應(yīng)用模型建構(gòu)在初中生物重要概念教學(xué)中的實(shí)踐

凌紫珊

【摘要】模型建構(gòu)是現(xiàn)代教學(xué)的認(rèn)知手段和思維方式，一方面可以幫助學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變自身錯(cuò)誤概念，形成科學(xué)的概念內(nèi)涵，系統(tǒng)、完整地學(xué)習(xí)和理解新知識(shí);另一方面可以讓更多學(xué)生有動(dòng)手機(jī)會(huì)，真正在做中學(xué)，領(lǐng)悟思維方法，用生物學(xué)模型建構(gòu)方法去解決生物學(xué)科自身問(wèn)題，形成科學(xué)學(xué)科知識(shí)。

【關(guān)鍵詞】模型建構(gòu);重要概念;價(jià)值

一、重要概念的科學(xué)內(nèi)涵以及在教材中具體的分布和要求

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求在初中生物教學(xué)中重視重要概念的傳遞。重要概念是學(xué)科的基本骨架，包括對(duì)生命的基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論的理解和解釋，更高程度凝練出的學(xué)科最核心的知識(shí)。標(biāo)準(zhǔn)中共有50個(gè)重要概念分布在十個(gè)一級(jí)主題中，其中“生物體的結(jié)構(gòu)層次”“生物圈中的人”“綠色植物”“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和行為”以及“生物多樣性”這些主題中重要概念的內(nèi)涵大部分并非抽象概括的原理或規(guī)律，更多的是由大量的事實(shí)組成概念的內(nèi)涵。新課標(biāo)要求初中生物課堂教學(xué)的目標(biāo)不再是單純向?qū)W生傳遞學(xué)科知識(shí)，更重要的是幫助學(xué)生將孤立的知識(shí)融入知識(shí)結(jié)構(gòu)中，建立元認(rèn)知能力。這樣才能發(fā)展學(xué)生的思維能力和提高學(xué)生面對(duì)新的情景解決問(wèn)題的能力。如果在課堂教學(xué)中沒(méi)有圍繞重要概念進(jìn)行教學(xué)，而是過(guò)于強(qiáng)調(diào)對(duì)事實(shí)的傳遞和記憶，學(xué)生對(duì)概念的構(gòu)建和理解就會(huì)受到影響，雖然學(xué)生憑借記憶可以在考試中取得好成績(jī)，但是考試后很容易將事實(shí)性知識(shí)迅速遺忘。

所以，幫助學(xué)生建構(gòu)重要概念對(duì)學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)非常重要，對(duì)學(xué)生將來(lái)可持續(xù)學(xué)習(xí)的能力發(fā)展起到鋪墊作用。教師通過(guò)傳遞重要概念組織教學(xué)活動(dòng)，有利于幫助學(xué)生掌握學(xué)科的知識(shí)框架，從而形成較為完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

二、模型建構(gòu)在初中生物重要概念教學(xué)中的案例探索

（一）模型建構(gòu)是研究生物教學(xué)的常用方法

模型一般可分為物理模型和數(shù)學(xué)模型兩大類。初中生物重要概念教學(xué)中主要利用物理模型反映生物體結(jié)構(gòu)、一些生命現(xiàn)象的規(guī)律。物理模型不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本質(zhì)特征。它包括實(shí)物模型和思想模型兩類。模型建構(gòu)的方法能幫助學(xué)生以物質(zhì)或思維方式來(lái)發(fā)現(xiàn)原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)，是學(xué)會(huì)邏輯方法的一種有效的體驗(yàn)。

（二）初中生物重要概念使用建構(gòu)模型的實(shí)例

模型作為研究對(duì)象的替代物，能夠直觀呈現(xiàn)復(fù)雜的事物和過(guò)程，幫助學(xué)生理解生命活動(dòng)的復(fù)雜性。在初中生物重要概念傳遞的過(guò)程中，對(duì)于一些微觀的難以理解的事物，盡管一些教師運(yùn)用各種媒體手段傳遞，細(xì)致講解，但實(shí)際效果不一定良好。當(dāng)這些知識(shí)再次呈現(xiàn)時(shí)，學(xué)生的一些錯(cuò)誤的前概念仍然沒(méi)有得到扭轉(zhuǎn)，解決新的情景問(wèn)題時(shí)仍然感到困難。

例如在人教版八年級(jí)上冊(cè)第五章“病毒”的教學(xué)過(guò)程中，很多教師喜歡使用視頻或者直接陳述。筆者圍繞本節(jié)課重要概念的內(nèi)容以及建構(gòu)的形式瀏覽八年級(jí)生物教師用書(shū)，并從網(wǎng)絡(luò)上收集課件、視頻等資源，發(fā)現(xiàn)絕大部分介紹的只是一些支離破碎的下位概念或者事實(shí)的教學(xué)組織活動(dòng)，教學(xué)的行為仍然以教師為主體，對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的前概念并沒(méi)有引起質(zhì)的認(rèn)知沖突，學(xué)習(xí)對(duì)象仍然是被動(dòng)接受概念的傳遞，更不要說(shuō)對(duì)各種資源圍繞重要概念的內(nèi)涵的效果進(jìn)行分析，教學(xué)效果肯定打折扣。

為了改善這樣低效的重要概念建構(gòu)的課堂教學(xué)，筆者以八年級(jí)上冊(cè)第五章“病毒”作為研究對(duì)象，開(kāi)展教學(xué)研究。

1.解讀重要概念內(nèi)涵，分析教材編寫(xiě)的意圖和安排的學(xué)習(xí)活動(dòng)。結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，解讀整個(gè)章節(jié)所包含的重要概念內(nèi)涵。

（1）病毒個(gè)體微小，借助電子顯微鏡才能觀察到病毒的形態(tài)有球形、桿形和子彈三種。病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由蛋白質(zhì)的外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)組成。

（2）病毒營(yíng)寄生生活，必須寄生在活細(xì)胞體內(nèi)才表現(xiàn)其生命特征，利用寄主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)和自己的遺傳物質(zhì)，制造出新的病毒，這樣的繁殖稱為增殖。

（3）病毒分布廣泛，會(huì)使各種生物患上疾病，有一定的危害，但人類可以利用病毒研制出疫苗，預(yù)防細(xì)菌性疾病。

2.精準(zhǔn)分析教學(xué)對(duì)象以及前概念對(duì)教學(xué)對(duì)象的影響。“病毒”是人教版生物八年級(jí)上冊(cè)第五章的內(nèi)容，前面學(xué)習(xí)了生物圈的植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的生物。教材從病毒的多樣性、主要特征以及與人類生物的關(guān)系等幾個(gè)方面進(jìn)行了介紹。下面是對(duì)教學(xué)對(duì)象的前概念分析。

（1）日常生活中有電腦病毒和引起疾病的病毒，一部分學(xué)生很難區(qū)分兩類病毒的來(lái)源，一類是生物，一類是程序。

（2）病毒非常微小，如何微小，教材中的圖片的感性認(rèn)識(shí)容易誤導(dǎo)學(xué)生，因?yàn)楸仨氂秒娮语@微鏡才能觀察。學(xué)校沒(méi)有配備這樣精密的放大儀器，所以對(duì)病毒結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)非?？菰?，只能通過(guò)觀看視頻學(xué)習(xí)，但圖片與實(shí)際差距巨大，學(xué)生很難想象。

（3）病毒生命力的體現(xiàn)也非常抽象，教材上介紹的只有其繁殖方式體現(xiàn)其生物特征。另外，病毒寄生生活的特點(diǎn)在課本上是用分類的方法介紹的，學(xué)生容易忽略。這些對(duì)學(xué)生而言，與前面學(xué)習(xí)植物、動(dòng)物、細(xì)菌、真菌的生物特征形成強(qiáng)烈的認(rèn)知矛盾沖突。

3.智慧選擇模型這種支架能幫助學(xué)生構(gòu)建病毒結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)形式豐富的例證支持。本節(jié)課建構(gòu)病毒結(jié)構(gòu)模型通過(guò)簡(jiǎn)單的模型制作，課前布置學(xué)生自行創(chuàng)作病毒的簡(jiǎn)圖，模擬蛋白質(zhì)的外殼，用回形針模擬遺傳物質(zhì)，在白卡紙上粘貼，并標(biāo)注其結(jié)構(gòu)，看似非常容易實(shí)現(xiàn)的操作，實(shí)質(zhì)需要學(xué)生在制作模型的過(guò)程中仔細(xì)觀察教材中的插圖，了解病毒與其他生物本質(zhì)的區(qū)別。關(guān)鍵在于只有明白細(xì)胞結(jié)構(gòu)這一特點(diǎn)，才能正確表述其結(jié)構(gòu)有蛋白質(zhì)的外殼和遺傳物質(zhì)作為核心這一概念的內(nèi)涵，歸納出“病毒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只能寄生生活，一旦離開(kāi)活的細(xì)胞就會(huì)失去生命力”的特點(diǎn)。學(xué)生在做中學(xué)，在做中學(xué)會(huì)思考，在做中學(xué)會(huì)總結(jié)。

解釋重要概念，可以按由上位概念到下位概念的順序，學(xué)習(xí)重要概念時(shí)則應(yīng)由下位至上位。這節(jié)課學(xué)生參與的活動(dòng)非常豐富，自主閱讀、建構(gòu)模型、展示、表達(dá)交流等形式穿插進(jìn)行，學(xué)生之間通過(guò)交流展示，既可以鞏固病毒的分類以及結(jié)構(gòu)、生命活動(dòng)和繁殖的方式，也可以利用自己制作的模型呈現(xiàn)過(guò)程中出現(xiàn)的小失誤進(jìn)行充分交流，形成強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，拋棄原有的認(rèn)知錯(cuò)誤。

三、模型建構(gòu)在初中生物重要概念教學(xué)中的價(jià)值

在2011版的生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)于病毒的內(nèi)容要求為“描述病毒的主要特征以及它們與人類生活的關(guān)系”，屬于了解層次。教材中安排了病毒發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史，病毒形態(tài)、分類以及其生命活動(dòng)的特點(diǎn)，還有病毒與人類健康關(guān)系等相關(guān)的知識(shí)，意在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)技術(shù)的進(jìn)步對(duì)于科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。

2017學(xué)年廣州市番禺區(qū)考查病毒的四道題共6分，占卷面分的6%，題型分別為選擇題、判斷題和填空題三種。其考查的知識(shí)主要是圍繞重要概念，區(qū)分四類微生物以及病毒的特征、生命活動(dòng)的特點(diǎn)、根據(jù)寄主的不同進(jìn)行分類的方法，沒(méi)有難度特別大的題目，非常符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。下面是我校初二年級(jí)8個(gè)班的得分情況。

從本次全年級(jí)的各題得分情況可以看出，本次我區(qū)的命題切合課標(biāo)要求，而本人使用模型建構(gòu)進(jìn)行重要概念教學(xué)的班級(jí)為2班，通過(guò)這四道考查的題目的得分對(duì)照可知，2班在四道題目中得分最高，與其他班對(duì)比明顯，可見(jiàn)模型教學(xué)在建構(gòu)重要概念中的效果顯著。在重要概念的課堂教學(xué)中利用建構(gòu)模型，一方面能夠幫助學(xué)習(xí)者改變自身錯(cuò)誤概念，形成科學(xué)的概念內(nèi)涵，系統(tǒng)、完整地學(xué)習(xí)和理解新知識(shí);另一方面可以提高學(xué)生動(dòng)手能力，讓學(xué)生真正在做中學(xué)，領(lǐng)悟思維方法，用生物學(xué)模型去解決生物學(xué)問(wèn)題。

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