建构模型概述

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概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的，有的借助于具体的、形象化的实物，有的则以抽象化的形式表现出来。也就是说，模型是出于某一目的，对原型进行概括性的、简化性的描述，它没有包括原型的所有特征，但是能反映出原型的本质特征。

模型建构是指利用生活中的材料、工具或者各种符号、文字、方程式等，把抽象或不易观测的事物概括描述出来的一种活动。在生物学教学中，模型建构就是指用一定的物质形式或思维形式构建生物模型，使得生物事实直观化、简单化，帮助学生理解和构建概念，也为学生认识事物提供新的思路和方法。

模型的形式很多，主要包括物理模型、概念模型、数学模型三种模型。

1物理模型、概念模型和数学模型

物理模型是指以实物或者图画的形式，直观地表达认识对象的特征的模型。它最显著的特点是先将难以直接观测的结构或过程简化，把握其本质特征，按照一定的比例放大或缩小，将这些特征通过物理模型形象化、直观化表达，如真核细胞三维结构模型、减数分裂中染色体变化的模型、DNA双螺旋结构模型等。

概念模型是指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型，主要有流程图模型和概念图模型两种类型。流程图模型主要表示的是生物过程的先后顺序。概念图则是表示概念与概念之间的关系，将不同知识联系起来，形成知识网络。概念模型用途广泛，特别是概念图模型在生物教学中有着重要的作用，在生物教学内容的每一章节都可以用概念图来表示，的它可以厘清知识间的内在联系，构建完整的知识体系，有利于学生的理解。

数学模型是指用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及內在联系的数学表达式，它可以描述生命现象，用逻辑推理、运算、求解等来研究生命现象、解决生物学问题。数学模型可以将生物中的实际问题用数学的方式表现出来，运用数学知识结合生物规律揭示事物的本质特征。如种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线，酶活性受温度和pH的影响关系图，种群密度的计算等，都是运用了数学模型。

2建构模型的基本步骤

建构模型一般包含五个步骤，分别为建模对象（原型）分析、模型准备、建构模型、模型检验与完善、模型运用。下面以¨尝试制作真核细胞的三维结构模型”为例，说明建构模型的五个步骤

①建模对象（原型）分析。建构模型的首要任务就是充分了解、分析研究对象（原型），从原型的结构、形态、功能等方面出发，提炼出它的本质特征和重要因素。在制作真核细胞的三维结构模型前，应该对真核细胞的结构有充分的了解，明确各个细胞结构的性质、体积、数量、分布等问题。

②模型准备。在对原型有充分了解的基础上，根据相似、简易、实用的原则，选择合适的材料和合适的方法，制订出完善的方案，形成初步建模的预设，并分配好工作任务。在制作真核细胞的三维结构模型中，学生根据原型的本质特征，结合自身的兴趣爱好，利用橡皮泥、废旧物品、常见生活用品等材料，选择出适合制作细胞结构的用品，在小组合作的基础上，制定模型制作的方案，分工合作。

③建构模型。在构建模型的过程中，学生应遵循先框架后细节、先简后繁、先大后小、由表及里的原则，按照各个元素制作的先后次序进行制作。同时，学生要明确模型的整体制作过程以及各个成员的任务分工，通过团结互助，共同完成模型的建构。教师在此过程中也要关注学生的动态，适时给予引导性的指导

④模型检验与完善。建构模型完成后，要即时进行检验，才能让学生对自身制作的不足有所了解，促进学生的进一步完善。检验模型的基本原则是要保证模型的科学性和准确性，其次才是美观和创新性。在制作真核细胞的三维结构模型中，各小组先进行自我检验和评价，再进行小组间的互相检查和评价，最后进行教师的检查和评价，找出模型的不足，进行修正和完善。在此过程中，要鼓励学生积极发现问题，进一步锻炼和培养学生的综合能力

⑤模型运用。模型运用是指将在模型建构过程中掌握的生物学知识运用到生物学学习中。

模型建构的本质意义就是为了让学生理解抽象的、不易观察的事物，主动建构科学概念。在制作真核细胞的三维结构模型中，通过细胞模型的建构，将感性认识和理性认识结合起来，有助于学生对真核细胞结构和功能的理解，建立相应的知识框架。

3建模的意义

许多生物学教学内容的开展离不开模型建构方法的帮助。总的来说，通过构建模型的方法进行教学，能够加深学生对生物学基本概念、基本原理的理解，并有助于学生掌握生物学基本技能，帮助学生构建正确的知识体系，培养学生的创新精神，提高观察分析、实验探究等综合能力。