概念模型教學(xué)在高三生物復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

楊秋乒

（同安第一中學(xué)，福建 廈門 361100）

新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出概念是生物學(xué)科的主干組成，要重視概念的建構(gòu)，對學(xué)生核心素養(yǎng)的形成起著至關(guān)重要作用。高三生物復(fù)習(xí)課運(yùn)用概念模型教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心概念進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，提高復(fù)習(xí)課的有效性。概念模型是為了某一應(yīng)用目的，運(yùn)用圖示、文字、符號等要素形成流程圖形式描述、闡明生物生命活動(dòng)的規(guī)律與機(jī)理，對真實(shí)世界系統(tǒng)信息進(jìn)行的抽象和簡化。人教版高中生物教材中提供豐富的概念模型實(shí)例，例如，光合作用與呼吸作用的過程圖解，達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說解釋模型等。利用概念模型挖掘課本的教材資源，可以幫助學(xué)生回憶、再現(xiàn)所學(xué)知識，使腦海中碎片化的知識加以歸納整理，形成知識網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)知識的歸納和遷移。概念模型可以分為圖解式模型、概念圖和概念思維圖。

一、建構(gòu)圖解式的概念模型，讓核心概念直觀化

在建構(gòu)主義理論中，圖式是心理活動(dòng)的框架或組織結(jié)構(gòu)，圖式是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)和核心，其形成和變化是認(rèn)知發(fā)展的實(shí)質(zhì)。［1］課堂上通過創(chuàng)設(shè)合適的情境，讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建概念模型，通過自評、互評來真正理解概念模型。概念模型直觀化、可視化，深入理解知識的內(nèi)在與聯(lián)系，提升了學(xué)生的科學(xué)思維。

在構(gòu)建概念模型時(shí)，應(yīng)先列舉相關(guān)的生物學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)，再引導(dǎo)學(xué)生綜合分析后建構(gòu)。在高三第一輪復(fù)習(xí)“光合作用”的課堂教學(xué)中，“光合作用的探索歷程”采用導(dǎo)學(xué)教學(xué)模式：設(shè)置問題——引導(dǎo)回顧實(shí)驗(yàn)——組織引導(dǎo)學(xué)生思考討論——建構(gòu)概念模型——師生完善模型。通過問題設(shè)計(jì)引導(dǎo)復(fù)習(xí)，例如（1）根據(jù)海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論呢？（2）英格豪斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明光合作用的條件是什么？（3）薩克斯實(shí)驗(yàn)說明光合作用的原料和產(chǎn)物各是什么？（4）薩克斯實(shí)驗(yàn)為什么要對天竺葵葉片進(jìn)行“一半曝光，另一半遮光”的處理?若將整片葉子曝于光下，可行嗎?（5）CO2是如何轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的？（6）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么？該實(shí)驗(yàn)得出什么結(jié)論？通過設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，回顧了光合作用的相關(guān)的知識點(diǎn)：反應(yīng)物、條件、場所、產(chǎn)物。接下來依次布置兩個(gè)任務(wù)：（1）通過表格列出光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系，學(xué)生完成表格（表1）。（2）依據(jù)上述的分析，請學(xué)生建構(gòu)光合作用的過程圖解。而后，請學(xué)生通過展示臺展示作品，并進(jìn)行相應(yīng)的解說。其他同學(xué)認(rèn)真傾聽，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題共同完善模型（圖1）。通過概念模型進(jìn)行光合作用中物質(zhì)變化和能量變化的分析，從而明晰了光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，深刻體會(huì)核心素養(yǎng)中的物質(zhì)與能量觀。

表1光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較

圖1光合作用過程的圖解

二、建構(gòu)邏輯概念圖，利于知識結(jié)構(gòu)的層次化

概念圖是依據(jù)人腦的思維邏輯建構(gòu)的圖示，通過概念與概念之間的連線將知識可視化了，其將人腦中的對于概念之間的邏輯關(guān)系通過連線的形式表現(xiàn)出來，從而幫助使用者清晰地明確不同概念間的聯(lián)系。［2］概念圖加工和概括各種概念及其邏輯關(guān)系，便于知識長久保持，是有效的復(fù)習(xí)工具。市面上各種教輔都有很多概念圖，但不是學(xué)生親身思考繪制的，使用效果不好。教師要合理的進(jìn)行課堂環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建概念圖。

復(fù)習(xí)到必修2“生物的變異”時(shí)，學(xué)生存在的問題主要是：無法真正理解基因的概念、基因突變和染色體變異的區(qū)別等等。為了讓學(xué)生真正解決問題，教師選用小組合作學(xué)習(xí)。課前教師先呈現(xiàn)填空式的概念圖，引導(dǎo)學(xué)生自主復(fù)習(xí)，解決如下幾個(gè)問題（1）什么叫變異？變異的類型有幾種？如何劃分？（2）可遺傳的變異，又可分幾種？每一類型的概念是什么？主要發(fā)生在什么時(shí)期？通過問題引導(dǎo)小組合作學(xué)習(xí)，自主落實(shí)教材內(nèi)容并完善概念圖。在概念圖的引領(lǐng)下對“生物的變異”進(jìn)行深入高效地復(fù)習(xí)，鼓勵(lì)小組合力，制作完善的概念，理解相關(guān)概念之間的關(guān)系，構(gòu)建“生物的變異”的完整知識結(jié)構(gòu)。概念圖的建構(gòu)有利于學(xué)生掌握科學(xué)的概念學(xué)習(xí)方法，有利于形成可持續(xù)的學(xué)習(xí)能力，能夠提高復(fù)習(xí)中知識的整理效率。

圖2生物的變異概念圖

三、建構(gòu)概念思維圖，將零散的知識系統(tǒng)化

思維圖是指利用圖示的方法把人腦中隱性的知識與思考過程顯性化的工具，包括了圖形組織者、思維導(dǎo)圖和思維地圖等，為確保教學(xué)目標(biāo)達(dá)成，可以綜合使用各種圖示來表征知識與思維，也可以自已創(chuàng)造圖示。［3］思維圖是對發(fā)散性思維的表達(dá)，但概念間的聯(lián)系稍微欠缺；概念圖則擅長于體現(xiàn)概念間的層次關(guān)系。對于概念多且散的復(fù)習(xí)章節(jié)，為了達(dá)到較好的復(fù)習(xí)效果，教師可以取長補(bǔ)短，創(chuàng)造出概念思維圖的新模式，不但促進(jìn)發(fā)散思維，還幫助學(xué)生更好理清概念間的關(guān)系，使零散的知識系統(tǒng)化。

概念思維圖構(gòu)建之前，先確定一個(gè)核心概念，然后小組成員由該核心概念通過互相啟發(fā)展開聯(lián)想確定相關(guān)概念，達(dá)到整個(gè)小組思維的發(fā)散，再以圖的形式呈現(xiàn)這個(gè)發(fā)散的過程。為了減輕學(xué)生復(fù)習(xí)的負(fù)擔(dān)，建議采取小組協(xié)作進(jìn)行概念思維圖的建構(gòu)。以“基因的表達(dá)”為例，教師給小組分發(fā)一張A4紙張，要求組員積極思考，相互啟發(fā)，共同構(gòu)建概念思維圖（圖3），選取幾個(gè)小組上臺展示，小組之間相互評價(jià)可進(jìn)一步完善。通過化零為整，原本學(xué)生覺得有掌握難度的知識通過一張A4紙張完美呈現(xiàn)出來。運(yùn)用概念思維圖用于復(fù)習(xí)核心概念，體現(xiàn)概念間的層級關(guān)系，拓展思維空間。

圖3基因的表達(dá)

在高三生物第一輪復(fù)習(xí)利用概念模型建構(gòu)復(fù)習(xí)核心概念時(shí)，根據(jù)復(fù)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的概念模型。知識點(diǎn)相對抽象的建議使用圖解式模型；知識邏輯性強(qiáng)的建議使用概念圖，知識點(diǎn)零碎的可以使用概念思維圖。教師要及時(shí)批改學(xué)生構(gòu)建的概念模型，及時(shí)診斷學(xué)生對核心概念的理解，優(yōu)化教學(xué)策略，讓學(xué)生深刻體會(huì)生命觀念，提升思維能力，從而讓學(xué)科核心素養(yǎng)真正落地。