邱燕红

摘 要：本文根据新课标要求，明确了新教材中模型建构活动的具体内容，提出了利用物理模型、数学模型、概念模型来建构生物学的重要概念，通过建构模型，排除、舍弃非本质因素，突出事物的本质特征，使生命现象或过程得到纯化和简化，让学生容易地掌握知识的规律。

关键词：重要概念 模型建构

建构主义认为：“知识是通过主体积极建构获得的，是根据原先认知结构主动地和有选择性地知觉外在信息，建构当前认知结构的过程，而不是被动的接受外在信息。”强调认知是一个过程，学生必须参与到知识建构中。

《义务教育生物学课程标注2011》突出了50个重要概念，生物学概念的形成并不是一个被动接受的过程，而是一个主动建构的过程，教师的日常教学中， 概念教学就是教学的主线索，笔者发现用模型来建构重要概念，能让学生得到个性化的全面发展，提高教学效果。模型建构就是教师引导学生在一定的情境中通过自己动手去建构、不断修改、完善模型，让学生在做中去探索、交流、学习，从而培养学生的自学能力。模型形式很多，下面就以物理模型、数学模型、概念模型来阐述如何建构重要概念。

一、物理模型，将抽象的概念直观化

物理模型就是以实物或画图形式直观的表达认识对象的特征。在初中生物教学中，物理模型是最典型的，通过建立物理模型，能将一些肉眼看不见，学生难以想象的概念，形象化、具体化，使学生能过直观地感知。例如在人教版七年级上册，认识动物细胞和植物细胞，首先由于细胞太微小了，必须借助显微镜才能观察到，通过制作模型，一方面可以让学生认识细胞各部分的结构，另一方面也能“放大”细胞，学生学起来，兴趣盎然。在进行此部分教学的时候，可以让学生利用一些废弃的材料进行制作，学生的想象力丰富，可以利用的材料，也是五花八门，比如有橡皮泥、废电线、毛线、植物的种子等各种材料，这样既有利于提高学生学习的兴趣，又有利于提高他们的动手能力，而与此同时，又能理解概念的本质。再比如神经元、细菌结构图等。

抽象动态的规律，此类概念教师常用的方法是图解法，由于缺乏经验，理解起来费劲，采用理想模型，让学生移一移，动一动、拼一拼，化静为动，化抽象为具体，在体验中构建概念，例如在学习八下基因的显性和隐性，用白色和红色的卡纸分别模拟隐性和显性的基因，让学生动手模拟，遗传的过程，理解其中的规律，最终解决本节课的难点。

二、概念模型，将零散的知识系统化

概念模型，就是通过大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。例如在生态系统的复习课中，教师经常会发现，学生头脑中有了一些概念，但是他们分不清，每个概念之间的关系，在具体实施过程中，首先让学生把与此概念有关的相关概念先列出来，教师可以先给出概念图，有一些空格挖空，让学生思考填写，通过箭头把两个概念联系起来，思考两者的关系，建立两者的关系。这样零散的知识就会变得系统化。

三、数学模型，将逻辑的思维缜密化

数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形式，如数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象作出判断和预测。例如用数学坐标曲线方法分析有关光合作用知识，是对学生理性思维的进一步考察。不仅能了解学生对光合作用知识的掌握情况，更能培养学生的提取信息能力、分析能力和解题能力。最为常见的就是光强-光合速率坐标曲线，该模型是对上述概念模型和物理模型的延伸与拓展。教师可以先解释坐标各点及段的生物学意义，然后探讨坐标图中点的移动问题，在分析此模型基础的上可以采取变动横纵坐标的含义的方式，来加深学生对影响光合作用不同因素的认识和理解。再比如细菌繁殖n代以后的数量，M=2n，孟德尔的豌豆杂交实验，高茎和矮茎的比例是3：1。

四、应用反思

模型与原形之间的差别在于，模型能直接简明的凸显原形的本质特征或一般规律，但模型的适用有一定的范围，并且模型的使用必须建立在检验的基础上。在教学中只有充分地考虑模型的适用性，选择合适的内容开展模型教学，并用辩证的思想看待模型。要向学生说明模型与原形之间的不同，引导学生运用模型来学习生物学概念或规律。

笔者发现模型建构教学中，也存在着一些问题，有些教师对生物教学中的模型建构理解不到位，错误地认为只要在课堂上使用模型，就是模型建构教学了。例如在“观察植物细胞”一节中，为了说明细胞的结构和功能，有些教师利用细胞模型，给学生详细讲解相关知识，学生认真听讲，仔细做好笔记，这样仍然是传统的教师讲学生听、以教师为中心的课堂教学。有些教师舍本逐末，为用模型而进行教学，这样会淡化教学的效果，甚至对教学产生负面影响。还有些教师，只注重形式，学生课堂上摆动模型，但不能抓住事物的本质，总结规律，这样的活动，没有模型建构教学的实质，只有模型建构教学的形式，对于帮助学生建构重要的概念，收效甚微。

學生若掌握了模型建构，不仅能透彻地理解知识，也能使学生的认知水平逐步从具体向抽象过渡，从感性思维上升到理性思维。模型透过现象揭示本质，使一些重点、疑点、难点化繁为简，使学生对知识理解更透彻。在模型建构过程中，学生们独立思考，训练了思维的独立性。模型能把复杂的问题简单化，抽象的事物形象化，静止的事物生动化，抓住事物的本质特征和生命的内在规律，是激发学生学习兴趣的感性材料。学生在构建模型中学会了知识，体验到了成功建模带来的喜悦，提高了学习兴趣。

模型建构法对于构建生物学重要概念具有重要的意义，但模型建构法在生物教学领域的应用，还处于起步阶段，需要广大教师共同探讨。

参考文献：

[1]许明.基于模型建构的初中生物概念教学研究[J].教学月刊：中学版，2016（1）：57-60.

[2]朱晓燕.在初中生物学概念教学中应用数学建模思想[J]，生物学教学，2016（8）：32-34