概念模型在高中生物教學(xué)中的有效構(gòu)建

【摘 要】通過(guò)一些教學(xué)課例對(duì)高中生物學(xué)教學(xué)中概念模型教學(xué)模式的定義、構(gòu)建方法、有效構(gòu)建的教學(xué)意義展開(kāi)了論述、對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，創(chuàng)建高效的課堂教學(xué)途徑進(jìn)行了探索。

【關(guān)鍵詞】教學(xué) 概念模型 有效構(gòu)建

模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的事物、現(xiàn)象、過(guò)程或系統(tǒng)的簡(jiǎn)化描述。高中生物學(xué)教學(xué)中構(gòu)建的模型主要有物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型。構(gòu)建模型能有效提高生物學(xué)教學(xué)效率。本文結(jié)合教學(xué)案例詳細(xì)分析概念模型在高中生物學(xué)教學(xué)中的有效構(gòu)建。

一、生物學(xué)教學(xué)中概念模型的定義

概念模型是以圖示、文字、符號(hào)等組成的流程圖形式，對(duì)事物的生命活動(dòng)規(guī)律、機(jī)理進(jìn)行描述、闡明。概念模型包括：中心概念、內(nèi)涵和外延。在新課程生物教材中，概念模型通常以概念圖的形式出現(xiàn)，表達(dá)概念之間的相互關(guān)系，體現(xiàn)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。通過(guò)概念模型的構(gòu)建，有利于對(duì)概念知識(shí)的理解和聯(lián)系。

二、生物學(xué)教學(xué)中概念模型的構(gòu)建

高中生物學(xué)教材中含有很多概念模型構(gòu)建的素材，利用這些素材，發(fā)揮概念模型的優(yōu)勢(shì)，可有效提高高中生物課堂教學(xué)的效率。筆者在教學(xué)實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念模型的常用方法主要有兩種。

（一）“歸納式”方法模式構(gòu)建概念模型

高中生物學(xué)只是比較多而散，每部分含有很多重要概念。這些概念大多是具體概念，一般不能下定義，其本質(zhì)特征是人們?cè)谌粘Ｉ钪兄饾u發(fā)現(xiàn)并歸納，是按生物學(xué)事物的指認(rèn)屬性形成的具有“原型模型”，其外延是獨(dú)一無(wú)二的。例如：人的免疫調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)；細(xì)胞；呼吸；血細(xì)胞等。

在生物學(xué)課堂教學(xué)中，筆者提供具體教學(xué)材料與道具，通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)、觀察、探究，進(jìn)行分析、歸納，概括它們的相同特點(diǎn)來(lái)構(gòu)建概念模型。筆者將此種方法概括為：實(shí)驗(yàn)感知事實(shí)→觀察思索，進(jìn)行探究→概念總結(jié)→構(gòu)建概念模型。

例如，人教版高中生物必修3第二章第一節(jié)第1課時(shí)“中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)組成神經(jīng)系統(tǒng)”的教學(xué)過(guò)程。

1、感知事實(shí)

對(duì)于學(xué)生而言，越直觀越具體的事實(shí)，他們就越容易理解，從而實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變。上課前，老師和學(xué)生共同做一個(gè)“站立高舉書(shū)實(shí)驗(yàn)”，提示學(xué)生：先站直身體，一只手拿著一本書(shū)高舉，然后記錄自己維持這個(gè)姿勢(shì)的起止時(shí)間。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受神經(jīng)對(duì)人的重要性；老師再展示一張圖片，并向?qū)W生提問(wèn)：“為什么即將出生的嬰兒用力擠出產(chǎn)道才能來(lái)到人間？”說(shuō)明人出生就需要神經(jīng)。以這樣一種方式引入新課，讓學(xué)生身臨其境，是為了讓學(xué)生從身心上接受老師對(duì)整節(jié)課的初期呈現(xiàn)。

2、誘導(dǎo)思索，共同探究

分別探究?jī)纱髢?nèi)容：神經(jīng)系統(tǒng)的組成，神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。作為老師，站在思維分析的高度研究和處理教材，將文字、視頻、圖片相結(jié)合，用問(wèn)題將重點(diǎn)知識(shí)串起來(lái)，向?qū)W生展示“神經(jīng)系統(tǒng)”。學(xué)生先仔細(xì)觀看視頻——神經(jīng)系統(tǒng)的組成及各部分功能；再觀察神經(jīng)系統(tǒng)模式圖，搶答各部分的名稱(chēng)，每位學(xué)生寫(xiě)一張神經(jīng)系統(tǒng)組成的圖表；然后再讓學(xué)生閱讀教材、思考、討論，小組內(nèi)解決思考題：

（1）中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要由什么結(jié)構(gòu)組成？它們分別具體有什么作用？如何實(shí)現(xiàn)它的作用？

（2）周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)主要由什么結(jié)構(gòu)組成？

（3）你了解植物人嗎？

在分別解決問(wèn)題的基礎(chǔ)上，筆者即時(shí)出示幾張病歷圖片共同探究。病例一：大腦部分損傷則一側(cè)肢體不能活動(dòng)；病例二：脊髓損傷則下肢喪失運(yùn)動(dòng)功能，大小便失禁；病例三：神經(jīng)損傷則出現(xiàn)麻木和疼痛癥狀；病例四：大腦視區(qū)損傷則失明。說(shuō)明腦與四肢、內(nèi)臟、眼、脊髓與四肢之間都有神經(jīng)聯(lián)系。

3、概括、歸納

老師引導(dǎo)學(xué)生透徹地分析、探究這一進(jìn)程促進(jìn)了學(xué)生思維的發(fā)展。由此學(xué)生便在腦中形成了知識(shí)鏈、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，就能較容易地歸納神經(jīng)系統(tǒng)的組成，神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。

4、構(gòu)建概念模型

在對(duì)“神經(jīng)系統(tǒng)”這一概念有良好的理解基礎(chǔ)，在對(duì)多種實(shí)事進(jìn)行比較、探索、歸納概括的基礎(chǔ)上，大多數(shù)學(xué)生能構(gòu)建簡(jiǎn)單、形象的概念模型，如圖1：

（二）“多輪教學(xué)”方法模式構(gòu)建概念模型

高中生物學(xué)教材中的概念有一部分是抽象概念，這類(lèi)概念基本上直接給出了定義，反映事物的某種屬性或事物與事物之間某種關(guān)系，其外延大，內(nèi)涵小。例如“呼吸作用”“光合作用”“神經(jīng)調(diào)節(jié)”等。

“多輪教學(xué)”基本教學(xué)流程為：初識(shí)新課知識(shí)結(jié)構(gòu)→檢視原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)→打破原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)→建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)→鞏固新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。筆者借鑒“多輪教學(xué)模式”，結(jié)合高中生物課堂教學(xué)實(shí)踐，將這種構(gòu)建概念模型的方法總結(jié)為：創(chuàng)設(shè)探究情境→構(gòu)建概念模型→深化、應(yīng)用與拓展。

1、創(chuàng)設(shè)探究情境

上課前，用視頻展現(xiàn)蒸制饅頭與釀制酒醅的基本過(guò)程，并設(shè)問(wèn)蒸制饅頭與釀制酒醅的過(guò)程與酵母菌的細(xì)胞呼吸有什么關(guān)系？細(xì)胞呼吸是怎樣進(jìn)行的？

2、構(gòu)建概念模型

教師指導(dǎo)學(xué)生先看教材第92頁(yè)“實(shí)驗(yàn)參考案例”，再讓學(xué)生設(shè)計(jì)與繪制實(shí)驗(yàn)過(guò)程，講解實(shí)驗(yàn)進(jìn)程；師生共同引出“細(xì)胞呼吸”的概念；讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻。小組合作討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果：推測(cè)細(xì)胞呼吸的反應(yīng)方程式，并表達(dá)論述。教師再用課件出示人、乳酸菌等不同生物的呼吸過(guò)程圖解，組織學(xué)生小組內(nèi)分析不同生物的細(xì)胞呼吸與氧氣的關(guān)系、各種生物細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所、產(chǎn)物，最后學(xué)生將這些概念進(jìn)行排列，將知識(shí)系統(tǒng)化后構(gòu)建概念模型。

三、生物學(xué)教學(xué)中概念模型構(gòu)建的教學(xué)價(jià)值

有效構(gòu)建概念模型有重要意義：能使學(xué)生充分參與到知識(shí)的探究與提煉過(guò)程中來(lái)，從而整合出新知識(shí)，建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到遷移知識(shí)的目的；又能使學(xué)生充分體會(huì)到概念本身是抽象的、無(wú)趣的，但對(duì)概念的理解可以是生動(dòng)的、有趣的。教學(xué)實(shí)踐表明，概念模型的構(gòu)建過(guò)程為學(xué)生提供了充滿探索與交流的活動(dòng)平臺(tái)，能幫助學(xué)生學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法，這就是一個(gè)科學(xué)探究的過(guò)程，因此在生物學(xué)教學(xué)的不同課型中都起到了事半功倍的效果。

綜上所述，生物學(xué)教學(xué)中有效構(gòu)建概念模型能發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是創(chuàng)建高效生物學(xué)課堂的有效途徑之一。

參考文獻(xiàn)

[1]徐洪林，劉恩山.生物學(xué)教學(xué)中引入概念圖策略的實(shí)驗(yàn)研究.生物學(xué)通報(bào)，2003，（3）.

[2]林國(guó)棟.模型方法：信息技術(shù)與生物教學(xué)的整合點(diǎn).生物教育學(xué)，2004，29（3）：26.

[3]胡繼飛.創(chuàng)新生物教學(xué)方式.北京：高等教育出版社，2008：50.

[4]潘向利.試論模型在高中生物學(xué)教學(xué)中的作用.中學(xué)生物學(xué)，2007，23（7）：20.