淺談概念模型在人教版生物必修三中的應用探究

程 偉（北京師范大學〈珠海〉附屬高級中學，廣東 珠海）

一、概念模型及概念模型的特點

模型是人們對認識對象帶有目的性地進行簡單化和概括性的定量或定性的描述，可以通過具體事務、一些形象化的手段或者抽象方式來表達。高中生物主要涉及物理模型、數學模型和概念模型。在課程內容中，可以通過構建概念模型來對生物學的概念、過程等進行教學。在《義務教育生物學課程標準（2011年版）》中明確要求對重要概念的學習給予重視。由此我們可以看出，概念模型的使用是一個值得進一步探索的課題。

構建概念模型，通過生動直觀、簡潔通俗的圖示對事物的相關特征和本質進行揭示,就是科學研究中常用的建構模型的方法。通過構建模型，可以再現原型的本質特征，使得原型更加形象化，諸如關于客體的某種結構、功能、關系、屬性、過程等等。高中生物學習中涉及的模型有物理模型、數學模型、概念模型。在生物學科的學習中，通過建構模型，可以為學生提供直觀印象，促進學生認知水平的發展，有助于培養學生的創造性思維能力、科學探究能力。

二、必修三教材內容的特點及傳統教學的問題

人教版生物必修三的主題是《穩態與環境》，本模塊包括植物的激素調節、動物的生命活動調節、人體的內環境與穩態、種群和群落、生態系統、生態環境的保護六個部分。教材上涉及很多的生命過程，例如要求學生能夠描述體溫調節、血糖調節等生理過程；在種群、群落、生態系統這一部分內容中，主要闡述生態系統的自動調節，例如要求學生能夠描述種群增長的規律、生態系統能量流動、物質循環的過程等。

在必修3教學中，往往發現學生會出現這樣的一些問題：

1.知識碎片化，即對所學的知識只有零散的記憶，只記住幾個名詞，不能將一個生理過程準確地描述出來

例如讓學生描述出“血糖平衡調節過程”“水鹽平衡調節過程”，學生往往只能夠記住這個過程中的一些名詞，并不能夠把整個過程有條理地描述出來。

2.不能夠對所學的知識之間進行聯系

例如在“生態系統”這一部分的學習中，學習了生態系統的結構、功能以及穩定性后，在傳統的教學中，我們發現，這些知識在不少學生的大腦中不能形成一個整體，而是呈現碎片化。

3.對于一些抽象的概念在理解上有比較大的問題

比如“反饋調節”這個概念，從定義出發，學生很難理解，但如果建立一個具體模型，學生可以很容易地理解它。

此外，我們發現不少教師在教學過程中對生命過程的講解沒有系統性，對于難以理解的概念或過程，不能夠深入淺出地分析。因此在必修三教學過程中，突出建構模型教學模式是很有必要的。

三、概念模型在教學中的應用

1.通過概念模型呈現知識之間的聯系

高中生物知識繁雜而瑣碎，通過概念圖，能讓學生理清知識之間的聯系。概念圖是一種關于概念知識、思維過程和系統結構的圖形化表征方式。節點、連線、連接詞和層次是概念圖的四個基本要素，主題概念一般放在頂端或中央，向下或向四周概念等級一層一層輻射，并用連接詞注明兩個概念之間的關系。例如，在“生態系統”這一章中，可以利用這樣的概念圖來幫助學生理清概念之間的關系。

2.通過構建模型認識生理過程

在必修3教學中，涉及許多復雜的生理過程，單純的講解和記憶，不能起到很好的效果。通過構建概念模型，可以把整個生理過程形象而有條理地展示出來，如在《神經調節和體液調節》一節中，涉及“體溫平衡調節”的生理過程，在教學過程中，通過情景設置，構建水鹽平衡和體溫平衡調節的模型，逐步對生理過程進行分析，引導學生探討，能降低學生學習的難度，激發學生學習的興趣。

3.概念模型在復習課中的應用

通過引導學生構建概念模型，可以在復習課中幫助學生逐步建立知識網絡。開始時，教師提供現成的概念圖，讓學生對概念圖進行補充和完善，然后可以讓學生去逐步繪制概念圖，逐步培養學生構建知識網絡的能力，提高學生構建概念模型的能力。

在具體的實施過程中，教師可以讓學生在學完一章的內容后，跟學生一起提煉出本章的關鍵詞，讓學生自主構建概念圖，對零散、片面的知識進行梳理和整合，同時加強小組合作學習，在合作學習中，對概念圖進行完善和補充，從而提高學生構建概念模型的能力。

總之，將構建模型方法運用到教學中，能夠提高學生的認知能力和科學探究能力，并且能夠激發學生的學習興趣，能夠很好地提高教學效率。