1．模型的概念和种类
必修1教材对模型的定义是：“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达”。《美国国家科学教育标准》中的表述是：“模型是与真实物体、单一事件或一类事物对应的而且具有解释力的试探性体系或结构。关于模型的形式或种类，不同论著中的说法有所相同。人教版新教材中所说的三种模型的含义如下：物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型，如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型等；概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型，如对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等；数学模型是指用来描述一个系统或它的性质的数学形式，如“J”型种群增长的数学模型Nt=N0λt。应该指出，物理模型既包括静态的结构模型，如真核细胞的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型等；又包括动态的过程模型，如教材中学生动手构建的减数分裂中染色体变化的模型、血糖调节的模型等。
２.模型的构建和重建
我们在课本上可以看到许多模型构建的具体实例，如尝试制作真核细胞的三维结构模型，利用废旧物品制作生物膜模型，建立动态的血糖调节的模型，培养液中酵母菌种群数量的变化模型等。通过具体的构建体验，可以加深对模型特点的认识，理解模型在反映事物或过程方面的简化和直观性。下面是笔者在细胞呼吸部分复习呼吸方式判断时，与学生一起构建的有氧呼吸和无氧呼吸同时进行时，两者比例关系的数学模型：
生物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，假设两者氧化分解葡萄糖为M，释放的总能量为QkJ，则有：
型的进一步分析和重建，以加强学生对相关模型的认知能力。以种群数量变化曲线为例，课本上的数学模型是反映种群数量随时间的变化特点（左上图）。在重建模型时可以考虑将种群数量改为种群数量增长率，就可以分析得出右上图所示的数学模型。
３.模型间的转换
采用不同的模型来简化特定生物学问题，帮助学生深刻认识问题的变化规律和实质，是非常有效的一种表达手段。利用模型间的转换来考察学生对相关生物学问题的认识水平，也越来越频繁地出现在高考试题中。
模型的特点就是以简化和直观的形式来显示复杂事物或过程。数学模型和物理模型都是通过图解的形式将事物的特点或变化规律勾画出来，也都能够定性和定量地准确描述。但是，数学模型在定量描述上更加直观；而物理模型则在定性描述上更加形象。概念模型由于是文字性高度的概括和归纳，可以很好地帮助我们全面理解相关问题的实质。例如在细胞呼吸的概念中（指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。），点明了关于细胞呼吸的反应物，反应场所，反应性质，反应产物，能量变化等特点。培养学生进行必要的模型构建、分析和重建，以及尝试进行同一模型不同表达形式或不同模型间的转换，无疑是加强学生科学素养的有效手段。在教学中，如果能够较好地结合课本上各种模型的讲解，有目的的进行模型构建分析、重建和转换专题训练，学生完全可以掌握通过模型构建解决实际问题的科学探究方法。
