初中生物教学中构建概念模型的实践思考

陈崇贞

摘 要：在初中阶段的生物教学过程中，教师们必须要合理有效地构建有实际价值的生物概念模型，帮助学生们培养解决生物问题的基本思维，激发学生们自主进行生物科学探究的欲望。

关键词：初中生物；概念模型；实践思考

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2017）06B-0087-02

构建模型一般是在科学研究中针对某一项复杂事物将其变为更加简洁的描述的方法，对于初中生物教学来说，一般需要在教学过程中构建一些物理模型、概念模型甚至是数学模型等等，构建这些模型能够更加科学合理地提高生物学科的教学效率。本文介绍了三种概念模型，按照抽象思维的方向，用文字描述的方式简明扼要地概括一些生物的特性和本质。

一、物理概念模型的构建

在初中阶段的生物教学过程中，有很大比例的生物概念都是针对生物的具体形态和实际结构的直接描述，这就意味着，只要学生能在脑海中再现出生物的体征和形态，就说明已经掌握了这些概念知识。这足以见得构建模型对于生物学科来说有多么重要，教师们要科学地利用学校实验室准备好的模型，例如，细胞结构模型等，将这样的具体模型实现价值最大化。从认知学的角度来看，人类认识周围客观世界的时候，形象化、直观化的内容能让我们更加便捷地把握，这也是我們探索科学世界所面对的客观规律。物理模型，主要是指在学习过程中构建起学生的物理建模意识和创新研究能力，而建模本身就是激发学生创造性思维的途径。物理模型的特点就是通过图画或者实物的形式来直观表现出事物的一些特征，通常是依据相似原理，把客观存在的事物制作成对应的模型，在模型上的一些状态变量同原来的本体一致。

在生物课堂上，教师可以让学生以小组为单位进行观察，例如，观察心脏的模型结构，首先要让学生们观察心脏的整个外形结构，再自己动手拆卸、拼装，观察心脏的四个内腔以及将这些腔连接起来的血管，比较四个心腔的内壁厚度，是哪一个最厚、哪一个最薄，上下心室、左右心房能否互相联通，仔细观察每一个心房里的房室瓣和动脉瓣的张口方向。原本枯燥乏味的要学生们死记硬背的知识点通过观察这样的具体模型，学生们就能够留下较为深刻的印象，形成正确的认识。在整个观察过程中，教师也要把握时机向学生抛出一些问题，以此作为学生在自我探究过程中的学习方向，激发学生解决这些问题的求知欲，为获得新的知识做好充分准备。除了这种实体模型之外，教师也可以依据课本中的知识构建图标，例如，为学生们理清生产者、消费者和分解者之间的联系，教师可以带领学生分析某一条基础食物链，一步一步画出图像，构建出基础生物模型。当然，教师也可以将这样的基础模型作为学生的家庭作业，锻炼学生们的自学能力和理解能力、语言概括能力等。

另外，在讲到植物细胞的时候，可以通过物理模型来把抽象的知识内容具体化。教师需要在课前准备好材料：透明塑料袋2个、方形塑料盒1个、熟鸡蛋1枚、清水、有颜色的水、气球1个、绿色胶囊（不溶于水）、大米粒若干。模型的设计中把塑料盒当作植物细胞壁，而塑料袋充当植物细胞膜，熟鸡蛋作为细胞核，气球当作是植物细胞的液泡，把有颜色的水看作植物细胞的细胞液，绿色胶囊是叶绿体。在动手实践中，学生理解了植物细胞的构成，对于重难点、知识点都能够掌握。

二、数学概念模型的构建

数学模型在生物学中的应用一般是借助曲线图、柱状图等数学方法分析一些具体的生物问题，如生命的起源历程，以此来解释生物的代谢等多项生物活动。构建曲线图、折线图的基本要素首先是要将图的横坐标、纵坐标确定下来，再结合相应的知识点确定这两者之间的具体关系。在图表中标记一些较为特殊的点，以加强学生对于具体生物学概念的理解，例如，探究青少年、少女的平均身高的生长速度，就是一个生物学科简单数学模型的构建。还有在学习有关染色体的变化的内容时，教师们可以充分运用数学曲线制作表格，让学生们能够更加明确地把握染色体变化的本质，如图1。

在减一间期染色体复制时，前期同源染色体进行配对，其中四分体中的非姐妹染色体单体发生相互交叉，中期各对同源染色体整齐的排列在赤道板上，后期同源染色体进行分离，非同源染色体自由组合，最后末期染色体数目再次减半，此时子细胞中没有了同源染色体。减二间期染色体不再复制，着丝点开始分裂，姐妹染色单体也分开并且分别向着细胞的两极移动。学生们可以清楚地通过图示了解这些生物概念，能够为学生们理解概念内涵起到十分重要的作用。

三、一般概念模型的构建

概念模型的教学和构建，需要学生能够把所学的初中生物概念牢固地记忆在心中，并对概念中提到的因素和构成都仔细区分。首先，教师们可以先利用概念图帮助学生们在上课初期复习之前学习过的内容，引入多个重要的概念让学生们在学习新知识之前整理好脑海里的概念并将其明确化，这样能够较好地帮助学生在学习更多重要的知识之前理清顺序，以便之后学习的知识能够很快地填入知识框架中。教师也可以将概念模型作为课堂结束之前的总结工具，帮助学生回顾整堂课的知识、整理笔记。因此，教师必须要引导学生将丰富的生物概念进行明确的层级排列和连接，将有关系的两个生物概念用某一生物现象连接起来，从而建立起完善的生物概念知识构架。当然，这样的学习过程必须要依靠教师长时间的指导和改正，并且要在学习过程中不断利用学生脑海中的概念模型，这样学生才能够做到熟练地运用概念模型学习生物知识、解决生物问题，甚至可以做到自己绘制生物概念模型。

一般概念模型的构建应在学生应进行较大范围的复习阶段，这时的概念图较为复杂，但是也能够锻炼学生们形成良好的生物思维，更加深刻地记忆概念。绘制概念图、构建概念模型可以帮助学生们更加直接、直观地理解生物概念的内涵，也可以作为检测自己学习成果的一个标准，帮助学生们培养良好的学习习惯和生物学习思维。当然，教师也可以走出教材的禁锢，向学生提出一些超出教材的简单问题，让学生自己思考建立概念模型。根据课程特点来看，初中生物课程的概念大多都是具体的概念，不可再次定义，这些概念都是研究人员在生活中发现并归纳总结出来的，依据生物学科属性特点形成的。例如，人体的八大系统、花的结构、细胞等。在教学中，教师可以提供简单的感性材料，让学生在分析理解之后能够进行归纳和总结，概括出一些共同点。例如，在教苏教版初中生物《人体和外界环境的气体交换》这节内容的时候，教师可以通过一个小比赛进行引入：同学们数一二三，看谁憋气时间最长？通过这个小比赛，大家都气喘吁吁，进而明白了呼吸的重要性。在后面的教学中，教师可以通过视频、图片、文字等多个途径来让学生掌握知识点，可以利用动态图来让学生明白呼吸的整个过程。在知识讲授完毕后，把班级分成前后桌的小组，组内进行呼吸系统组成的图表制作，然后思考后面的问题：呼吸道中有哪些结构？它们分别起到什么作用？有了呼吸道人类是否就能够畅快地呼吸不用担心空气中的有害物质呢？通过这样的问题锻炼了学生们的概念模型构建能力。通过学生的分析与总结，大多数小组都能够画出比较简单、形象的概念模型。如图2：

综上所述，通过生物概念模型的有效应用，能够使得知识点的整理更加通顺，学生能够直观、高效地掌握知识。概念模型的教学能够使学生们在生物学习中起到事半功倍的作用，带领初中生物课堂走向高效。在未来的教学工作中，我们应继续依据教学大纲的要求，并根据学生的学习实际情况来调整教学节奏，让概念模型发挥更大的教学效益。

参考文献：

[1]杨华仙.谈生物新课程中的模型及模型方法[J].课程教材教学研究，2011，（4）.

[2]吴志明.高中生物学教学中模型建构的常见误区与对策[J].生物学教学，2011，（6）.endprint