摘 要：生物學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)。初中階段，生物課程注重探究與實踐，需要學(xué)生以生物知識為載體，對生活現(xiàn)象進(jìn)行研究和分析，進(jìn)而鍛煉思維意識。對于初中生物教學(xué)來說，建模思想的滲透不僅能夠深化學(xué)生對知識的理解，還有助于實現(xiàn)大概念教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。文章對生物模型構(gòu)建與大概念教學(xué)展開實踐研究，旨在提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：模型構(gòu)建；學(xué)科素養(yǎng)；大概念教學(xué)

作者簡介：孫輝（1978—），女，山東省淄博市張店區(qū)第七中學(xué)。

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，要強(qiáng)化課程綜合性和實踐性，推動育人方式變革，著力發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。義務(wù)教育生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實踐和態(tài)度責(zé)任四個方面，它們之間有著非常密切的聯(lián)系，是科學(xué)課程育人價值的集中體現(xiàn)，為全民科學(xué)素質(zhì)的提升和科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)提供了具體的、可操作的目標(biāo)。因此，教師需要積極研究和創(chuàng)新，以克服當(dāng)前所面臨的教學(xué)困難。生物模型能夠?qū)⒊橄蠖彪s的生物知識點進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，同時也能增加課堂的趣味性，對學(xué)生的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。本文以生物模型為切入點，探討用大概念教學(xué)實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)培育的策略。

一、相關(guān)概念及定義

（一）什么是建模

建模是一種描述對象的方法，旨在幫助人們理解和認(rèn)識對象。模型可以是定性或定量的，建模的主要目的是將抽象的概念具體化和可視化。建模，顧名思義，就是模型的構(gòu)建過程，它需要結(jié)合特定領(lǐng)域的知識，并依賴于創(chuàng)新能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。在新課標(biāo)中，能夠構(gòu)建生物模型是學(xué)生素養(yǎng)能力的一種表現(xiàn)，具有重要意義。

（二）什么是大概念教學(xué)

新課標(biāo)背景下，大概念教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過大概念來組織課程內(nèi)容，倡導(dǎo)“少而精”的教學(xué)理念。大概念能作為構(gòu)建課程框架的核心觀念，是理解一門特定科學(xué)學(xué)科所必需的基本思想。大概念教學(xué)旨在讓學(xué)生更輕松地學(xué)習(xí)。在面對復(fù)雜的生物學(xué)知識時，學(xué)生需要理解許多知識概念，可能會產(chǎn)生混淆和困惑，而通過采用大概念教學(xué)，構(gòu)建以大概念為基礎(chǔ)的知識框架，學(xué)生能夠全面、科學(xué)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，促進(jìn)自身能力進(jìn)一步發(fā)展［1］。

二、當(dāng)前初中生物模型構(gòu)建與大概念教學(xué)所面臨的困境

（一）模型構(gòu)建的挑戰(zhàn)

1.教學(xué)資源不足

生物模型構(gòu)建并非一項輕松的任務(wù)。通常情況下，學(xué)生難以獨(dú)自構(gòu)建完整的生物模型，甚至對于教師來說，構(gòu)建生物模型也頗具挑戰(zhàn)。而教學(xué)資源的不足則會進(jìn)一步提高模型構(gòu)建的難度。如果不對教學(xué)資源進(jìn)行豐富和優(yōu)化，學(xué)生的模型學(xué)習(xí)效率將受到明顯的制約，從而對他們的學(xué)習(xí)造成負(fù)面影響。

2.缺乏模型思維

構(gòu)建全面的生物模型需要多方面的能力，其中，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。因為模型的建立實際上是一個創(chuàng)新的過程，它需要以模型作為知識的載體。然而，初中生還沒能充分發(fā)展創(chuàng)新思維，難以全面掌握抽象的建模思維，這常常會限制他們的思路和學(xué)習(xí)過程，影響他們的學(xué)習(xí)體驗，不利于生物模型構(gòu)建。

（二）大概念教學(xué)的阻礙

1.總結(jié)能力不到位

根據(jù)新課標(biāo)要求，生物大概念需要在實際教學(xué)中進(jìn)行總結(jié)提煉，我們可以將其理解為多個生物知識點經(jīng)過整合后生成的綜合概念。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，學(xué)生一是要對知識內(nèi)容有較深的理解，二是要具備較強(qiáng)的總結(jié)能力。但是在初中階段，學(xué)生的反思和總結(jié)能力仍有待提高。

2.學(xué)習(xí)模式不合理

在傳統(tǒng)生物教學(xué)中，學(xué)生在課堂上處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，缺乏參與課堂教學(xué)的主動性和積極性，學(xué)習(xí)效率難以提升，甚至出現(xiàn)事半功倍的情況。為改進(jìn)此類學(xué)習(xí)模式，教師必須樹立“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，凸顯學(xué)生的主體地位，盡量滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從而使學(xué)生能夠全身心投入學(xué)習(xí)。

三、如何利用基于生物模型構(gòu)建的大概念教學(xué)提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

初中生物知識的模型構(gòu)建以提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)為目標(biāo)，所以教師必須鼓勵學(xué)生積極參與其中。首先，教師要讓學(xué)生深入思考知識點；其次，要用整體概念引入，使學(xué)生學(xué)習(xí)更具實質(zhì)性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。下文探討利用基于生物模型構(gòu)建的大概念教學(xué)提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的方法，旨在引導(dǎo)學(xué)生深入思考和分析，有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，逐步提升學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。

（一）基于知識內(nèi)容，強(qiáng)化基礎(chǔ)能力

無論何種模型的構(gòu)建，都必須以知識內(nèi)容為基礎(chǔ)，只有這樣，構(gòu)建的模型才具有實際意義，課堂教學(xué)才能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。當(dāng)學(xué)生對知識點有深刻理解時，他們將能夠利用自己所構(gòu)建的生物模型在學(xué)習(xí)中收獲更多。因此，在以生物模型構(gòu)建為主要內(nèi)容的生物教學(xué)中，教師應(yīng)依托基礎(chǔ)生物知識，鞏固學(xué)生的知識基礎(chǔ)，讓學(xué)生更充分地理解生物模型的內(nèi)涵，以此促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)提升［2］。

例如，“人體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸”這一章前三節(jié)分別介紹了血液、血管和心臟，教師可以將這些要素的聯(lián)系類比成一個物流運(yùn)輸系統(tǒng)，將血液視為運(yùn)輸工具，血管視為運(yùn)輸通道，心臟視為運(yùn)輸動力。教師要結(jié)合這些知識內(nèi)容，鼓勵學(xué)生一步步構(gòu)建血液循環(huán)模型，深入了解模型每一部分的構(gòu)成及功能，以鞏固他們的基礎(chǔ)知識。

（二）基于模型分析，提高學(xué)習(xí)能力

模型是學(xué)生研究生物知識的有效工具，借助模型進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以讓知識更為直觀，也可以活躍課堂氛圍，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效率。因此，在實際教學(xué)中，教師可以將模型構(gòu)建與概念教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生依托構(gòu)建的生物模型來思考知識概念，并結(jié)合模型構(gòu)建的思路進(jìn)行分析。

例如，在教學(xué)“綠色植物的呼吸作用”這一知識點時，根據(jù)教材的描述，呼吸作用就是細(xì)胞利用氧氣，將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并將儲存在有機(jī)物中的能量釋放出來，供給生命活動需要的過程?；趯W(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，結(jié)合生物模型構(gòu)建和概念教學(xué)，教師需要整合相關(guān)模型和概念。比如，“有機(jī)物+氧氣→二氧化碳+水+能量”這一式子可以視為一個簡單的模型，教師可以讓學(xué)生借助這一模型來理解呼吸作用的概念，進(jìn)一步提高他們的綜合能力。又如，在學(xué)習(xí)“了解生物圈”這一章的知識時，學(xué)生可以了解到生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。該章節(jié)的重點是生物與環(huán)境的關(guān)系以及由此構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)，為了提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，教師可以展示一些小型生態(tài)系統(tǒng)，并將其作為本節(jié)課的生態(tài)系統(tǒng)模型，從而引導(dǎo)學(xué)生有針對性地進(jìn)行分析和反思，逐步加深他們對知識內(nèi)容的理解，培養(yǎng)他們的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）基于模型呈現(xiàn)，提高實踐能力

實踐性學(xué)習(xí)是學(xué)生理解知識點的重要前提。通常情況下，學(xué)生只有積極參與實踐性學(xué)習(xí)，才能深入理解知識內(nèi)容。學(xué)生參與模型構(gòu)建的過程實際上就是實踐性學(xué)習(xí)，他們可以根據(jù)自己對知識點的理解，構(gòu)建相關(guān)的生物模型，從而激發(fā)自身的能力。在這個過程中，學(xué)生的綜合能力將得到全面提升，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

例如，在學(xué)習(xí)“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”這一章節(jié)時，學(xué)生能了解到，水是生命之源，地球上的生命離不開水，沒有水就不會有生命存在，雖然水不是“取之不盡，用之不竭”的，但是它是在水循環(huán)中形成的一種動態(tài)資源，具有循環(huán)性和可再生性。本章節(jié)的學(xué)習(xí)重點是綠色植物與生物圈的水循環(huán)的聯(lián)系，對于相關(guān)生物模型的構(gòu)建，教師可以首先讓學(xué)生了解植物如何吸收水，以及如何將水釋放到大氣中。然后，教師可以引出蒸騰作用的知識點，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)他們對水循環(huán)的理解，構(gòu)建相關(guān)模型，并用所學(xué)知識來解釋模型，從而深化學(xué)生對知識內(nèi)容的理解，鍛煉他們的實踐能力。

（四）基于概念探究，培養(yǎng)思考能力

在課堂上，學(xué)生常常會遇到各種問題，這是不可避免的。如果教師忽略這些問題，很可能會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，而如果教師能夠合理應(yīng)對這些問題，它們就可以成為有價值的學(xué)習(xí)資源，能鍛煉學(xué)生的探究和思考能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。因此，在生物教學(xué)中，教師可以基于生物知識概念，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實質(zhì)性的探究和思考，逐步解決問題，從問題探究中獲取豐富的知識。

例如，“綠色植物與生物圈中的碳——氧平衡”這一章包含兩個小節(jié)，分別是“光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣”和“綠色植物的呼吸作用”。在進(jìn)行這一章的大概念教學(xué)時，教師可以先提出關(guān)鍵概念，如光合作用實際上是綠色植物通過葉綠體，利用光能、二氧化碳和水合成儲存能量的有機(jī)物，并釋放氧氣的過程；同時展示光合作用的方程式，以更好地呈現(xiàn)這一概念。然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合光合作用模型提出問題。學(xué)生可能會提出問題：光合作用的實質(zhì)是什么？二氧化碳是光合作用必要的原料嗎？教師可選取有意義的問題，帶領(lǐng)學(xué)生深入分析和探討，讓學(xué)生經(jīng)歷概念的生成過程，從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

四、在生物模型構(gòu)建與大概念教學(xué)中需要注意的問題

（一）注意教學(xué)的靈活性

課堂教學(xué)容易受到外界因素的影響，尤其是對學(xué)生而言，外界干擾可能會分散他們的注意力，降低他們的學(xué)習(xí)效率。因此，教師應(yīng)注意教學(xué)的靈活性，根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，以保持學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使他們能更有效地參與學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們的綜合素養(yǎng)能力的提升。

（二）注意學(xué)生的自主性

教師需要重點研究如何提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，特別是在生物模型構(gòu)建方面，學(xué)生如果缺乏自主思考能力，就難以理解知識內(nèi)容，浪費(fèi)探究時間。因此，教師應(yīng)注重提升學(xué)生的自主性，采用鼓勵和引導(dǎo)的方法，使學(xué)生更積極地參與課堂學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

（三）注意課堂的趣味性

興趣是重要的學(xué)習(xí)動力源泉，具有濃厚學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生通常會積極參與課堂學(xué)習(xí)，實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。因此，教師應(yīng)注重課堂教學(xué)的趣味性，采用生動有趣的教學(xué)方式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生對生物課程的學(xué)習(xí)興趣。

總之，面對結(jié)合生物模型構(gòu)建與大概念教學(xué)提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)實踐，教師需要摒棄舊有的教學(xué)理念，擺脫固有的教學(xué)認(rèn)知，樹立與時俱進(jìn)的新型教育理念，并結(jié)合學(xué)生的個性特點和學(xué)習(xí)需求，進(jìn)行整體性、靈活性的創(chuàng)新設(shè)計，盡可能滿足每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加高效。本文闡述了相關(guān)概念，分析了影響教學(xué)實施的因素，總結(jié)了課堂教學(xué)出現(xiàn)的問題，并在此基礎(chǔ)上探討了相關(guān)的教學(xué)方法，期望能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)初中生生物學(xué)科素養(yǎng)提升。

［參考文獻(xiàn)］

鄭喜芳.初中生物“模型和建?！币龑?dǎo)深度學(xué)習(xí)［J］.亞太教育，2022（15）：119-121.

陳潤華.基于核心素養(yǎng)的初中生物教學(xué)策略［C］//廊坊市應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)會.對接京津：新的時代 基礎(chǔ)教育論文集.廊坊：廊坊市應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)會，2022：2223-2225.