摘要：針對高考生物二輪復(fù)習(xí)教學(xué)的困境，筆者嘗試運(yùn)用圖式思維優(yōu)化課堂教學(xué)：變構(gòu)概念圖式，表征知識體系；具化概念圖式，解析難點(diǎn)知識；創(chuàng)建思維圖式，顯化隱性知識。

關(guān)鍵詞：二輪復(fù)習(xí)；圖式建構(gòu)；概念圖式；思維圖式

文章編號：1003-7586（2024）03-0095-03 中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

高考生物二輪復(fù)習(xí)是在一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識“全面掃描”的基礎(chǔ)下，進(jìn)行知識的“整合優(yōu)化”，側(cè)重知識的有效保持、提取、內(nèi)化和應(yīng)用，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識分析與解決問題的能力。

1 提出問題：二輪復(fù)習(xí)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)困境

臨近高考時，復(fù)習(xí)時間的有限與教學(xué)內(nèi)容的繁雜之間的矛盾，以及學(xué)生對成績提升的心理需求和學(xué)習(xí)思維暫時停滯之間的矛盾，給二輪復(fù)習(xí)帶來諸多困境。在教學(xué)設(shè)計(jì)方面，如何選擇復(fù)習(xí)專題、如何對知識進(jìn)行優(yōu)化整合，是困擾一線教師的常見問題，很多教師將二輪復(fù)習(xí)“一輪化”，依然脫離不了“面面俱到，知識羅列”的藩籬，課堂教學(xué)無法滿足學(xué)生此階段的需求和期望。在學(xué)生的學(xué)習(xí)方面，學(xué)生害怕知識的遺忘，不斷機(jī)械重復(fù)一堆支離破碎的細(xì)節(jié)知識，學(xué)科知識看似掌握扎實(shí)，但在主觀題解答過程中常會出現(xiàn)“想不起、不會用、答不全”的現(xiàn)象。其原因就是一味地機(jī)械記憶一些零散性知識，而缺乏對生物學(xué)知識、思想方法、科學(xué)思維路徑的整合，從而造成對知識的遷移應(yīng)用不足，當(dāng)面對新的真實(shí)情境問題時，就會顯得裹足不前。

2 圖式建構(gòu)：突破困境的有效方式

圖式是一種表征知識的認(rèn)知模式，既是結(jié)果，也是過程。埃倫·加涅曾概括出圖式的三個特征：圖式含有變異性；圖式可按照層級組織起來，也可嵌入到另一圖式中；圖式促進(jìn)推論。作為結(jié)果的圖式是圍繞某一主題組織起來的知識表征和儲存方式，表現(xiàn)為一些觀念和關(guān)系的集合，形成一種有組織的知識結(jié)構(gòu)，它影響著人類對客觀事物或各種刺激情境的理解和反應(yīng)。例如，在學(xué)習(xí)“基因與性狀關(guān)系”時，教師可以在初步圖式（中心法則）的基礎(chǔ)上，圍繞“環(huán)境如何影響表型”這一問題，將基因突變、基因調(diào)控、表觀遺傳、表型模擬等各層級知識納入圖式。學(xué)生在圖式學(xué)習(xí)過程中理解基因、基因產(chǎn)物及環(huán)境之間的相互作用，通過這種相互作用形成一個錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)調(diào)控生物體的性狀，同時，對生物變異的類型能準(zhǔn)確區(qū)別和深刻理解。圖式既是學(xué)生的認(rèn)知結(jié)果，也是學(xué)生可視化的學(xué)習(xí)路徑。例如：研究能量流動時，教師在系統(tǒng)能量輸入和輸出的模式圖基礎(chǔ)上，從個體到種群，再到營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，從小到大變換生命系統(tǒng)類型，引導(dǎo)學(xué)生以營養(yǎng)結(jié)構(gòu)為單位進(jìn)行能量流動的研究，并逐步歸納完善生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程圖式，在生成概念的同時，又呈現(xiàn)分析能量流動的基本思路，體現(xiàn)系統(tǒng)分析的思維方法。圖式建構(gòu)使過程可見，使思維外顯并結(jié)構(gòu)化，學(xué)習(xí)力得到提升，問題解決能力得到提高。3課例實(shí)踐：“人和動物生命活動的調(diào)節(jié)”的復(fù)習(xí)教學(xué)

在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中有這樣一個核心概念：“所有的生命系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，在不斷變化的環(huán)境條件下，依靠自我調(diào)節(jié)機(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)。”本專題是在個體水平上揭示生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，“穩(wěn)態(tài)”和“調(diào)節(jié)”依然是貫穿本專題的兩個關(guān)鍵詞。圖式體現(xiàn)認(rèn)知邏輯，圖式教學(xué)有利于引導(dǎo)學(xué)生圍繞“穩(wěn)態(tài)”和“調(diào)節(jié)”兩個關(guān)鍵詞整合知識，建立起各層級知識間的邏輯聯(lián)系，發(fā)展學(xué)生的思維，提高學(xué)生的問題解決能力?；诖耍竟?jié)課嘗試運(yùn)用圖式教學(xué)，通過三個環(huán)環(huán)相扣的活動，引導(dǎo)學(xué)生對核心概念進(jìn)行具體的分析闡釋，建立結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識和思維體系，提升運(yùn)用學(xué)科知識解決實(shí)際問題的能力。

3.1 課堂導(dǎo)入：變構(gòu)概念圖式，表征知識體系

“人和動物生命活動的調(diào)節(jié)”比較抽象，教材通過創(chuàng)設(shè)多元情境，從宏觀方面引入，從外在現(xiàn)象人手，通過歸納概括，由具體到抽象建構(gòu)核心概念。二輪復(fù)習(xí)教學(xué)側(cè)重知識的內(nèi)化和應(yīng)用，教學(xué)邏輯發(fā)生改變：從“特殊到一般的概括”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙话愕教厥獾难堇[”，強(qiáng)化概念的深化理解和應(yīng)用。因此，本節(jié)課直接將《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的核心概念拋給學(xué)生作為課堂引入，并通過變構(gòu)概念圖式，對概念進(jìn)行重新表征，并深化理解。概念圖式是用來組織和表征知識的工具，將本專題中的核心概念按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的概念層級來表征，其基本模型如圖1所示。該概念圖式實(shí)質(zhì)是知識拼盤，只便于學(xué)生對零碎知識的記憶，而不利于對“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”核心概念的理解。該核心概念至少應(yīng)該包括四個要義：穩(wěn)態(tài)的定義、意義、實(shí)現(xiàn)機(jī)制和動態(tài)特征。為了讓學(xué)生深入理解概念的實(shí)質(zhì)，教師在白板上展示調(diào)節(jié)流程圖框架，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“‘誰’調(diào)節(jié)？調(diào)節(jié)‘誰’？怎么調(diào)節(jié)？為什么要調(diào)節(jié)？”進(jìn)行討論，并完善概念圖，如圖2所示。該圖式更為動態(tài)，縱橫銜接，清晰體現(xiàn)各層級概念間的聯(lián)系和邏輯關(guān)系，更便于學(xué)生對知識體系的整體認(rèn)識，也為后續(xù)具體的生命調(diào)節(jié)過程提供一個合適的概念框架。

3.2 課堂舉例：具化概念圖式，解析難點(diǎn)知識

圖式具有變異性，將具體的信息與圖式中相應(yīng)的變量對應(yīng)起來，融入圖式的框架中，使其具化，不僅能加深對本專題核心概念的理解，同時也促進(jìn)概念的遷移和運(yùn)用。內(nèi)環(huán)境存在各種因素和過程的平衡，這種平衡是動態(tài)的，如血糖平衡、水鹽平衡和體溫平衡等。讓學(xué)生從細(xì)胞、分子等微觀水平去理解內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的實(shí)質(zhì)，是本節(jié)課的重難點(diǎn)。教師選取室外體育課學(xué)生的生理狀態(tài)變化為實(shí)例，創(chuàng)設(shè)問題情境，通過學(xué)生的親身感受理解穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)這一重要的生命活動。教師提問學(xué)生：跑步過程中，我們身體會產(chǎn)生哪些生理活動變化？學(xué)生討論回答：身體發(fā)熱、出汗、心跳加快、氣喘吁吁……根據(jù)學(xué)生回答，教師進(jìn)一步追問：為什么會出現(xiàn)這些生理變化？引導(dǎo)學(xué)生從體溫平衡、水鹽平衡、血糖平衡等角度去思考問題，通過完成學(xué)案上相關(guān)調(diào)節(jié)過程的概念圖（圖略），學(xué)生基本可以運(yùn)用核心概念解釋相關(guān)的生理現(xiàn)象，并完成對概念進(jìn)一步的具化理解。

3.3 例題解析：創(chuàng)建思維圖式，顯化隱性知識

創(chuàng)建思維圖式，實(shí)質(zhì)上就是結(jié)合知識體系，將內(nèi)部思維過程言語化，構(gòu)建解決問題的框架，使學(xué)生思維路徑清晰化，方便組織答題語言，推理并整合解決問題的路徑。

例題1

如圖表示機(jī)體由Ti環(huán)境進(jìn)入T2環(huán)境的過程中產(chǎn)熱量和散熱量的變化。下列敘述不正確的是（ ）。

A．根據(jù)圖示信息可知Tigt; T2

B．曲線甲表示產(chǎn)熱量，曲線乙表示散熱量

C．a(chǎn)～b是因?yàn)檫M(jìn)入T2環(huán)境中產(chǎn)熱量增加

D．T2環(huán)境中機(jī)體產(chǎn)熱量和散熱量均高于Ti環(huán)境

關(guān)于體溫調(diào)節(jié)的試題，學(xué)生的易錯點(diǎn)在于不能從體溫調(diào)節(jié)最底層的邏輯（熱量產(chǎn)生和散失的方式）開始分析，而停留在死記硬背上。解這道題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生建立解題思維圖式，如圖4所示。根據(jù)圖式分析，學(xué)生很快做出正確判斷：低溫環(huán)境下散熱量增加，a～b是因?yàn)檫M(jìn)入T2環(huán)境中散熱量增加，產(chǎn)熱量是隨散熱量增加而增加，由a--c表示。故該題選C選項(xiàng)。

例題2 葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT4）是位于細(xì)胞膜上的葡萄糖載體，下圖為胰島素作用機(jī)理示意圖。請據(jù)圖分析并回答下列問題：

（1）胰島素和受體結(jié)合后，一方面通過____促進(jìn)了細(xì)胞對葡萄糖的攝取。另一方面，同時通過____，促進(jìn)葡萄糖的利用。

（2）醫(yī)生給某糖尿病患者注射適量的胰島素后，但其癥狀并未緩解，假如其體內(nèi)的胰島素活力正常，請推測直接原因可能是____。

（3）從細(xì)胞間信號傳遞角度分析，哪些原因會引發(fā)糖尿?。?/p>

本例題可以依據(jù)題目信息和所學(xué)知識，采用逆向思維，構(gòu)建解題思維圖式（見圖5），以推理糖尿病的幾種不同的致病原因。

4 教學(xué)反思

變構(gòu)概念圖式，使知識體系的構(gòu)建更具邏輯性，提高學(xué)生的記憶效率，有效解決學(xué)生“想不起”的問題。利用圖式的變異性特征，具化圖式，使學(xué)生在深化概念理解的同時，促進(jìn)了圖式的內(nèi)化及知識的遷移和應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生推導(dǎo)演繹的能力，解決學(xué)生對知識“不會用”的困惑。例題講解過程，教師要注重學(xué)生思維訓(xùn)練，建構(gòu)思維圖式，使隱性知識顯性化，提高學(xué)生解決問題的能力，幫助學(xué)生脫離“答不全”的尷尬境地?？傊?，運(yùn)用圖式思維優(yōu)化生物二輪復(fù)習(xí)，有利于提高課堂教學(xué)效率，在有限的時間內(nèi)盡可能提高學(xué)生解決問題的能力。

基金項(xiàng)目：珠海市教育科研“十四五”規(guī)劃2022年度課題“應(yīng)用概念模型培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)思維的實(shí)踐研究——以‘2019年人教版高中新教材選擇性必修1’為例”（No．2022ZHGHKTG006）。