摘要：高中生物知识种类繁多且较为抽象，学生学习、理解的难度较大。模型构建应用于生物教学可以降低学生理解的门槛，解决学生知识上的缺陷，提升生物复习教学的效果。光合作用与呼吸作用同是高考命题的重点内容，两者相互区分却也有着密切的联系，本文以光合作用与细胞呼吸的综合运用为例，探讨模型构建法在高中生物教学中的具体应用。
关键词：模型建构；高中生物；教学设计；
在生物教学之中采用模型构建法是提升学生核心素养的有效手段，其包含“建构-评价-运用”三大环节，对于树立学生的课堂主体地位有着重要的帮助，可以在学生自主探究性学习的基础上，培育学生的科学探究能力，帮助学生树立辩证的生命观念。
一、学情分析与教学设计思路
光合作用与呼吸作用均是高考命题的重点，同时也是学生学习的难点。处于高三复习阶段的学生虽然已在高一阶段分别学习过光合作用与呼吸作用，但因为知识难度较大，学生在概念的理解与流程的分析上还存在着不少的问题。借助于模型建构法，笔者带领学生重新梳理净光合作用、饱和点、补偿点等一系列生物学概念，使得学生在深入理解植物细胞光合作用与呼吸作用物质、能量、信息层面联系的基础上，掌握使用模型来进行解题的技巧与方法，发展学生的科学思辨能力。
二、教学流程设计
（一）模型构建，带领学生回忆知识重点
这一环节的教学设计是为了是学生回忆自己学习过的相关知识，其核心要义是“创设情境，感知问题”。笔者会首先在大屏幕上给出植物叶肉细胞的物理图示，突出其中的线粒体与叶绿体两种细胞器，让学生结成小组一同讨论叶肉细胞内气体交换的过程。之后以小组为单位，一同使用箭头与字母来画出具体的示意图。笔者还会在黑板上给出一个空白的坐标轴，安排学生以光照强度和光合速率为横纵坐标，画出两者的关系图示，并且表标明补偿点与饱和点等生物学概念。
学生首先从较为直观的物理模型入手，与自己的同伴一起尝试梳理光合与呼吸之间的物质与能量关系。在学生重新回忆了学习过的内容之后，笔者带领学生将注意力转移到坐标轴的建构上来，使得学生在数学模型之中更加深入的理解两种细胞代谢活动之间的关系。并且，笔者特意设定了一个带有一定开放性的数学模型结构，学生既可以绘制真光合作用与光照强度之间的关系曲线，也可以绘制净光合作用的曲线图。在小组交流的过程之中，学生们可以看到他人所绘制的曲线，进而自然地对两者之间的不同进行分析与对比，可以很好地提升学生对于这部分知识的辨析理解，解决常出现的概念混淆的问题。
（二）模型评价，激发学生思维，发展学生素养
传统的模型教学由教师给出模型，学生们负责学习与评价，但在本节课的教学设计之中，由学生根据教师的引导自主地建构出了物理与数学两种模型，这一过程多与学生的思维发育有着重要的帮助。在小组讨论结束之后，笔者会安排各个小组的代表走上讲台，向大家分享自己小组讨论的结果，由其他小组对结果进行教学评价。整个过程之中，学生的主体地位充分的彰显，笔者则在其中扮演一个“点拨者”的角色，在同学们出现知识上的争论时，对大家进行适当的引导。再分组展示过后，笔者会在大屏幕上给出一个待完善的不同指标下净光合作用量、总光合作用量和呼吸作用量的判定表格，让学生们结合之前的讨论自主的完成表格的内容。
课上模型的建构与评价过程是一个学生自主思考、自主探索的过程。这个过程可以产生许多生成性的问题，在学生自主发现、自主解决这些问题的过程之中，学生的综合素养会得到显著的提升。之后设计的表格完善过程，其实是一个语言转化的过程，使得学生将之前所建构的数学图形语言转化为生物学语言。在这个过程之中，学生实现了对于生物概念与流程的多维度思考，很好地起到
（三）模型应用，进阶提升的过程之中实现关键能力的培养
模型运用的过程是一个进阶的过程，其核心任务是“示范指导，归纳提升”。在模型运用的过程之中，教学的重点逐渐从“知识学习”转变为“题目练习”，学生逐步获得了使用所学习的知识来处理高考应用题的能力。在这一阶段的学习之中，笔者会给出“自然环境下的光合作用曲线图”（横纵坐标为时间与二氧化碳释放\吸收速率）、“密闭环境下的光合作用曲线图”（横纵坐标为时间与二氧化碳浓度）。这两张曲线图与学生之前自主绘制的坐标图有着密切的联系，是其的进阶升级版。笔者会首先带领学生以“轴-点-线”的路径分析自然环境下的曲线图，之后让学生们采用同样的流程自主分析密闭环境下空气之中二氧化碳浓度的变化情况，分析其中起点、拐点、极值点的生物学含义，将其与自己之前绘制的图形进行对比，找出两者的对应关系。这个过程之中，学生的抽象认知能力进一步发育，对于光合与呼吸所涉及到的基础概念有了进一步地理解，基本具备了处理高考之中相关试题的能力。
结语：模型建构、评与应用的设计步步进阶，帮助学生回忆了之前所学习的知识的同时，很好地提升了学生对于光合与呼吸过程的综合性理解，在发展了学生生物学素养的基础上，很好地实现了复习课的教学设计目标。
参考文献：
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