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,但這些知識是零碎的、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)的方法可針對課本知識重新優(yōu)化整合,幫助學(xué)生建立各知識點之間的聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)知識的遷移,從而在有限的時間內(nèi)提高高三生物復(fù)習(xí)效率。
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)生理解和識記起來比較困難,在復(fù)習(xí)中經(jīng)?;煜?。通過概念模型的建立可以把零散知識點聯(lián)系在一起,辨析知識點之間的區(qū)別與聯(lián)系,構(gòu)建成“點—線—面”的知識體系,使知識結(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,一般可以用大括號和箭號來鏈接概念間的關(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,比如植物細胞結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,組成細胞的元素和化合物等等。
1.2 上下式。上下式某些時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)生在這些概念間進行聯(lián)系。比如生物的進化。
這個模式有點類似思維導(dǎo)圖,這種概念模型通過對知識點的重新整理來構(gòu)建知識結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)了知識點之間的發(fā)散的、立體的、開放的關(guān)系。知識點間縱向與橫向聯(lián)系的雙重呈現(xiàn),對學(xué)生的思維具有重要的啟發(fā)與引導(dǎo)作用,有益于學(xué)生對知識點的理解與記憶。
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)生按照各自的認知水平和習(xí)慣,圍繞章節(jié)知識點,列出相應(yīng)概念,理清概念間層級關(guān)系,輻射出下一級概念,針對概念間的聯(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,把零碎的知識串聯(lián)成網(wǎng),把書讀薄。由于每個同學(xué)的建構(gòu)方法和思考點、切入點不同,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)才是最有針對性的,效率才是最高的。
物理模型指的是以圖畫或是實物的形式展示認識內(nèi)容特點的模型,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。由于人們對圖的記憶效果遠遠大于對文字的記憶效果,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)會畫圖建模,加快對相關(guān)知識點的理解和掌握,實現(xiàn)對相應(yīng)知識的內(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,為什么會減?老師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生,以一對同源染色體為例建模整個減數(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、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為同源染色體的分離。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怎樣?第二次分裂異常會怎樣?也可以在建構(gòu)完一對同源染色體減數(shù)分裂的基礎(chǔ)上,再增加一對染色體,引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化同源染色體分離的同時,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,強化對減數(shù)分裂的認知、理解和記憶,又深刻體會了細胞生命活動的動態(tài)過程,感悟生命科學(xué)的奧妙和真諦。利用繪圖進行物理建模同時,也促進了學(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。
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、難點化繁為簡,既深化對知識的理解,又培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
比如細胞周期的餅圖和數(shù)軸圖表示法,是對細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時期。
通過建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,還可以對生命現(xiàn)象進行量化,以數(shù)量關(guān)系描述生命現(xiàn)象,再運用邏輯推理、求解和運算等達到對生命現(xiàn)象進行研究的目的,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,請據(jù)圖回答:(注:實線表示O2吸收量;虛線表示CO2釋放量)
(1)在外界氧濃度為10%以下時,該器官的呼吸作用方式是__________
(2)說明無氧呼吸強度與O2含量之間的關(guān)系__________
(3)種子儲藏最好在____(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,交點,趨勢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)生實際和所復(fù)習(xí)內(nèi)容特點在三者之間自然結(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)生建立完善的知識網(wǎng)絡(luò),運用物理模型建構(gòu),幫助學(xué)生更為直觀地理解概念,準確解讀題干信息,提高解題的速度與正確率。通過數(shù)學(xué)建模幫助學(xué)生對知識的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理與綜合運用能力,從而提高復(fù)習(xí)效率。