概念模型在生物学竞赛植物学教学中的应用

吴波

在高中生物竞赛中，植物学作为生命科学中的传统学科，生物竞赛植物学与初高中生物学学习连接紧密，又有着注重观察、实验能力、贴近生活等特点，学好植物学，不仅能为其他学科的学习打下良好的知识基础，又能够培养学生的观察能力、树立科学与进化的思想，更有助于培养爱好，调动学生学习的积极性。

《根、茎的解剖结构》专题，对于初学植物学的生物竞赛生，经常是个不易跨越的难点。此处知识结构略显零散，知识点极多，包括双子叶植物根的初生结构、双子叶植物根的此生结构、双子叶茎的初生结构、双子叶植物茎的次生结构、单子叶植物根、茎的初生结构、裸子植物根、茎的次生结构这几大部分；同时出现了很多生僻且易于混淆的新名词，如：初生、次生、原生、后生、单子叶植物、裸子植物等。所以，高中生在以常规方法学习本专题知识之后，经常会出现遗忘、混淆、知识结构模糊不清等情况。

一、知识框架主干的明确——主要模块的选择

本专题的知识模块极多，如果混杂在一起，会让学生觉得知识混乱，容易混淆、遗忘。因而本文作者在众多的知识模块中，选择了四个主要模块，作为本专题中，最为核心的知识框架主干：双子叶植物初生茎横切、双子叶植物初生根横切、双子叶植物次生茎横切、双子叶植物次生根横切。

这四部分的知识模块之前，关系联系非常紧密：

首先，选择自然界中最为典型的双子叶植物为例，让学生建立根与茎结构的基础模型，摒除其他类群的干扰。当学生的脑海中已经坚实的建立了基础模型之后，再陆续进行单子叶植物、裸子植物、三生结构等其他知识的学习，此时更加容易学生理解，方便其记忆，而且记忆效果良好，不会遗忘和混淆，这也与皮亚杰的建构主义学习理论中，关于同化的理论相符合。

其次，横向的比较：根与茎作为植物的营养器官，在结构上是相联系的，也有着大量的相同结构与不同结构。在生物生物竞赛考试中，这四个主要模块中的细节经常被拿来相互对比。因此将四个模块并列排出，也便于学生进行教学章节之间的互相关联，对比其相同与不同点，从而在答题时更为得心应手。

最后，纵向比较：不论是根还是茎，其次生结构都是在初生结构的基础上，反分化而进行的。因此在“初生结构”与“次生结构”的模块中间，便于学生加入“根与茎的次生生长”部分的知识，使得知识模块之间紧紧相连，融于一体。

二、主要模块中知识的呈现

对于四个主要模块，本文作者选择了手绘简图、文字共同构成图表的形式，以手绘简图作为概念图的核心。

1.核心——手绘图

在本专题中，本文作者选用手绘简图作为概念图的核心，以其原因是手绘简图有便于学生在以下几方面的发展：

（1）对实验能力的培养

绘制简图是一种传统的植物学研究方法。尝试观察植物组织切片的照片、手绘植物简图，相当于在植物理论课训练时，提早渗透植物实验的技巧，培养观察能力和动手能力。经过这种潜移默化的培训之后，当生物竞赛学生通过联赛考试并且进入省队选拔阶段之后，接受生物竞赛植物实验训练时，他们会更为得心应手。

（2）对理论知识学习的帮助

植物学是一门基于观察实验的传统科学。因此在理论学习阶段掌握一定的实验技巧，对植物学的整体学习很有帮助，理论与实践紧密相连，不仅能提高学生的积极性，也能让学生更为轻松的掌握植物学理论知识的记忆方法。

（3）对能力的培养

在课堂让引入绘制简图的环节，很容易让学生把注意力集中在“画得像”，“画得简洁、清晰”之上。这就能够鼓励学集中注意力观察细节，的能培养学生去繁就简的能力，增进他们的表达能力。

2.辅助——文字描述为主，示意图为辅

在概念图的核心——手绘图之外，辅以文字表述。这些文字主要分为两方面的内容：

（1）图注结构名称

在教学过程中，教师在课堂上手把手的指导学生，把重要的结构名称使用特殊颜色的彩色笔把结构名称标注出来。在本专题的学习中，根、茎横切面上的各部分结构及其特点都是重要的考点。而这些结构恰好能够通过图注的形式被标注在植物简图上，这样，在之后的复习中，学生也能够一目了然，直观地看到各部分结构的名称、位置以及特点。

（2）知识扩充

在课程开始时候，教师可以引导学生们，把他们觉得重要、有趣或者难以记住的细节知识点用能够擦除的铅笔标注在图注、结构周围。

（3）知识超链接

制作概念图的优势之一，就是能够让学生在脑海中构建属于自己的知识体系。在学习本专题之外，学生已经接触过很多的相关知识，比如在植物组织的章节中，学习过次生保护组织——周皮的形成過程。还有根茎过渡区、水分进入根初生结构中柱的两种路径、侧根的形成等等小块的知识。

通过概念图，能够让学生把那些零碎的知识与本概念图中的大框架有机结合起来，再与植物学组织解剖部分的其他大模块相互联系，这样不仅便于记忆，让学生不至于漏掉一些细小的知识点，还能够在学生脑海中形成完整的植物组织解剖学知识体系，从而构建属于自己的植物学学习主干。