概念模型教學在高三生物復習課中的應用

楊秋乒

（同安第一中學，福建 廈門 361100）

新課程標準中明確指出概念是生物學科的主干組成，要重視概念的建構，對學生核心素養的形成起著至關重要作用。高三生物復習課運用概念模型教學引導學生圍繞核心概念進行系統復習，提高復習課的有效性。概念模型是為了某一應用目的，運用圖示、文字、符號等要素形成流程圖形式描述、闡明生物生命活動的規律與機理，對真實世界系統信息進行的抽象和簡化。人教版高中生物教材中提供豐富的概念模型實例，例如，光合作用與呼吸作用的過程圖解，達爾文的自然選擇學說解釋模型等。利用概念模型挖掘課本的教材資源，可以幫助學生回憶、再現所學知識，使腦海中碎片化的知識加以歸納整理，形成知識網絡，促進知識的歸納和遷移。概念模型可以分為圖解式模型、概念圖和概念思維圖。

一、建構圖解式的概念模型，讓核心概念直觀化

在建構主義理論中，圖式是心理活動的框架或組織結構，圖式是認知結構的起點和核心，其形成和變化是認知發展的實質。［1］課堂上通過創設合適的情境，讓學生主動構建概念模型，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，深入理解知識的內在與聯系，提升了學生的科學思維。

在構建概念模型時，應先列舉相關的生物學現象和事實，再引導學生綜合分析后建構。在高三第一輪復習“光合作用”的課堂教學中，“光合作用的探索歷程”采用導學教學模式：設置問題——引導回顧實驗——組織引導學生思考討論——建構概念模型——師生完善模型。通過問題設計引導復習，例如（1）根據海爾蒙特的實驗，你能得出什么結論呢？（2）英格豪斯的實驗結果說明光合作用的條件是什么？（3）薩克斯實驗說明光合作用的原料和產物各是什么？（4）薩克斯實驗為什么要對天竺葵葉片進行“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是如何轉變為有機物的？（6）恩格爾曼實驗的巧妙之處是什么？該實驗得出什么結論？通過設置問題引導學生自主學習，回顧了光合作用的相關的知識點：反應物、條件、場所、產物。接下來依次布置兩個任務：（1）通過表格列出光反應與暗反應的區別與聯系，學生完成表格（表1）。（2）依據上述的分析，請學生建構光合作用的過程圖解。而后，請學生通過展示臺展示作品，并進行相應的解說。其他同學認真傾聽，并及時發現問題共同完善模型（圖1）。通過概念模型進行光合作用中物質變化和能量變化的分析，從而明晰了光反應和暗反應的聯系，深刻體會核心素養中的物質與能量觀。

表1光反應與暗反應的比較

圖1光合作用過程的圖解

二、建構邏輯概念圖，利于知識結構的層次化

概念圖是依據人腦的思維邏輯建構的圖示，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系通過連線的形式表現出來，從而幫助使用者清晰地明確不同概念間的聯系。［2］概念圖加工和概括各種概念及其邏輯關系，便于知識長久保持，是有效的復習工具。市面上各種教輔都有很多概念圖，但不是學生親身思考繪制的，使用效果不好。教師要合理的進行課堂環節設計，引導學生主動構建概念圖。

復習到必修2“生物的變異”時，學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別等等。為了讓學生真正解決問題，教師選用小組合作學習。課前教師先呈現填空式的概念圖，引導學生自主復習，解決如下幾個問題（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？主要發生在什么時期？通過問題引導小組合作學習，自主落實教材內容并完善概念圖。在概念圖的引領下對“生物的變異”進行深入高效地復習，鼓勵小組合力，制作完善的概念，理解相關概念之間的關系，構建“生物的變異”的完整知識結構。概念圖的建構有利于學生掌握科學的概念學習方法，有利于形成可持續的學習能力，能夠提高復習中知識的整理效率。

圖2生物的變異概念圖

三、建構概念思維圖，將零散的知識系統化

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、思維導圖和思維地圖等，為確保教學目標達成，可以綜合使用各種圖示來表征知識與思維，也可以自已創造圖示。［3］思維圖是對發散性思維的表達，但概念間的聯系稍微欠缺；概念圖則擅長于體現概念間的層次關系。對于概念多且散的復習章節，為了達到較好的復習效果，教師可以取長補短，創造出概念思維圖的新模式，不但促進發散思維，還幫助學生更好理清概念間的關系，使零散的知識系統化。

概念思維圖構建之前，先確定一個核心概念，然后小組成員由該核心概念通過互相啟發展開聯想確定相關概念，達到整個小組思維的發散，再以圖的形式呈現這個發散的過程。為了減輕學生復習的負擔，建議采取小組協作進行概念思維圖的建構。以“基因的表達”為例，教師給小組分發一張A4紙張，要求組員積極思考，相互啟發，共同構建概念思維圖（圖3），選取幾個小組上臺展示，小組之間相互評價可進一步完善。通過化零為整，原本學生覺得有掌握難度的知識通過一張A4紙張完美呈現出來。運用概念思維圖用于復習核心概念，體現概念間的層級關系，拓展思維空間。

圖3基因的表達

在高三生物第一輪復習利用概念模型建構復習核心概念時，根據復習內容的特點選擇相應的概念模型。知識點相對抽象的建議使用圖解式模型；知識邏輯性強的建議使用概念圖，知識點零碎的可以使用概念思維圖。教師要及時批改學生構建的概念模型，及時診斷學生對核心概念的理解，優化教學策略，讓學生深刻體會生命觀念，提升思維能力，從而讓學科核心素養真正落地。