概念模型教学在高三生物复习课中的应用

杨秋乒

（同安第一中学，福建 厦门 361100）

新课程标准中明确指出概念是生物学科的主干组成，要重视概念的建构，对学生核心素养的形成起着至关重要作用。高三生物复习课运用概念模型教学引导学生围绕核心概念进行系统复习，提高复习课的有效性。概念模型是为了某一应用目的，运用图示、文字、符号等要素形成流程图形式描述、阐明生物生命活动的规律与机理，对真实世界系统信息进行的抽象和简化。人教版高中生物教材中提供丰富的概念模型实例，例如，光合作用与呼吸作用的过程图解，达尔文的自然选择学说解释模型等。利用概念模型挖掘课本的教材资源，可以帮助学生回忆、再现所学知识，使脑海中碎片化的知识加以归纳整理，形成知识网络，促进知识的归纳和迁移。概念模型可以分为图解式模型、概念图和概念思维图。

一、建构图解式的概念模型，让核心概念直观化

在建构主义理论中，图式是心理活动的框架或组织结构，图式是认知结构的起点和核心，其形成和变化是认知发展的实质。［1］课堂上通过创设合适的情境，让学生主动构建概念模型，通过自评、互评来真正理解概念模型。概念模型直观化、可视化，深入理解知识的内在与联系，提升了学生的科学思维。

在构建概念模型时，应先列举相关的生物学现象和事实，再引导学生综合分析后建构。在高三第一轮复习“光合作用”的课堂教学中，“光合作用的探索历程”采用导学教学模式：设置问题——引导回顾实验——组织引导学生思考讨论——建构概念模型——师生完善模型。通过问题设计引导复习，例如（1）根据海尔蒙特的实验，你能得出什么结论呢？（2）英格豪斯的实验结果说明光合作用的条件是什么？（3）萨克斯实验说明光合作用的原料和产物各是什么？（4）萨克斯实验为什么要对天竺葵叶片进行“一半曝光，另一半遮光”的处理?若将整片叶子曝于光下，可行吗?（5）CO2是如何转变为有机物的？（6）恩格尔曼实验的巧妙之处是什么？该实验得出什么结论？通过设置问题引导学生自主学习，回顾了光合作用的相关的知识点：反应物、条件、场所、产物。接下来依次布置两个任务：（1）通过表格列出光反应与暗反应的区别与联系，学生完成表格（表1）。（2）依据上述的分析，请学生建构光合作用的过程图解。而后，请学生通过展示台展示作品，并进行相应的解说。其他同学认真倾听，并及时发现问题共同完善模型（图1）。通过概念模型进行光合作用中物质变化和能量变化的分析，从而明晰了光反应和暗反应的联系，深刻体会核心素养中的物质与能量观。

表1光反应与暗反应的比较

图1光合作用过程的图解

二、建构逻辑概念图，利于知识结构的层次化

概念图是依据人脑的思维逻辑建构的图示，通过概念与概念之间的连线将知识可视化了，其将人脑中的对于概念之间的逻辑关系通过连线的形式表现出来，从而帮助使用者清晰地明确不同概念间的联系。［2］概念图加工和概括各种概念及其逻辑关系，便于知识长久保持，是有效的复习工具。市面上各种教辅都有很多概念图，但不是学生亲身思考绘制的，使用效果不好。教师要合理的进行课堂环节设计，引导学生主动构建概念图。

复习到必修2“生物的变异”时，学生存在的问题主要是：无法真正理解基因的概念、基因突变和染色体变异的区别等等。为了让学生真正解决问题，教师选用小组合作学习。课前教师先呈现填空式的概念图，引导学生自主复习，解决如下几个问题（1）什么叫变异？变异的类型有几种？如何划分？（2）可遗传的变异，又可分几种？每一类型的概念是什么？主要发生在什么时期？通过问题引导小组合作学习，自主落实教材内容并完善概念图。在概念图的引领下对“生物的变异”进行深入高效地复习，鼓励小组合力，制作完善的概念，理解相关概念之间的关系，构建“生物的变异”的完整知识结构。概念图的建构有利于学生掌握科学的概念学习方法，有利于形成可持续的学习能力，能够提高复习中知识的整理效率。

图2生物的变异概念图

三、建构概念思维图，将零散的知识系统化

思维图是指利用图示的方法把人脑中隐性的知识与思考过程显性化的工具，包括了图形组织者、思维导图和思维地图等，为确保教学目标达成，可以综合使用各种图示来表征知识与思维，也可以自已创造图示。［3］思维图是对发散性思维的表达，但概念间的联系稍微欠缺；概念图则擅长于体现概念间的层次关系。对于概念多且散的复习章节，为了达到较好的复习效果，教师可以取长补短，创造出概念思维图的新模式，不但促进发散思维，还帮助学生更好理清概念间的关系，使零散的知识系统化。

概念思维图构建之前，先确定一个核心概念，然后小组成员由该核心概念通过互相启发展开联想确定相关概念，达到整个小组思维的发散，再以图的形式呈现这个发散的过程。为了减轻学生复习的负担，建议采取小组协作进行概念思维图的建构。以“基因的表达”为例，教师给小组分发一张A4纸张，要求组员积极思考，相互启发，共同构建概念思维图（图3），选取几个小组上台展示，小组之间相互评价可进一步完善。通过化零为整，原本学生觉得有掌握难度的知识通过一张A4纸张完美呈现出来。运用概念思维图用于复习核心概念，体现概念间的层级关系，拓展思维空间。

图3基因的表达

在高三生物第一轮复习利用概念模型建构复习核心概念时，根据复习内容的特点选择相应的概念模型。知识点相对抽象的建议使用图解式模型；知识逻辑性强的建议使用概念图，知识点零碎的可以使用概念思维图。教师要及时批改学生构建的概念模型，及时诊断学生对核心概念的理解，优化教学策略，让学生深刻体会生命观念，提升思维能力，从而让学科核心素养真正落地。