概念模型在初中生物學課堂教學中實踐應用

茅有金

摘 要：初中生物學教學的核心目標重要概念的達成、理解和應用。結合教學實踐中的例子說明通過概念模型，歸納分析出簡單概念的概念模型創建方法可用來創建形成重要概念的概念模型，有效地幫助學生理解重要概念。

關鍵詞：概念模型；課堂教學；有效教學

模型是科學研究中復雜事物的簡單描述方法。生物學教學中通過創建模型（包括數學模型、概念模型和物理模型）有效地提高了生物課堂教學的效率。本文結合案例進行分析，初中生物學在課堂教學中概念模型教學方式的有效創建。

一、概念模型教學方式的界定

概念模型是由抽象思維方法創建的模型。它是由人們創建的模型，用于抽象地概括出生物原型的某些方面的基本屬性和特征。包含中心概念、內涵和外延。概念模型與概念圖密切相關，與概念的教學分不開。譬如初中生物學教科書中的相關概念，由相互連接的不同概念形成的概念圖和流程圖屬于概念模型的種類。

二、概念模型教學模式的構建

初中生物學教科書包含豐富的概念模型建構材料。利用這些材料，充分利用概念模型，可以有效提高生物課堂教學的效率。以下兩種方法主要用于指導學生創建概念模型。

（1）初中生物概念模型的“歸納”構建。初中生物學教科書中的概念大多是特定的概念。通常，它們無法被定義。它們的基本特征在日常生活中逐漸被人們發現和總結。學習事物識別屬性由“原型模型”形成，其“擴展”是唯一的。例如：兩棲動物；哺乳動物；植物體的結構層次；社會行為；花的結構；血細胞；血液循環等。在教學過程中，主要通過提供感性材料，學生可以觀察，科學思考，實驗和探索，分析和概括，總結其共同的重要特征，構建概念模型。這種方法可以概括為：提供事實（典型例子）→激發思維、協同探究→總結、概括→構建概念模型。例如，2012人教版初中生物學七年級下冊第四單元第四章“人體呼吸”的教學過程提供事實：具體概念的形成必要得到豐富事實的支持，構建概念模型的最有效方式是直接感知事實。事例越直觀、越具體，學生就越容易理解和實現達成對感性知識的理性理解。

（2）“多輪認知”構建生物概念模型。初中生物學教科書中的概念也是抽象概念。這些概念通常直接給出定義，反映事物固有的或必要的某些屬性。事物與事物之間的某種關系。例如，“呼吸作用”、“光合作用”、“神經調節”、“生態系統”等。“多輪認知”的基本教學過程分為五個步驟：首先了解新的課程知識結構→檢查原始認知結構→沖破原有認知結構→重構新認知結構→穩固新認知結構。借鑒“多輪認知結構教學模式”，結合生物學教學實踐，將構建概念模型的方法歸納為：設置問題情境→創建概念模型→解釋、應用和發展。譬如，2012版初中生物學七年級上冊第一單元第二章的第二節“生物和環境組成生態系統”。“生態系統”是一個重要但籠統的概念。知識的結構和邏輯很強。倘若老師只告訴學生他們僅限于知識水平，則很難理解。在教學中，嘗試用“多輪認知”方法構建“生態系統”概念模型，解決教學的重點和難點。首先設置問題情況：開始上課，播放美麗的森林風景的視頻及其音樂。當你在一片大森林里時，你會看到什么？你會聽到什么？如果你在森林里散步，你會發現蜘蛛網擋住了路，如果你想一想，你會推測叢林里各種生物之間的關系嗎？生物因素和非生物因素之間有什么關系？體驗“牽一發而動全身”的感覺！無論是非生物因素在改變，某種生物體量的變化，還是你無意中的行為，都會影響到許多種生物。因為環境中的生物與其生活的環境是統一的整體。那么，生物學與生物學，生物學和環境之間的關系是什么？他們怎樣成為一個統一的整體？其次建立概念模型：教師指導學生閱讀第19頁“思考討論”的教科書；讓學生以講故事的形式介紹圖片；師生共同學習“生態系統”的概念；教師利用課件介紹各種類型的生態系統圖片；組織學生分析“思考與討論”及其生存環境，各生物群在生態系統中的作用和地位，學生最終認識這些概念，并系統化知識，建立概念模型。

再者應用和發展：為不同級別的學生準備了三種類型的問題。類型一：考慮以下條件是否構成生態系統？一片草地上的草；我們的校園；所有的魚都在湖里；D死木和所有生物，如螞蟻和真菌。類型二：完成教科書第24頁的“練習”。類型三：以“我是生物圈中的一員”來說說今天的收獲。

三、有效構建概念模型在初中生物學教學的價值

有參與到學習過程中的許多生物學相關的概念，尤其是在概念模型的概念圖的研究一直是國內外非常普遍，并已形成了共識。概念模型的有效建設具有十分重要的意義：從“原型”的概念模型在施工過程后，學生們充分認識到，這個概念本身是抽象而枯燥的，但這個概念的解釋和理解，可以生動有趣。教學實踐過程充分說明了概念模型的構建教學過程中為學生提供了一個學習活動平臺，讓學生在學習過程中深入地進行探索和有效地進行表達交流，幫助同學們學習如何解決問題。這是科學探究的過程，以體現出生物學的探究性、趣味性以及學習探究過程中所展示出來的方法，讓同學們學習到生物學中所蘊含的解決問題的方法，并體驗科學探究的過程。

總之，有效地創建一個概念模型在初中生物教學中，是有效提高生物學課堂教學效率的途徑之一。

參考文獻

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[4]周學文.初中生物學教學中構建概念模型的嘗試[J].生物學通報，2016，9.

（本文系大田縣2018年骨干教師專項小課題《中學生物概念建模教學的實踐研究》（課題編號：ZXKT18014）第一階段研究成果）。