摘 要：高中生物教師指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)學(xué)科概念模型，能夠利用其可視化和直觀化特點(diǎn)降低生物知識(shí)的認(rèn)知難度，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的意識(shí)。同時(shí)，能夠促使他們對(duì)生物學(xué)理論、生物學(xué)概念實(shí)現(xiàn)更深層次的理解，清楚認(rèn)識(shí)到各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，真正提高其生物學(xué)整體化認(rèn)知的質(zhì)量。對(duì)此，為了使概念模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，文章從教學(xué)策略優(yōu)化視角出發(fā)，闡述教師通過(guò)開(kāi)展情境研究、概念總結(jié)、細(xì)節(jié)分析、關(guān)系梳理等模型建構(gòu)活動(dòng)，提高學(xué)生概念模型建構(gòu)能力的有效教學(xué)措施。

關(guān)鍵詞：概念模型；高中生物；生物教學(xué)

模型是對(duì)某一特定認(rèn)知對(duì)象所建立的一種概括性描述圖式，這種圖式能夠更加直觀清晰、簡(jiǎn)單明了地展現(xiàn)出認(rèn)知對(duì)象的關(guān)鍵信息，突出各關(guān)鍵要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。高中生物教師若想提高學(xué)生系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的效率與質(zhì)量，可以結(jié)合模型學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)開(kāi)展概念模型建構(gòu)認(rèn)知活動(dòng)。讓學(xué)生通過(guò)建構(gòu)生物概念模型加深對(duì)單元重難點(diǎn)知識(shí)的理解和記憶，能夠充分認(rèn)識(shí)到知識(shí)與知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成一定的結(jié)構(gòu)化認(rèn)知意識(shí)，更好地提升其生物知識(shí)系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的效果。

一、概念模型概述

（一）概念模型的概念

在生物模型中，概念模型指的是一種由符號(hào)、線段、圖示、文字等元素所構(gòu)成的，用來(lái)直觀表述和抽象概括生物學(xué)知識(shí)本質(zhì)特征的認(rèn)知模型。此種模型能夠清晰展示出生物學(xué)概念、生物學(xué)理論、生物學(xué)規(guī)律等知識(shí)內(nèi)在與外在的聯(lián)系，能夠?qū)ι飳W(xué)中的某種現(xiàn)象、某樣事物或某個(gè)問(wèn)題進(jìn)行明確闡述。另外，概念模型是一種可視化的思維工具，學(xué)生運(yùn)用概念模型對(duì)生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理和歸納，能夠更加清楚地認(rèn)識(shí)到重難點(diǎn)知識(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵，厘清各知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，進(jìn)一步加深對(duì)生物學(xué)理論的理解，提高其生物認(rèn)知的

效果。

（二）概念模型的分類

概念模型可以分為集合式、圖解式、流程圖、概念圖四種類型。其中集合式包含了獨(dú)立型、包含型、重合型、重疊型和混合型五種展現(xiàn)形式。以重疊型為例，所建構(gòu)的概念模型需要突出兩個(gè)生物學(xué)概念之間的重疊部分，要展示兩者之間的公共關(guān)系。流程圖分為順序結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)兩種展示方式，學(xué)生在建構(gòu)上述兩種生物模型時(shí)，需要注重突出生物學(xué)各知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。概念圖展示的是生物學(xué)各概念之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。圖解式是最為復(fù)雜的一種概念模型，其中包括了生物概念和生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在建構(gòu)時(shí)不僅要展現(xiàn)出生物概念之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，還需要展示出各知識(shí)點(diǎn)之間的因果關(guān)系、邏輯關(guān)系等。

二、高中生物概念模型建構(gòu)的原則

（一）科學(xué)性原則

學(xué)生在建構(gòu)生物概念模型時(shí)，需要遵循科學(xué)性建構(gòu)原則。要讓模型中的表述性語(yǔ)言與教材中對(duì)生物知識(shí)、生物概念的描述相一致，要具有較強(qiáng)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性特點(diǎn)。如文字、字母、數(shù)字等元素的書(shū)寫(xiě)要準(zhǔn)確，各知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系要精準(zhǔn)等。

（二）系統(tǒng)性原則

學(xué)生需要遵循系統(tǒng)性建構(gòu)原則創(chuàng)建生物概念模型。要在模型中突出生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)的條理性和層次性，展示出各理論、各概念之間的邏輯關(guān)系，清晰表達(dá)出知識(shí)與知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。同時(shí)，借助概念模型展現(xiàn)出生物知識(shí)的整體性、結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)，使其呈現(xiàn)出一個(gè)完整的生物學(xué)知識(shí)體系。

（三）直觀性原則

生物概念模型建構(gòu)的目的是把生物教材中大量的文字性敘述內(nèi)容進(jìn)行提煉和簡(jiǎn)化處理，使其能夠簡(jiǎn)潔明了地展現(xiàn)單元重難點(diǎn)知識(shí)，突出生物學(xué)的關(guān)鍵要素。對(duì)此，學(xué)生需要遵循直觀性建構(gòu)原則進(jìn)行概念模型建構(gòu)，使其能夠更加清晰地呈現(xiàn)出生物學(xué)各知識(shí)點(diǎn)之間的本質(zhì)聯(lián)系。

三、概念模型建構(gòu)應(yīng)用于高中生物教學(xué)的具體措施

（一）創(chuàng)設(shè)情境，巧妙引入概念模型

生物教師為了讓學(xué)生能夠建構(gòu)出科學(xué)合理的概念模型，需要先讓他們了解模型的特點(diǎn)，知道模型的建構(gòu)意義，掌握模型的正確建構(gòu)方法。同時(shí)，要利用有效的教學(xué)手段調(diào)動(dòng)他們主動(dòng)建構(gòu)概念模型的積極性，培養(yǎng)其模型建構(gòu)的意識(shí)，提升其生物學(xué)習(xí)的效率。對(duì)此，為了真正達(dá)到這一教學(xué)效果，教師可以利用多媒體課件開(kāi)展情境探究模型建構(gòu)活動(dòng)。利用生動(dòng)形象的多媒體課件構(gòu)建生物探知情境，引發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的研究興趣，讓他們?cè)谇榫撤治鲋懈形虻礁拍钅Ｐ徒?gòu)的實(shí)際意義，學(xué)會(huì)正確的建構(gòu)方法，提升其概念模型建構(gòu)的能力[1]。

以人教版高一生物必修1第三單元《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》一課教學(xué)為例，此單元包含了細(xì)胞膜、細(xì)胞器、細(xì)胞壁等重要的細(xì)胞結(jié)構(gòu)知識(shí)。教師若想快速集中學(xué)生的注意力，讓他們高效認(rèn)識(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)知識(shí)，可以開(kāi)展情境探究模型建構(gòu)活動(dòng)。教師先利用多媒體課件展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫(huà)展示視頻，讓學(xué)生跟隨動(dòng)態(tài)視角一層一層探尋出細(xì)胞的基本組織結(jié)構(gòu)。細(xì)胞的外層是細(xì)胞膜，細(xì)胞最內(nèi)層是細(xì)胞核，細(xì)胞中間包含了葉綠體、線粒體、高爾基體等。而每一個(gè)大的細(xì)胞結(jié)構(gòu)還包含著很多細(xì)小的結(jié)構(gòu)要素，細(xì)胞膜中包含了纖維素和果膠，而這是植物細(xì)胞所特有的；細(xì)胞核中包含了核膜、核仁、核孔、染色質(zhì)四個(gè)結(jié)構(gòu)要素，其功能是系統(tǒng)的控制中心。之后，教師再使用課件展示概念模型的建構(gòu)思路，教授學(xué)生建構(gòu)模型的具體方法。然后再引導(dǎo)他們結(jié)合動(dòng)態(tài)情境梳理生物知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)用概念圖建構(gòu)思路建構(gòu)細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的概念模型。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，既可以用更加直觀的方式呈現(xiàn)出生物學(xué)各概念之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)概念模型的意識(shí)，降低抽象知識(shí)的理解難度，又能借助清晰的畫(huà)面信息使其能夠快速掌握正確建構(gòu)模型的方法，使其建構(gòu)出更加科學(xué)、更加規(guī)范的生物概念模型。

（二）結(jié)合實(shí)際，建構(gòu)多元概念模型

高中生物教師若想增強(qiáng)概念模型建構(gòu)教學(xué)的科學(xué)性、實(shí)用性和有效性，需要根據(jù)具體教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求，結(jié)合生物學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)創(chuàng)建多元模型建構(gòu)活動(dòng)。讓學(xué)生通過(guò)建構(gòu)完整模型、部分模型、關(guān)聯(lián)模型、網(wǎng)絡(luò)模型等多種概念模型，加深對(duì)生物學(xué)概念的認(rèn)識(shí)，形成較強(qiáng)的邏輯思維能力，厘清各概念之間的關(guān)系，有效提升其生物學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

1.梳理綜合知識(shí)，建構(gòu)完整概念模型

生物教師在教授某一生物學(xué)概念的所有知識(shí)點(diǎn)之后，可以開(kāi)展綜合知識(shí)梳理與完整概念模型建構(gòu)活動(dòng)。在教學(xué)過(guò)程中，教師需要指導(dǎo)學(xué)生整合學(xué)過(guò)的所有與這一生物概念有關(guān)的基本理論和拓展內(nèi)容，既要整理這部分知識(shí)中所有具體的生物學(xué)概念，又要總結(jié)每個(gè)生物要素的具體功能特性，梳理各要素之間的邏輯關(guān)系。同時(shí)，要知道生物現(xiàn)象、生物要素功能的意義與實(shí)際應(yīng)用。然后，教師再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖解式模型建構(gòu)思路，完成概念模型的建構(gòu)[2]。

以必修教材《生物學(xué)遺傳與進(jìn)化》為例，教材包含了遺傳因子、染色體、DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制、基因的表達(dá)、基因突變與變異、生物進(jìn)化六部分知識(shí)。對(duì)此，學(xué)生在學(xué)完所有內(nèi)容之后，教師可以讓他們總結(jié)出各部分重要的知識(shí)點(diǎn)，梳理出各生物概念之間的邏輯關(guān)系，提煉出各知識(shí)點(diǎn)的關(guān)鍵要素，將其歸納成簡(jiǎn)單明了的概括性描述語(yǔ)句，然后用圖解式思路建構(gòu)完整的生物概念模型。例如：在建構(gòu)DNA的復(fù)制這部分概念模型時(shí)，學(xué)生需要分出概念、時(shí)間、場(chǎng)所、條件、特點(diǎn)、規(guī)則、過(guò)程、結(jié)果、意義九個(gè)部分，以概念圖的方式呈現(xiàn)出各部分知識(shí)的概述性語(yǔ)句。DNA復(fù)制的規(guī)則是“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”；復(fù)制過(guò)程是：解旋→成子鏈→子代；復(fù)制的特點(diǎn)是：邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制。之后，學(xué)生需要依據(jù)此種方式建構(gòu)與遺傳和進(jìn)化知識(shí)有關(guān)的其他概念模型，將其組成一個(gè)完整的、系統(tǒng)的圖解式概念模型。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)生物學(xué)知識(shí)綜合梳理活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)龐大的、完整的生物概念模型，既可以幫助他們?cè)僖淮慰焖凫柟檀瞬糠种仉y點(diǎn)知識(shí)，提高其知識(shí)提煉和概述總結(jié)的能力。還能借此培養(yǎng)他們系統(tǒng)化學(xué)習(xí)的意識(shí)，使其能夠建構(gòu)出更加科學(xué)、更加完整的生物學(xué)知識(shí)體系，更好地提高學(xué)生知識(shí)復(fù)習(xí)與鞏固的效率。

2.探究探討細(xì)節(jié)，建構(gòu)部分概念模型

在高中生物教材中包含了一部分難以用肉眼看到的、難以快速理解記憶的、難以清晰描述的抽象性、推理性知識(shí)。對(duì)此，教師為了改善學(xué)生對(duì)此部分知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果，提高他們抽象思維能力和邏輯推理能力，可以創(chuàng)建細(xì)節(jié)探知教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容建構(gòu)部分學(xué)科知識(shí)點(diǎn)概念模型。在教學(xué)過(guò)程中，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生探尋抽象生物學(xué)知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律，探索生物概念的內(nèi)在本質(zhì)，推導(dǎo)出與之相關(guān)生物要素，然后再依據(jù)上述信息建構(gòu)概念模型[3]。

以“特異性免疫”一課教學(xué)為例，體液免疫和細(xì)胞免疫是比較難以理解的部分，學(xué)生很難用肉眼看到兩個(gè)生物要素的免疫過(guò)程。對(duì)此，教師為了幫助他們加深對(duì)這部分知識(shí)的記憶，可以建構(gòu)部分概念模型構(gòu)建活動(dòng)。例如，教師先帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)體液免疫過(guò)程中參與的細(xì)胞，討論各細(xì)胞變化的細(xì)節(jié)，再通過(guò)建構(gòu)直觀模型圖的方式幫助他們記憶體液免疫的過(guò)程。第一階段是抗原（細(xì)菌）吞噬細(xì)胞，再將這一抗原傳遞給T細(xì)胞，之后有少數(shù)抗原刺激B細(xì)胞，此時(shí)進(jìn)入到體液免疫的第二階段。B細(xì)胞在淋巴因子的作用下進(jìn)行了一系列運(yùn)動(dòng)，其中大部分分化為漿細(xì)胞，而漿細(xì)胞的變化則是體液免疫的第三個(gè)階段。此時(shí)漿細(xì)胞分泌產(chǎn)生了抗體，而這一抗體又與抗原進(jìn)行了特異性結(jié)合，最終完成了體液的免疫全過(guò)程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用上述學(xué)習(xí)思路分析細(xì)胞免疫的細(xì)節(jié)知識(shí)，鼓勵(lì)他們自行建構(gòu)出細(xì)胞免疫的概念模型。教師通過(guò)開(kāi)展知識(shí)點(diǎn)細(xì)節(jié)探討交流活動(dòng)，能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)抽象生物學(xué)知識(shí)的記憶，使其快速梳理出生物現(xiàn)象的變化過(guò)程，建構(gòu)出清晰、科學(xué)的生物概念模型。

3.結(jié)合科學(xué)規(guī)律，建構(gòu)關(guān)聯(lián)概念模型

學(xué)生在建構(gòu)生物學(xué)知識(shí)的概念模型時(shí)，不能盲目建構(gòu)，而是要展現(xiàn)出生物學(xué)的科學(xué)規(guī)律，體現(xiàn)出探究生物知識(shí)的科學(xué)方法。對(duì)此，教師為了讓學(xué)生能夠建構(gòu)出科學(xué)性、邏輯性、規(guī)律性較強(qiáng)的生物概念模型，可以以科學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)，結(jié)合科學(xué)方法對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行深入分析，巧用箭頭、線段、符號(hào)等模型元素建構(gòu)出學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)概念模型。與此同時(shí)，教師還需要在教學(xué)過(guò)程中引發(fā)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的深度思考，讓他們能夠充分認(rèn)識(shí)到生物概念的意義，知道生物現(xiàn)象或?qū)W科原理的實(shí)際作用，提升其探究問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[4]。

以人教版高一生物必修1第四單元《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》一課教學(xué)為例，教師可以指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”這一概念模型。首先，學(xué)生需要通過(guò)閱讀教材整理出與這部分知識(shí)有關(guān)的重要生物概念，如動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞、紅細(xì)胞、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞液、半透膜、濃度差等。提煉出關(guān)鍵的生物知識(shí)點(diǎn)，如紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)臈l件和現(xiàn)象、洋蔥細(xì)胞發(fā)生物質(zhì)跨膜運(yùn)輸后發(fā)生了什么現(xiàn)象等。然后，教師需要指導(dǎo)他們探索這部分知識(shí)點(diǎn)的科學(xué)規(guī)律。動(dòng)物細(xì)胞中的紅細(xì)胞經(jīng)過(guò)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸會(huì)發(fā)生滲透作用；跨質(zhì)元素的吸收取決于細(xì)胞膜等。學(xué)生需要結(jié)合上述信息建構(gòu)出此部分知識(shí)的概念模型。教師通過(guò)開(kāi)展科學(xué)規(guī)律探究活動(dòng)，能夠讓學(xué)生更加深刻地認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)的科學(xué)規(guī)律，掌握學(xué)科知識(shí)認(rèn)知的科學(xué)方法，知道生物概念的特點(diǎn)和作用。同時(shí)，能夠借此提高其邏輯梳理與總結(jié)的能力，建構(gòu)出科學(xué)合理的概念模型。

4.總結(jié)章節(jié)內(nèi)容，建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)概念模型

生物教師若想提高學(xué)生系統(tǒng)性自主學(xué)習(xí)的能力，提升其單元化生物知識(shí)的認(rèn)知效果，可以以教材章節(jié)為主體，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)概念模型建構(gòu)活動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生梳理和總結(jié)教材章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，厘清各生物概念之間的邏輯關(guān)系，探尋生物知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。然后，再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行章節(jié)整體知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)模型建構(gòu)，建構(gòu)出更加系統(tǒng)、更加完整的生物單元概念模型[5]。

以人教版高二生物選擇性必修1第五單元第2節(jié)《其他植物激素》一課教學(xué)為例，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生匯總本科的重難點(diǎn)知識(shí)，提煉出關(guān)鍵的章節(jié)信息，用概述性語(yǔ)句總結(jié)出各概念的關(guān)鍵知識(shí)，然后再按照網(wǎng)絡(luò)模型的思路進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)梳理與建構(gòu)，建構(gòu)出完整的章節(jié)概念模型。例如：以“其他植物激素”為主題，根據(jù)單元知識(shí)點(diǎn)分支出赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯、植物激素間的相互作用五個(gè)部分。然后，針對(duì)每個(gè)部分整理和歸納詳細(xì)的知識(shí)點(diǎn)，梳理各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系。植物激素間的相互作用這部分內(nèi)容包含了協(xié)同作用和拮抗作用兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，講述了植物器官發(fā)育和植物激素之間的關(guān)系。對(duì)此，學(xué)生在細(xì)節(jié)知識(shí)概述總結(jié)時(shí)，可以在關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)分支中列舉相應(yīng)的實(shí)物案例。當(dāng)黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較低時(shí)，更有利于黃瓜莖端分化形成雄花，佐證植物器官發(fā)育受多種激素調(diào)控這一理論。教師通過(guò)開(kāi)展章節(jié)知識(shí)總結(jié)教學(xué)活動(dòng)，能夠幫助學(xué)生快速理清單元關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，提煉出重要的生物信息，提高章節(jié)學(xué)習(xí)的質(zhì)量。同時(shí)，能夠借此培養(yǎng)他們知識(shí)梳理與知識(shí)整合的能力，提高其概念模型建構(gòu)的水平。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高中生物教師若想提高課程教學(xué)的有效性，讓學(xué)生能夠透徹理解抽象生物概念，了解生物概念之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，改善其生物認(rèn)知的質(zhì)量，可以開(kāi)展多樣化的概念模型建構(gòu)活動(dòng)。使其通過(guò)建構(gòu)完整模型、部分模型、網(wǎng)絡(luò)模型、圖示模型等不同的概念模型加深對(duì)生物知識(shí)的理解和記憶，有效提升其系統(tǒng)性學(xué)習(xí)生物知識(shí)的效率與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉萍.淺談模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用策略[J].天天愛(ài)科學(xué)（教育前沿），2022（12）：63-65.

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