专业委员会副理事长，苏州市生物学会副理事长，苏州市生物分会理事长；在多种全国性、省级刊物上发表论文多篇，并著有著作《生命物语》。 二十世纪以来，生命科学不断向微观和宏观两个方面发展，给高中生物学教学带来新的要求和困惑；即将颁布和实施的《高中生物学课程标准》（修订）强调学生生物学核心概念的建立和核心素养的养成；在这样的背景下，我们苏州一中罗明生物名师工作室开展了高中生物学具的开发和应用研究，以期在“课堂教学重实践”上有新的突破。 一、为什么要开发高中生物学学具 本轮课程改革至今已经15年了，纵观目前大多数高中生物课堂，从板书到PPT，从教材到教辅，从教师讲解到学生做题，从背书到考试，除了投影能加大信息量并增加直观，以及为数极为有限的实验能让学生动手，传统的教师讲解为主，辅以学生的书面练习的教学模式仍然牢固地占领着我们的课堂。当分子生物学、基因工程等现代生命科学新理论、新知识、新技术、新成果不断进入高中生物课程，成为当今学生必须了解和掌握的内容时，我们的课堂教学模式如果不作出新的调整和改变，将会离培养具有现代科学意识和较为开阔国际视野、具有很强动手能力和实践创新能力新时代人才的目标越来越远。如何真正落实以学生为中心，促进学生生物学核心素养的提升，已经成为当前我们必须面对和解决的迫切问题。 必威体育精装版修订并将在2017年秋季实施的《普通高中生物学课程标准》关于教学的基本理念中提出：“教学过程重实践”。因此，如何在课堂教学中加强学生“动手、动脑”是当前及今后一个阶段高中生物学课堂教学改革必须高度重视的问题。根据高中生物课堂教学的现状，我们工作室的同仁经过反复讨论研究，决定将加强“模型建构”作为当前课堂教学的突破口。模型是人们按照特定的科学研究目的，在一定的假设条件下，再现原型客体某种本质特征（如结构特性、功能、关系、过程等）的物质形式或思维形式的类似物。从学者对模型的分类看，目前高中生物学涉及的模型主要分为物理模型，如可以让学生观察触摸的细胞亚显微结构模型；数学模型，如有限环境中种群数量变化的S型增长模型；概念模型，如用图示、文字或概念图等方式简明扼要表达光合作用内涵及其相互关联部分的流程；图像模型，如物质主动运输过膜示意图；信息化模型，如通过计算机制作的可以投放显示的生态系统结构和功能等。 当前普通高中使用的生物学教材中确实有 “尝试制作真核细胞的三维结构模型”、“制作DNA双螺旋结构模型”等少数学生制作物理模型的要求，但因课时紧张、师生对建模意义认识不足等原因，实施情况很不理想。能否找到适合课堂建模的理想产品？我们检索和调研了目前我国普通高中教具和学具的配置及市场情况，一般学校除少数老旧教具，如DAN双螺旋结构模型，细胞亚显微结构模型，以及一些细胞器模型外，近年并无新的相关模型添置；而市场除了能找到“DNA双螺旋结构模型组件”（功能有限，在科学性和实际使用中存在诸多问题）等少数学具外，适合高中生物学课堂教学的模型几无发现；此外我们通过文献检索，我国基础教育界在普通高中生物学模型学具开发和应用领域确实有少数教师涉猎，但尚无适合普遍推广的系列学具开发和应用。因此从2014年下半年起，我们开展了“高中生物学学具开发和课堂建模教学应用”专项研究。 二、对学具及学具开发的认识 1．学具、教具及其与模型的关系 教学用具分为教具和学具。教具是使学生能直观、形象地理解教学内容所使用的各类器具及教师授课时使用的用具的总称；学具是由学生操作使用，以帮助学生学习的模型、实物等的统称。教具主要立足于教师的教，供教师在教学中使用；学具主要立足于学生的学，适合学生在学习中使用。因操作的主体不同，学具往往更能体现学生的动手动脑，特别是用于培养学生的实践能力和创造精神，因此是落实以学生为中心，实现学生学习中主体作用的重要用具。 依据学具的性质可分为实物学具：如盆栽植物等；物理模型学具：如氨基酸及多肽结构模型等；图表模型学具：如图画、卡片、照片、表格等；信息化软硬件学具：包括投影、平板电脑、手机等相关硬件设备及生物学相关内容的软件。依据模型学具的空间结构还可以分为三维立体模型和二维平面模型。 作为现代思维认知手段和思维方法，模型具有两方面含义，一是抽象化，二是具体化。我们目前开发的学具是与高中生物学科知识、原理等相关的具体化的模型，而指导学生在课堂中建模和模型转换又力求使学生实现对客观事物认知的具体化和抽象化实现统一。 经过一年多的协作攻关，我们已经自主开发了若干学具，并已在40多节各级各类教学公开课、研究课中实践应用，受到了专家、师生的好评，我们也从中获得了诸多正反面的感