第三节　物理模型

物理模型就是根据相似原理，把真实事物按比例通过缩放形式制成模型，其状态变量和原事物的基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。物理模型通常以实物或图画形式直观地反映认识对象的形态结构或三维结构。高中生物学教材涉及的物理模型有细胞模型、生物膜模型、细胞器模型、动植物有丝分裂和减数分裂中染色体变化模型、DNA的双螺旋结构模型等。

物理模型具有三大基本特点：

第一，对实际对象的模仿和抽象。

第二，体现认识对象系统中的主要因素。

第三，反映主要因素之间的关系。

物理模型从性质上通常分为实物模型和模拟模型两类；从形态上通常分为静态结构模型和动态结构模型，例如真核细胞的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型等属于静态结构模型，教材中学生动手构建的减数分裂中染色体变化模型、血糖调节的模型等属于动态结构模型。美国教育学家杰罗姆·西摩·布鲁纳（Jerome Seymour Bruner）认为，对学习最好的刺激是用选择的材料去模拟或制造模型的兴趣。构建物理模型可以说是一种动手学习过程。学生在动手的过程中能有效地提高自己的学习兴趣，体验到一种自己在亲自参与掌握知识的情景。动手构建物理模型是一种循序渐进的探究历程，能调动学生的多种感官体验，让学生拥有学习的主动权、实践的探究权、个人发展的选择权。