概念結構圖應用于初中生物學教學的實踐探索
——以“消化與吸收”為例

牛建勛

（鄭州龍湖一中 河南鄭州 450000）

鐘啟泉在《核心素養與教學改革》一書中指出，基于核心素養的學科教學離不開三大關鍵課題：洞察學科本質（構成學科的核心概念）；把握學科素養（軟化學科邊界，實施跨學科教學）；展開學科實踐。作為一種落實核心素養導向教學的工具，概念結構圖在三大關鍵課題的探索和運用中，有著長期和深刻的教學意義與價值。

1 概念結構圖

概念結構圖是以概念圖為基礎，表示核心概念及相關知識之間相互關系的空間網絡結構圖，是用來組織和表征知識的工具。概念結構圖可以使人腦中的概念、思想、理論等隱形知識顯性化、網絡化、圖形化、可視化，便于思考、交流、表達。它通常將某一主題的核心概念及相關知識置于圓圈或方框中，然后用連線將核心概念和相關知識連接，連線上則標明相關知識之間的意義關系。概念結構圖作為一種可視化的工具，以圖解的方式表達知識，為基于語言的理解提供了很好的輔助和補充，大大降低了語言通道的認知負荷，加速了知識的遷移和學生思維的生長，利于學生形成清晰的知識體系。

概念結構圖在教學中的作用主要體現在教的方面、學的方面以及教與學的互動中：

①教師可以借助概念結構圖在教學設計中歸納和梳理教學思路、呈現教學內容、反思教的操作、復習舊知、診斷學的過程、評價學的終態。

②學生借助概念結構圖的設計或參照既可以為閱讀指明方向，為思維加工提供支撐，建構知識體系，更可以作為表達學習結果或者自我診斷的方式。

③概念結構圖的建構過程也是師生或小組思想碰撞、品格生長、情感交流的途徑。

下面以人教版七年級生物下冊第二章第二節“消化與吸收”為例，探討概念結構圖在教學中的使用。

2 教材分析

“消化與吸收”是本章的知識核心和難點，也是整冊教材的重點和難點，無論從知識角度，還是從學科素養培養的角度，都有極其重要的作用。本節的學習將為學生進一步理解人體結構與功能相適應的特點、理解人體是一個統一的整體，做好知識和思維的鋪墊；同時為建立和拓展科學飲食、健康飲食的生活觀奠基。實驗“饅頭在口腔中的變化”從多方面培養學生的實驗素養，促進思維品質的訓練和科學研究方法的掌握，有利于創新思維的形成和科學素養的提升。而實驗中溫度計的使用則涉及與物理學科融合的實踐探索。

3 學情分析

七年級的學生對消化系統的組成有一定的了解，但對食物在消化系統內的消化、吸收過程尚比較缺乏；另一方面，小組內的分工與配合也較為合理和流暢，有利于教學活動中師生交互和生生交互的推進。

4 基于教材分析和學情分析的教學策略

以余文森《核心素養導向的課堂教學》為主要理論基礎，結合對教材和學情的分析，本節課堂教學主要采取概念結構圖教學、自主化教學、深度化教學、情景化教學、小組合作研討等幾種教學策略。將學習內容歸類為A、B、C3個等級，對應采取不講、略講、精講的具體操作。學生可以自學掌握的學習內容，教師不講；對學生可以通過小組研討突破的內容，略講；不講、略講之后，安排針對性測評。精講是對于三個環節中不能解決的共性問題或重要問題、新生成問題中價值較高的問題的補充式講解；教師對學習內容中系統性知識、普遍性方法進行總結式講解；對于具有深遠意義的學習內容進行升華式講解。對于學生尚未解決的個別問題，進行課后單獨輔導式講解。精講的時機在于學生心求通而未達，口欲言而未能之時，因此精講放在針對性測評之后，以避免超前問題啟發和推遲問題啟發。

5 教學目標

①描述人體消化系統的組成及相應結構的功能；概述食物的消化過程和營養物質的吸收過程；能說出小腸的結構與功能相適應的特點。

②通過在對教材的閱讀、理解、加工中，提取關鍵詞，完成概念結構圖，培養提取信息、加工信息、表達信息的能力；通過分組探究實驗，培養探究能力、合作能力和創新精神。

③通過探究性實驗，培養嚴謹的科學態度，提升探究能力和科學素養，促進形成結構與功能相適應的生命觀點，認同科學飲食、健康飲食、珍惜健康、珍惜生命。

6 教學重點與難點

教學重點：人類消化系統的組成及其生理功能；三大營養物質（淀粉、脂肪、蛋白質）的消化過程；小腸內壁的結構特點與功能相適應。

教學難點：利用控制變量法，對探究實驗操作過程的控制；小腸的結構與功能相適應的特點；主要消化器官吸收營養物質的對比。

7 教學過程（以第一課時主題“消化”為例）

7.1 創設情境，導入新課

教師創設情境，引導學生思考：回顧上一節，食物中都含有哪些人體生命活動所需的營養物質？糖類、蛋白質、脂肪、水、無機鹽、維生素分別有什么作用？水、無機鹽、維生素都溶于水，能直接進入血液被人體細胞吸收直接利用，其余的營養物質就必須通過人體的加工才能被利用。那么，營養物質為什么需要加工？要經過怎樣的加工？又是由人體的哪些結構來完成的？

7.2 學生自主學習

學生自主學習任務：獨立閱讀教材26頁—30頁。第一遍通讀，用雙色筆標注核心句和關鍵詞；第二遍閱讀的同時獨立完成A級、B級的問題，B級必須先獨立思考，然后通過小組內研討解決。

教師指導：不盲讀，第一遍讀通教材，讀出教材本意及要點精髓；第二遍在思考基礎上利用教材，做到有的放矢；不死讀，要深入思考，讀出內涵，不做思維的懶漢。不懶讀，用雙色筆做好批注，標注好核心句和關鍵詞；不分心，全神貫注，心中唯書。

針對A級學習內容，教師提出問題：

①什么是消化和吸收？哪些物質可被直接吸收？哪些物質要先分解成小分子才可被吸收？

②食物的消化過程包括哪兩個方面？將食物切斷、磨碎，與消化液充分混合；食物中的大分子在消化酶的作用下分解為被細胞吸收的小分子有機物。

③結合文本閱讀和29頁消化系統的組成和功能示意圖，深度獨立思考，完成圖1所示的概念結構圖（非劃線部分由學生填寫）。

圖1 消化道的組成及其功能概念結構圖

針對B級學習內容，教師提出問題：

結合教材文本閱讀，深入思考，先嘗試獨立探索，然后小組內研討，完善圖2所示的概念結構圖。

圖2 人體消化腺、消化液與消化酶綜合概念結構圖

各小組展示、交流A級、B級的答案，教師根據課堂巡查情況和學生交流情況，進行略講。

7.3 針對性檢測（略）

7.4 針對C級內容，教師精講

（1）教師利用概念結構圖，促進學生強化消化道與消化腺的概念（圖3）。

圖3 消化道與消化腺的概念結構圖

（2）教師引導學生構建食物中營養物質的消化過程概念結構圖（圖4）。

圖4 食物中營養物質的消化過程概念結構圖

（3）精講的第三部分內容根據課堂的學情巡查和課堂生成來確定。

7.5 學生開展探究實驗“饅頭在口腔的變化”

學生分組，教師引導各小組討論、思考：

①探究實驗包括哪幾個環節？

②根據你的思考，提出你感興趣的問題。

③用什么來模擬牙齒和舌的作用？純凈的唾液如何獲得？

④實驗所需溫度為多少？檢驗的試劑是什么？為什么選擇此溫度和試劑？

⑤三個試管兩兩相比變量是什么？對比的目的是什么？試驗的幾個實驗步驟是什么？

學生分組開展探究實驗，討論交流實驗結果，教師巡視指導并引導學生總結實驗的注意事項。

8 教學反思

本節課主要采用概念結構圖教學、自主化教學和深度化教學相融合的教學策略，始終以學為中心，通過讓學生自主閱讀、獨立深度思考、小組交流和展示培養學生閱讀、思考和表達等關鍵能力，同時涵養尊重、自律、責任等必備品格，積淀生物學科素養。教師要結合教材分析和學生學情，融合不講、略講、精講三原則，充分利用概念結構圖進行教學。

概念結構圖在教學中的廣泛應用正是利用了其在幫助學生構建知識結構中的巨大作用。繪制概念結構圖的過程中是利用前后核心概念及相關知識之間的聯系，可以幫助學生將抽象知識間的聯系以可視化的圖像展現出來，幫助學生構建知識結構，同時使學生關注整體學科知識的掌握，也符合當前對生物學科素養的培養。