论文部分内容阅读
零散知识体系化在生物学科中的应用体现了“能用文字、图表以及数学公式等多种形式描述生物事实、概念、原理、规律和模型等内容”的考纲能力要求。那么学生该如何将一系列分散于不同书本不同章节的琐碎知识体系化呢？其实，此问题可借助模型的构建加以解决。事实上，从最新版的《浙江省普通高中学科教学指导意见》开始就已经把模型方法列为基础知识范畴，要求学生领悟“建立模型”等科学思想、科学方法及其在科学研究中的应用。因此培养学生的建模思维和建模能力成为当前教学的一个新的着力点。下面以“细胞膜专题”为例，讨论如何通过构建模型使零散知识体系化。
1 拓展核心概念模型，串联零散知识完善知识体系
概念模型是以图示、文字、符号等组成的流程图形成对事物的规律和机理进行描述、阐明，其特点为形象直观且通俗易懂地揭示事物的主要特征、本质。教师通过拓展核心概念模型，将原来零碎的生物学知识归纳起来，构成彼此联系的知识网络，了解各知识点在知识体系中的具体位置，清楚各知识点之间的联系。二轮复习中，由于将打破教材的编排顺序，将各章节中分散的“点”串成“线”并进一步形成“网”，但学生自己构建此网络有一定的难度，故教师在教学中可帮助学生构建并拓展核心概念模型。
教师可先勾勒出细胞膜专题中的核心概念图（图1），使学生对该专题有了大概的了解。为了进一步帮助学生细化复习内容，教师可针对每个知识块提出若干问题进行讨论：
线路1，由膜蛋白可联想到蛋白质的相关内容，如蛋白质的组分、结构、功能、鉴定、计算、表达和运输等。
线路2，膜蛋白和糖链结合形成糖蛋白，依糖蛋白如何判断细胞膜内外？糖蛋白的作用是什么？
线路3，膜蛋白是质膜的重要组分，那么质膜是什么结构呢？流动镶嵌模型为什么能够很好地解释细胞膜的结构呢？细胞膜的功能有哪些？其结构特点和功能特征是什么？
线路4，蛋白质是生命活动的承担者，那么细胞膜上的蛋白质有哪些类型，其功能如何？
学生通过讨论，分别构建这四个部分内容的概念模型。由于不同学生、不同小组的知识掌握情况、理解能力、领悟能力各不相同，此处概念图的建构可以先小组内合作，再进行组间合作的学习方式，同时采用班级汇报的方式，修改和分析概念图。最后教师将所有的概念图整合在一起，对原有的核心概念模型进行拓展，经过加工整理，建构如图2所示的综合概念图。
通过核心概念图的引导，学生不仅可将分散于几本教材中的零散知识积点串线，建立完善的知识体系，还可进一步掌握知识，拓展思维，强化各知识点间的关联。
2 建立数学模型，突破重难点，捋顺知识体系
数学模型是用字母、数字及其他数学符号建立起来的定性或定量地表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。由于诸多考点都可以此模型进行考查，因此在高考复习中，学生应学会用数学建模思想解决生物学问题，理解数学符号、公式、图表、函数图像等数学语言表现出来生物学现象、本质特征和量变关系。事实上，构建数学模型的思维方式不仅能使学生活学活用，很好地解决一些生物学实际问题，起到举一反三的效果，而且也提高了学生的分析、推理和综合能力。
在复习本专题时，对有些内容，学生可能不太容易理解。如果这些重难点知识不及时解决，知识体系的构建就如同虚设且也毫无意义。例如对有关神经细胞膜电位的变化，教师可构建如图3和图4所示的模型，引导学生思考：膜电位变化曲线为什么会有上升支和下降支？在曲线中两种状态和三个过程分别是指哪里？动作电位的产生和恢复时，离子以何种运输方式出入细胞？以此联系跨膜运输进行适当拓展，培养学生思维的迁移性。
以上几个数学模型的构建，可让学生掌握建构的方法，领悟、归纳出规律，深化对重难点知识的理解。
3 重组物理模型，抓牢主干知识夯实知识体系
物理模型以图形或实物的形式模拟客观事物的某些功能和性质，其明显特点就是形象直观。模型既是对教材中文字难以表达内容的一种高度概括，也是对教学重难点解读的一种表达形式。纵观近几年全国各地生物学高考试题中的不乏大量的物理模型，这就要求学生在复习中既要明确教材中各种物理模型的结构及其名称术语，又要学会把各种物理模型与相关的理论知识结合起来；除了能读懂各物理模型外，还要通过知识的迁移和延伸并对一些变式训练加以练习，从而加深对知识本质的理解，进一步提高解题的判断和推理能力。
在该专题中，教材中有“质膜的流动镶嵌模型”“被动转运示意图”“主动转运示意图”“胞吞和胞吐示意图”“蛙坐骨神经的动作电位示意图”“动作电位传导示意图”“免疫应答的特殊性和记忆”“细胞免疫示意图”和“体液免疫示意图”等图形，在高考真题及模拟题中常将主干内容的图群组合，建构出如图5所示的综合图形。这样不但能将物质跨膜运输、信号传递、动作电位的产生、神经递质的释放等主干知识整合起来，还能展示细胞的某些方面的生理过程，让学生感悟细胞内生命活动的复杂性和协调性。
高三复习中，有许多内容太过零散，学生很难将知识的融为一体。教师在具体复习中可指导学生运用建模思维进行二轮专题学习，可让其尝试自主建构较为简单的概念模型和易于理解的数学模型，将复杂的生物学知识整合为几个物理模型。师生可共同补充、修改、完善模型，最后用建构好的模型来解决生物学问题。在这个过程中，学生不仅将零散知识网络化体系化，而且作为知识体系的建构者，其建模思维和建模能力也将得到进一步发展。
1 拓展核心概念模型，串联零散知识完善知识体系
概念模型是以图示、文字、符号等组成的流程图形成对事物的规律和机理进行描述、阐明，其特点为形象直观且通俗易懂地揭示事物的主要特征、本质。教师通过拓展核心概念模型，将原来零碎的生物学知识归纳起来，构成彼此联系的知识网络，了解各知识点在知识体系中的具体位置，清楚各知识点之间的联系。二轮复习中，由于将打破教材的编排顺序，将各章节中分散的“点”串成“线”并进一步形成“网”，但学生自己构建此网络有一定的难度，故教师在教学中可帮助学生构建并拓展核心概念模型。
教师可先勾勒出细胞膜专题中的核心概念图（图1），使学生对该专题有了大概的了解。为了进一步帮助学生细化复习内容，教师可针对每个知识块提出若干问题进行讨论：
线路1，由膜蛋白可联想到蛋白质的相关内容，如蛋白质的组分、结构、功能、鉴定、计算、表达和运输等。
线路2，膜蛋白和糖链结合形成糖蛋白，依糖蛋白如何判断细胞膜内外？糖蛋白的作用是什么？
线路3，膜蛋白是质膜的重要组分，那么质膜是什么结构呢？流动镶嵌模型为什么能够很好地解释细胞膜的结构呢？细胞膜的功能有哪些？其结构特点和功能特征是什么？
线路4，蛋白质是生命活动的承担者，那么细胞膜上的蛋白质有哪些类型，其功能如何？
学生通过讨论，分别构建这四个部分内容的概念模型。由于不同学生、不同小组的知识掌握情况、理解能力、领悟能力各不相同，此处概念图的建构可以先小组内合作，再进行组间合作的学习方式，同时采用班级汇报的方式，修改和分析概念图。最后教师将所有的概念图整合在一起，对原有的核心概念模型进行拓展，经过加工整理，建构如图2所示的综合概念图。
通过核心概念图的引导，学生不仅可将分散于几本教材中的零散知识积点串线，建立完善的知识体系，还可进一步掌握知识，拓展思维，强化各知识点间的关联。
2 建立数学模型，突破重难点，捋顺知识体系
数学模型是用字母、数字及其他数学符号建立起来的定性或定量地表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。由于诸多考点都可以此模型进行考查，因此在高考复习中，学生应学会用数学建模思想解决生物学问题，理解数学符号、公式、图表、函数图像等数学语言表现出来生物学现象、本质特征和量变关系。事实上，构建数学模型的思维方式不仅能使学生活学活用，很好地解决一些生物学实际问题，起到举一反三的效果，而且也提高了学生的分析、推理和综合能力。
在复习本专题时，对有些内容，学生可能不太容易理解。如果这些重难点知识不及时解决，知识体系的构建就如同虚设且也毫无意义。例如对有关神经细胞膜电位的变化，教师可构建如图3和图4所示的模型，引导学生思考：膜电位变化曲线为什么会有上升支和下降支？在曲线中两种状态和三个过程分别是指哪里？动作电位的产生和恢复时，离子以何种运输方式出入细胞？以此联系跨膜运输进行适当拓展，培养学生思维的迁移性。
以上几个数学模型的构建，可让学生掌握建构的方法，领悟、归纳出规律，深化对重难点知识的理解。
3 重组物理模型，抓牢主干知识夯实知识体系
物理模型以图形或实物的形式模拟客观事物的某些功能和性质，其明显特点就是形象直观。模型既是对教材中文字难以表达内容的一种高度概括，也是对教学重难点解读的一种表达形式。纵观近几年全国各地生物学高考试题中的不乏大量的物理模型，这就要求学生在复习中既要明确教材中各种物理模型的结构及其名称术语，又要学会把各种物理模型与相关的理论知识结合起来；除了能读懂各物理模型外，还要通过知识的迁移和延伸并对一些变式训练加以练习，从而加深对知识本质的理解，进一步提高解题的判断和推理能力。
在该专题中，教材中有“质膜的流动镶嵌模型”“被动转运示意图”“主动转运示意图”“胞吞和胞吐示意图”“蛙坐骨神经的动作电位示意图”“动作电位传导示意图”“免疫应答的特殊性和记忆”“细胞免疫示意图”和“体液免疫示意图”等图形，在高考真题及模拟题中常将主干内容的图群组合，建构出如图5所示的综合图形。这样不但能将物质跨膜运输、信号传递、动作电位的产生、神经递质的释放等主干知识整合起来，还能展示细胞的某些方面的生理过程，让学生感悟细胞内生命活动的复杂性和协调性。
高三复习中，有许多内容太过零散，学生很难将知识的融为一体。教师在具体复习中可指导学生运用建模思维进行二轮专题学习，可让其尝试自主建构较为简单的概念模型和易于理解的数学模型，将复杂的生物学知识整合为几个物理模型。师生可共同补充、修改、完善模型，最后用建构好的模型来解决生物学问题。在这个过程中，学生不仅将零散知识网络化体系化，而且作为知识体系的建构者，其建模思维和建模能力也将得到进一步发展。