模型建構(gòu)在高三生物復(fù)習(xí)中的運(yùn)用

蔡基堤

(廈門市第二外國語學(xué)校 福建 廈門 361100)

高三學(xué)生雖然經(jīng)過兩年多分章節(jié)的學(xué)習(xí)，積累了一定知識(shí)，但這些知識(shí)是零碎的、不成體系的，很多學(xué)生已經(jīng)遺忘，很難建立起知識(shí)的橫向、縱向的聯(lián)系，更不用說綜合解決問題的能力。模型建構(gòu)的方法可針對(duì)課本知識(shí)重新優(yōu)化整合,幫助學(xué)生建立各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，從而在有限的時(shí)間內(nèi)提高高三生物復(fù)習(xí)效率。

1.利用概念模型，建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

所謂的概念模型是以文字描述來抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型。它包括：中心概念、內(nèi)涵和外延。高中的生物學(xué)概念眾多,概念之間聯(lián)系緊密,有些難以區(qū)分，比如染色體，染色單體，染色質(zhì)，同源染色體等等，學(xué)生理解和識(shí)記起來比較困難,在復(fù)習(xí)中經(jīng)常混淆。通過概念模型的建立可以把零散知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系在一起,辨析知識(shí)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，構(gòu)建成“點(diǎn)—線—面”的知識(shí)體系,使知識(shí)結(jié)構(gòu)化,系統(tǒng)化,從而提高復(fù)習(xí)效率。高中生物復(fù)習(xí)課中的概念模型建構(gòu)主要以概念圖的形式體現(xiàn)，表現(xiàn)在以下幾種形式：

1.1 左右式。左右式更多體現(xiàn)概念間的從屬包含關(guān)系，一般可以用大括號(hào)和箭號(hào)來鏈接概念間的關(guān)系。置于最左邊的是最重要的大概念，后面都是從屬概念，這種方式條理清晰，方便學(xué)生記憶和筆記，也是老師板書最常使用的一種模式。通常在物質(zhì)組成或者結(jié)構(gòu)組成上使用比較多，比如植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，組成細(xì)胞的元素和化合物等等。

1.2 上下式。上下式某些時(shí)候可以看成是左右式的變式，他把重要的大概念置于頂層，從屬概念放在下層，這種模式側(cè)重概念間的聯(lián)系，通過一些連結(jié)詞把這些概念聯(lián)系成一張網(wǎng)絡(luò)，通常適用在一些技術(shù)操作流程或者概念間的因果關(guān)系，比如基因操作過程，單克隆抗體的形成過程，激素的分級(jí)調(diào)節(jié)和反饋調(diào)節(jié)等等。

1.3 發(fā)散式。發(fā)散式把大概念放在中心，從中心向四周發(fā)散出各級(jí)概念，這些概念往往是并列式，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在這些概念間進(jìn)行聯(lián)系。比如生物的進(jìn)化。

這個(gè)模式有點(diǎn)類似思維導(dǎo)圖，這種概念模型通過對(duì)知識(shí)點(diǎn)的重新整理來構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)了知識(shí)點(diǎn)之間的發(fā)散的、立體的、開放的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)間縱向與橫向聯(lián)系的雙重呈現(xiàn),對(duì)學(xué)生的思維具有重要的啟發(fā)與引導(dǎo)作用,有益于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶。

無論哪一種模式，概念模型建構(gòu)應(yīng)著重引導(dǎo)不同層次的學(xué)生按照各自的認(rèn)知水平和習(xí)慣，圍繞章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，列出相應(yīng)概念，理清概念間層級(jí)關(guān)系，輻射出下一級(jí)概念，針對(duì)概念間的聯(lián)系，寫上最概括，簡短的詞語，最終構(gòu)建出章節(jié)甚至整本書的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并在自己構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)里不斷完善，把零碎的知識(shí)串聯(lián)成網(wǎng)，把書讀薄。由于每個(gè)同學(xué)的建構(gòu)方法和思考點(diǎn)、切入點(diǎn)不同，所以構(gòu)建出來的概念圖結(jié)構(gòu)都是不同的，但都是最合適自己的，這樣的復(fù)習(xí)才是最有針對(duì)性的，效率才是最高的。

2.利用物理模型化繁為簡，突破重難點(diǎn)

物理模型指的是以圖畫或是實(shí)物的形式展示認(rèn)識(shí)內(nèi)容特點(diǎn)的模型,能夠化繁為簡,把繁雜、抽象的表述或者微觀難于觀察的細(xì)節(jié)以通俗易懂的畫面呈現(xiàn)出來,降低學(xué)生的理解難度，從而提高復(fù)習(xí)效率。由于人們對(duì)圖的記憶效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)文字的記憶效果，所以高三復(fù)習(xí)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)讀圖、析圖和畫圖，引導(dǎo)學(xué)生將教材中的文字轉(zhuǎn)變成各種簡潔的物理模型，學(xué)會(huì)畫圖建模，加快對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)知識(shí)的內(nèi)化。比如很多學(xué)生分不清減數(shù)分裂染色體減半是在第一次分裂還是第二次分裂，為什么會(huì)減？老師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生，以一對(duì)同源染色體為例建模整個(gè)減數(shù)分裂過程，學(xué)生在畫圖中，感受減數(shù)第一次分裂同源染色體的聯(lián)會(huì)、分離，減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體的分離，最終明白染色體減半的原因是因?yàn)橥慈旧w的分離。在此基礎(chǔ)上老師繼續(xù)拓展染色體異常分離的結(jié)果：第一次分裂同源染色體沒有分離會(huì)怎樣？第二次分裂異常會(huì)怎樣？也可以在建構(gòu)完一對(duì)同源染色體減數(shù)分裂的基礎(chǔ)上，再增加一對(duì)染色體，引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合的道理。這樣通過建構(gòu)物理模型,抽象出減數(shù)分裂過程中染色體行為變化的本質(zhì)特征，強(qiáng)化對(duì)減數(shù)分裂的認(rèn)知、理解和記憶,又深刻體會(huì)了細(xì)胞生命活動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程,感悟生命科學(xué)的奧妙和真諦。利用繪圖進(jìn)行物理建模同時(shí),也促進(jìn)了學(xué)生觀察力、想象力、分析判斷力等眾多學(xué)習(xí)能力的提升。

3.利用數(shù)學(xué)模型揭示本質(zhì)規(guī)律，提高分析和綜合能力

數(shù)學(xué)模型是以數(shù)學(xué)形式來研究或解釋某一系統(tǒng)的性質(zhì)或規(guī)律。常有坐標(biāo)曲線模型、公式模型，幾何模型、線段模型，表格模型等等，通過數(shù)學(xué)建模可使一些重、疑、難點(diǎn)化繁為簡,既深化對(duì)知識(shí)的理解,又培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。

比如細(xì)胞周期的餅圖和數(shù)軸圖表示法，是對(duì)細(xì)胞概念的有力和闡釋，體現(xiàn)連續(xù)分裂、從一次分裂開始到下一次結(jié)束、間期比較長、分裂期比較短，分裂期又包含前中后末四個(gè)時(shí)期。

通過建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,還可以對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化,以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象,再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算等達(dá)到對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行研究的目的，在建構(gòu)過程中使學(xué)生能從現(xiàn)象中揭示出本質(zhì)和規(guī)律。

比如：如圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量和O2吸收量的變化，請(qǐng)據(jù)圖回答：(注：實(shí)線表示O2吸收量；虛線表示CO2釋放量)

(1)在外界氧濃度為10%以下時(shí)，該器官的呼吸作用方式是__________

(2)說明無氧呼吸強(qiáng)度與O2含量之間的關(guān)系__________

(3)種子儲(chǔ)藏最好在____(A,B,C),為什么？

(4)AB段表示CO2釋放量減少，其原因是__________

(5)圖中陰影部分的面積代表__________

通過對(duì)呼吸作用中氧氣和二氧化碳的量化，引導(dǎo)學(xué)生分析曲線間的起點(diǎn)，交點(diǎn)，趨勢(shì)等來說明它們之間的關(guān)系。

在高三生物復(fù)習(xí)過程中，三種類型的模型使用不是割裂的，應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際和所復(fù)習(xí)內(nèi)容特點(diǎn)在三者之間自然結(jié)合或轉(zhuǎn)換使用。復(fù)習(xí)中通過概念模型的建構(gòu)幫助學(xué)生建立完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用物理模型建構(gòu)，幫助學(xué)生更為直觀地理解概念，準(zhǔn)確解讀題干信息，提高解題的速度與正確率。通過數(shù)學(xué)建模幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理與綜合運(yùn)用能力,從而提高復(fù)習(xí)效率。