開展模型教學(xué)，自主建構(gòu)知識體系

王志勇

[摘 要] 開展模型教學(xué)，可以通過對概念、邏輯、原理、特征、反饋五種模型的應(yīng)用，讓學(xué)生形成合理深入的知識體系，在實踐教學(xué)中有效地助推學(xué)習(xí)。本文具體分析了五種模型在實踐中對概念本質(zhì)特征、邏輯間聯(lián)系、原理規(guī)律、知識類別、實際問題的有效梳理與解析，旨在為促進(jìn)自主學(xué)習(xí)提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞] 模型教學(xué);自主建構(gòu)

隨著當(dāng)前課程形象化、技術(shù)化教學(xué)的發(fā)展，教學(xué)的方式已大大豐富，不再局限于原有課本中的看圖識記，而是要讓學(xué)生從根本上理解相關(guān)概念及理論原理，這就要依賴于模型教學(xué)。通過建立有關(guān)教材上知識的實體或思維模型，可以生動形象地展現(xiàn)相關(guān)理論概念，讓學(xué)生深入理解相關(guān)知識，自主思考，形成自己的知識體系架構(gòu)，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

一、概念模型，抽象本質(zhì)特征

在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，由于很多概念是第一次接觸，往往出現(xiàn)對概念理解不到位的情況，這時就需要對概念進(jìn)行模型化教學(xué)，將文字知識形象化地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。通過建立模型，將抽象的概念具象化，讓學(xué)生對概念融會貫通，便于構(gòu)建知識體系。

如在“地球的宇宙環(huán)境”這一節(jié)中，學(xué)生往往是第一次接觸天體、天體系統(tǒng)的概念，時常有不理解不清楚的情況。教師就可以利用計算機(jī)制作圖示、動畫，通過建立形象化的各類天體運轉(zhuǎn)圖示，向?qū)W生展示，天體這一概念其實是指宇宙間的星云、恒星、行星、衛(wèi)星等，通過這一模型形象化的展示，天體的概念生動地呈現(xiàn)在了學(xué)生面前。教師還可以通過細(xì)致地制作，加入各個天體的細(xì)節(jié)特征，讓其更符合人類在宇宙探索中觀察到的實際圖像，讓學(xué)生對天體的理解更加形象化，記憶更加深刻。同時，教師在介紹天體這一概念時，避免不了介紹天體系統(tǒng)，此時教師可以通過演示地球與月亮、太陽與地球相互繞轉(zhuǎn)的動畫圖示，讓學(xué)生理解系統(tǒng)這一概念指天體之間所構(gòu)成的互動關(guān)系，這時學(xué)生就可以形象的理解太陽系、地月系乃至銀河系這些天體系統(tǒng)的概念，并通過“相互作用”知曉了其本質(zhì)特征。

通過對概念的模型化講解，生動形象的圖示呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，學(xué)生對這一概念的印象更加深刻，不僅有了深入的理解與體會，也構(gòu)建起了自己對于天體、天體系統(tǒng)的知識體系，并通過形象化的思維方式，理解了其本質(zhì)特征。

二、邏輯模型，梳理相互聯(lián)系

對于邏輯關(guān)系較為復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容，有些現(xiàn)象往往不是某一種因素單一作用的結(jié)果，并非學(xué)生思維中理解的單一因果關(guān)系，因此這種復(fù)雜的關(guān)系在學(xué)生看來更加難以深入理解，通過思維導(dǎo)圖建立邏輯模型，可以很好地梳理各要素之間的關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生懂得各要素對于結(jié)果的邏輯作用。

如在“地殼的物質(zhì)組成和物質(zhì)循環(huán)”這一節(jié)中，相關(guān)巖體的邏輯關(guān)系錯綜復(fù)雜，此時可以通過梳理思維導(dǎo)圖進(jìn)行相關(guān)要素之間的邏輯歸納?？梢詮谋韺犹柲艿鹊乇憝h(huán)境的作用入手，也可以從地球內(nèi)部的熱能入手來梳理相關(guān)邏輯：地球內(nèi)部熱能融化變質(zhì)巖、巖漿巖、沉積巖等多種巖體，使其成為巖漿，巖漿冷卻形成巖漿巖，巖漿巖或形成變質(zhì)巖或形成沉積巖，此時沉積巖也可以經(jīng)變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖，同樣變質(zhì)巖也可露出地表形成沉積巖。這樣通過建立思維導(dǎo)圖式的邏輯模型，各要素之間的聯(lián)系就可以清晰明了的呈現(xiàn)。為了加強(qiáng)學(xué)生的記憶，教師還可以將各種巖石類型的圖片縮放并進(jìn)行打印，在對應(yīng)的巖體周邊貼上其圖示，讓學(xué)生更好地區(qū)分不同巖體，強(qiáng)化對內(nèi)在邏輯關(guān)系的認(rèn)識。

邏輯模型可以幫助學(xué)生理清要素間的邏輯關(guān)系，從地殼的物質(zhì)組成這部分內(nèi)容來看，其邏輯結(jié)構(gòu)在思維導(dǎo)圖中清晰地呈現(xiàn)出來，這樣一來，學(xué)生就可以更加輕松地理解并記憶。

三、原理模型，揭示發(fā)展規(guī)律

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，往往涉及很多復(fù)雜的原理，這些原理較為抽象，學(xué)生理解起來較為困難。對于這些原理的教學(xué)，往往是教師比較苦惱的問題，如何向?qū)W生更加直觀準(zhǔn)確的呈現(xiàn)，這些內(nèi)容呢？建立動態(tài)模擬模型，就可以揭示這類原理根本的運行、發(fā)展規(guī)律。

如在“大氣環(huán)境”這一節(jié)中，有關(guān)氣旋與反氣旋的相關(guān)原理一直是學(xué)生理解的難點。教師在教學(xué)時也往往因難以找到相關(guān)視頻、圖片資料來向?qū)W生展示而陷入紙上談兵的困境。此時，教師可以通過利用計算機(jī)制圖軟件建立動態(tài)模型模擬氣旋形成的過程，向?qū)W生展示，當(dāng)某地出現(xiàn)低壓，周圍的等壓線呈現(xiàn)閉合狀態(tài)，再用動畫展現(xiàn)在氣流由外圍高壓流向中心低壓的過程中，氣流會偏轉(zhuǎn)為逆時針旋轉(zhuǎn)，此時就形成了氣旋。同時，由于氣旋與反氣旋在平面上較為相似，學(xué)生會難以區(qū)分，教師可以通過立體3D圖示展示氣旋、反氣旋的大氣垂直運動方向，展現(xiàn)大氣輻合上升、輻散下降等過程，從立體側(cè)視圖方向觀看氣旋與反氣旋，就可以輕松地了解兩者的區(qū)別與內(nèi)在聯(lián)系。在此過程中，教師要注意細(xì)節(jié)的運用，如在等壓線上注明壓強(qiáng)以顯示氣壓差。這些細(xì)節(jié)是學(xué)生在做習(xí)題時較易遺漏的部分，因此教師應(yīng)當(dāng)將其醒目標(biāo)注并向?qū)W生反復(fù)強(qiáng)調(diào)不要遺漏這些細(xì)節(jié)。通過這樣的模型建立方式，學(xué)生便可以在理解原理的同時養(yǎng)成仔細(xì)觀察的好習(xí)慣。

建立原理模型向?qū)W生呈現(xiàn)了原理背后的根本規(guī)律，生動形象地解釋了這一原理發(fā)生的根本成因、發(fā)展過程及最終結(jié)果，讓學(xué)生對原理有了深入的理解，在這種理解的過程中，學(xué)生的思維被自覺調(diào)動，構(gòu)建起了關(guān)于原理的知識體系。

四、特征模型，學(xué)會分門別類

一些概念具有較多特征，憑借學(xué)生自己的能力往往無法梳理與記憶，這往往使學(xué)生陷入學(xué)習(xí)困境。此時，教師可以通過建立特征模型的方式，針對某一概念，進(jìn)行概念的特征學(xué)習(xí)，將其特征分門別類加以理解與記憶。特征模型是一種存在于思維層面的抽象模型。

如在“人口增長模式”這一節(jié)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到三種不同類型的人口增長模式，而這三種模式的特征及其成因較為復(fù)雜，學(xué)生不易理解。因此，教師可以通過建立概念模型，將其分門別類地清晰呈現(xiàn)。首先教師呈現(xiàn)在工業(yè)革命以前，人口增長狀況最先呈現(xiàn)為原始人口增長模式。其基本特征是高出生率，高死亡率，低自然增長率。教師在向?qū)W生講述這一部分知識前，先要讓學(xué)生知曉在人口統(tǒng)計學(xué)中，出生率、死亡率、自然增長率是三個基本指數(shù)，同時要通過提問讓學(xué)生理解其計算方式，在學(xué)習(xí)了這三個基本參數(shù)后，教師就可以將這三個參數(shù)嵌入原始人口增長模式的特征類型中，讓學(xué)生知曉當(dāng)描述某一人口增長模式時，要使用這三點。其次，教師再向?qū)W生講述在原始人口增長過程中此三個參數(shù)的基本特點：出生率與死亡率高，自然增長率極低，這樣就建立起了關(guān)于人口增長模式的特征模型。同時教師要向?qū)W生講述自然增長率的成因：生產(chǎn)力水平的限制導(dǎo)致了人口死亡率高，即使此時期人口出生率較高，但自然增長率仍然較低。在原始社會過后，人口增長模式由原始型轉(zhuǎn)為傳統(tǒng)型，教師可以將其特征自然遷移到此時期，告訴學(xué)生在封建社會及資本主義社會初期，盡管生產(chǎn)力條件有所提高，但人的平均壽命仍然較低，因此，人口自然增長率仍然較低。