概念模型在生物學競賽植物學教學中的應用

吳波

在高中生物競賽中，植物學作為生命科學中的傳統學科，生物競賽植物學與初高中生物學學習連接緊密，又有著注重觀察、實驗能力、貼近生活等特點，學好植物學，不僅能為其他學科的學習打下良好的知識基礎，又能夠培養學生的觀察能力、樹立科學與進化的思想，更有助于培養愛好，調動學生學習的積極性。

《根、莖的解剖結構》專題，對于初學植物學的生物競賽生，經常是個不易跨越的難點。此處知識結構略顯零散，知識點極多，包括雙子葉植物根的初生結構、雙子葉植物根的此生結構、雙子葉莖的初生結構、雙子葉植物莖的次生結構、單子葉植物根、莖的初生結構、裸子植物根、莖的次生結構這幾大部分；同時出現了很多生僻且易于混淆的新名詞，如：初生、次生、原生、后生、單子葉植物、裸子植物等。所以，高中生在以常規方法學習本專題知識之后，經常會出現遺忘、混淆、知識結構模糊不清等情況。

一、知識框架主干的明確——主要模塊的選擇

本專題的知識模塊極多，如果混雜在一起，會讓學生覺得知識混亂，容易混淆、遺忘。因而本文作者在眾多的知識模塊中，選擇了四個主要模塊，作為本專題中，最為核心的知識框架主干：雙子葉植物初生莖橫切、雙子葉植物初生根橫切、雙子葉植物次生莖橫切、雙子葉植物次生根橫切。

這四部分的知識模塊之前，關系聯系非常緊密：

首先，選擇自然界中最為典型的雙子葉植物為例，讓學生建立根與莖結構的基礎模型，摒除其他類群的干擾。當學生的腦海中已經堅實的建立了基礎模型之后，再陸續進行單子葉植物、裸子植物、三生結構等其他知識的學習，此時更加容易學生理解，方便其記憶，而且記憶效果良好，不會遺忘和混淆，這也與皮亞杰的建構主義學習理論中，關于同化的理論相符合。

其次，橫向的比較：根與莖作為植物的營養器官，在結構上是相聯系的，也有著大量的相同結構與不同結構。在生物生物競賽考試中，這四個主要模塊中的細節經常被拿來相互對比。因此將四個模塊并列排出，也便于學生進行教學章節之間的互相關聯，對比其相同與不同點，從而在答題時更為得心應手。

最后，縱向比較：不論是根還是莖，其次生結構都是在初生結構的基礎上，反分化而進行的。因此在“初生結構”與“次生結構”的模塊中間，便于學生加入“根與莖的次生生長”部分的知識，使得知識模塊之間緊緊相連，融于一體。

二、主要模塊中知識的呈現

對于四個主要模塊，本文作者選擇了手繪簡圖、文字共同構成圖表的形式，以手繪簡圖作為概念圖的核心。

1.核心——手繪圖

在本專題中，本文作者選用手繪簡圖作為概念圖的核心，以其原因是手繪簡圖有便于學生在以下幾方面的發展：

（1）對實驗能力的培養

繪制簡圖是一種傳統的植物學研究方法。嘗試觀察植物組織切片的照片、手繪植物簡圖，相當于在植物理論課訓練時，提早滲透植物實驗的技巧，培養觀察能力和動手能力。經過這種潛移默化的培訓之后，當生物競賽學生通過聯賽考試并且進入省隊選拔階段之后，接受生物競賽植物實驗訓練時，他們會更為得心應手。

（2）對理論知識學習的幫助

植物學是一門基于觀察實驗的傳統科學。因此在理論學習階段掌握一定的實驗技巧，對植物學的整體學習很有幫助，理論與實踐緊密相連，不僅能提高學生的積極性，也能讓學生更為輕松的掌握植物學理論知識的記憶方法。

（3）對能力的培養

在課堂讓引入繪制簡圖的環節，很容易讓學生把注意力集中在“畫得像”，“畫得簡潔、清晰”之上。這就能夠鼓勵學集中注意力觀察細節，的能培養學生去繁就簡的能力，增進他們的表達能力。

2.輔助——文字描述為主，示意圖為輔

在概念圖的核心——手繪圖之外，輔以文字表述。這些文字主要分為兩方面的內容：

（1）圖注結構名稱

在教學過程中，教師在課堂上手把手的指導學生，把重要的結構名稱使用特殊顏色的彩色筆把結構名稱標注出來。在本專題的學習中，根、莖橫切面上的各部分結構及其特點都是重要的考點。而這些結構恰好能夠通過圖注的形式被標注在植物簡圖上，這樣，在之后的復習中，學生也能夠一目了然，直觀地看到各部分結構的名稱、位置以及特點。

（2）知識擴充

在課程開始時候，教師可以引導學生們，把他們覺得重要、有趣或者難以記住的細節知識點用能夠擦除的鉛筆標注在圖注、結構周圍。

（3）知識超鏈接

制作概念圖的優勢之一，就是能夠讓學生在腦海中構建屬于自己的知識體系。在學習本專題之外，學生已經接觸過很多的相關知識，比如在植物組織的章節中，學習過次生保護組織——周皮的形成過程。還有根莖過渡區、水分進入根初生結構中柱的兩種路徑、側根的形成等等小塊的知識。

通過概念圖，能夠讓學生把那些零碎的知識與本概念圖中的大框架有機結合起來，再與植物學組織解剖部分的其他大模塊相互聯系，這樣不僅便于記憶，讓學生不至于漏掉一些細小的知識點，還能夠在學生腦海中形成完整的植物組織解剖學知識體系，從而構建屬于自己的植物學學習主干。