茅有金
摘 要:初中生物學(xué)教學(xué)的核心目標(biāo)重要概念的達(dá)成、理解和應(yīng)用。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐中的例子說明通過概念模型,歸納分析出簡單概念的概念模型創(chuàng)建方法可用來創(chuàng)建形成重要概念的概念模型,有效地幫助學(xué)生理解重要概念。
關(guān)鍵詞:概念模型;課堂教學(xué);有效教學(xué)
模型是科學(xué)研究中復(fù)雜事物的簡單描述方法。生物學(xué)教學(xué)中通過創(chuàng)建模型(包括數(shù)學(xué)模型、概念模型和物理模型)有效地提高了生物課堂教學(xué)的效率。本文結(jié)合案例進(jìn)行分析,初中生物學(xué)在課堂教學(xué)中概念模型教學(xué)方式的有效創(chuàng)建。
一、概念模型教學(xué)方式的界定
概念模型是由抽象思維方法創(chuàng)建的模型。它是由人們創(chuàng)建的模型,用于抽象地概括出生物原型的某些方面的基本屬性和特征。包含中心概念、內(nèi)涵和外延。概念模型與概念圖密切相關(guān),與概念的教學(xué)分不開。譬如初中生物學(xué)教科書中的相關(guān)概念,由相互連接的不同概念形成的概念圖和流程圖屬于概念模型的種類。
二、概念模型教學(xué)模式的構(gòu)建
初中生物學(xué)教科書包含豐富的概念模型建構(gòu)材料。利用這些材料,充分利用概念模型,可以有效提高生物課堂教學(xué)的效率。以下兩種方法主要用于指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建概念模型。
(1)初中生物概念模型的“歸納”構(gòu)建。初中生物學(xué)教科書中的概念大多是特定的概念。通常,它們無法被定義。它們的基本特征在日常生活中逐漸被人們發(fā)現(xiàn)和總結(jié)。學(xué)習(xí)事物識(shí)別屬性由“原型模型”形成,其“擴(kuò)展”是唯一的。例如:兩棲動(dòng)物;哺乳動(dòng)物;植物體的結(jié)構(gòu)層次;社會(huì)行為;花的結(jié)構(gòu);血細(xì)胞;血液循環(huán)等。在教學(xué)過程中,主要通過提供感性材料,學(xué)生可以觀察,科學(xué)思考,實(shí)驗(yàn)和探索,分析和概括,總結(jié)其共同的重要特征,構(gòu)建概念模型。這種方法可以概括為:提供事實(shí)(典型例子)→激發(fā)思維、協(xié)同探究→總結(jié)、概括→構(gòu)建概念模型。例如,2012人教版初中生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)第四單元第四章“人體呼吸”的教學(xué)過程提供事實(shí):具體概念的形成必要得到豐富事實(shí)的支持,構(gòu)建概念模型的最有效方式是直接感知事實(shí)。事例越直觀、越具體,學(xué)生就越容易理解和實(shí)現(xiàn)達(dá)成對(duì)感性知識(shí)的理性理解。
(2)“多輪認(rèn)知”構(gòu)建生物概念模型。初中生物學(xué)教科書中的概念也是抽象概念。這些概念通常直接給出定義,反映事物固有的或必要的某些屬性。事物與事物之間的某種關(guān)系。例如,“呼吸作用”、“光合作用”、“神經(jīng)調(diào)節(jié)”、“生態(tài)系統(tǒng)”等?!岸噍喺J(rèn)知”的基本教學(xué)過程分為五個(gè)步驟:首先了解新的課程知識(shí)結(jié)構(gòu)→檢查原始認(rèn)知結(jié)構(gòu)→沖破原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)→重構(gòu)新認(rèn)知結(jié)構(gòu)→穩(wěn)固新認(rèn)知結(jié)構(gòu)。借鑒“多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式”,結(jié)合生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐,將構(gòu)建概念模型的方法歸納為:設(shè)置問題情境→創(chuàng)建概念模型→解釋、應(yīng)用和發(fā)展。譬如,2012版初中生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第一單元第二章的第二節(jié)“生物和環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”?!吧鷳B(tài)系統(tǒng)”是一個(gè)重要但籠統(tǒng)的概念。知識(shí)的結(jié)構(gòu)和邏輯很強(qiáng)。倘若老師只告訴學(xué)生他們僅限于知識(shí)水平,則很難理解。在教學(xué)中,嘗試用“多輪認(rèn)知”方法構(gòu)建“生態(tài)系統(tǒng)”概念模型,解決教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。首先設(shè)置問題情況:開始上課,播放美麗的森林風(fēng)景的視頻及其音樂。當(dāng)你在一片大森林里時(shí),你會(huì)看到什么?你會(huì)聽到什么?如果你在森林里散步,你會(huì)發(fā)現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)擋住了路,如果你想一想,你會(huì)推測(cè)叢林里各種生物之間的關(guān)系嗎?生物因素和非生物因素之間有什么關(guān)系?體驗(yàn)“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的感覺!無論是非生物因素在改變,某種生物體量的變化,還是你無意中的行為,都會(huì)影響到許多種生物。因?yàn)榄h(huán)境中的生物與其生活的環(huán)境是統(tǒng)一的整體。那么,生物學(xué)與生物學(xué),生物學(xué)和環(huán)境之間的關(guān)系是什么?他們?cè)鯓映蔀橐粋€(gè)統(tǒng)一的整體?其次建立概念模型:教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀第19頁“思考討論”的教科書;讓學(xué)生以講故事的形式介紹圖片;師生共同學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)”的概念;教師利用課件介紹各種類型的生態(tài)系統(tǒng)圖片;組織學(xué)生分析“思考與討論”及其生存環(huán)境,各生物群在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位,學(xué)生最終認(rèn)識(shí)這些概念,并系統(tǒng)化知識(shí),建立概念模型。
再者應(yīng)用和發(fā)展:為不同級(jí)別的學(xué)生準(zhǔn)備了三種類型的問題。類型一:考慮以下條件是否構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)?一片草地上的草;我們的校園;所有的魚都在湖里;D死木和所有生物,如螞蟻和真菌。類型二:完成教科書第24頁的“練習(xí)”。類型三:以“我是生物圈中的一員”來說說今天的收獲。
三、有效構(gòu)建概念模型在初中生物學(xué)教學(xué)的價(jià)值
有參與到學(xué)習(xí)過程中的許多生物學(xué)相關(guān)的概念,尤其是在概念模型的概念圖的研究一直是國內(nèi)外非常普遍,并已形成了共識(shí)。概念模型的有效建設(shè)具有十分重要的意義:從“原型”的概念模型在施工過程后,學(xué)生們充分認(rèn)識(shí)到,這個(gè)概念本身是抽象而枯燥的,但這個(gè)概念的解釋和理解,可以生動(dòng)有趣。教學(xué)實(shí)踐過程充分說明了概念模型的構(gòu)建教學(xué)過程中為學(xué)生提供了一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)平臺(tái),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中深入地進(jìn)行探索和有效地進(jìn)行表達(dá)交流,幫助同學(xué)們學(xué)習(xí)如何解決問題。這是科學(xué)探究的過程,以體現(xiàn)出生物學(xué)的探究性、趣味性以及學(xué)習(xí)探究過程中所展示出來的方法,讓同學(xué)們學(xué)習(xí)到生物學(xué)中所蘊(yùn)含的解決問題的方法,并體驗(yàn)科學(xué)探究的過程。
總之,有效地創(chuàng)建一個(gè)概念模型在初中生物教學(xué)中,是有效提高生物學(xué)課堂教學(xué)效率的途徑之一。
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(本文系大田縣2018年骨干教師專項(xiàng)小課題《中學(xué)生物概念建模教學(xué)的實(shí)踐研究》(課題編號(hào):ZXKT18014)第一階段研究成果)。