方旭燕

零散知識體系化在生物學科中的應用體現(xiàn)了“能用文字、圖表以及數(shù)學公式等多種形式描述生物事實、概念、原理、規(guī)律和模型等內容”的考綱能力要求。那么學生該如何將一系列分散于不同書本不同章節(jié)的瑣碎知識體系化呢？其實，此問題可借助模型的構建加以解決。事實上，從最新版的《浙江省普通高中學科教學指導意見》開始就已經把模型方法列為基礎知識范疇，要求學生領悟“建立模型”等科學思想、科學方法及其在科學研究中的應用。因此培養(yǎng)學生的建模思維和建模能力成為當前教學的一個新的著力點。下面以“細胞膜專題”為例，討論如何通過構建模型使零散知識體系化。

1 拓展核心概念模型，串聯(lián)零散知識完善知識體系

概念模型是以圖示、文字、符號等組成的流程圖形成對事物的規(guī)律和機理進行描述、闡明，其特點為形象直觀且通俗易懂地揭示事物的主要特征、本質。教師通過拓展核心概念模型，將原來零碎的生物學知識歸納起來，構成彼此聯(lián)系的知識網絡，了解各知識點在知識體系中的具體位置，清楚各知識點之間的聯(lián)系。二輪復習中，由于將打破教材的編排順序，將各章節(jié)中分散的“點”串成“線”并進一步形成“網”，但學生自己構建此網絡有一定的難度，故教師在教學中可幫助學生構建并拓展核心概念模型。

教師可先勾勒出細胞膜專題中的核心概念圖（圖1），使學生對該專題有了大概的了解。為了進一步幫助學生細化復習內容，教師可針對每個知識塊提出若干問題進行討論：

線路1，由膜蛋白可聯(lián)想到蛋白質的相關內容，如蛋白質的組分、結構、功能、鑒定、計算、表達和運輸?shù)取?/p>

線路2，膜蛋白和糖鏈結合形成糖蛋白，依糖蛋白如何判斷細胞膜內外？糖蛋白的作用是什么？

線路3，膜蛋白是質膜的重要組分，那么質膜是什么結構呢？流動鑲嵌模型為什么能夠很好地解釋細胞膜的結構呢？細胞膜的功能有哪些？其結構特點和功能特征是什么？

線路4，蛋白質是生命活動的承擔者，那么細胞膜上的蛋白質有哪些類型，其功能如何？

學生通過討論，分別構建這四個部分內容的概念模型。由于不同學生、不同小組的知識掌握情況、理解能力、領悟能力各不相同，此處概念圖的建構可以先小組內合作，再進行組間合作的學習方式，同時采用班級匯報的方式，修改和分析概念圖。最后教師將所有的概念圖整合在一起，對原有的核心概念模型進行拓展，經過加工整理，建構如圖2所示的綜合概念圖。

通過核心概念圖的引導，學生不僅可將分散于幾本教材中的零散知識積點串線，建立完善的知識體系，還可進一步掌握知識，拓展思維，強化各知識點間的關聯(lián)。

2 建立數(shù)學模型，突破重難點，捋順知識體系

數(shù)學模型是用字母、數(shù)字及其他數(shù)學符號建立起來的定性或定量地表述生命活動規(guī)律的計算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由實驗數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等。由于諸多考點都可以此模型進行考查，因此在高考復習中，學生應學會用數(shù)學建模思想解決生物學問題，理解數(shù)學符號、公式、圖表、函數(shù)圖像等數(shù)學語言表現(xiàn)出來生物學現(xiàn)象、本質特征和量變關系。事實上，構建數(shù)學模型的思維方式不僅能使學生活學活用，很好地解決一些生物學實際問題，起到舉一反三的效果，而且也提高了學生的分析、推理和綜合能力。

在復習本專題時，對有些內容，學生可能不太容易理解。如果這些重難點知識不及時解決，知識體系的構建就如同虛設且也毫無意義。例如對有關神經細胞膜電位的變化，教師可構建如圖3和圖4所示的模型，引導學生思考：膜電位變化曲線為什么會有上升支和下降支？在曲線中兩種狀態(tài)和三個過程分別是指哪里？動作電位的產生和恢復時，離子以何種運輸方式出入細胞？以此聯(lián)系跨膜運輸進行適當拓展，培養(yǎng)學生思維的遷移性。

以上幾個數(shù)學模型的構建，可讓學生掌握建構的方法，領悟、歸納出規(guī)律，深化對重難點知識的理解。

3 重組物理模型，抓牢主干知識夯實知識體系

物理模型以圖形或實物的形式模擬客觀事物的某些功能和性質，其明顯特點就是形象直觀。模型既是對教材中文字難以表達內容的一種高度概括，也是對教學重難點解讀的一種表達形式?？v觀近幾年全國各地生物學高考試題中的不乏大量的物理模型，這就要求學生在復習中既要明確教材中各種物理模型的結構及其名稱術語，又要學會把各種物理模型與相關的理論知識結合起來；除了能讀懂各物理模型外，還要通過知識的遷移和延伸并對一些變式訓練加以練習，從而加深對知識本質的理解，進一步提高解題的判斷和推理能力。

在該專題中，教材中有“質膜的流動鑲嵌模型”“被動轉運示意圖”“主動轉運示意圖”“胞吞和胞吐示意圖”“蛙坐骨神經的動作電位示意圖”“動作電位傳導示意圖”“免疫應答的特殊性和記憶”“細胞免疫示意圖”和“體液免疫示意圖”等圖形，在高考真題及模擬題中常將主干內容的圖群組合，建構出如圖5所示的綜合圖形。這樣不但能將物質跨膜運輸、信號傳遞、動作電位的產生、神經遞質的釋放等主干知識整合起來，還能展示細胞的某些方面的生理過程，讓學生感悟細胞內生命活動的復雜性和協(xié)調性。

高三復習中，有許多內容太過零散，學生很難將知識的融為一體。教師在具體復習中可指導學生運用建模思維進行二輪專題學習，可讓其嘗試自主建構較為簡單的概念模型和易于理解的數(shù)學模型，將復雜的生物學知識整合為幾個物理模型。師生可共同補充、修改、完善模型，最后用建構好的模型來解決生物學問題。在這個過程中，學生不僅將零散知識網絡化體系化，而且作為知識體系的建構者，其建模思維和建模能力也將得到進一步發(fā)展。