童丽琴
广州市黄埔区知识城中学
摘要：概念模型是对真实世界中某个问题域内的事物进行描述，多用文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。在高中生物教学中进行概念模型构建，不仅能有效突破教学的重点和难点，而且能让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养。
关键词：核心素养 概念模型建构 高中生物教学
《普通高中生物学课程标准》（2017版）指出：学科核心素养是学科育人的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。而生物学概念是中学生物学学科知识的主要组成部分，是生物学学科思维的基本单位，对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。所以让学生理解和掌握生物学概念是生物教学的前提和关键。课堂学习的主体是学生，学习是学生主动建构知识体系的过程，在生物概念教学中，教师必须保证学生的主体地位，发挥教师主导作用，引导学生在自主探究中建构概念模型，发展学生的科学思维，培养学生的核心素养。
由此可见，在高中生物教学中，概念模型教学是一种较为有效的教学方法。下面以人教版高中生物必修2《遗传与进化》第5章第2节为例，谈谈如何通过自主探究帮助学生建构概念模型，从而让学生更好地掌握生物概念性知识，为学生之后的学习奠定良好的基础。
一．关注学习主体，引导学生构建概念模型
1．通过资料分析，初步建构概念模型
概念是抽象的，概念的获得有赖于对事物的感性认识。原苏联心理学家鲁宾斯坦说：“任何思维，不论它是多么抽象多么理论的，都是从分析经验材料开始，而不可能从任何其他东西开始的。” 如果概念的学习缺乏一定的感性材料或经验的支持，容易使学生死背定义而未能理解和掌握其真正含义。所以在讲解“染色体结构变异”时，笔者先让学生观察图片和动画，要求学生观察和描述这些染色体结构发生的变异。再归纳出染色体缺失、复制、易位和倒位的特点。通过教师的引导和点拨、学生的讨论分析，学生对染色体结构的变异由感性认识上升到理性认识。同时学生也获得了新的概念：生物变异分为不可遗传的变异和可遗传的变异；可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异；染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异；染色体结构变异有缺失、重复、易位和倒位这四种类型。然后让学生初步构建染色体变异的概念模型如下：
学生对生物学概念的认知不是一种被动的反映，而是以已有的知识和经验为基础的主动构建的过程。在学生初步构建了“染色体变异”的概念模型后，笔者再向学生提问：易位与交叉互换都是交换了染色体的片段，那它们有怎样的区别？学生根据以有的知识和经验，通过比较两者的概念，分析图解，得出结论：易位是发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异，而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组。学生通过概念模型的构建，对染色体变异有了初步的认识；通过分析比较相关概念，加深对染色体结构变异概念的理解。
2.设置问题情境，在讨论中理解概念模型
现代认知学习理论认为，学生的学习过程，就是学生运用原有的认知结构同化新知识的过程，即认知结构的建构、转换、发展和重建的过程，学生是教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。在讲解“染色体数目变异”这个内容时，必须让学生弄明白“染色体组”的概念，而“染色体组”是本节一个重要的概念，较为复杂，如果直接讲述，学生是很难理解其实质的。笔者在教学中从雌雄果蝇体细胞和生殖细胞的染色体的形态和数目分析入手，设置一系列的问题情境，通过联系以前所学的知识，引导学生思考，帮助学生认识“染色体组”的概念。
学生通过对设置的问题进行比较分析，形成对问题的解释，最后通过讨论和交流，进一步澄清事实，发现新的问题，对问题进行更深入的研究。例如在“果蝇的体细胞中有几组染色体”这一个问题上，笔者展示出雄果蝇的体细胞图片，学生每六人为一组，利用剪好的材料将形成的精细胞中染色体的情况贴出来。请几个组同学上台展示，并引导学生归纳出精细胞中染色体的特点。然后让学生讨论分析，相互补充，最终总结出“一个染色体组”的概念：“细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组”。
在掌握“染色体组”概念的内涵和外延后，回归果蝇体细胞的染色体组成。在学生独立思考、小组讨论和交流后完成对二倍体、多倍体、单倍体的概念学习，通过概念间横向的比较，加深学生对概念的理解。
最后让学生构建概念模型如下：
概念模型的构建是一个动态发展的过程，是一个不断深化和完善的思维提升过程。需要教师在教学充分理解学生的知识储备，引导学生通过新的学生活动将原有的概念学习补充完善。在学习过程中，学生不仅理解新概念，而且对新概念进行分析、比较、归纳和概括。学生通过自己的思考与分析掌握概念最本质的抽象与概括，根据自己的个人学习经验来构建新的理解，从而获得掌握解决问题的方法和技能。
3.应用例题，进一步巩固概念模型
新的概念模型建立起来后，需要及时的巩固。在实践中运用概念，是概念的具体化过程。概念的每一次具体化，都会使概念进一步丰富和深化，对概念的理解就更加全面、更加深刻。在教学过程中，不仅仅要关注学习的过程中和在学习过程中产生的种种体验，也要关注学习结果。为此，笔者在引导学生构建完概念后还设置了一些测评题，旨在了解学生的自我评价和反馈学生对知识理解的准确性，从而体现评价主体、评价方式、评价方法的多元化。
在概念模型教学中，教师要从学生的认知规律出发，以学生的原有的概念为教学的起点，通过利用实例，使用事实，对事实进行分析，帮助学生建构新的概念模型，学生在建构概念模型过程中对原有知识进行内省、分析、重新评价和组织，进行有意义的知识体系的建构。最后通过习题运用概念并加以巩固，从而深化概念，促使学生的知识结构、能力结构和心理过程得以不断优化，提高学生的思维品质，发展学生的核心素养。
二.关于概念模型教学的思考
1.概念模型教学能帮助学生完善知识体系
生物学是自然科学中的一门基础学科，是研究生命现象和生命活动规律的科学。生物学概念大多是对大量生物学基础进行归纳与总结。在高中生物教学过程中涉及到的概念知识比较多，如果学生对生物学的概念理解不到位的话会影响相关能力的提升。所以教学在生物教学中，教师要积极引导学生对概念从感性认识上升到理性认识。帮助学生真正有效理解力与使用概念，从而形成较为完善的知识体系。例如“易位”和“交叉互换”两个概念区别，教师利用图解的方式帮助学生进行知识梳理，这样就能使学生在概念模型下更好地掌握这两个概念，从而有效地进行区分与识别。
2．构建概念模型能发展学生学科素养
在生物学概念学习中，教师充分发挥学生主观能动性，引导学生自主探究构建概念模型，使得概念成为真正的有思维碰撞的探究学习活动，而具有思维品质的探究才是真正意义上的探究。在这一活动中，学生能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批叛性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律。学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养。例如，学生理解好“染色体组”的概念后，就不难理解“单倍体”、“二倍体”和“多倍体”等概念，这样就能真正实现概念模型在高中生物教学的有效应用，促进学生的发展和提升，从而发展学科素养。
3.要充分利用教学资源，进行概念模型构建
高中生物教材中有很多图片和文字，都是教学最有价值的资源，是模型构建的重要资料。教师要充分利用教学资源，引导学生分析教材内容，构建自身的知识网络。教材中已有的许多结构模式图、结构示意图、原理过程图解等插图都是重要的科学模型。例如“染色体变异”一节有“染色体结构变异示意图”、“雄果蝇的染色体组图解”等图片，课后练习有“无子西瓜的培育过程图解”。在教学中，教师要采取恰当的方法利用图片和文字，进行概念模型构建。
参考文献
[1]普通高中生物课程标准（2017版）.人民教育出版社，
[2]陈燕,王磊.模型法在高中生物教学中的应用：中学生物学，2017
[3]马香华. 建构知识网络图，开展核心概念教学：中学生物学教学，2016