概念模型构建在高中生物线上教学的实践探索

张琴

摘要：由于新冠疫情的影响，在2020年春季开学季同学们不能返校上课。于是大家积极响应“停课不停学、不停教”的号召，开启了上线教学。大家都在不断探索中进行着线上教学。本文以蛋白质一轮复习课的实践为例，试图探索概念模型构建对线上高中生物课堂的引导作用和对线下课堂教学的参考指导作用。

关键词：线上教学;概念模型

引言

新的教学模式是对传统教学模式地一个冲击。老师和同学们都习惯了在教室里面对面的交流和学习，转站线上教学，大家都很陌生。但我們既是迫于形势也是敢于挑战。积极地学习线上教学方式方法，不断地摸索，以期望得到最佳的学习效果。在线上教学的不断摸索中，我尝试着应用概念模型建构来进行线上教学。经过我的实践发现概念模型的构建既有利于保证线上教学的效果又对课堂教学提出了新的参考方向。

1概念模型

美国的《国家科学教育标准》中对模型下的定义是：模型是在研究过程中，根据真实事物的现实规律建立起一种对应的，可以表现出来这种规律的结构，并在此结构的基础上进行试验或推断。而著名生物学家吉尔伯特对模型的解读是：模型可以看作是一种复杂生物学系统的简化形式，在构建模型的过程中，只选取系统某一个特定的研究方面，而忽略其他不相关的部分。在人教版高中生物必修一《分子与细胞》课本中提到：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。

2理论基础

瑞士著名心理学家皮亚杰的认知结构发展理论中提到，图式是主体的认知结构，主体发展认知结构是“同化”和“顺应”的结果。把新信息组合到已有的认知图式中去是“同化”过程。“顺应”则是在外界刺激变化时发生的，主体为了认知结构的发展必须使原有的图式重新组合并形成新的图式（刘茂哉，1991）。为了达到同化、顺应之间的协调，需要“平衡”。在认知过程中，这种“平衡—不平衡—平衡”的交替过程就是认知结构动态的建构过程（雷永生等，1987）。建构主义的观点认为学习是一个积极主动的建构过程。学习者在不断地学习过程中吸收新信息去扩充原有的认知结构。在此过程中，当先前知识不符合有意义的建构，学习者就应该进行重新构建以达到顺应环境的目的。只有经过了自身认知结构的重新构建才能将新学的知识内化为自己的学识。概念模型的构建最关键的是把形象思维与抽象思维结合起来，并在白纸上能够用线条和图形表现出来。概念模型是一个支架，学习者在学习的过程中可以不断地扩充和修改自己原有的图式。与此同时又可以将散乱的知识进一步地整理归纳，建立知识之间的连接。

3概念模型在线上教学中的应用

高中生物教学中引入模型建构是普通高中生物学课程标准（2017年版）中明确提到的“模型与建模”的要求。同时2020年教育部考试中心新出的《中国高考评价体系》中也提到了生物学核心素养中科学思维的指标表现就包括模型与建模。因此在高中生物教学中引入模型建构是大势所趋。然而，线上教学本身就是对教师和学生的巨大挑战，在线上进行生物教学的过程中采用构建概念模型的方法也不是一件容易的事情。但是我们就是要迎难而上，不断挑战。构建概念模型能够提高学生学习的参与度。同时，在构建的过程中能检验学生的学习效果，从而提高学生的学习效率。

我们以人教版高中生物必修一《分子与细胞》第2章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质为例。首先，为了增加学生的学习兴趣设置情境引入新课。以湖南永兴县出现的大头娃娃事件资料分析引入。蛋白质对我们的正常生命活动为什么如此重要？进而介绍蛋白质的功能，同时传递给学生高中生物的第一个重要观念结构与功能观，结构决定功能。然后进行第一个学生活动：阅读课本，完成智学网发布的5分钟定时训练。以问题为引导，带领学生去学习。问题如下：1.蛋白质的基本组成元素和基本组成单位？2.氨基酸的结构通式及种类？3.氨基酸式怎样形成蛋白质的？学生活动1进行的过程中，可通过智学网及时查看学生的完成情况。然后以某一位学生的课堂训练答案为例进行本节课的学习，学习过程通过实时连麦、学生互动区等方式让学生积极参与进来。老师进行及时点评。在学生活动1的基础之上，本节课主要解决的问题就基本完成了。但是重难点一定要突破就是氨基酸结构的判断和蛋白质的形成过程即脱水缩合的过程。及时地进行课堂反馈练习，检测学生知识点的掌握情况。同时根据课堂检测报告情况调整学习进程，对学生们不清楚的地方进行进一步的重点讲解突破学习。完成之后进行学生活动2构建蛋白质的概念模型并及时上传概念图。这样在课堂上就能及时地查看学生的概念图构建情况。并选择代表性的概念图，完善的和不完善的进行及时点评。指导学生概念模型构建的方式方法。同时让学生课下去进一步完善自己的概念图。对学习效果起到巩固的作用。课后布置巩固练习题，在线上可以及时查看学生完成情况并及时批改反馈。学生线上完成情况还可以及时地分享给家长，让家长及时了解孩子的学习状况。更好地实现家校共育。

4反思与总结

概念模型是高中生物教学中三种模型中最简便也是应用最普遍的模型。高中生物必修一的特点就是知识点多而且杂。因此，我们在一轮复习教学过程中更要帮助学生成功构建知识点之间的联系，概念模型构建就是一个很好的选择。每节课几乎都可以构建概念模型，但是根据课堂节奏的把握以及课堂内容的关系，构建概念模型可以是课上也可以是课下。既可以对一节内容进行概念模型构建也可以对一个单元的内容进行概念模型构建。最后在期末的时候也可以构建一个整本书的概念模型。线上教学采用概念模型构建通过自身的实践起到了很好的作用。学习效果很好。线上教学采用概念图可以弥补课堂上不能及时看到学生们的表情反馈的遗憾，在概念模型中就能充分地暴露出学习中的问题和不足。而且线上教学的学生评价系统可以及时反馈，可以根据学生完成时间等来进一步判断学生的知识点掌握情况。后面在线下教学过程中也具有指导性作用。

参考文献：

[1]美国研究理事.《美国国家科学教育标准》.科学技术文献出版社， 1999

[2]生物课程教材研究开发中心等.《分子与细胞》.人民教育出版社，2007