茅有金

摘 要：初中生物學(xué)教學(xué)的核心目標重要概念的達成、理解和應(yīng)用。結(jié)合教學(xué)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(chuàng)建方法可用來創(chuàng)建形成重要概念的概念模型，有效地幫助學(xué)生理解重要概念。

關(guān)鍵詞：概念模型；課堂教學(xué)；有效教學(xué)

模型是科學(xué)研究中復(fù)雜事物的簡單描述方法。生物學(xué)教學(xué)中通過創(chuàng)建模型（包括數(shù)學(xué)模型、概念模型和物理模型）有效地提高了生物課堂教學(xué)的效率。本文結(jié)合案例進行分析，初中生物學(xué)在課堂教學(xué)中概念模型教學(xué)方式的有效創(chuàng)建。

一、概念模型教學(xué)方式的界定

概念模型是由抽象思維方法創(chuàng)建的模型。它是由人們創(chuàng)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(nèi)涵和外延。概念模型與概念圖密切相關(guān)，與概念的教學(xué)分不開。譬如初中生物學(xué)教科書中的相關(guān)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(xué)模式的構(gòu)建

初中生物學(xué)教科書包含豐富的概念模型建構(gòu)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(xué)的效率。以下兩種方法主要用于指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建概念模型。

（1）初中生物概念模型的“歸納”構(gòu)建。初中生物學(xué)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(fā)現(xiàn)和總結(jié)。學(xué)習(xí)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(jié)構(gòu)層次；社會行為；花的結(jié)構(gòu)；血細胞；血液循環(huán)等。在教學(xué)過程中，主要通過提供感性材料，學(xué)生可以觀察，科學(xué)思考，實驗和探索，分析和概括，總結(jié)其共同的重要特征，構(gòu)建概念模型。這種方法可以概括為：提供事實（典型例子）→激發(fā)思維、協(xié)同探究→總結(jié)、概括→構(gòu)建概念模型。例如，2012人教版初中生物學(xué)七年級下冊第四單元第四章“人體呼吸”的教學(xué)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(gòu)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(xué)生就越容易理解和實現(xiàn)達成對感性知識的理性理解。

（2）“多輪認知”構(gòu)建生物概念模型。初中生物學(xué)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(guān)系。例如，“呼吸作用”、“光合作用”、“神經(jīng)調(diào)節(jié)”、“生態(tài)系統(tǒng)”等。“多輪認知”的基本教學(xué)過程分為五個步驟：首先了解新的課程知識結(jié)構(gòu)→檢查原始認知結(jié)構(gòu)→沖破原有認知結(jié)構(gòu)→重構(gòu)新認知結(jié)構(gòu)→穩(wěn)固新認知結(jié)構(gòu)。借鑒“多輪認知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式”，結(jié)合生物學(xué)教學(xué)實踐，將構(gòu)建概念模型的方法歸納為：設(shè)置問題情境→創(chuàng)建概念模型→解釋、應(yīng)用和發(fā)展。譬如，2012版初中生物學(xué)七年級上冊第一單元第二章的第二節(jié)“生物和環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”。“生態(tài)系統(tǒng)”是一個重要但籠統(tǒng)的概念。知識的結(jié)構(gòu)和邏輯很強。倘若老師只告訴學(xué)生他們僅限于知識水平，則很難理解。在教學(xué)中，嘗試用“多輪認知”方法構(gòu)建“生態(tài)系統(tǒng)”概念模型，解決教學(xué)的重點和難點。首先設(shè)置問題情況：開始上課，播放美麗的森林風(fēng)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(fā)現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)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(guān)系嗎？生物因素和非生物因素之間有什么關(guān)系？體驗“牽一發(fā)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(huán)境中的生物與其生活的環(huán)境是統(tǒng)一的整體。那么，生物學(xué)與生物學(xué)，生物學(xué)和環(huán)境之間的關(guān)系是什么？他們怎樣成為一個統(tǒng)一的整體？其次建立概念模型：教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀第19頁“思考討論”的教科書；讓學(xué)生以講故事的形式介紹圖片；師生共同學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)”的概念；教師利用課件介紹各種類型的生態(tài)系統(tǒng)圖片；組織學(xué)生分析“思考與討論”及其生存環(huán)境，各生物群在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位，學(xué)生最終認識這些概念，并系統(tǒng)化知識，建立概念模型。

再者應(yīng)用和發(fā)展：為不同級別的學(xué)生準備了三種類型的問題。類型一：考慮以下條件是否構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)？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(xí)”。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(gòu)建概念模型在初中生物學(xué)教學(xué)的價值

有參與到學(xué)習(xí)過程中的許多生物學(xué)相關(guān)的概念，尤其是在概念模型的概念圖的研究一直是國內(nèi)外非常普遍，并已形成了共識。概念模型的有效建設(shè)具有十分重要的意義：從“原型”的概念模型在施工過程后，學(xué)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(xué)實踐過程充分說明了概念模型的構(gòu)建教學(xué)過程中為學(xué)生提供了一個學(xué)習(xí)活動平臺，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中深入地進行探索和有效地進行表達交流，幫助同學(xué)們學(xué)習(xí)如何解決問題。這是科學(xué)探究的過程，以體現(xiàn)出生物學(xué)的探究性、趣味性以及學(xué)習(xí)探究過程中所展示出來的方法，讓同學(xué)們學(xué)習(xí)到生物學(xué)中所蘊含的解決問題的方法，并體驗科學(xué)探究的過程。

總之，有效地創(chuàng)建一個概念模型在初中生物教學(xué)中，是有效提高生物學(xué)課堂教學(xué)效率的途徑之一。

參考文獻

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