高中生物教学中概念模型的应用现状及对策

王科人

摘要：在核心素养视野下，高中生物教师要突出概念模型的教学作用，并基于概念模型的应用现状，发现其独特的价值，同时针对问题，提出有针对性的对策，发展学生的学科关键能力，提升课堂实效。

关键词：高中生物  概念模型  对策

《普通高中生物课程标准（2017版）》提出了高中生物学科核心素养概念，认为生命观念、理性思维、科学探究和社会责任是高中生物学科核心素养的四大具体表现。为落实核心素养，让生物学科素养入脑入心，高中生物教师需要突出生物概念的教学，并引入概念模型的教学手段，从而培養学生的理性思维，为树立更高层次的生命观念注入最强动能。在高中生物学课程内容中，涉及许多概念的理解，教师引入概念模型，借鉴其可视化和显性化优势，可以让生物知识变得更为系统化和结构化，助推学生对概念的深层理解。高中生物教师在应用概念模型进行生物学教学时，要通过创设情境、激发兴趣等方法，帮助学生自主建构概念模型，读懂概念模型，将生物学科知识转化为学科能力，为学科素养的形成奠定基础。

一、生物学科概念模型的内涵

概念模型主要指的是在教学过程中，教师运用语言、符号、图标或图形等形式，对学科概念进行概括抽象和简化处理的手段，它有利于学生对概念的理解、消化和吸收，包括图解式解释模型和概念图。一般来说，图解式解释模型指的是通过图示或图标将抽象的生命活动规律或原理图示化、显性化和模型化，如呼吸作用的图解;而概念图主要指的是将相关或相似概念以图示的方式分类显示，其凸显了概念间的联系，学生可以概览之，明了之，如可遗传变异的概念图等。有效运用概念模型，既可帮助学生厘清概念间的相互关系，深化对概念的理解，也可使学生将概念由适时记忆转化为长时记忆，进而形成结构化的知识储存在脑海里。

二、概念模型在高中生物学教学中的应用现状

当下，在高中生物课堂教学中，教师运用概念模型来教学的频率较低，受应试教学和自身理论素养不足等诸多因素的影响，教师往往局限于传统的生物学教学模式，对生物学概念模型缺乏研究。在实际的教学中，教师过于注重知识的教学和检测，而忽略了概念模型的构建、应用，这难以发展学生的理性思维，也无法为学生创新精神和创新意识的培养提供营养。一方面，教师的认识有待提升。新课标中要求高中生物学教学培养学生的科学思维、建模和运用模型的能力，但部分教师对构建概念模型和应用概念模型仅仅停留在理论方面，缺乏实际操作技艺，仅仅采用部分较为简单的概念模型或者示意图进行教学，少数教师仅仅对高中生物学教材当中示意图进行讲解，缺乏延伸，难以提高教学的效率。另一方面，学生自主建模训练有待加强。学生未受到系统化的概念模型教学和训练，对生物学概念模型缺乏深刻而系统的认知。同时，在平时的课堂或实验教学中，学生参与自主建模的时间和机会不多，自主通过建模来开展探究性学习更为罕见。进而导致其难以识别、构建和实际应用概念模型。

三、概念模型在高中生物学教学中的应用策略

高中生物学的课程内容中包含了许许多多的生物学科概念群，形成了诸多概念关系。理解生物概念，建构一定的模型，有助于学生将生物学科知识转化为学科素养，从而促进自身的全面发展。学生通过概念模型的建构、分析和演示，才能渐进式培养创新精神和动手实践能力。核心素养视野下，概念模型是学生掌握生物学概念以及拓展科学和理性思维的关键，构建生物学概念模型可以帮助学生正确认识生物学概念，深入思考和研究生物知识。那么，如何利用概念模型来促进高中生物学科教学呢？

（一）创造情境，引入概念模型

概念的形成是高中学生思维发展的重要表征，它需要外部情境和认知内因的双重驱动。教学情境的创设关系着概念能否顺利孕育、生成，教师在高中生物学概念模型的教学当中，可根据学生的心理和成长特点，创设教学情境，营造学习氛围，引入生物学概念。教师可以通过有趣的语言交流、情境材料的应用或者互动活动的开展将概念模型融入教学当中，提高高中生物学教学的效率和质量。例如在教学高中生物人教版教材必修3中《神经系统的调节》一课时，我会开展一项趣味性的互动游戏，先调动学生的参与积极性，让学生在情境中孕育概念模型。我将学生分成两两一组，学生将自己的右手伸出，以小组为单位，学生互相进行打手游戏，然后让学生观察被打同学的反应，之后提出问题：“为什么被打同学的手会在即将挨打的一瞬间迅速收回或是躲开呢？”“为什么人可以在这么短的时间内迅速对行为做出反应呢？”通过这两个问题，助推学生深度思考，学生最终明白将手缩回属于一种条件反射，人体在神经系统的指挥之下会进行快速的反射活动，进而将神经系统调节的知识和概念引入课堂中。最后教师结合书本知识，利用多媒体课件向学生展示有关于神经系统调节的概念模型，让学生详细了解和观察神经系统的内在运行机制。

（二）激发兴趣，读懂概念模型

人们常说：“兴趣是人类最好的老师”，要想让学生读懂概念模型的来龙去脉，就必须先激发学生深入探究生物学概念模型的好奇心和求知欲。教师可以利用生物学实验和科学资料向学生说明生物学概念，使学生认知概念模型的内涵，进而培养学生读懂、应用概念模型的能力。

例如在教学人教版高中生物学必修1教材中《细胞膜——系统的边界》一课时，我就会利用多媒体教学设备向学生展示一幅熟悉的中国地图，引入细胞膜的概念模型，组织学生观察、分析并比较动物和植物的细胞结构异同，之后我再播放有关实验室提取细胞膜的视频让学生观看，引导学生探索细胞膜的成分，最后我会陈述两段科学资料：研究资料表明，凡是易溶于脂质的物质，均易穿过细胞膜;而不易溶于脂质的物质，不易穿过细胞膜，细胞膜会被蛋白酶分解。在学生了解这两段科学资料后，我再进行提问：“细胞膜由哪些物质组成呢？”学生就会结合以上科学资料进行思考，最终得出结论：细胞膜主要由蛋白质和脂质组成。这样，学生对概念模型就有了一个清晰而理性的认知。

（三）循序渐进，构建概念模型

构建模型是高中生物学概念模型应用的关键，通过构建概念模型，学生可直观了解概念之间的内涵和关联，教师可以引导学生利用文字、符号、概念图、线条或者图示的方法自主构建概念模型，进而丰富概念认知，发展逻辑思维能力。

例如在教学人教版高中生物教材必修3中《人体的内环境和稳态》一课时，教师先讲解内环境的组成、细胞和内环境以及外界的动态联系等知识，再让学生自主构建概念模型，引导学生使用箭头将血浆、淋巴和组织液连接起来。在此基础上，教师提问：“内环境稳态的构成当中是否存在双向联系呢？”在此问题引领下，学生自觉温习旧知，复习已有知识要点。之后教师引导学生使用反向箭头表明内环境稳态当中的双向关系，将其整体组成一个内环境。学生将概念模型构建出来之后，教师再将学生进行分组，每组选出一个最好的概念模型图，进行概念模型的评比活动，选出构建最佳的概念模型。学生在进行概念模型构建和评比时，能够深入理解和学习生物知识要点，深度了解内环境的组成和稳态的构建，从而锻炼思维能力，并培养应用概念模型来分析和解决问题的能力。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]魏永强.构建概念模型在高中生物教学中的应用[J].中学生物学，2017（3）：29-32.

[3]杨丽萍.概念模型构建法在高中生物教学中的应用探究[J].考试周刊，2020（8）.

责任编辑：黄大灿