《模型与建模》一书吸纳多元教学法进行生物学建模教学,充盈了建模教学方法论的课堂案例。生物学建模教学能够采用异质性的教学方法,如何做到更加真实、多元化地传递书中尝试性地结合了情境教学、支架式教学、主线教学、论证式教学等多种方式,融通了中西方各类教学方法,进而为实践教学生物学建模课提供了依据。其次,此书在深化生物学建模教学的育人功能方面,丰富了建模教学价值论的别样视角——生物学建模教学具有何种育人价值,应当如何深度开发与转化?书中在深度反思与梳理案例后,为读者提供了建模教学可以达成的关乎学生必备品格与关键能力的培养指导目标。最后,此书在进行生物学建模教学的同时,也传达和表述着建模义理,提供了建模教学本体论的实践解读。此次在阅读《基于模型建构的论证式教学范式》一篇后有如下感悟:
以论证式教学实施模型建构的优势有:1.论证任务可促进学生建模活动的具体化;2.论证要素可助推学生建模认知的条件性;3.论证过程可达成学生建模思维的科学化。立足生物学模型构建的论证式教学不仅要引导学生不唯正确答案论、合理构建可视化模型、呈现论证的思维过程,还需要在教学中设置阶梯性的讨论问题、将推理任务合理分配、培养良好的倾听者(听清楚别人的论证并积极思考),更需要协调混乱的学生讨论环节,适时、适当地改变教师的角色。以“探究细胞膜的流动镶嵌模型”实验课为例,自主创生并实施了模型构建课的论证式教学活动,以期将以论证式教学实施模型建构进行实施,完成教学向纵深方向铺展、知识向深度方向延展、思维向科学方向拓展的目标。
1. 依据情境体验,建构经典模型
教学过程:教师首先依据生活情境分析出模型建构的现象,以学生日常生活经历为启动点:用微针碰触细胞表面时,细胞表面有弹性,可以伸展,用微针插入细胞内,细胞表面的细胞膜被刺破,细胞内的内容物流出,细胞就会死亡。
设计意图:从学生生活经历中寻找鲜明目标,帮助学生发现生活中的生物学现象,引导其产生对解释生物学现象的学习欲望。
2. 质疑驱动变式,建构多维模型
呈现系列科学证据,引导学生构建细胞膜模型:
欧文顿(E.Overton)实验:用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验;丹尼利(J.Danielli)和戴维森(H.Davson)实验:经过细胞表面张力的研究,他们发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的张力。(已知脂滴表面如吸附有蛋白质成分时,表面张力则降低);科学家第一次将膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来,并进行了化学分析。
3. 实践拓展关联,论证检验模型
教学过程:补充资料:戈特和格伦德尔实验:用有机溶剂丙酮从多种生物红细胞膜中提取脂质,将脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,分别检测红细胞表面积和单分子层的面积;罗伯特森(J.D.Robertson)电镜观察结果图;Bar重复E.Gorter和F.Grendel的实验,发现红细胞膜上脂质单层平铺面积不是红细胞面积的2倍,而是1.5倍等。
设计意图:通过资料以及模型材料,借助已建模型开展科学性论证活动。从经验到证据,人木三分地对已构建模型深度追踪,全方位、全过程、全要素地加以取证,使学生尽可能完全独立地处于一个研究者的地位,像科学家那样探求知识,最终实现以有效的生物学模型设计为突破口,不断推进素质教育和新课程向纵深方向发展。
书中提供了作者自身关于生物学建模教学的“尝试”性做法与“点面结合”式思考,这对于同行的实践研究必然具有很大参考价值。纵观全书,着实让人感慨左老师的兢兢业业,以及他多年如一日对生物学建模教学的深入实践与系统反思,方方面面都需要我继续贯彻学习。
