《概念图在小学科学教学中的应用研究》课题题报告
小学科学探究式教学中运用概念图教学的方法策略
小学科学探究式教学中运用概念图教学的方法策略以《小学科学探究式教学中运用概念图教学的方法策略》为标题，本文首先从小学科学探究式教学的概念出发，阐述了它的教学内容、特点和目的，以及概念图教学的理论依据和特点，然后分析了小学科学探究式教学中运用概念图教学的方法和策略，总结了概念图教学中的实施方法和相关教学策略。
随着社会的经济发展，科技进步，社会对学术素质的要求越来越高，尤其是伴随着国家的倡导，教育管理的侧重点由重知识和技能转向注重学生的思维发展，以培养学生系统性、综合性思维能力，这提高了教育的重要性和教学质量的要求。
因此，从根本上改变传统的讲授式教学出发，探究式教学产生了，它以学生为核心，发展学生的自主活动，调动学生学习兴趣，培养学生创新精神，让学生像科学家一样从实践中获得新知，主动探索科学知识，实施实验，形成自己的科学观点。
概念图教学是建立在探究式教学基础上流行起来的一种图形性教学法，它是在科学思维活动中用概念图表示概念的结构和关系，使学生利用图像的方式表达自己的知识体系，并能够把从实践中发现的观察结果转化为概念，从而达到学习科学的目的。
概念图教学的理论依据由建构派观点提出，它的特点是以概念图和知识图为载体，注重导航性，以概念图解释和决定知识图，倡导学生主体性，关注学生主观理解程度，把语言性知识与图形性表示结合，有利于引导学生探究学习，使学生在辨析、分析、理解、综合、把握、运用知识的过程中不断改变认识。
小学科学探究式教学中运用概念图教学的方法和策略可以分为以下几个方面。
首先，针对学习目标，提出概念图教学具体实施方案，确定教学内容和要求，灵活运用概念图教学，让学生参与其中，培养学生分析问题、解决问题能力。
其次，在教学过程中，让学生在看、听、说、写，调动学习积极性，结合学生实际情况实施概念图教学，使学生能够充分发挥自身潜力。
最后，在教学结束后，回顾、总结、评价，并及时调整教学方案，使学生形成问题解决的思维方式。
概念图在小学数学概念教学中的应用研究
概念图在小学数学概念教学中的应用研究摘要：近年来，笔者在小学中高年级数学教学中，运用概念图进行教学，取得了良好的教学效果。
本文介绍了概念图工具在小学数学探究式学习中的具体应用以及开展的策略，分析了概念图对学生的影响，并对概念图教学提出了几点建议。
数学思维导图（MindMapping）是一种将发散性思考（RadiantThinking）以最简单、最直观、最有效、最清晰的图形表现出来的方法。
根据全脑概念设想，思维导图通常按照大脑，尤其是右脑自身规律进行优先思考，以全面调动左脑的逻辑、顺序、条例、文字、数字以及右脑的图象、想象、颜色、空间、整体思维的思维方式，从而极大地发掘人的记忆、创造、身体、语言、精神、社交等各方面的潜能。
在抽象概念较多的小学数学教学中，思维导图对于设计课堂教学、解决数学问题和知识整合发挥着越来越重要的作用。
一、概念图的概念和意义1.什么是“概念图”。
在数学学科教学中，概念图具有非常重要的引导作用。
从教学的角度分析，概念图又被称为知识概念关系图。
概念图是一个完善的链条图，即以一个知识点为中心，将与这个知识点相关的一系列知识概念纳入到关系图中，形成一个互相联系的关系图。
概念图能够直观地展现各个知识概念之间的关系，通过对人的思维进行引导和刺激，激发学生的发散性思维，促进学生掌握科学的学习方法。
概念图是数学学习的重要的思维工具。
概念图具有直观性、形象化、发散性等特征。
这其实与人的大脑机制有着非常相似的特点。
人的大脑中枢神经其实就类似于概念图的中心点，由一个中心点不断扩散、迁延，形成一个个互相联系的分散点，最终形成一个系统的结构图。
2.在小学数学教学中引入概念图的意义。
概念图应用到小学数学教学中的最明显的意义就是提升了数学教学的效率。
传统的课堂教学注重知识传授，忽略能力培养，教学方法单一，教学模式陈旧，教学效率不高，难以适应现代化教育的发展需求。
那么要将复杂的数学知识概念讲授给学生，就必须要运用有效的教学手段。
概念图“以概念图为支架的整合教学行动研究”课题报告
概念图“以概念图为支架的整合教学行动研究”课题报告研究背景与目的随着新一轮基础教育课程改革和教育信息化的不断推进,以信息化环境下的整合教学为代表的新型教学形式,正日益成为当前教育教学改革的新视点,引起课改专家与广大教师的高度关注。
如何跨越整合理念、技术以及策略的高门槛,并在新课程教学实践中,不断开拓创新,实现有效整合与高效整合,真正惠及各学科的教育教学,促进信息化背景下师生的同步发展,我校在整合理念、技术应用以及资源建设等方面引进了概念图这一先进的工具。
概念图是上世纪60年代美国康奈儿大学诺瓦克教授等人,根据奥苏贝尔学习理论提出的一种教学工具和思维工具。
在西方国家,概念图在中小学教学中运用非常普遍,有着很好的教学效果。
目前随着建构主义、认知主义学习理论的发展,尤其是以Inspiration为代表的,一批功能强大的概念图绘制软件的普及与推广,概念图的时代特征更为明显,在教育教学领域的运用更加广泛,它不仅可以用来评价学习,建构知识,进行头脑风暴,合作交流,促进意义学习,还可以用来进行网络课程开发、信息化教学设计及整合教学课件制作等,作为指导师生整合教学的实用性工具化平台的价值日益显现。
概念的界定概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间相互关系的图示方法,是一种崭新的教学工具和思维工具。
“以概念图为支架的整合教学”是指以概念图基础理论为指导,以概念图应用软件为基础性整合平台,并可实现与信息化媒体资源,以及Blog、Moodle等信息化专家平台多元整合的教学形式。
理论与实践基础主要理论基础是认知主义学习理论和建构主义学习理论以及信息技术和脑科学现代理论。
研究的主要内容(一)运用概念图提升整合教学能力的师训研究课题组从概念图在整合教学中的应用实践出发,通过报告、示范、展示、研讨、评优竞赛与网络研习等活动,结合自我反思、同伴互助与专家引领等行动研究,进行有针对性的培训;并辅助以考核、激励等策略,点面结合,分层递进,整体提升教师运用现代教育技术的能力。
概念图开题报告
论文题目：学生姓名：指导老师：一、选题意义：概念是生物学科知识的基础，然而在教学过程中，学生往往忽视对基本概念的掌握，特别是不能够形成概念网络，更不能够比较深刻的了解概念间的联系。
概念图的应用则可以帮助师生掌握正确有效的生物学概念学习的策略，更快更有效的进行课本知识的传授，促进教学的效率和质量的提高，建立系统完整的知识框架体系；可以为中学生物教学中对概念教学方法的认识以及如何促进生物学概念构建这两个急需解决的问题提供一条新的策略和途径。
比如在美国，中小学教师都要求掌握概念图的使用，从《美国国家教育技术标准》中所提到的教案范例和软件资源中也可以看到，许多优秀教案都使用了概念图。
随着我国课程改革的推进，概念图在生物学教学中正在受到重视，并且在互联网的生物学教学论坛中也被广大教师所关注。
在新课程改革的背景下，利用概念图组织教学也是必然趋势之一。
二、文献综述1、国外研究现状：至少两篇，200字以内2、国内研究现状：200字以内3、评价（特点与不足，与选题意义相映，100字以内）三、研究目的、内容、预期成果1、研究目的：我国新一轮的生物学课程改革，要求我们面向全体学生，着眼于学生的全面发展和终身发展，这就意味着要尊重每一个学生，要给每一个学生提供学习的机会，使所有的学生通过生物学课程的学习，都能在原有的水平上得到提高、获得发展，而概念图教学为实现这个目标提供了一个很好的平台。
学生可以通过概念图在原有认知基础上构建自己的认知结构。
构建知识体系，掌握重难点，避免概念记忆的混淆。
概念图作为表示概念与概念之间关系的空间网络图可以将概念之间联系的这种隐性的关系显性化。
同时概念图也为让教师了解学生的需要和差别提供了条件和依据。
以学生为中心的教学要求我们把教学实践建立在理解学习者需求的基础上。
将概念体系图的引入课堂，并使它成为作为帮助学生有效构建个人认知体系和教学评价的工具。
2、研究内容：1）概念体系图的构建对中学生物教学效果的作用，包括正向作用和负向作用；2）概念体系图的构建在课堂教学实施过程中对学生认知体系的构建的作用、对其学习积极性的调动的影响，以及概念体系图的引入课堂在课堂教学中对学生参与度、逻辑思维能力和动手能力的作用；3）教师对概念体系教学法在中学生物教学应用中的评价，包括对概念体系教学法在应用中的优势和不足、是否适合大规模实施以及实施的便宜程度等方面；4）学生对多感官教学法的评价，包括学生对多感官教学的认可度、适应度、以及对学习的促进作用等；5）概念体系图的构建受欢迎度、提升教学效果的效度以及实施的便宜度。
【开题报告】课题《概念图在生物教学中的应用研究》开题报告
1、特点：
此课题的研究，来源于生物教学实践中遇到的实际问题，并且每一节生物课都会接触到。任何年级，任何学生都有可能出现的问题。因此，本课题的研究既有一定的可操作性，也有较强的实用性，还有较大的推广性。
2、创新之处：
从学习情绪学来看，学生处于一种高效学习状态。学生的学习过程如果处在一种情绪高涨的状态中，对习得的内容能够高效的吸收并且在大脑中的记忆状态处于优势兴奋地位。自主学习中是老师设置一种学习的外界诱因，去强烈地作用于学生，使学生产生学习的需要，学生迫切地想解决自己理解中的不平衡点。当问题通过自己自主解决，个人所获得不仅是知识上达成，更重要的是获得一种成就感，产生情绪上的兴奋和喜悦，习得的知识也将染上这种让人感到愉快的信号存储在头脑中。知识在大脑中的状态就是出于优势兴奋地位，在以后应用中会很快正确的提取，表现为学生学的好，记得牢。
1近年来本课题组成员先后承担了多个校级教育科研课题的研究并取得了一定的成果学校对课题研究工作高度重视对教师进行小课题的研究非常支持因此无论从研究资料的获得研究时间和研究人员的保障等方面都会给予充分的考虑和优先的安排
课题《概念图在生物教学中的应用研究》开题报告
一）课题研究的由来、目的及意义
课堂教学是实施素质教育、培养学生创新能力的主渠道。如何在生物课堂教学中突出学生的主体地位，体现学生主体参与意识和自主发展的教学目标，培育学生的实践能力和创新精神已经成为生物教师关注的焦点。传统的生物教学模式受到了前所未有的冲击，而生物概念图以其特有的新颖性、实用性、高效性和易操作性，受到了越来越多师生的关注，生物概念图编写与使用势在必行。生物概念图实施可以在很大程度改变教师的教学方式和学生的学习方式，成为促进师生共同发展的有效载体。课堂不再是实施满堂灌的一言堂，课堂上更多的是让学生去展示，老师只起到点拨的作用。
概念图在小学科学课堂教学中的实践应用探讨
概念图在小学科学课堂教学中的实践应用探讨作者：廖小玲来源：《新课程研究·基础教育》2015年第06期【摘要】概念图作为一种可视化的表征知识的工具，适合小学科学的教学过程，有助于充分调动学生学习的积极性和主动性，也有助于培养学生的协同合作能力。
在小学科学学科教学中应用概念图，不仅仅是呈现了学生对知识概念架构的表象，让学生分析和比较了所学习的知识，进而使学生能有机地整合新知与旧知。
而老师把概念图应用在教学上以及学生使用概念图来表达自己的想法，这些都可以帮助学生更好地进行表达、沟通和分享，帮助学生建构科学概念，主动探索与研究，以及独立思考和解决问题。
【关键词】概念图；小学科学；课堂教学【作者简介】廖小玲，广东省广州市荔湾区坑口小学教师。
概念图技术（concept mapping）的起源可以追溯到20世纪六七十年代Ausubel、Novak和Gowin等人在康奈尔大学所进行的著名研究。
因为他们的出色工作，概念图在当时引起了相当大的关注，带动了各国研究者的一系列研究工作，大量有关概念图的研究报告开始出现，概念图成为科学教育研究和科学教学的一种有用而具有无限价值的工具。
经过三十多年的完善和发展，今天概念图技术已经逐渐成为一种非常有效的科学教育研究和科学教学的工具，也是一种有效促进有意义学习的教学策略。
当前，我国的基础教育课程改革正在全国范围内深入展开，课程改革不仅关注教师教学方式、学生学习方式的变革，也强调学生评估方式的变革；不仅对结果进行评估，也对过程进行评估；重视学生的主体地位，强调以学生为中心。
而概念图教学，恰好能满足这些要求。
学生在绘制概念图的过程中，可以增强他们的积极主动性，使他们监控自己的学习过程，对自己的学习负责；在绘制概念图的过程中，学生是自己学习的主人；教师通过学生绘制的概念图，可以持续了解学生知识的理解程度，从而相应地开展进一步的教学；概念图也可以帮助教师计划和组织教材，改善教学方式。
《概念图在小学科学教学中的应用设计研究》课题题报告
《概念图在小学科学教学中的应用研究》课题结题报告一、研究背景1.现状述评：科学概念是科学素养中的一项重要内容，儿童学习科学意味着修正和拓展对核心概念的理解，从而能更系统性地认识自然，提高科学素养，因此，概念教学也成为科学探究教学中的重点，随着课程改革浪潮的有序推进，科学探究过程取代了自然常识告知，亲历参与取代了纯粹结论灌输。
这是科学课程教学的进步，然而，不可否认的是，一些教师对科学课堂的过程设计与实践过程往往满足于被活动表象所充斥，而缺失了活动本身所应有的价值和内涵，活动过程显得苍白而无力，造成“活动有余，思维不足，概念混淆”的局面，学生探究活动后，还是停留在“好玩”的层面上，对所建构的科学概念不是很清楚，甚至不能用概念来解释问题和实现知识的再创造。
因此，如何建构有效的科学探究过程，促进学生真正掌握科学概念，形成概念的整体联系是我们急待研究的问题。
其中概念图就是一种较好的方法，它以直观形象的方式表达知识结构，有效呈现思考的过程及知识的关联，引导学生进行意义建构，非常接近人的自然思维过程，既能引导学生自主探究，又能形成整体思维能力。
2.国内外研究现状。
通过大量网络文献检索，国外从20世纪60年代运用概念图工作、学习至今，案例很多，成为中小学教学常用方法；国内1999年引入概念图，也有一些概念图教学的文章，以“概念图教学”在CNKI和“Google”网页收索，关于概念图运用到中学物理教学、生物教学等理科教学、医学教学、工程问题研究很多，在常州市教育局教研室网站上收索到瞿晓峰老师的物理学科概念图运用研究论文、张林关于概念图的研究论文，但运用到小学科学教学的案例几乎空白，这为我们提供了研究的基础和信心。
3.选题意义和研究价值：鉴于此我们设计了《概念图在小学科学教学中的应用研究》这一课题，主要在科学教学中，应用以概念为核心创建概念图的策略，引导学生以框图的形式将概念以及概念之间的意义关系进行重组和优化，便于学习者对整个知识结构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移，提高科学探究的效率。
小学概念教学研究报告
小学概念教学研究报告
小学概念教学研究报告
一、研究背景和目的
小学概念教学是培养学生思维能力和认知能力的重要环节，对学生的综合素质发展起到积极的促进作用。
本研究旨在探讨小学概念教学的有效方法和策略，以提高学生的学习成绩和学习兴趣。
二、研究内容和方法
本研究选择某小学的一年级学生作为研究对象，采用实地观察、问卷调查和教学实践等方法，对概念教学的方法和策略进行研究。
具体的研究内容包括概念教学的基本原理和特点、概念教学的方法和策略、概念教学对学生学习成绩和学习兴趣的影响等。
三、研究结果和发现
通过实地观察和问卷调查，我们发现采用多种教学方法和策略可以提高学生的概念学习效果。
其中，启发式教学、案例教学和合作学习等方法对学生的概念认知和思维能力的发展具有积极作用。
同时，通过培养学生的学习兴趣和积极参与概念学习活动，可以提高学生的学习成绩和学习动力。
四、研究结论和建议
根据研究结果和发现，我们得出以下结论和建议：
1. 概念教学应注重启发式教学、案例教学和合作学习等方法的运用，激发学生的思维能力和创造力。
2. 概念教学应注重培养学生的学习兴趣和学习动力，可以通过设置趣味性的活动和教学环境来激发学生的学习兴趣。
3. 教师应关注学生的概念认知发展过程，为学生提供个性化的学习支持和指导。
4. 概念教学应与日常生活和实际问题相结合，使学习内容更加贴近学生的实际需求。
总之，通过本研究，我们对小学概念教学的方法和策略有了更深入的理解，同时也为今后的小学概念教学提供了一定的参考和借鉴。
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《概念图在小学科学教学中的应用研究》课题结题报告一、研究背景1.现状述评：科学概念是科学素养中的一项重要内容，儿童学习科学意味着修正和拓展对核心概念的理解，从而能更系统性地认识自然，提高科学素养，因此，概念教学也成为科学探究教学中的重点，随着课程改革浪潮的有序推进，科学探究过程取代了自然常识告知，亲历参与取代了纯粹结论灌输。
这是科学课程教学的进步，然而，不可否认的是，一些教师对科学课堂的过程设计与实践过程往往满足于被活动表象所充斥，而缺失了活动本身所应有的价值和内涵，活动过程显得苍白而无力，造成“活动有余，思维不足，概念混淆”的局面，学生探究活动后，还是停留在“好玩”的层面上，对所建构的科学概念不是很清楚，甚至不能用概念来解释问题和实现知识的再创造。
因此，如何建构有效的科学探究过程，促进学生真正掌握科学概念，形成概念的整体联系是我们急待研究的问题。
其中概念图就是一种较好的方法，它以直观形象的方式表达知识结构，有效呈现思考的过程及知识的关联，引导学生进行意义建构，非常接近人的自然思维过程，既能引导学生自主探究，又能形成整体思维能力。
2.国内外研究现状。
通过大量网络文献检索，国外从20世纪60年代运用概念图工作、学习至今，案例很多，成为中小学教学常用方法；国内1999年引入概念图，也有一些概念图教学的文章，以“概念图教学”在CNKI和“Google”网页收索，关于概念图运用到中学物理教学、生物教学等理科教学、医学教学、工程问题研究很多，在常州市教育局教研室网站上收索到瞿晓峰老师的物理学科概念图运用研究论文、张林关于概念图的研究论文，但运用到小学科学教学的案例几乎空白，这为我们提供了研究的基础和信心。
3.选题意义和研究价值：鉴于此我们设计了《概念图在小学科学教学中的应用研究》这一课题，主要在科学教学中，应用以概念为核心创建概念图的策略，引导学生以框图的形式将概念以及概念之间的意义关系进行重组和优化，便于学习者对整个知识结构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移，提高科学探究的效率。
研究概念图应用于科学探究教与学的过程中，其价值在于教师把概念图整合于自身的教学过程设计和教学评价，提高教师有效整体设计的效率，这是一种新的教学方式，给一线教师提供有益的教学启示，并且组织学生开展概念构图活动，为学生引导一条全新的学习方式，利用概念进行思维发散，思维过程可视化，从而更系统、有效地参与科学探究过程中，提高学习效率。
本研究将有助于推进概念图在科学探究中的应用，有助于科学教学的发展，有助于师生们改进教与学的方式，提高师生的科学素养。
二、概念界定1.概念图。
概念图是20世纪六十年代美国康奈尔大学Joseph D. Novak教授提出的用于表征和揭示知识结构中的意义联系的图表。
它是由代表概念的节点和表征概念间关系的连线组成，以视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法，又称概念构图（concept mapping）、概念地图（concept maps）或概念网（concept webbing）。
这种以图示表达人们头脑中的概念、思想、理论等的方法，能把人脑中的隐形知识显性化、可视化，便于人们思考、交流和表达。
并被证明是教师帮助学生学会如何学习的一种行之有效的教学策略。
2.概念图教学。
以构建概念为核心，引导学生以框图的形式将概念以及概念之间的意义关系进行重组和优化，便于学习者对整个知识结构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移，提高学习效率。
对于教师和学生来说，是一种全新的教与学的方式。
三、理论依据：1.奥苏贝尔的有意义学习理论：影响学习的最主要因素是学习者已掌握的知识，当学习者有学习的意向，并把所要学的新知识同原有的知识联系起来时，意义学习便发生了。
学习者应会辨别新概念的层次。
根据层次，把这些概念放入他们知识结构中相应的位置上。
主张用一幅“大的图画”，首先呈现最笼统的概念，然后逐渐展现细节和具体的东西。
2.建构主义的学习理论认为：要记住知识、并懂得意义，新知识就应当与现有知识结构整合。
概念图可以把整合过程清晰呈现，使学习者看到概念之间的关系，促进整合过程的形成。
概念图还是学生建构知识不错的脚手架。
由此，引发了对概念图更深入地实践应用以及研究。
3.脑科学理论：泛脑网络学说认为，人的大脑可从宏观到微观分为回路、神经元群、神经元及分子序列四级层次的网络。
人的学习、记忆和思维正是通过这样一个网络系统来进行的。
概念图的结构特征充分地符合了这一人脑的生理机制。
四、研究目标和方法研究目标：1.在概念图的研制与运用中，提高教师有效设计的能力，从而促进教师的专业成长。
2.用概念图于科学探究，提高学生自主探究能力，培养整体思维，提升素养。
3．构建新型的基于概念图教学的模式和概念图学习的策略。
4.利用独特的概念图探究文化，形成学科教学特色。
研究方法1.调查研究法。
在课题研究前期要充分调查师生对科学探究的方式方法的使用现状，以便于课题研究的实施。
课题中期调查学生对概念图学习的认可度和使用效率，以便有效推进概念图深入研究。
2．文献资料研究法。
在课题研究的整个过程中均要查阅相关的文献资料，认识概念图教学的现状，思考概念图教学的对策、与科学探究的联系点等。
3.行动研究法。
对课题研究中，教师的教和学生的学采用行动研究法，立足科学探究过程，提炼相应的策略4.经验总结法。
对概念图教与学的方式进行有效的总结，边实验边总结，形成相应的教学模式和策略。
5.个案研究法。
采用个案研究来提升概念图教与学的力度，使本课题更加有说服力。
五、研究内容和主要过程：课题组组建了一支以市科学中心组为依托的研究团队，创建了课题网站，先后用网络收索和CNKI文献查阅的方法查阅了关于概念图的文献资料，课题组成员通过相互学习交流，思考了概念图的内涵，认识到概念图的起源与国内外研究现状，概念图是以概念、连线、层次为要素的结构，能引领学生自由探究，自由表达，提升科学探究能力。
其次学习了概念图运用在小学科学探究的哪些环节，对学生的科学探究起哪些作用，明确了概念图可以优化教师备课、调查学生前概念、帮助学生自由设计实验，提高探究效率等。
在此基础上课题组对以下内容作了研究：（一）基于概念图教学的单元整体性备课研究。
课题组通过调查研究发现，以前的备课都是以单独概念为主题，忽略了单元概念中的联系，以致于教师对单元前后科学概念掌握不牢，课堂驾驭能力不强，经常被学生“问倒”，现在利用概念图进行单元整体备课，促进教师从整体上把握科学教材，钻研教材，形成系统的科学概念。
我们从以下几方面展开研究：1.钻研整个单元教材，用概念图列出单元科学概念间的关系，自身形成整体认识。
首先认真分析教材，列出概念及概念间的联系。
其次在备课中要得到体现，列出单元概念图，形成整体认识。
（举例五年级上册《太阳和影子》略。
）2.根据单元概念关系，设计概念图教学策略。
单元概念图列好后，研究在每一个课型中怎么用？利用概念图目标指向有哪些？课题组通过研究，确定了概念图主题单元分析表：单元课例概念图类型内容在教材中位置目标指向第一单元我眼里的生活世界1.寻找有生命的物体气泡图探究有生命的物体探究阶段找出有生命的物体2.校园里的植物气泡图维恩图探究植物类型比较植物特点探究阶段总结比较阶段记录植物类型比较植物的特点3.校园里的动物气泡图记录动物名称比较动物的特点探究阶段总结比较阶段记录动物类型能比较动物特点4.植物动物人维恩图比较植物动物和人的相同和不同中间环节观察概念图找出相同点和不同点通过每一单元的科学概念图主题分析，教师就比较清楚概念图怎样用？用在哪儿？达成哪些目标？课题组成员能勾画概念图来认真分析教材，是我市科学中心组研究教材的一大特色，教材理解可视化，单元备课整体性强，课题组成员在三年多时间里认真分析、研究教材，课堂教学实效得到提升，所执教的市级公开受到教研室领导好评。
3.利用概念图调查学生的前概念，提高教学效率。
本课题主要根据奥苏伯尔的有意义理论，影响学习的最主要因素是学习者已有的学习经验，当学习者有学习的意向，并把所要学的新知识同原有的知识联系起来时，意义学习便发生了。
为此用概念图来暴露和了解学生的前科学概念显得尤为重要，课题组成员采用概念图来了解学生的前概念，有利于教师设计教学和有效的预设。
如探究“毛细现象”这个概念时就设计了以下概念图：通过调查学生的前概念发现，大部分学生已经知道餐巾纸、毛巾等生活中常见材料都能吸水，课本中引导部分就是用餐巾纸吸红水来引导学生兴趣，根据前概念的调查，这样的引导就没有新意，学生不能进入有意义的学习，因此课题组教师根据学生前概念水平，用报纸制作了一朵纸花，放入水中慢慢绽放，引发认知冲突，进而引导学生思考，学生兴趣浓厚。
在这样的研究中，课题组教师都能针对每一节课利用概念图调查学生的前概念，为课堂教学的有效设计和实施起到了推波助澜的作用。
三年来，课题组教师的课堂教学设计能力得到增强，在市科学学科基本功竞赛中有7人获一、二、三等奖。
（二）基于概念图优化科学探究的研究1.利用概念图作为先行组织者，帮助学生选择主题和研究策略。
科学课程标准倡导科学探究应该是学生真正在研究，教师不能逐一做实验，取代学生的自由研究。
课题组通过概念图来引导学生按需研究，有用利用概念图来选择研究策略和主题，培养了学生自主探究的能力。
如三年级研究塑料的优点时要和5组材料进行比较，一组一组比较很费力，通过呈现概念图来帮助学生选择主题，学生就能根据小组研究能力和生活经验进行选择性研究。
2.利用概念图有效设计实验和记录的研究。
课题组通过用概念图来引导学生进行自主设计实验，真正成为探究的主人。
具体做法是：中年级：图式填空。
根据教师设计好的概念图进行填空，引导思维，设计实验和记录；高年级：自主画图 自主设计。
在教师的引导下用各种形式的概念图进行自主设计实验，有效记录，体验自主性探究过程。
以上探究水的特点就是三年级学生用概念图来填空，也可以自己再添加，引导方法创新；研究磁铁是五年级学生，经过一个阶段训练后，学生能自主设计磁铁能吸什么的实验设计，又能个性化的记录，促进了科学探究效率的提升。
其中利用概念图来优化科学探究我们经历了两个阶段的研究：（1）实验方法的创新设计。
利用概念图创新实验方法的设计，不同的学生有不同的设计方法，概念图可以充分展示学生的思维，促进创新设计。
塑料尺—木尺比 （ ） 塑料盆—陶瓷盆比 （√ ） 塑料杯—玻璃杯比 （√ ） 塑料袋—纸袋比 （ ） 磁铁（2）观图发现问题培养思维能力的研究。
课题组通过深入研究发现，不能光用概念图来设计和记录，还要真正培养思维，利用概念图来发现问题，动脑筋解决问题，促进探究效率提高。
如当学生探究磁铁吸引五角硬币时，在设计的概念图中就发现有的能吸，有的不能吸，这是为什么呢？进而引导磁铁不仅能吸铁，还能吸引铁钴镍等物质，促进学生创新能力培养。