高中生物概念模型自主建構的思維訓練之法論文

　　摘要:教學的核心問題是改善學生思維的方法。本文以人教版高中生物必修3的概念教學為例，通過實例構建、定義描述、模型轉換和板書示例等方法談高中生物課堂教學中的概念模型自主建構的思維訓練。

　　關鍵詞:概念 概念模型 建構 思維

　　“教”和“學”其本質都是學，教育的總體目標不僅僅是幫助學生在學校取得好成績，更重要的是讓他們掌握對自己一生都有用的知識，所以教學的核心問題是通過一定的教學策略改善學生思維的方法。思維很重要的一部分便是概念的形成，并對頭腦中已有概念進行組織歸類形成概念模型。本文以人教版高中生物必修3的概念教學為例，談高中生物課堂教學中的概念模型自主建構的思維訓練。

　　1實例構建

　　認知心理學告訴我們，所謂概念就是將物體、人物、事件或觀念在人腦中加以抽象或歸類，所以具體而典型的實例有助于明確概念的內涵和外延。教師可從非常典型的事例開始，分析它的特征，讓學生自主形成正確的概念。如在學習種間關系“競爭”時，可以教材中資料1的高斯實驗實例，引導學生分析：①單獨培養時兩種形態和習性很接近的草履蟲的數量增長為什么呈“S”型曲線?②混合培養時兩種形態和習性很接近的草履蟲的數量一開始為什么會增長?③隨后為什么雙小核草履蟲個體數繼續增長，而大草履蟲個體數下降，16天后只有雙小核草履蟲存活?最后強調這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質，從而總結這兩種草履蟲相互之間在爭奪資源和生存空間等，最終的結果表現為一方占優勢，而另一方處于劣勢而死亡。進而定義生物學上關于不同種生物之間的“競爭”關系的概念。

　　實例法構建的概念對學生來講往往只是強化了實例的對應性，而對概念本身的實質可能闡述得不透，為避免這種情況的發生，教師必須尋找不同的實例，從不同的角度對學生自主構建的概念進行修正。如對剛構建的“競爭”概念，可以立即引入以下實例：在一個池塘里，大、小鱸魚爭奪食物，他們的關系是什么?水稻田里，水稻和稗草的關系是什么?以修正“競爭”概念中對象的問題———不同種生物，以及“競爭”的結果并不是只有一方處于劣勢而死亡，也可能表現為相互抑制。

　　在種間關系的概念模型構建過程中，運用實例構建的方式比較容易讓學生自主構建正確的概念。另外，如種群、群落、群落的垂直結構和水平結構、生態系統、生產者、消費者、分解者、食物鏈、食物網和生態系統的穩定性等概念的教學均可用此法教學。

　　2定義描述

　　有些概念是生物學的專有名詞，學習這些概念的目的是了解它的內涵及與其他概念之間的關系。這樣的概念在教學過程中可直接用定義的描述教給學生，再通過具體的事例理解概念的內涵、分析概念間關系。如種群的特征這節課的概念模型構建就用此法對學生進行思維訓練。前三章學生們都是從個體水平學習了生物個體可以通過自身的調節作用維持穩態，那么把視野從微觀的個體水平轉化為宏觀的群體水平，則首先接觸的就是種群的概念———在一定的自然區域內，同種生物的全部個體形成種群。從字面上這個概念不難理解，但讓同學區別具體事例是不是種群時學生往往會混淆。因此我們可以列舉不同的事例，從不同的側面豐富概念的內涵。

　　概念的學習并不是孤立的，在概念學習的過程中必須激活學生們頭腦中與此概念聯系的相關概念，組建概念模型。如學生在“種群的特征”中相關數量特征的學習中，關鍵是要把通過定義描述法學習的“種群密度”、“出生率和死亡率”、“遷出率和遷入率”、“年齡組成”、“性別比例”等概念聯系起來找出它們的核心問題———“種群密度”，分析它們影響種群數量的方式，自然構建出如圖1的概念模型。

　　3模型轉換

　　必修3教材無論是知識呈現還是欄目活動，都有相關概念模型構建的訓練。如教材用概念圖的形式描繪了血糖的來源和去路、甲狀腺激素分泌的分級調節過程、水鹽(體溫)平衡調節過程、細胞(體液)免疫過程等;“問題探討”欄目要求學生構建生物和非生物之間關系的圖示模型;“自我檢測”欄目中要求學生畫內環境、種群的數量特征、相應的神經細胞名稱和功能、免疫的相關概念等的概念圖。我們可以利用課本已有的概念模型在教和學的過程中適時轉換，靈活應用，訓練思維。

　　充分利用教材“建立血糖調節的模型”的模型建構活動，通過小組作業的形式實施動態的'物理模型，分析討論，使學生構建血糖調節的概念模型。在這個知識環節的教學中，先讓學生課外閱讀課本的“建立血糖調節的模型”活動介紹，讓同學分組準備飯后和運動后的血糖調節的兩個劇本，課上學生分組交流模型構建的過程和結果。有的小組通過情景劇的方式談論了在不同情況下機體血糖調節的過程，有的通過flash動畫的形式描繪了人體不同情況下血糖平衡的調節過程……同學以小組的形式積極參與，并在具體實施和評價的過程中，不斷發現自己構建模型的不足而加以修正，最終構建出大家一致認可的血糖調節的概念在教學過程中還可以運用數學模型來模擬不同種間關系中的不同種群數量隨時間的變化，進一步幫助學生理解各種間關系的概念。利用種群的數量增長的“J”型曲線和“S”型曲線的數學模型來理解種群數量增長的概念。

　　4板書示例

　　教師的板書對學生的思維訓練起著一定的作用，以示例的方式潛移默化地引導學生的思維過程。以往我們往往都以線條、板塊的形式書寫板書，這種方式確實能訓練學生的條理性，但如果改用概念模型的方式勾勒一節課的靈魂則更能訓練學生的發散思維，加強概念之間的聯系性。正如人的長期記憶與新突觸的建立有關一樣，概念模型的構建就是在不斷地建立新的“突觸”，在解決新問題的過程中這些適當的聯系更有用處。如必修3第1章第2節內環境穩態的重要性的板書(見圖3)。

　　這樣的板書

　　可以讓學生一目了然地知道本節課圍繞著“穩態這個中心詞，第一層面要掌握其實質、主要調節機制、重要意義等內容;第二層面掌握其實質就是內環境成分和”理化性質的動態平衡，其主要調節機制是神經———體液———免疫調節網絡，其重要意義是機體進行正常生命活動的必要條件;第三層面掌握內環境的成分有哪些、理化性質包括什么、為什么說內環境的穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。知識不是孤立的，它必定會和其他知識相關聯，我們應該讓新學的知識不斷地和以往的知識聯系在一起，并不斷地在新的任務中能有所體現，這就是我們學習的目標。

　　概念并不是通過一種方法習得，但我們可以充分利用教材、結合實際通過實例構建、定義描述、模型轉換和板書示例等方法對學生進行概念模型自主建構的思維訓練，使學生在學習和生活中可以運用以上方法解決問題。

　　參考文獻

　　[1]張楚廷.人的教育需要人的課程來支撐[J].課程·教材·教法,2009(3).

　　[2]鄧友平.課程資源開發與利用的問題與對策[J].課程·教材·教法,2009(3).

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