高中生物概念模型自主建构的思维训练之法论文
摘要:教学的核心问题是改善学生思维的方法。本文以人教版高中生物必修3的概念教学为例，通过实例构建、定义描述、模型转换和板书示例等方法谈高中生物课堂教学中的概念模型自主建构的思维训练。
关键词:概念 概念模型 建构 思维
“教”和“学”其本质都是学，教育的总体目标不仅仅是帮助学生在学校取得好成绩，更重要的是让他们掌握对自己一生都有用的知识，所以教学的核心问题是通过一定的教学策略改善学生思维的方法。思维很重要的一部分便是概念的形成，并对头脑中已有概念进行组织归类形成概念模型。本文以人教版高中生物必修3的概念教学为例，谈高中生物课堂教学中的概念模型自主建构的思维训练。
1实例构建
认知心理学告诉我们，所谓概念就是将物体、人物、事件或观念在人脑中加以抽象或归类，所以具体而典型的实例有助于明确概念的内涵和外延。教师可从非常典型的事例开始，分析它的特征，让学生自主形成正确的概念。如在学习种间关系“竞争”时，可以教材中资料1的高斯实验实例，引导学生分析：①单独培养时两种形态和习性很接近的草履虫的数量增长为什么呈“S”型曲线?②混合培养时两种形态和习性很接近的草履虫的数量一开始为什么会增长?③随后为什么双小核草履虫个体数继续增长，而大草履虫个体数下降，16天后只有双小核草履虫存活?最后强调这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质，从而总结这两种草履虫相互之间在争夺资源和生存空间等，最终的结果表现为一方占优势，而另一方处于劣势而死亡。进而定义生物学上关于不同种生物之间的“竞争”关系的概念。
实例法构建的概念对学生来讲往往只是强化了实例的对应性，而对概念本身的实质可能阐述得不透，为避免这种情况的发生，教师必须寻找不同的实例，从不同的角度对学生自主构建的概念进行修正。如对刚构建的“竞争”概念，可以立即引入以下实例：在一个池塘里，大、小鲈鱼争夺食物，他们的关系是什么?水稻田里，水稻和稗草的关系是什么?以修正“竞争”概念中对象的问题———不同种生物，以及“竞争”的结果并不是只有一方处于劣势而死亡，也可能表现为相互抑制。
在种间关系的概念模型构建过程中，运用实例构建的方式比较容易让学生自主构建正确的概念。另外，如种群、群落、群落的垂直结构和水平结构、生态系统、生产者、消费者、分解者、食物链、食物网和生态系统的稳定性等概念的教学均可用此法教学。
2定义描述
有些概念是生物学的专有名词，学习这些概念的目的是了解它的内涵及与其他概念之间的关系。这样的概念在教学过程中可直接用定义的描述教给学生，再通过具体的事例理解概念的内涵、分析概念间关系。如种群的特征这节课的概念模型构建就用此法对学生进行思维训练。前三章学生们都是从个体水平学习了生物个体可以通过自身的调节作用维持稳态，那么把视野从微观的个体水平转化为宏观的群体水平，则首先接触的就是种群的概念———在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群。从字面上这个概念不难理解，但让同学区别具体事例是不是种群时学生往往会混淆。因此我们可以列举不同的事例，从不同的侧面丰富概念的内涵。
概念的学习并不是孤立的，在概念学习的过程中必须激活学生们头脑中与此概念联系的相关概念，组建概念模型。如学生在“种群的特征”中相关数量特征的学习中，关键是要把通过定义描述法学习的“种群密度”、“出生率和死亡率”、“迁出率和迁入率”、“年龄组成”、“性别比例”等概念联系起来找出它们的核心问题———“种群密度”，分析它们影响种群数量的方式，自然构建出如图1的概念模型。
3模型转换
必修3教材无论是知识呈现还是栏目活动，都有相关概念模型构建的训练。如教材用概念图的形式描绘了血糖的来源和去路、甲状腺激素分泌的分级调节过程、水盐(体温)平衡调节过程、细胞(体液)免疫过程等;“问题探讨”栏目要求学生构建生物和非生物之间关系的图示模型;“自我检测”栏目中要求学生画内环境、种群的数量特征、相应的神经细胞名称和功能、免疫的相关概念等的概念图。我们可以利用课本已有的概念模型在教和学的过程中适时转换，灵活应用，训练思维。
充分利用教材“建立血糖调节的模型”的模型建构活动，通过小组作业的形式实施动态的'物理模型，分析讨论，使学生构建血糖调节的概念模型。在这个知识环节的教学中，先让学生课外阅读课本的“建立血糖调节的模型”活动介绍，让同学分组准备饭后和运动后的血糖调节的两个剧本，课上学生分组交流模型构建的过程和结果。有的小组通过情景剧的方式谈论了在不同情况下机体血糖调节的过程，有的通过flash动画的形式描绘了人体不同情况下血糖平衡的调节过程……同学以小组的形式积极参与，并在具体实施和评价的过程中，不断发现自己构建模型的不足而加以修正，最终构建出大家一致认可的血糖调节的概念在教学过程中还可以运用数学模型来模拟不同种间关系中的不同种群数量随时间的变化，进一步帮助学生理解各种间关系的概念。利用种群的数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线的数学模型来理解种群数量增长的概念。
4板书示例
教师的板书对学生的思维训练起着一定的作用，以示例的方式潜移默化地引导学生的思维过程。以往我们往往都以线条、板块的形式书写板书，这种方式确实能训练学生的条理性，但如果改用概念模型的方式勾勒一节课的灵魂则更能训练学生的发散思维，加强概念之间的联系性。正如人的长期记忆与新突触的建立有关一样，概念模型的构建就是在不断地建立新的“突触”，在解决新问题的过程中这些适当的联系更有用处。如必修3第1章第2节内环境稳态的重要性的板书(见图3)。
这样的板书
可以让学生一目了然地知道本节课围绕着“稳态这个中心词，第一层面要掌握其实质、主要调节机制、重要意义等内容;第二层面掌握其实质就是内环境成分和”理化性质的动态平衡，其主要调节机制是神经———体液———免疫调节网络，其重要意义是机体进行正常生命活动的必要条件;第三层面掌握内环境的成分有哪些、理化性质包括什么、为什么说内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。知识不是孤立的，它必定会和其他知识相关联，我们应该让新学的知识不断地和以往的知识联系在一起，并不断地在新的任务中能有所体现，这就是我们学习的目标。
概念并不是通过一种方法习得，但我们可以充分利用教材、结合实际通过实例构建、定义描述、模型转换和板书示例等方法对学生进行概念模型自主建构的思维训练，使学生在学习和生活中可以运用以上方法解决问题。
参考文献
[1]张楚廷.人的教育需要人的课程来支撑[J].课程·教材·教法,2009(3).
[2]邓友平.课程资源开发与利用的问题与对策[J].课程·教材·教法,2009(3).
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