例谈模型建构法在初中生物复习课中的应用——以“植物的光合作用和呼吸作用”为例

张慧凯吴佳林

（浙师大附属芦江书院浙江宁波315800）

2022年4月，《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）正式颁布，对当前的生物学教学提出了新的要求。《课程标准》提出“教学过程重实践”的课程理念，要求教师关注学生学习过程中的实践经历，通过实践加深学生对生物学概念的理解，提升应用知识的能力。《课程标准》在每部分课程内容后配套了相应的教学提示，强化了“怎么教”的具体指导，给教学带来了便利。尽管新授课的指导更加清晰，但新形势下如何更好地开展生物学复习课教学，《课程标准》在教学指导中并未提及，很多教师也依然感到无从下手。

复习课是在学生学习到某一阶段后进行的，主要作用是加强学生对知识的理解和记忆，通过及时梳理来防止学生遗忘，其在教学中的地位不言而喻。但复习时，学生对概念已经没有新鲜感，课堂上很容易出现效率不高、思维含量不足、甚至大量堆砌习题等现象。为在复习课中落实教学实践，响应新课程理念，笔者提出了利用模型建构的策略来助力生物学复习，旨在训练学生思维、渗透生物学学科思想，帮助学生建立学习方法，从而更高效地达成教学目标。

《课程标准》明确将“建模”作为发展科学思维的基本方法之一，在义务教育段生物教学中，一般将模型分为：物理模型、概念模型、数学模型3种。物理模型一般指能直观地表达认识对象的特征的实物或图画。概念模型指用文字或符号表达各类对象的特征、关系的模型。数学模型指以数学形式描述一个系统或其性质的模型。在复习课中，教师可巧妙利用这三种模型的特点，以学科知识内在逻辑为主线，由现象到本质，从定性到定量。笔者构建了如图1所示的复习课教学路径。

图1模型建构策略下的初中生物复习课路径图

植物的新陈代谢是初中生物的核心知识，主要包括光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等内容。下面以复习课“植物的光合作用和呼吸作用”为例。

光合作用和呼吸作用是初中生物学体系的核心内容，也是中考命题的热点。近年来，命题专家已不再仅仅满足于考查两大作用的场所、产物、单一影响因素等陈述性知识，更趋向于命制真实情境下涉及光合作用和呼吸作用的综合性试题，旨在考查学生关键能力和生物学核心素养，常见题型有图表题、说理题等。因此，学生单靠浅层记忆很难在学业测评中取得优势，教师在平时需要培养学生的综合分析、建模、深度思考的能力。

本节课的授课对象是中考二轮复习的初三学生，经过前面的新课教学和一轮复习，已经较好地掌握了光合作用和呼吸作用的基本知识。但是，大部分学生很难将所学知识与生产、生活实际联系，面对复杂多变的坐标曲线类图像题。更是无从下手。其原因是学生对光合作用和呼吸作用之间的内在本质关系理解不深，对真光合作用速率、净光合作用速率和呼吸作用速率间的关系不能辨别。所以，在本节课上，教师采用逐步建模的方法，帮助学生深入理解光合作用和呼吸作用。

①理解并掌握光合作用和呼吸作用强度之间的关系，理解净光合作用的含义，理解图像中某些点、线段所表示的意义。

②能够运用呼吸作用和光合作用原理分析外界条件对植物生长影响，培养分析问题的能力。

③通过对光合作用和呼吸作用的理解，了解其在农业生产中的应用，体会科学来源于生活又服务于生活。

2.4.1创设情境，激活旧知

上课伊始，教师组织学生观看夏天多地高温红色预警的视频，从学生的亲身体验出发，提出问题：二氧化碳是一种最常见的温室气体。为应对气候变化，我国提出2060年前实现“碳中和”，即通过一些措施使二氧化碳净排放量降为零。请简述能改变大气中二氧化碳含量的例子。对于上述问题，学生很轻易就想到绿色植物的光合作用和呼吸作用。教师追问：绿色植物的新陈代谢与大气中的二氧化碳含量的变化息息相关，请回忆：①植物光合作用、呼吸作用的发生分别需要什么条件？②它们在怎样的场所中进行的？③它们对植物体的生长发育有怎样的意义？④它们对人类的生产生活又会带来怎样的影响？在教师环环相扣的问题串中，学生完成对旧知的梳理，唤醒大脑中沉睡的知识。

设计意图：复习课不同于新授课，需要在原有的知识基础上进一步挖掘、拓展，以加深学生的理解。因此，教师首先要引导学生总结知识规律，在具体问题情境的刺激下激活学生头脑中原有的知识。

2.4.2渐构模型，厘清概念

学生在梳理了光合作用和呼吸作用基本知识后，总结归纳光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的关系，初步形成概念模型A（图2）。

图2植物“三大作用”概念模型图A

教师引导学生思考：概念模型A通过简单的连线将绿色植物的三大作用联系起来。但是，该概念模型无法清晰表示出关键气体的利用和流向。樟树是宁波的市树，被广泛种植在宁波的道路两旁。请将学案上“樟树叶片”图像补充完整，以“叶片”为载体进行绘制，要能展示出气孔的开闭、CO2、O2气体的吸