概念模型在初中生物学课堂教学中实践应用

茅有金

摘 要：初中生物学教学的核心目标重要概念的达成、理解和应用。结合教学实践中的例子说明通过概念模型，归纳分析出简单概念的概念模型创建方法可用来创建形成重要概念的概念模型，有效地帮助学生理解重要概念。

关键词：概念模型；课堂教学；有效教学

模型是科学研究中复杂事物的简单描述方法。生物学教学中通过创建模型（包括数学模型、概念模型和物理模型）有效地提高了生物课堂教学的效率。本文结合案例进行分析，初中生物学在课堂教学中概念模型教学方式的有效创建。

一、概念模型教学方式的界定

概念模型是由抽象思维方法创建的模型。它是由人们创建的模型，用于抽象地概括出生物原型的某些方面的基本属性和特征。包含中心概念、内涵和外延。概念模型与概念图密切相关，与概念的教学分不开。譬如初中生物学教科书中的相关概念，由相互连接的不同概念形成的概念图和流程图属于概念模型的种类。

二、概念模型教学模式的构建

初中生物学教科书包含丰富的概念模型建构材料。利用这些材料，充分利用概念模型，可以有效提高生物课堂教学的效率。以下两种方法主要用于指导学生创建概念模型。

（1）初中生物概念模型的“归纳”构建。初中生物学教科书中的概念大多是特定的概念。通常，它们无法被定义。它们的基本特征在日常生活中逐渐被人们发现和总结。学习事物识别属性由“原型模型”形成，其“扩展”是唯一的。例如：两栖动物；哺乳动物；植物体的结构层次；社会行為；花的结构；血细胞；血液循环等。在教学过程中，主要通过提供感性材料，学生可以观察，科学思考，实验和探索，分析和概括，总结其共同的重要特征，构建概念模型。这种方法可以概括为：提供事实（典型例子）→激发思维、协同探究→总结、概括→构建概念模型。例如，2012人教版初中生物学七年级下册第四单元第四章“人体呼吸”的教学过程提供事实：具体概念的形成必要得到丰富事实的支持，构建概念模型的最有效方式是直接感知事实。事例越直观、越具体，学生就越容易理解和实现达成对感性知识的理性理解。

（2）“多轮认知”构建生物概念模型。初中生物学教科书中的概念也是抽象概念。这些概念通常直接给出定义，反映事物固有的或必要的某些属性。事物与事物之间的某种关系。例如，“呼吸作用”、“光合作用”、“神经调节”、“生态系统”等。“多轮认知”的基本教学过程分为五个步骤：首先了解新的课程知识结构→检查原始认知结构→冲破原有认知结构→重构新认知结构→稳固新认知结构。借鉴“多轮认知结构教学模式”，结合生物学教学实践，将构建概念模型的方法归纳为：设置问题情境→创建概念模型→解释、应用和发展。譬如，2012版初中生物学七年级上册第一单元第二章的第二节“生物和环境组成生态系统”。“生态系统”是一个重要但笼统的概念。知识的结构和逻辑很强。倘若老师只告诉学生他们仅限于知识水平，则很难理解。在教学中，尝试用“多轮认知”方法构建“生态系统”概念模型，解决教学的重点和难点。首先设置问题情况：开始上课，播放美丽的森林风景的视频及其音乐。当你在一片大森林里时，你会看到什么？你会听到什么？如果你在森林里散步，你会发现蜘蛛网挡住了路，如果你想一想，你会推测丛林里各种生物之间的关系吗？生物因素和非生物因素之间有什么关系？体验“牵一发而动全身”的感觉！无论是非生物因素在改变，某种生物体量的变化，还是你无意中的行为，都会影响到许多种生物。因为环境中的生物与其生活的环境是统一的整体。那么，生物学与生物学，生物学和环境之间的关系是什么？他们怎样成为一个统一的整体？其次建立概念模型：教师指导学生阅读第19页“思考讨论”的教科书；让学生以讲故事的形式介绍图片；师生共同学习“生态系统”的概念；教师利用课件介绍各种类型的生态系统图片；组织学生分析“思考与讨论”及其生存环境，各生物群在生态系统中的作用和地位，学生最终认识这些概念，并系统化知识，建立概念模型。

再者应用和发展：为不同级别的学生准备了三种类型的问题。类型一：考虑以下条件是否构成生态系统？一片草地上的草；我们的校园；所有的鱼都在湖里；D死木和所有生物，如蚂蚁和真菌。类型二：完成教科书第24页的“练习”。类型三：以“我是生物圈中的一员”来说说今天的收获。

三、有效构建概念模型在初中生物学教学的价值

有参与到学习过程中的许多生物学相关的概念，尤其是在概念模型的概念图的研究一直是国内外非常普遍，并已形成了共识。概念模型的有效建设具有十分重要的意义：从“原型”的概念模型在施工过程后，学生们充分认识到，这个概念本身是抽象而枯燥的，但这个概念的解释和理解，可以生动有趣。教学实践过程充分说明了概念模型的构建教学过程中为学生提供了一个学习活动平台，让学生在学习过程中深入地进行探索和有效地进行表达交流，帮助同学们学习如何解决问题。这是科学探究的过程，以体现出生物学的探究性、趣味性以及学习探究过程中所展示出来的方法，让同学们学习到生物学中所蕴含的解决问题的方法，并体验科学探究的过程。

总之，有效地创建一个概念模型在初中生物教学中，是有效提高生物学课堂教学效率的途径之一。

参考文献

[1]朱正威，赵占良主编.义务教育教科书《生物学（全四册）》[M].人民教育出版社，2012，6（1）.

[2]中华人民共和国教育制订.全日制义务教育《生物课程标准》[M].北京师范大学出版社，2011，7（1）.

[3]2017年福建省初中生物学科教学与考试指导意见.

[4]周学文.初中生物学教学中构建概念模型的尝试[J].生物学通报，2016，9.

（本文系大田县2018年骨干教师专项小课题《中学生物概念建模教学的实践研究》（课题编号：ZXKT18014）第一阶段研究成果）。