二、实践模式
（一）模型构建的情景体验式教学实施环节
“模型构建”作为一种通过构思与建构呈现科学思维进阶的教学模式，重点应着眼于学生对学习内容的深刻理解和学科核心素养的深度探究。以模型构建为主题的情景体验式教学，其实施程序是：构建学习共同体，鼓励探究发现；创设模型构建情景，促进体验生成；修正模型构建，汇报交流分享。此3个环节呈递进式演化，前者是后者的基础，后者又是前者的延伸。
1.构建学习共同体，鼓励探究发现
所谓学习共同体就是根据学生的兴趣与喜好，自发性组建的学习小组。这种民主式的自我组建模式，能充分凝聚每个团队亟须解决的问题，以及应需承担的责任与担当。这种自我凝结的责任与担当，会深层次地凝聚彼此间的信任与支持，真正形成意志坚定、目标专一的学习发展共同体。新课标在“实施建议”中倡导以探究为特点的教学不仅会直接影响核心素养中“科学思维”“科学探究”的落实，也会间接影响另外两个核心素养的达成。所以，以学习共同体为学习单元，在探寻和解决实际问题的过程中，应以初次情景体验获取的浅层次知识为基础，深入钻研和思索其内涵与外延，为学生的自主性探究提供可深度追寻的路径。其间，教师可以依托模型构建活动，将全班分成4～5个学习共同体，每个学习共同体既可集中研究同一主题，也可仅作为某一主题的特定方面。在引领学习共同体开展活动的措施上，可通过抽签的方式来决定子活动的落实，学习共同体中的每位学生甚至可以专攻某一特定的二级子主题，进行研究和探究，扩展和深化“体验”过程。教师在构建情景体验式活动教学时，一方面要充分考虑学生的认知层级，要融合学生的生活领悟，争取实现知识与活动的零隔阂、情感与价值观的零分歧；另一方面仍需要严格遵守科学原则和实施规范，以便做到有章可循。
2.创设模型构建情景，促进体验生成
情景一般指通过符号、工具、信息等与人之间建立起来的一种氛围，该氛围的建立要避免活动的形式化和娱乐化。模型构建活动教学的情景设置，是以模型构建的可视化或可操作化为核心内容，驱动教学目标、教学内容以“模型构建”为情景体验的形式展开落实。模型构建情景式教学的动力是探究，模型构建情景式教学的核心是体悟。具体解释就是模型构建情景式教学要由浅入深、由点到面、由表及里地让学生从感性体验中达成理性思考，从表观刺激中完成知识构建。在开展模型构建情景式体验教学时，一方面营造一种引导、接纳、尊重、信任、平等的氛围，才能使学生在良性的格局中主动参与、自主发现、手脑并用、收获启迪；另一方面尽量以小组为活动单位，完善成员间的互助互信，突显活动的张力与感染力，才能勾勒和烘托出积极向上的学术氛围。
3.修正模型构建，汇报交流分享
新课标在“学科核心素养水平划分”中强调，针对特定情景提出可探究的生物学问题或生物工程需求；运用多种方法如实记录，创造性地运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并开展交流。在模型构建的情景式教学过程中，学习共同体的探究过程既是一个实践与理论并存，知识与认知共建的递进过程，也是一个从模糊到清晰、从浅显到深入的曲式进程。模型构建是分析解决问题的可视化“心理结构”，是模块化的知识，也是解决问题的思维公式。在构建完成一个模型之后，学生仍需要通过应用它去有意强化模型化思维，由已知推未知，理解现象中所蕴含的趋势，把复杂问题简单化，预估模型在真实情境中蕴含的“隐形信息”，并预测未来。因此，在借助模型构建实现教学任务时，教师要组织每个学习共同体将探究的结果通过分类、提炼、加工，形成成果以便分享、交流。这样做一方面有助于从科学本质的视角，帮助学生了解科学知识产生的特点、辅助学生建立生物学的生命观念；另一方面深化了自然科学的特点，并以此来提高学生辨别现实生活中的科学和非科学，促进其科学素养的达成。
（二）模型构建的情景体验式教学案例呈现
新课标在“课程内容要求”中明确指出，“核酸是遗传信息的携带者”的教学重点应为“概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子”。基于新课标的明确要求，本节教学内容就可以连贯成3个部分，即核苷酸→核苷酸链→储存与传递遗传信息的大分子。在内容设计上，教师应从学生的知识基础、心理特点和认知规律出发，针对高中生的思维特点、兴趣指向和接受能力，寻找解决途径。在内容设计上，教师要敢于把课堂教学与模型构建活动有机结合起来，注重学生的个性与兴趣，发展其特长、开发其智力、培养其能力。模型构建作为一种能直观呈现“形神合一”的科学思维方式，能促进学生从表面“形”的观察，得出本质“神”的精髓。
根据以上对情景教学含义的分析和模型构建情景教学的实践模式陈述，下面以高中新教材生物必修一中的“核酸是遗传信息的携带者”一节教学内容为例，从模型构建的视角展示和呈现情景教学的全过程。
1.构建“核苷酸”类比模型的情景体验
类比模型就是借用类似形象或过程但不是建立在分析现象与机理认识基础上的模型，通俗地讲，类比模型就是基于相似属性，用人们熟悉的事物类比和表征不熟悉的事物。“核苷酸”类比模型的情景教学简述如下。
第一步，首先，教师展示腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的化学结构式，引导学生仔细观察两个核苷酸的化学结构式。启发学生，对于如此烦琐的化学分子结构式，现阶段还缺乏相应化学知识的我们，应如何避开这些化学知识，简单地将核苷酸的结构式表达出来？（如果此过程学生沉默时间比较长，教师可建议学生联系相关几何图形）。然后，通过各学习共同体的共同讨论，最后决定将核苷酸中的磷酸用圆替代，脱氧核糖和核糖用五边形替代，腺嘌呤用长方形替代。最后，学生根据自己的想象、理解和推测，可以分别用纸片或纸板等剪出相应的图形，并用胶水相粘接，如图2-4-32所示。
图2-4-32 核苷酸结构简式模型
第二步，首先，教师展示腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核糖核苷酸的化学结构式和推导出的核苷酸结构简式，引导学生思考核苷酸中的五碳糖有几种？启发学生，如何在核苷酸结构简式的基础上，突出脱氧核糖和核糖？然后，通过各学习共同体的讨论交流，一致同意为了突出核苷酸中五碳糖的种类，在五边形的2号碳上画个“OH”，表示“2号碳上的氧没有脱去”，即为核糖；在五边形的2号碳上画个“H”，表示“2号碳上的氧已经脱去”，即为脱氧核糖。最后，学生根据自己的理解和归纳，可以分别用铅字笔在自己制作的纸质五边形的相应位置写上“OH”和“H”，如图2-4-33所示。
图2-4-33 核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸结构的特殊标记
第三步，首先，教师展示腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）5种碱基，引导学生思考核苷酸的种类。然后，启发学生，通常情况下，DNA特有的碱基是T，RNA特有碱基是U，帮助学生删除因为数学思维而多出的2种核苷酸。最后，学生根据自己的理解，以及教师的提示，分别连接出8种核苷酸粘黏在白板上，并在边上分别写上各自的名称，如图2-4-34所示。
图2-4-34 核苷酸的种类
2.构建“核苷酸链”类比模型的情景体验
教学过程：首先，教师根据学生在白板上展示的一排脱氧核糖核苷酸，以及另一排核糖核苷酸，引导学生思考如何连接成脱氧核糖核苷酸链和核糖核苷酸链？启发学生，核苷酸和核苷酸之间任意连接方式有几种呢？这些任意的连接方式中，哪一种是与事实相吻合的？然后，每个学习共同体根据团队的讨论形成共识，用红笔分别将一个核苷酸中五碳糖的3号碳与另一个核苷酸中的磷酸相连。此时，教师可提示学生连接的键俗称为“磷酸二酯键”，如图2-4-35所示。最后，教师总结：一般情况下，DNA是由两条脱氧核糖核苷酸链组成的，RNA是由一条核糖核苷酸链组成的。
图2-4-35 核苷酸链结构模型
注：虚线代表学生连接的化学键。
3.构建“储存和传递遗传信息的大分子”类比模型的情景体验
教学过程：首先，教师根据学生在白板上展示的一排脱氧核糖核苷酸（为了方便排序，可以用4个），引导学生思考连接成的脱氧核糖核苷酸链有几种？启发学生，能否利用数学概率思维，最终形成一种概率模型？然后，每个学习共同体根据教师提示，进行讨论、亲手排序，最终形成共识，得出概率模型，如图2-4-36所示。最后，教师总结：核苷酸构成的大分子中，核苷酸（即碱基）的排列顺序代表着核酸中蕴藏着的遗传信息。
图2-4-36 核酸中遗传信息计算的概念模型