“双减”政策背景下建模优化生物学课堂教学

【摘

要】“双减”政策在2021年被提出，政策中明确指出教学应该回归本真，要保证学生能够在学校里五育并举全面发展。伴随着“双减”政策的落地，针对性且丰富性的教育教学策略掷地有声，不仅为新时期的学生发展指明了方向，还为新时期的学习方式以及教学模式构建了全新的框架。在这种背景下，通过建模优化生物学课堂教学，不仅能够展现生物学教学中的科学思维，更能促使学生在质疑和解疑中深化知识点学习，在互动和交流中升华知识点学习。在保证生物学教学科学性、合理性的同时减轻学生学习负担，满足学生的多样化需求。【关键词】“双减”政策；生物学课堂；建模优化2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》（以下简称《意见》），8月教育部召开新闻发布会，介绍了中央减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见《意见》明确要求，并将“双减”督导被列为2021年教育督导工作“一号工程”。“双减”政策的出台，在于教育体系本身以及初心的回归，并在整个实施过程中谈体会、谋思想、提建议、促发展，通过多种举措的实施，创新课程思维、加强学科建设、培养学科素养、提升教学成果。“双减”政策背景下通过模型构建对生物学课堂教学进行优化，不仅能够实现学生学习兴趣的提升和自主学习能力的提高，更能够在高效课堂的构建中减轻学生的学习压力和负担，让学生在别样的学习氛围中完成培优补差工作。一、“双减”政策背景下生物学教学中模型构建的意义（一）激发学习兴趣，提升自主学习能力简单来说，建模教学就是将复杂的抽象知识具体化和可视化，进而将事物自身固有的特点进行直观的呈现，保证学生能看得懂、易接纳。建造的模型包含物理模型、概念模型以及数学模型三种，这三种模型有不同的特点和表达形式。初中是生物学教学的启蒙阶段，其中所涵盖的知识点比较抽象，而通过探究和实践的应用，能够保证以丰富的生物学知识为载体在多种自然规律以及现象认识的过程中完成思维方式的挖掘，并实现科学本质的反应。但传统生物学教学中更加注重理论教育，诸多的知识点不仅难以理解且学生很难对其进行灵活的运用。生物学教学中长期的理论教育授课方式较为单一，学生在学习过程中的表现较为被动，很难提起积极的学习兴趣。生物学建模教学方式的使用可以通过实践化的教学方式激发学生的好奇心和求知欲，并在“做中学”“创中学”的过程中体会到生物学的乐趣，实现学生自主学习能力的开发以及思维能力的拓展。而且整个教学过程中通过模型的构建，能够进一步促使学生形成对生物学知识的映射，并逐渐养成独立思考的习惯，让学生在轻松愉快的氛围中对生物学知识进行分析、概括和深化，感受到这种教学方式的魅力。（二）构建高效课堂，减轻学生学习压力学生学习压力加重已经成为一种普遍现象，所以为了有效减轻学生的学习压力，教育部积极推进“双减”政策的实施，并从多方面入手减轻学生课业以及培训负担，合理利用校内外资源完成整个课程体系的优化。但对于教育而言，更多的压力展现在课堂之上，只有学生听得懂，学得轻松，才能在自我认知的过程中体验到学习的成就感和自豪感。在这种情况下，学生不仅会更加努力地学习知识，还能够积极主动地深入学习。整个建模教学的过程中能使抽象的概念具体化、零碎的知识系统化，在实际的操作中提高学生的动手、动脑以及思维能力，真正地实现学生课堂中的主体地位，并且对其学习效果进行全面的检验。而教师在进行教学课堂设计时，通过建模教学的实施，保证整个课堂教学更加科学化和合理化，在积极有效的引导下，满足学生的好奇心和求知欲。這样一来，学生能够通过建模把遇到的麻烦和困难简单化，有效地减少了其学习的压力和疲惫感，真正地实现了向课堂要质量，完成高效教学课堂的打造。（三）培养核心素养，落实培优补差工作“双减”政策的实施不仅在于减轻学生的作业负担和校外培训负担，更在于通过一个全面培育体系的构建促进当代学生综合素质的提高。因此，在生物学教学过程中，要实现学科核心素养的挖掘也要积极推进培优补差工作，在加深对书本知识的理解和运用知识的过程中，真正地让生物学课堂活起来；在保证基本教学质量和教学要求满足的同时，促进学生的全面发展。另外，学生个体之间的差异化在所难免，但通过建模教学的实施，可以确保每位学生都参与到模型建构中，保证学生在讨论和合作的过程中养成核心学科素养，实现思维广阔性和变通性的培育。二、“双减”政策背景下通过建模来优化生物学课堂教学策略（一）聚焦问题情境，激发建模兴趣生物学教学中学生思维的起点是通过问题的提出可以对生物学的概念进行主动构建。传统生物学教学中只是机械地进行知识点的渗透，学生难以实现直观性理解，且其动手实践能力难以得到有效提升。建模优化生物学课堂教学过程中，教师首先要对本节课的重点内容进行梳理和整合，开发出更适合原始情境的建模材料，其次通过问题的抛出，保证学生能够及时发现问题，并激发其建模兴趣，实现问题的主动解决。以人教版七年级下册“人类的起源和发展”为例，该节课程的教学重难点在于人类和类人猿异同点的对比，并在此基础上实现人类是在与自然环境长期斗争中进化而来这一观点的认同。尽管本节课程内容看似较为简单，但学生在对复杂知识点的学习过程中会消耗较多的精力，且观点认同的过程中具有一定的抽象性特征。教师可以通过建模的方式优化教学内容，首先在进行课程引导时向学生抛出人类进化的相关问题，选用生长环境、生产条件以及形态结构的对比图片，引导学生寻找类人猿与人类的本质区别，引导学生自主完成概念模型的构建，利用思维导图或者知识框架、相关的文字、图片以及符号等将人类的起源和发展过程进行直观的表达，并通过贴标签的形式在思维导图或知识框架上进行知识点和概念的渗透，通过循序渐进的引入，在对比观察中论证人类是在与自然环境斗争中逐渐进化而来的这一观点，同时激发学生的学习兴趣，使其能够在主动地参与中进行知识提炼，并为下一节课堂的构建奠定基础。（二）重视科学渗透，引导建模实践对于初中生而言，在进行生物学建模的过程中，需要一种抽象思维的融合，起初掌握生物学知识会有一定的难度。这就要求教师在实际的教学过程中完成由易到难、由浅入深地引导，通过科学的渗透，在模型制作示范的基础上，或者基础框架提供的基础上，让学生能够在自主发现的过程中完成知识体系的构建，进行主动建模。该过程首先要通过多样化的渗透进行引导，例如可以通过小组交流讨论的方式，让学生在合作过程中提取自身观点，并在观点融合的过程中完成模型的构建；通过生活化情境的导入，学生自然地进行知识体系的联想，并主动进行生物学课堂模型的构建；也可以利用信息化教学优势，进行更丰富教学资源的开拓，保证学生在增长见识的同时，突破固有思维限制，增强建模思维能力。以人教版八年级下册“基因在亲子代间的传递”课程为例，本节课程教学内容的重点在于促使学生了解基因位置以及其在亲子代间传递的途径，该节课内容起着承上启下的作用。不过基因类问题理解过程中抽象性较强，但学生对人类的生殖却展现出一定的兴趣，所以在教学过程中可以通过讨论小组的建立，促使学生在进行DNA、染色体等基础知识回顾的过程中展开进一步讨论，并在各种分析图片以及视频资料的辅助下理解性状遗传的本质。可以通过物理模型的构建加深学生的印象和理解。各小组分别准备两个标记“父”“母”的小桶，每个桶中放置若干个乒乓球，乒乓球上标有字母D或d，学生分别在两个桶内抓取乒乓球的过程中会得到不同的基因组合，通过这种建模方式能够模拟遗传过程，并加深对遗传图谱的理解。（三）巩固思维推理，实现能力进阶通过建模优化生物学课堂教学的目标，一方面是能够保证学生通过模型的构建来实现对知识点的理解，另一方面是通过模型的构建解释应用模型，解决各种教学问题。在该过程中，学生首先要能夠初步运用各种文字或图表进行生物学概念的表达；其次要正确地理解生物学建模的内涵，完成准确信息的提取；最后结合所获取的知识进行提升，将其应用在全新的问题情境中，通过模型的构建保证实际问题的解决。而生物学不同于其他学科，展现出的综合性和延展性较强，想要学好生物学必须在相应的拓展实践中提高学生的综合素质，通过严谨的思维推理完成实际的应用。为有效地对生物学课堂教学成果进行检验，在“双减”政策的实施下，学生的课业任务布置应以实践为主，保证学生在积极参与的过程中完成所学知识体系的回顾。例如，课下可以组织一场生物建模大赛，在大赛的举办过程中，以年级组为类别，以小组为参与单位，通过小组长的安排完成各项建模的构建，学生可以自主确立建模主题和建模形式，学生可以联系所学的生物学知识，寻找各种各样的材料如彩泥、彩笔、卡纸以及植物等，经过初步的设计，在协调合作的过程中，利用所搜寻的材料进行生物学模型的构建。通过对参赛作品的比较和评比，能够进一步激发学生对生物学的好奇心和求知欲，让学生体验到生物学的无限乐趣，并感受到通过建模优化生物学课堂教学的魅力。例如，人教版七年级上册的教学内容包括生物和生物圈、生物体的结构层次、生物圈中的绿色植物等内容，所以生物学建模大赛可以选取其中的教学内容进行模型构建，学生可以利用彩泥完成细胞膜、细胞核以及草履虫等动物学模型的制作；可以通过图像或思维导图的绘制方式完成绿色植物通过光合作用制造有