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概念图在高中生物教学的应用优势

作者：雷耀华

来源：《新课程研究·基础教育》2010年第07期

【摘要】概念图作为一种有效的教与学的工具,正在被逐步应用到教学中。本文结合生物学科特点,介绍了指导学生绘制简单概念图的过程,并探讨了高中生物教学中利用概念图进行教学的优势。

【关键词】概念图 高中生物教学 优势

高中生物学知识的一大特点就是概念繁杂、知识点分散、系统性不强,学生较难对零散知识进行深入的理解和掌握。概念图作为一种有效的教和学的工具,应用到教学中,可以帮助学习者对知识结构以及对各知识点间相互关系进行理解和掌握。高中新课程的教材中概念图第一次以习题的形式在各章节的自我检测中出现,足见对该方法、策略的肯定和重视。 一、概念图简介

概念图是上个世纪六十年代康乃尔大学的诺瓦克(J.D.Novak)根据奥苏贝尔(David P.Ausubel)的有意义学习理论提出的一种教学技术。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中, 然后用连线将相关的概念和命题连接起来,连线上标明两个概念之间的意义关系。”连接可以没有方向,也可以单向或双向,两个概念之间形成命题的联系可用“构成”、“包括”、“表示”等。一般情况下,将最一般、最概括的概念置于概念图的最上层,从属的概念则安排在下面。 二、指导学生绘制概念图的过程

1.确立概念图包括的范围。例如,以人教版高中生物必修(第一册)中“新陈代谢的类型”一节为主题,首先找出十至二十个与该主题相关的概念,并列举出来,以此创设一种背景情境,以便明确这个知识范围内所涉及的所有概念和它们之间的意义关系。

(1)概念:新陈代谢、同化作用、异化作用、自养、异养、需氧、厌氧、兼性厌氧、光合作用、化能合成作用、动物、植物、真菌、细菌……

(2)概念的意义关系:新陈代谢的含义和方向、物质合成的方式、氧化分解的类型、能量的来源……

2.确定关键概念的排序。挑出核心概念以及与之相关的其他概念,从最一般、最概括的概念到最特殊、最具体的概念依次排列,确立概念图的结构。

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(1)核心概念:新陈代谢。

(2)一般概念(第一层级):同化作用、异化作用。

(3)具体概念(第二层级):自养、异养、需氧、厌氧、兼性厌氧。 例证:动物、植物、真菌、细菌……

3.初步拟定概念图的立体结构。把概念按层级依次排列,将每一对相关的概念用连线连结,并在线上标明二者的关系,使同一领域及不同领域中的知识通过某一相关概念而连接起来。在这一步骤中, 教师提供必要的疑难辅导,引导帮助学生形成概念图框架,如图1所示:

4.修改与完善。建立初步的概念图以后, 随着学习的逐渐深入,学习者对原有知识的理解会加深和改变。同时,新的概念也会不断产生,可以将其添加到已有的概念图中,形成概念网络,所以概念图应不断地修改和完善。 三、生物教学中使用概念图的优势

1.帮助学生构建知识网络。概念图中的概念不是分离的,而是相互之间存在一定的关系,它把相关的概念组成一个“网”,可以促进知识在认知结构内的稳定性。生物学知识多而零散,每部分都包含有很多重要的概念、原理、原则。概念图在帮助学生构建知识网络方面有明显的优势,制作概念图能够帮助其很好地将零散的知识进行组织和联系,整合新旧知识,建构知识网络,实现知识的迁移和归纳,提升思维能力,从整体上把握知识。知识网络图形成后,学生对这部分的知识保持时间就长,知识面就更宽,碰到问题时就能更好地解决。如在学习“生物的基本特征”时,利用概念图能清晰地呈现这些概念之间形成的知识网络,有效地帮助学生从整体上对“生物”这一概念建立客观的认识,见图2。

2.纠正学生对概念理解的偏差。绘制概念图可以帮助教师了解学生的已有知识,使教师弄清楚这个学生已经知道了什么,不清楚什么,发现并纠正概念之间错误的连结。如在学习“真核细胞的基因结构”时,学生对“非编码区、编码区、非编码序列、编码序列”等概念的理解容易产生混淆,可以尝试引导他们就这部分内容所出现的概念自己绘制概念图,如一部分学生绘出的概念图如图3所示。很明显,他们对上述概念之间关系的理解产生了偏差,通过大家对所绘制概念图的交流及相互评价,纠正了对这一概念的错误理解,见图4。

3.提升学生的实验设计能力。学生能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案,并处理相关的实验问题是新课标的教育理念。但实验设计具有一定的开放性,起始状态与目标状态之间会存在许多不能直接解决的问题,利用概念图能有效地将

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这两部分联系起来,建构思维活动的“桥梁”。如在学习“植物的矿质营养”一节时,通过概念图帮助学生形成科学、严谨的设计思路,使学生掌握实验设计的基本思路和方法步骤,如图5。

4.促进交流与合作。通过小组共同绘制概念图,让学生之间在思想碰撞过程中,个体的知识得以修正和生长,思想得以完善和成熟。概念图可作为学生与学生、教师与学生讨论概念和概念之间关系的交流工具。通过团队创建的概念图,代表着集体的智慧,是一种思想交流对话的产物,能使学生感受团队合作的愉悦,并获得成就感和满足感。

概念图有它显著的优点,但不能替代一切,我们应该辩证地看待它,只有在适合应用它的知识领域,才能最大限度地发挥其优势。

参考文献:

[1]袁维新.概念图:一种促进知识建构的学习策略[J].学科教育,2004,2:39—44.

[2]杨淑莲.概念图在促进非良构知识领域结构化中的应用[J].中国电化教育,2004,8:45—48.