开展模型教学，自主建构知识体系

王志勇

[摘 要] 开展模型教学，可以通过对概念、逻辑、原理、特征、反馈五种模型的应用，让学生形成合理深入的知识体系，在实践教学中有效地助推学习。本文具体分析了五种模型在实践中对概念本质特征、逻辑间联系、原理规律、知识类别、实际问题的有效梳理与解析，旨在为促进自主学习提供一定的参考。

[关键词] 模型教学;自主建构

随着当前课程形象化、技术化教学的发展，教学的方式已大大丰富，不再局限于原有课本中的看图识记，而是要让学生从根本上理解相关概念及理论原理，这就要依赖于模型教学。通过建立有关教材上知识的实体或思维模型，可以生动形象地展现相关理论概念，让学生深入理解相关知识，自主思考，形成自己的知识体系架构，极大地提高了学生的学习效率。

一、概念模型，抽象本质特征

在学生的学习过程中，由于很多概念是第一次接触，往往出现对概念理解不到位的情况，这时就需要对概念进行模型化教学，将文字知识形象化地呈现在学生面前。通过建立模型，将抽象的概念具象化，让学生对概念融会贯通，便于构建知识体系。

如在“地球的宇宙环境”这一节中，学生往往是第一次接触天体、天体系统的概念，时常有不理解不清楚的情况。教师就可以利用计算机制作图示、动画，通过建立形象化的各类天体运转图示，向学生展示，天体这一概念其实是指宇宙间的星云、恒星、行星、卫星等，通过这一模型形象化的展示，天体的概念生动地呈现在了学生面前。教师还可以通过细致地制作，加入各个天体的细节特征，让其更符合人类在宇宙探索中观察到的实际图像，让学生对天体的理解更加形象化，记忆更加深刻。同时，教师在介绍天体这一概念时，避免不了介绍天体系统，此时教师可以通过演示地球与月亮、太阳与地球相互绕转的动画图示，让学生理解系统这一概念指天体之间所构成的互动关系，这时学生就可以形象的理解太阳系、地月系乃至银河系这些天体系统的概念，并通过“相互作用”知晓了其本质特征。

通过对概念的模型化讲解，生动形象的图示呈现在学生眼前，学生对这一概念的印象更加深刻，不仅有了深入的理解与体会，也构建起了自己对于天体、天体系统的知识体系，并通过形象化的思维方式，理解了其本质特征。

二、逻辑模型，梳理相互联系

对于逻辑关系较为复杂的教学内容，有些现象往往不是某一种因素单一作用的结果，并非学生思维中理解的单一因果关系，因此这种复杂的关系在学生看来更加难以深入理解，通过思维导图建立逻辑模型，可以很好地梳理各要素之间的关联，让学生懂得各要素对于结果的逻辑作用。

如在“地壳的物质组成和物质循环”这一节中，相关岩体的逻辑关系错综复杂，此时可以通过梳理思维导图进行相关要素之间的逻辑归纳。可以从表层太阳能等地表环境的作用入手，也可以从地球内部的热能入手来梳理相关逻辑：地球内部热能融化变质岩、岩浆岩、沉积岩等多种岩体，使其成为岩浆，岩浆冷却形成岩浆岩，岩浆岩或形成变质岩或形成沉积岩，此时沉积岩也可以经变质作用形成变质岩，同样变质岩也可露出地表形成沉积岩。这样通过建立思维导图式的逻辑模型，各要素之间的联系就可以清晰明了的呈现。为了加强学生的记忆，教师还可以将各种岩石类型的图片缩放并进行打印，在对应的岩体周边贴上其图示，让学生更好地区分不同岩体，强化对内在逻辑关系的认识。

逻辑模型可以帮助学生理清要素间的逻辑关系，从地壳的物质组成这部分内容来看，其逻辑结构在思维导图中清晰地呈现出来，这样一来，学生就可以更加轻松地理解并記忆。

三、原理模型，揭示发展规律

学生在学习的过程中，往往涉及很多复杂的原理，这些原理较为抽象，学生理解起来较为困难。对于这些原理的教学，往往是教师比较苦恼的问题，如何向学生更加直观准确的呈现，这些内容呢？建立动态模拟模型，就可以揭示这类原理根本的运行、发展规律。

如在“大气环境”这一节中，有关气旋与反气旋的相关原理一直是学生理解的难点。教师在教学时也往往因难以找到相关视频、图片资料来向学生展示而陷入纸上谈兵的困境。此时，教师可以通过利用计算机制图软件建立动态模型模拟气旋形成的过程，向学生展示，当某地出现低压，周围的等压线呈现闭合状态，再用动画展现在气流由外围高压流向中心低压的过程中，气流会偏转为逆时针旋转，此时就形成了气旋。同时，由于气旋与反气旋在平面上较为相似，学生会难以区分，教师可以通过立体3D图示展示气旋、反气旋的大气垂直运动方向，展现大气辐合上升、辐散下降等过程，从立体侧视图方向观看气旋与反气旋，就可以轻松地了解两者的区别与内在联系。在此过程中，教师要注意细节的运用，如在等压线上注明压强以显示气压差。这些细节是学生在做习题时较易遗漏的部分，因此教师应当将其醒目标注并向学生反复强调不要遗漏这些细节。通过这样的模型建立方式，学生便可以在理解原理的同时养成仔细观察的好习惯。

建立原理模型向学生呈现了原理背后的根本规律，生动形象地解释了这一原理发生的根本成因、发展过程及最终结果，让学生对原理有了深入的理解，在这种理解的过程中，学生的思维被自觉调动，构建起了关于原理的知识体系。

四、特征模型，学会分门别类

一些概念具有较多特征，凭借学生自己的能力往往无法梳理与记忆，这往往使学生陷入学习困境。此时，教师可以通过建立特征模型的方式，针对某一概念，进行概念的特征学习，将其特征分门别类加以理解与记忆。特征模型是一种存在于思维层面的抽象模型。

如在“人口增长模式”这一节中，学生要学习到三种不同类型的人口增长模式，而这三种模式的特征及其成因较为复杂，学生不易理解。因此，教师可以通过建立概念模型，将其分门别类地清晰呈现。首先教师呈现在工业革命以前，人口增长状况最先呈现为原始人口增长模式。其基本特征是高出生率，高死亡率，低自然增长率。教师在向学生讲述这一部分知识前，先要让学生知晓在人口统计学中，出生率、死亡率、自然增长率是三个基本指数，同时要通过提问让学生理解其计算方式，在学习了这三个基本参数后，教师就可以将这三个参数嵌入原始人口增长模式的特征类型中，让学生知晓当描述某一人口增长模式时，要使用这三点。其次，教师再向学生讲述在原始人口增长过程中此三个参数的基本特点：出生率与死亡率高，自然增长率极低，这样就建立起了关于人口增长模式的特征模型。同时教师要向学生讲述自然增长率的成因：生产力水平的限制导致了人口死亡率高，即使此时期人口出生率较高，但自然增长率仍然较低。在原始社会过后，人口增长模式由原始型转为传统型，教师可以将其特征自然迁移到此时期，告诉学生在封建社会及资本主义社会初期，尽管生产力条件有所提高，但人的平均寿命仍然较低，因此，人口自然增长率仍然较低。