摘要:单元复习中建构概念模型是有效的教学策略。本文以“体液调节”复习为例，通过创设单元情境、精构模型、架构模型、应用模型、创构模型，给予渐进的任务驱动、优化的思维引导路径，探索思维进阶的单元复习教学策略，完成次位概念及重要概念复习，同时多维度逐级提升、评价学生的思维品质。
关键词: 模型建构 思维进阶 单元复习 体液调节
传统的生物学单元复习教学方式较为常见的是直接传授或建构简单、零散的知识框架，不同思维水平或高阶思维涉及不多，并未充分考虑学生思维能力的培养。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》重视大概念及重要概念的建构，指出教学活动要通过对事实的抽象和概括，帮助学生建立生物学概念，并以此来建构合理的知识框架，为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础摆1闭。建构概念模型是一种认知手段和思维能力的外显。因此本文以体液调节复习为例提出了思维进阶式建构概念模型的单元复习教学策略。
1 思维进阶的概念模型教学内涵
教育专家季清华教授提出“滨颁础笔深度学习框架”摆2闭:学生思维层级上普遍有从低阶向高阶逐步发展的特征，思维结构上表现在从单点向多点、由多点再向关联、由关联再向拓展抽象的进阶;在思维方式上，由形象到抽象、由线性到非线性的转变，其思维进阶的过程表现为迁移应用、要素转换、时空转换的发展过程;在思维品质上，需要学生的思维在深刻性、广阔性、敏捷性、灵活性、批判性和创新性的不断进阶，表现出思维的速度和质量上的不断变化。
单元复习课中需要拓展大概念深度和广度，联系次位概念知识点来建构重要概念模型，对认知结构更深层次地内化及外延。单元概念模型的建构需要学生大量的知识储备、事实依据及归纳、发散、概括等思维活动，是提升学生科学思维的优良载体。因此教学策略上，应遵循学生思维发展规律，营造真实有效的问题情境，以学生为主体精构、架构、应用、创构模型，通过渐进的任务驱动，引导学生思维逐级进阶，从而建构单元概念模型，掌握生命规律，实现思维能力向高阶发展，提高学生思维品质，落实学科核心素养。
2 指向思维进阶的概念模型教学实施
本文以体液调节的复习为例，其中包括学生易混淆的重要激素调节机制及胰岛素作用机理。为此以血糖平衡调节为学习情境，建构、拓展相互联系的次位概念模型，并应用模型创构重要概念模型，通过4个阶层引导学生高阶思维发展，促进稳态与平衡观的深度内化及思维品质的提升。教学路径如图1所示:
图1 思维进阶的单元概念模型教学路径流程
2.1 创设境脉，激疑引思
在复习课中创设的单元情境指向明确、内容真实丰富，有利于学习思维从单点向多点的发散。为指向解决真实问题，本节课以模拟诊疗为单元“境脉”，教师通过学生的生活习惯引出真实情境:某学生熬夜打游戏导致身体不适，紧张地来到医院检查，空腹检查血常规显示高血糖。启发学生代入医生角色思考:高血糖就是糖尿病吗?判断糖尿病的依据是什么?
2.2 阶1:精构模型
建构主义强调，学生的学习活动须基于真实的情境与问题，维持学生的学习兴趣和动机。通过问题驱动，深度理解核心概念本质，从分子水平阐释生命现象，并概括、建构概念模型。
本节课中，教师提供该学生肾小球滤过率和尿常规结果，并提供餐后胰岛素和血糖浓度变化，提出问题:分析血糖先升后降的原因并预测血糖是否会持续下降。学生解释现象并结合正常指标诊断该同学是否患有糖尿病。为深度理解胰岛素功能和反馈调节机制，教师提出问题串:胰岛素如何降血糖?胰岛β细胞如何感受到血糖含量变化完成负反馈调节?学生依据图文资料，从分子水平解释胰岛素通过作用机理和负反馈调节机理，深度体悟稳态与平衡观，精细建构胰岛素调节血糖平衡模型(图2)，发展抽象、概括概念本质的思维能力。
图2 胰岛素调节血糖平衡模型
2.3 阶2:架构模型
单元概念模型的建构应有多维次位概念整合、建立实质联系，从而架构概念模型的过程。教师通过创造认知冲突、任务驱动拓展模型。教师提问:胰岛素功能正常，为何该学生初次检查的空腹血糖偏高?该案例中的高血糖还会由于哪些因素导致?提供资料:(1)长期压力、焦虑紧张情绪刺激，会通过下丘脑—垂体—甲状腺轴分泌更多的甲状腺激素，较高的甲状腺激素加速肠道对葡萄糖的吸收，糖原的分解，升高血糖水平;(2)长期压力会通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴，促进肾上腺皮质激素(如糖皮质激素)的释放，促进血糖水平升高，以供应脑和心脏对糖的利用;(3)压力、焦虑等刺激会导致交感神经兴奋，促进胰高血糖素和肾上腺素释放，导致机体心率加快，血糖升高，处于机敏、警觉的状态。学生依据概念模型框架及多个资料，建构多个次位概念关联的概念模型(图3)，达到综合、辨析、归纳各激素分泌机制特征的思维能力。
图3 血糖平衡调节模型
在归纳过程中，学生易混淆不同激素的作用机制，教师可引导学生先说明每个激素的分泌机制，再归纳规律、建构模型。例如甲状腺激素、糖皮质激素的分泌通过“下丘脑—垂体—内分泌腺”轴的分级调节，而肾上腺素的分泌是神经调节的一个环节，胰岛素和胰高血糖素的分泌既有神经支配也有体液调节。
2.4 阶3:应用模型
建构概念模型的目的是将生物学概念内化为解决问题的能力，能否应用模型对生命现象做出推断和解释，是评价学习有效性的途径之一。本节课回归问题情境，引导学生推断该生出现高血糖、心慌症状的可能原因。若学生回答不良生活习惯造成兴奋、紧张、焦虑等刺激，导致肾上腺素偏高，血糖水平偏高，心率加快，则达到迁移应用、提取关键信息的思维能力;若学生综合分析，肾上腺素、糖皮质激素等升高血糖的激素水平高于胰岛素水平，导致个体血糖升高，则达到论证、综合思维水平。
2.5 阶4:创构模型
基于“滨颁础笔深度学习框架”，在学生具备模型建构思维能力的前提下，教师的辅助可不断减少，学生自我阐释、相互修正的频率增加，开展共创共建的交互学习，有利于发展高阶思维。教师布置任务:小组交流讨论，根据血糖平衡调节模型，联系本单元中所有激素分泌的机制，用给定的术语和连接词，归纳激素调节机制，创造性建构一般模型，画在学案中。学生建构的概念模型如图4。
图4 激素调节机制的一般模型
通过讨论交流，在复杂多样的激素调节机制中寻找规律，有利于发展高度概括、综合论证、严谨发散的思维水平。由于思维要求高、知识点容量大，在有限的时间内完成需教师搭建结构优良的支架引导学生，并跟踪评价。本节课实施的引导路径及评价见表1。
表1 思维引导路径及评价
2.6 回归情境，深化观念
新课标的理念着眼学科核心素养，用科学的观点和思路面对或解决现实生活中的某些问题摆3闭。本文回归单元情境，并在新的问题情境中解释生命现象:学生分析可能由于靶细胞的受体数量减少，导致胰岛素作用减弱，因此血糖水平偏高，负反馈调节减弱，导致该生胰岛素水平略高，血糖下降慢。根据2020年Ⅱ型糖尿病防治指南及发病年龄，学生基于激素调节的稳态和平衡观，对该生提出诊疗建议，并用生动有趣的标语宣传科学、健康的生活方式，发展创新思维，提升社会责任。
本文依照学生思维螺旋式上升的发展规律，进阶地精构、架构、应用、创构模型，以高效的思维引导路径在有效时间内复习重要概念、发展学生科学思维，是一种有效的复习策略，也是思维外显的一种途径，教师需要跟踪评价学生认知结构、思维能力。今后教学中，也可以此教学策略、思维引导路径优化教学设计，更多维地发展学生思维品质。
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