生物學(xué)教學(xué)中概念模型教學(xué)的啟示

高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)確定的能力目標(biāo)包括操作技能、信息能力和科學(xué)探究能力3個(gè)方面，其中尤為重視科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。領(lǐng)悟和運(yùn)用科學(xué)方法，對(duì)于發(fā)展科學(xué)探究能力至關(guān)重要。在高中生物課程的3個(gè)必修模塊中共同之處是在科學(xué)方法教育方面的價(jià)值，正如課程標(biāo)準(zhǔn)所指出3個(gè)模塊有助于學(xué)生“領(lǐng)悟建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用”。

模型方法就是把研究對(duì)象（原型）的一些次要的細(xì)節(jié)、非本質(zhì)的聯(lián)系舍去，從而以簡(jiǎn)化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、功能和聯(lián)系的一種科學(xué)方法。模型具有3個(gè)基本特點(diǎn)：①對(duì)實(shí)際對(duì)象的模仿和抽象；②組成體現(xiàn)認(rèn)識(shí)對(duì)象系統(tǒng)中的主要因素；③反映主要因素之間的關(guān)系。新課標(biāo)高中人教版教科書中就有概念模型、物理模擬模型和數(shù)學(xué)模型三個(gè)基本的類型。

物理模型：以實(shí)物或圖片形式直觀表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。如：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型，細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型，演示細(xì)胞分裂的橡皮泥模型，必修三描述胰島素胰高血糖素作用。

概念模型：指以文字表述來(lái)抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型。如：對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)共同特征的文字描述、光合作用過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化的解釋、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的解釋模型等。

數(shù)學(xué)模型：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。如：酶活性受溫度（PH值）影響示意圖，不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間等。

在教學(xué)中概念涉及范圍及在用途中舉足輕重，下面僅就教學(xué)中概念模型的應(yīng)用得到的啟發(fā)談?wù)劯邢搿?/p>

1、概念模型概述

概念模型是一種用節(jié)點(diǎn)代表概念，連線表示概念間關(guān)系的圖示法，早在20世紀(jì)60年代由美國(guó)康奈兒大學(xué)諾瓦克教授等人提出，它是根據(jù)奧蘇貝爾意義學(xué)習(xí)和概念同化理論發(fā)展而來(lái)。

概念模型的圖表結(jié)構(gòu)包括節(jié)點(diǎn)（又稱結(jié)點(diǎn)）、連線和連接詞三個(gè)部分。節(jié)點(diǎn)就是置于圓圈或方框中的概念。連線表示兩個(gè)概念之間的意義聯(lián)系，連接可以沒(méi)有方向，也可以單向或雙向。位于上層的概念通?？梢砸龊脦讉€(gè)知識(shí)分支，不同知識(shí)領(lǐng)域或分支間概念的連線就是交叉連接。連接詞是置于連線上的兩個(gè)概念之間形成命題的聯(lián)系詞，如“是”、“包括’、“表示”等。

概念模型的形式大致有兩種，第一種可稱為層次式概念模型，諾瓦克和高文認(rèn)為，概念模型應(yīng)該是：具有層次性，上位概念在頂端；用適當(dāng)?shù)倪B接詞做標(biāo)注；有交叉連結(jié)，表明層次的子分支之間的關(guān)系，如圖1所示。這利，形式在目前多數(shù)研究中較為常見。第二種可稱為網(wǎng)絡(luò)式概念模型，為Stuart（1983）所提出，其方法是將關(guān)鍵概念置于圖中央，將相關(guān)概念依一般至特殊逐漸以放射狀繪出。

2、人教版課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教科書中的概念模型介紹

人教版新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教科書中的概念模型有兩種類型。

2.1 完善概念模型：給出概念模型，讓學(xué)生識(shí)記，理解概念、或舉例。

2.2 構(gòu)建概念圖：題目中給出有內(nèi)在聯(lián)系的若干個(gè)概念建構(gòu)成概念圖。

3、概念模型教學(xué)在生物教學(xué)中的作用

3.1 概念模型教學(xué)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展

3.1.1 在新授課中構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)

在授課時(shí)，學(xué)生初次接觸概念模型，教師一定要給學(xué)生介紹概念圖，讓學(xué)生有初步印象。以高中生物《必修1·分子與細(xì)胞》第一章自我檢測(cè)“細(xì)胞的概念圖”（圖2）為例：這是教材中出現(xiàn)的第一張概念圖，學(xué)生必須掌握概念模型的四個(gè)要素。

節(jié)點(diǎn)：如“細(xì)胞”、“真核細(xì)胞”、“原核細(xì)胞”等是置于圓圈或方框中的概念，它是指感知到的同類事物的共同屬性。連線：連線表示兩個(gè)概念之間存在某種關(guān)系。連線表示兩個(gè)概念之間的意義聯(lián)系，連接可以沒(méi)有方向，也可以單向或雙向。連接詞：“具有”是置于連線上的兩個(gè)概念之間的意義聯(lián)系詞。層次：關(guān)鍵概念置于頂層“細(xì)胞”，一般概念“真核細(xì)胞”、“原核細(xì)胞”位于其次，依此類推，顯示等級(jí)關(guān)系。

3.1.2 在復(fù)習(xí)課中構(gòu)建知識(shí)體系

復(fù)習(xí)不僅要回憶、再現(xiàn)所學(xué)知識(shí)，還要將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理、拓展促進(jìn)知識(shí)的遷移、形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生若以概念圖形式進(jìn)行有效復(fù)習(xí)，利用概念之間的同、異以及內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)行整理，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和歸納，能提高復(fù)習(xí)的效率。高三生物復(fù)習(xí)時(shí)在依據(jù)考綱，尊重教材的前提下，教師還應(yīng)密切注視高考試題的命題變化，高考命題的變化將直接影響高三復(fù)習(xí)課教學(xué)。教材在變，生物學(xué)科的高考題也在變，其中概念模型也是出題的一種形式。概念模型是一種學(xué)習(xí)策略，教師可以利用概念模型來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)、輔導(dǎo)，而學(xué)生也有了自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力，自我構(gòu)建知識(shí)的能力。

3.2 概念模型教學(xué)促進(jìn)教師發(fā)展

生物學(xué)知識(shí)比較多而零散，每部分包含有很多重要的概念、原理、原則，而概念模型的層次結(jié)構(gòu)可使教學(xué)材料得到有效的組織，有利于課前教師備好課，做好教學(xué)設(shè)計(jì)。教師在授課中應(yīng)用概念模型教學(xué)策略來(lái)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，將教師單純的“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖獭迸c“學(xué)”并舉。在組織生物復(fù)習(xí)中重視學(xué)生的學(xué)，盡量讓學(xué)生自己繪制各類概念圖，發(fā)揮教師指導(dǎo)作用。概念模型是一種教學(xué)策略，它以直觀形象的方式表達(dá)知識(shí)結(jié)構(gòu)，能有效呈現(xiàn)思考過(guò)程及知識(shí)聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生物知識(shí)構(gòu)建，加深對(duì)生物知識(shí)的理解，提高生物學(xué)習(xí)效率。

總之，教師應(yīng)用概念模型指導(dǎo)生物教學(xué)，既關(guān)注學(xué)生已有知識(shí)、注重學(xué)生知識(shí)建構(gòu)，還重視學(xué)生能力的發(fā)展，體現(xiàn)了新課程教育理念。概念模型對(duì)于促進(jìn)教學(xué)有著很顯著的作用，但它也不是萬(wàn)能的，并不適用于所有的教學(xué)情境，不能不加選擇地盲目使用，而應(yīng)該分析教學(xué)的實(shí)際情況，根據(jù)教學(xué)的需要合理運(yùn)用。

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