物理模型教学法在高中生物教学中应用的效果评价

    张丹?俞秋锦

    

    

    摘 要：以人教版高中生物必修一为研究材料，通过模型构建教学，让学生在“做”中学，逐步形成知识框架，达到教学目标，提高考试成绩，提升学习兴趣。

    关键词：物理模型构建教学;合作探究;教学效果评价

    DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.240

    《普通高中生物学课程标准（2017年版）》高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习的过程是主动参与的过程，通过探究性活动或完成工程学任务，养成科学思维的习惯[1]。在逐步发展科学思维的方法中，模型与构模是一种很重要的方法[2]。

    目前，高中生物教学模式多以多媒体为主，而多数学生不能真正理解多媒体图片展示的平面信息。此外教师在讲解过程中切换较快，造成部分学生在教学中“跟不上”，因此理解起来有一定难度[3]。

    本研究所选高中是一所艺术特色高中，其知识基础薄弱，对各科学习兴趣普遍不高，但是艺术生天生好动活泼，大多具有较强美学鉴赏能力和空间设计能力，还要求有一定的创新能力，这点和模型构建理念相吻合[4]。文章旨在探讨课堂上建构模型和应用模型教学法进行教学，通过问卷调查结合考试评价对高中生学习生物的效果进行评价。

    1 研究对象和方法

    1.1 对象

    本次研究随机选取艺术特色高中两个班级，实验组：多以物理模型教学为主;对照组：以常规多媒体教学为主。两组学生分班考试成绩差异较小，前测的摸底考试也是差异不显著。在文化基础上具有可比性。

    1.2 方法

    1）研究方法。（1）问卷调查法。我们编制了目前所采用的高中生物教学模式调查问卷，通过问卷了解学生对本科目教学形式的看法。（2）试卷测评法。本次研究评估试卷均采用全校统一编制命题试卷，检测公平公正，成绩可信度高。（3）教学形式：对照班：采用多媒体常规教学。实验班：需组建学习小组，课前预习课本，以小组合作形式进行模型设计、展示及讲解。

    2）教学效果评价形式。考试分为前测考试、后测考试及专题考试，题型包括选择题与填空题。统计学分析：采用SPSS 21.0软件进行分析。计量资料采用均数±标准差描述，采用t检验。计数资料采用χ2检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

    2 过程

    2.1 模型建构过程

    对于每次上课所用模型的选择和相关模型的建构过程，我们也是按照一定的顺序来进行的，主要依据下面几点原则和步骤进行。

    1）明确知识点，确定原型，形成初步设计方案。2）搜集准备材料。依据设定的模型方案和设计原则，制作材料。3）构建模型。以小组为单位在课堂或课后完成模型的构建。4）展示描述模型。分组展示描述制作模型的选材、过程及对模型的说明。5）评价模型。生生评价、师生评价。6）完善模型。综合意见整改完善模型，形成本组作品。7）具有代表性的模型的重复应用。

    2.2 研究过程

    本次研究先通过问卷调查方法，然后根据调查结果，综合各方面因素选择研究对象，对高中生物教材必修一的内容进行梳理，对实验班级采用物理模型构建教学，班级以小组合作的形式进行构建活动，对照班以多媒体教学为主。最后通过后测问卷调查和统一编制试卷测评，了解学生的学习情况以及学生对生物教学和学习的感受的，分析归纳原因，得到结论。

    3 研究结果

    1）目前高中生物教学形式调查。结果表明73.8%的学生认为目前采用的教学形式为多媒体教学，仅有26.2%的学生认为参与过物理模型教学。

    2）实验班与对照班在考试中的对比。前测试卷为学生升入高中后第一次统一命题摸底考试，可以为本研究选取对象提供成绩参照。结果分析看出这次考试成绩比较平均，两者无统计学意义（P>0.05），差异不显著。在实验班进行模型教学方式一段时间后，选取统一命题的期中考试成绩进行对比，两班的成绩具有统计学意义，差异较显著（0.01<P<0.05）。而在模型教学深入进行的基础上，选取了期末考试成绩进行比较，表中数据显示两者差异极显著（P<0.01），而且实验班平均成绩更高，见表1。此时，模型教学显示出了较大的教学优势。在两次后测中间，我们进行了图形专题训练考试。结果显示，两班均分差异极其显著（P<0.01），表明实验班对分析图形专题更具有优势。而图形类题目恰恰是生物中的重点题型。

    3）实验班与对照班在生物教学中效果评价。对比两班班级成员前测和后测的问卷答案，经过统计学分析后看出，实验班在解决图形填空题的能力、难点知识能力、学习内动力、合作探究能力、增强学习兴趣方面差异极显著（P<0.01），在提高学习成绩方面差异显著（0.05<P0.05）。

    4 结论

    1）通过模型教学法可以提高学生学习成绩。模型教学可明显提高学生的学习成绩，并且考试的及格率也大幅上升。这说明此教学方法得到了大部分同学的认可。其实质是学生学习兴趣提高了，解题思维也得到了同步发展与训练。

    2）模型教学突出以学生为主，提高主观能动性。每一次模型构建活动都要求学生先预习教材内容，通过导学问题，小组分工及合作设计模型。这样给予每位成员具体任务，挖掘每位成员的创造潜能，培养其合作探究能力。

    3）形式多样的模型与评价方式，激发学习内动力。本次研究所建构的模型并不是单一的，每次学习内容及使用材料都有所不同，不断变换构建活动目标，让学生获得新鲜感，不断挑战自我，同时创建过程也体现了创新能力。此外教师在课堂上可采用不同的评价方法，如讲解能力，动手能力，组织能力等更客观地评价学生。

    综上所述，模型教学使得实验班在提高学习兴趣、增强主观能动性、提高学习成绩等方面都与对照班产生了差异，并且实验班各方面能力都高于对照班，因此，基于模型教学法能够有效地提高高中生学习生物效果。

    参考文献

    [1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

    [2]官仕坤.對高中生物模型教学的几点思考[J].中学生物教学，2018（04）：37-38.

    [3]刘闻川，丁晴.利用几种不同材料制作物理模型的实践与反思[J].生物学通报，2018，53（04）：37-39.

    [4]杨泓.纸质模具在高中生物教学中的应用研究[D].云南师范大学，2018.