摘要
随着新课程改革的推进，普通高中生物学课程标准中明确提出要大力发展学生的生物学学科核心素养，其中强调对学生建模方法的掌握和运用。同时建构模型作为高中生物学新课标提倡的探究性教学中的一个重要活动内容，不仅可以帮助学生了解和掌握知识，让他们真正地融入到生物学实践环节中，还可培养学生的科学思维、创新创造以及合作交流能力。高中生物学作为高中阶段一门重要的课程，课程中较多知识内容比较微观或抽象，导致学生在理解上存在一定的难度，因此在教学实践中，教师若采用合适的物理模型，可以增强对学生的感官以及信息刺激，使抽象的知识直观化、简单化，从而便于学生理解和掌握。 本研究通过文献法、问卷调查法和实践研究法，随机抽取贵阳市9所高中学校的29名生物学教师和乌当中学高一年级340名学生为调查对象，通过问卷调查，全面了解建构物理模型在高中生物学教学中的应用现状。同时选取贵阳乌当中学高一年级两个平行班作为实践教学对象，其中对照班采用常规的教学方式，而实验班采用物理模型建构的方式进行教学。实践教学结束后，对实验班和对照班以及实验班实践前后学生的生物学成绩、创新创造能力和生物学学习兴趣进行前后测分析，客观评价运用物理模型建构的方式进行教学对学生学习成绩、创新创造能力和学习兴趣的影响效果。 通过对教师和学生问卷调查，结果显示：教师对物理模型的应用频率较高，但使用环节较为单一，主要表现在93.10%的教师在生物学教学过程中会使用建构物理模型的方式进行教学，且高达82.76%的教师是在新课中重难点知识的讲解时建构物理模型。通过调查有51.72%的教师认为课时紧张是导致他们无法建构物理模型的主要原因，同时教师在专业培训中的参与程度低，专业技能有所欠缺，主要表现在44.83%的教师从未参加物理模型建构的培训学习。通过对学生的调查表明，有65.44%的学生知道物理模型，但对物理模型的了解不够深入，高达91.74%的学生认为在自主建构物理模型时存在一定的困难，同时学生对教师采用物理模型建构的方式进行教学持支持态度，98.16%的学生希望教师能够运用建构物理模型的方式进行教学。 通过应用建构物理模型的实践教学，结果显示：实验班和对照班的创新创造能力和生物学学习兴趣的后测平均成绩分别为117.75分、110.38分和21.36分、19.16分，经T检验，P值分别为0.022和0.024，其P值均小于0.05，表明两个班在创新创造能力和学习兴趣上均存在显著性差异，且实验班的创新创造能力和学习兴趣均高于对照班。而实验班实践前后的创新创造能力和学习兴趣的平均成绩分别为111.60分、117.75分和18.76分、21.36分，经T检验，P值分别为0.037和0.015，其P值均小于0.05，表明实验班实践前后在创新创造能力和学习兴趣上均存在显著性差异，且实践后的创新创造能力和学习兴趣均高于实践前。同时对两个班的生物学成绩进行后测分析，其后测平均成绩分别为62.81分和59.84分，经T检验P=0.062＞0.05，说明两个平行班的生物学成绩无显著差异，表明采用物理模型建构的方式进行教学对学生生物学成绩的影响效果不明显，但有利于提升学生的创新创造能力和生物学学习兴趣。 综上所述，在高中生物学教学中应用建构物理模型的方式进行教学，在短时间内虽然不能提升学生的生物学成绩，但学生的创新创造能力以及学习兴趣得到了一定程度的提高，同时也有利于提升学生们的科学探究能力，促使他们在今后的学习中养成良好的学习习惯，从而真正实现对学生生物学学科核心素养的培养。
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