概念模型構(gòu)建在高中生物線上教學(xué)的實(shí)踐探索

張琴

摘要：由于新冠疫情的影響，在2020年春季開學(xué)季同學(xué)們不能返校上課。于是大家積極響應(yīng)“停課不停學(xué)、不停教”的號召，開啟了上線教學(xué)。大家都在不斷探索中進(jìn)行著線上教學(xué)。本文以蛋白質(zhì)一輪復(fù)習(xí)課的實(shí)踐為例，試圖探索概念模型構(gòu)建對線上高中生物課堂的引導(dǎo)作用和對線下課堂教學(xué)的參考指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：線上教學(xué);概念模型

引言

新的教學(xué)模式是對傳統(tǒng)教學(xué)模式地一個沖擊。老師和同學(xué)們都習(xí)慣了在教室里面對面的交流和學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)站線上教學(xué)，大家都很陌生。但我們既是迫于形勢也是敢于挑戰(zhàn)。積極地學(xué)習(xí)線上教學(xué)方式方法，不斷地摸索，以期望得到最佳的學(xué)習(xí)效果。在線上教學(xué)的不斷摸索中，我嘗試著應(yīng)用概念模型建構(gòu)來進(jìn)行線上教學(xué)。經(jīng)過我的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)概念模型的構(gòu)建既有利于保證線上教學(xué)的效果又對課堂教學(xué)提出了新的參考方向。

1概念模型

美國的《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中對模型下的定義是：模型是在研究過程中，根據(jù)真實(shí)事物的現(xiàn)實(shí)規(guī)律建立起一種對應(yīng)的，可以表現(xiàn)出來這種規(guī)律的結(jié)構(gòu)，并在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗或推斷。而著名生物學(xué)家吉爾伯特對模型的解讀是：模型可以看作是一種復(fù)雜生物學(xué)系統(tǒng)的簡化形式，在構(gòu)建模型的過程中，只選取系統(tǒng)某一個特定的研究方面，而忽略其他不相關(guān)的部分。在人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》課本中提到：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的;有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達(dá)。

2理論基礎(chǔ)

瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展理論中提到，圖式是主體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，主體發(fā)展認(rèn)知結(jié)構(gòu)是“同化”和“順應(yīng)”的結(jié)果。把新信息組合到已有的認(rèn)知圖式中去是“同化”過程。“順應(yīng)”則是在外界刺激變化時發(fā)生的，主體為了認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展必須使原有的圖式重新組合并形成新的圖式（劉茂哉，1991）。為了達(dá)到同化、順應(yīng)之間的協(xié)調(diào)，需要“平衡”。在認(rèn)知過程中，這種“平衡—不平衡—平衡”的交替過程就是認(rèn)知結(jié)構(gòu)動態(tài)的建構(gòu)過程（雷永生等，1987）。建構(gòu)主義的觀點(diǎn)認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個積極主動的建構(gòu)過程。學(xué)習(xí)者在不斷地學(xué)習(xí)過程中吸收新信息去擴(kuò)充原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在此過程中，當(dāng)先前知識不符合有意義的建構(gòu)，學(xué)習(xí)者就應(yīng)該進(jìn)行重新構(gòu)建以達(dá)到順應(yīng)環(huán)境的目的。只有經(jīng)過了自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重新構(gòu)建才能將新學(xué)的知識內(nèi)化為自己的學(xué)識。概念模型的構(gòu)建最關(guān)鍵的是把形象思維與抽象思維結(jié)合起來，并在白紙上能夠用線條和圖形表現(xiàn)出來。概念模型是一個支架，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中可以不斷地擴(kuò)充和修改自己原有的圖式。與此同時又可以將散亂的知識進(jìn)一步地整理歸納，建立知識之間的連接。

3概念模型在線上教學(xué)中的應(yīng)用

高中生物教學(xué)中引入模型建構(gòu)是普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）中明確提到的“模型與建模”的要求。同時2020年教育部考試中心新出的《中國高考評價體系》中也提到了生物學(xué)核心素養(yǎng)中科學(xué)思維的指標(biāo)表現(xiàn)就包括模型與建模。因此在高中生物教學(xué)中引入模型建構(gòu)是大勢所趨。然而，線上教學(xué)本身就是對教師和學(xué)生的巨大挑戰(zhàn)，在線上進(jìn)行生物教學(xué)的過程中采用構(gòu)建概念模型的方法也不是一件容易的事情。但是我們就是要迎難而上，不斷挑戰(zhàn)。構(gòu)建概念模型能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。同時，在構(gòu)建的過程中能檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

我們以人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》第2章第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)為例。首先，為了增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣設(shè)置情境引入新課。以湖南永興縣出現(xiàn)的大頭娃娃事件資料分析引入。蛋白質(zhì)對我們的正常生命活動為什么如此重要？進(jìn)而介紹蛋白質(zhì)的功能，同時傳遞給學(xué)生高中生物的第一個重要觀念結(jié)構(gòu)與功能觀，結(jié)構(gòu)決定功能。然后進(jìn)行第一個學(xué)生活動：閱讀課本，完成智學(xué)網(wǎng)發(fā)布的5分鐘定時訓(xùn)練。以問題為引導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生去學(xué)習(xí)。問題如下：1.蛋白質(zhì)的基本組成元素和基本組成單位？2.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及種類？3.氨基酸式怎樣形成蛋白質(zhì)的？學(xué)生活動1進(jìn)行的過程中，可通過智學(xué)網(wǎng)及時查看學(xué)生的完成情況。然后以某一位學(xué)生的課堂訓(xùn)練答案為例進(jìn)行本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程通過實(shí)時連麥、學(xué)生互動區(qū)等方式讓學(xué)生積極參與進(jìn)來。老師進(jìn)行及時點(diǎn)評。在學(xué)生活動1的基礎(chǔ)之上，本節(jié)課主要解決的問題就基本完成了。但是重難點(diǎn)一定要突破就是氨基酸結(jié)構(gòu)的判斷和蛋白質(zhì)的形成過程即脫水縮合的過程。及時地進(jìn)行課堂反饋練習(xí)，檢測學(xué)生知識點(diǎn)的掌握情況。同時根據(jù)課堂檢測報告情況調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)程，對學(xué)生們不清楚的地方進(jìn)行進(jìn)一步的重點(diǎn)講解突破學(xué)習(xí)。完成之后進(jìn)行學(xué)生活動2構(gòu)建蛋白質(zhì)的概念模型并及時上傳概念圖。這樣在課堂上就能及時地查看學(xué)生的概念圖構(gòu)建情況。并選擇代表性的概念圖，完善的和不完善的進(jìn)行及時點(diǎn)評。指導(dǎo)學(xué)生概念模型構(gòu)建的方式方法。同時讓學(xué)生課下去進(jìn)一步完善自己的概念圖。對學(xué)習(xí)效果起到鞏固的作用。課后布置鞏固練習(xí)題，在線上可以及時查看學(xué)生完成情況并及時批改反饋。學(xué)生線上完成情況還可以及時地分享給家長，讓家長及時了解孩子的學(xué)習(xí)狀況。更好地實(shí)現(xiàn)家校共育。

4反思與總結(jié)

概念模型是高中生物教學(xué)中三種模型中最簡便也是應(yīng)用最普遍的模型。高中生物必修一的特點(diǎn)就是知識點(diǎn)多而且雜。因此，我們在一輪復(fù)習(xí)教學(xué)過程中更要幫助學(xué)生成功構(gòu)建知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，概念模型構(gòu)建就是一個很好的選擇。每節(jié)課幾乎都可以構(gòu)建概念模型，但是根據(jù)課堂節(jié)奏的把握以及課堂內(nèi)容的關(guān)系，構(gòu)建概念模型可以是課上也可以是課下。既可以對一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行概念模型構(gòu)建也可以對一個單元的內(nèi)容進(jìn)行概念模型構(gòu)建。最后在期末的時候也可以構(gòu)建一個整本書的概念模型。線上教學(xué)采用概念模型構(gòu)建通過自身的實(shí)踐起到了很好的作用。學(xué)習(xí)效果很好。線上教學(xué)采用概念圖可以彌補(bǔ)課堂上不能及時看到學(xué)生們的表情反饋的遺憾，在概念模型中就能充分地暴露出學(xué)習(xí)中的問題和不足。而且線上教學(xué)的學(xué)生評價系統(tǒng)可以及時反饋，可以根據(jù)學(xué)生完成時間等來進(jìn)一步判斷學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況。后面在線下教學(xué)過程中也具有指導(dǎo)性作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]美國研究理事.《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》.科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1999

[2]生物課程教材研究開發(fā)中心等.《分子與細(xì)胞》.人民教育出版社，2007