对概念图教学的几点思考

概念图是以综合、分层的形式表示概念之间相互联系的空间网络结构图。它是一种将概念之间关系的图形化表示的技术。概念图是组织和表征知识的工具，它包括众多的概念，以及概念和命题之间的关系。概念、命题、交叉连接和层级结构是概念图的四个图表特征。概念图的图表结构包括节点(又称结点) 、连线和连接词三个部分。学生通过简单的记忆和机械的训练获得的知识是最容易遗忘的，而通过自己亲身经历和体验，将抽象的知识与已有的知识经过思维加工之后联系起来，体验新知识的形成过程才是最有效的学习。概念图就是一种有效学习的工具，因为概念图的形成是教师和学生经历头脑风暴、构建思维景象描绘的过程。教师运用概念图的教学能够让学生脱离单纯的模仿和记忆，使他们能够通过动手实践、自主探索与合作交流来获得知识，这恰恰符合了新课程的教学理念。

1概念图的构建

在刚引入概念图教学策略的班级，应以循序渐进为原则，教师应该利用简单、

富有代表性的、规范的概念图范例进行多次指导示范后，再让学生尝试进行绘制。在具体练习绘制时，教师还应针对学生学习水平和绘图能力的个体差异拟定层次训练计划。如：针对中等水平的学生，教师可以呈现留有部分空格的概念图，学生的水平越高，空格就越多，需要连接的概念就越多。并且在训练过程中要注意我们教师教授的目的，是为了让学生学会这种重要的学习方法，而不是让学生死记硬背教师的概念图，否则概念图的应用就失去促进有意义学习的基本内涵，成为机械记忆的工具。在具体绘制概念图时一般有以下几个步骤：

第一步：列出概念。在确立构建概念图的命题后，应该围绕命题，熟悉构建对象的规律、原理及其内在联系，摸清楚相关知识的脉络，形成一定的背景知识，并把相关概念一一列出。

第二步：确定层次。选定知识领域后，便是确定关键概念，并把他们按一定的逻辑关系进行层级排序，从最一般、最概括的概念到最特殊最具体的概念依次排序。

第三步：建立连接。用连线把相关概念连接起来，然后针对两个概念间的意义关系，选择最能反映规律、原理、环节的关键词或核心词作为连接词，以突出构建对象的显著特征。

第四步：反思完善。对初建的草图进行系统的回顾梳理，及时发现疏漏之处加以完善；或再进一步深刻反思，激发出更好的思路和创意。这里还应注意图示位置的布局，力求合理、协调和美观。

第五步：正式绘制。

2概念图在教学中的应用

概念图作为一种教学策略和帮助学生认知的工具，可以有多种使用方法，适合不同的教学情景。

2.1 在新课讲授中构建概念图

在新课讲授中应用概念图教学策略，可以将教师单纯的“教”转变为“教与学”并举。特别是那些概念和陈述性知识比较多，内容又比较枯燥的章节，更适宜采用构建概念图来组织教学。教师在教的过程中可以根据讲课内容，将概念与概念的内在联系设计成问题。边提问边构建。通过这样的师生互动过程构建概念图，不仅可以充分调动学生学习的自主性和主动性，还可以充分向学生展示概念间的内在联系，实现陈述性知识向程序性知识的转化，从而培养了学生统领概念和自我构建知识的能力。例如在讲授“现代生物进化理论的主要内容”时，如果用教师传统的讲解的教学方式进行平铺直叙地教学，则学生的学习主动性往往得不到充分发挥，而如果在教师的组织引导下，通过小组分工合作，对信息进行加工处理，引导学生构建概念图来组织相关内容的教学，在不断

纠正反复讨论中，学生对知识的理解就会从单纯一个平面层次上升到一个立体的知识结构。

又如在讲授“生态系统的成分”时，我们可以先让学生从具体的生态系统——池塘生态系统出发，自学，自己构建概念图，在构建概念图的过程中，也就是学生思考、整合知识概念的过程，根据每位学生不同的理解程度，他们可以作出不同的概念图，然后我们教师作为引导者，和学生一起根据各成分在生态系统中的功能对个别难点概念进行剖析，让学生在原有的概念图基础上再进行加工、整合。最后经过师生讨论，形成较为完整的概念图。

通过概念图的建立，学生对生态系统各成分的相互关系就非常清楚了，学生的知识层次也已经远远高于仅仅掌握那几个孤立的概念。因此，在教学中诱导学生联想，分析相关概念的联系，构建概念图，可以促进学生形成更为全面的知识结构，改变知识线性罗列的呈现方式，有利于对概念的理解和记忆；并且为学生寻找到了一个拓展思维，自主学习的空间，使他们能学、会学、乐学。

2.2 在复习课教学中构建概念图

随着所学的知识和概念不断丰富，学生对概念经常是呈零散的线性记忆，甚至对有些概念混淆不清。而复习课的教学，尤其是专题复习课的教学，是师生双方从新的视觉对所学知识进行梳理、深化、拓宽及对知识灵活的迁移应用的教学过程，其最高境界是用最少的时间，呈现最大的信息量、培养较强的应用能力和科学探究能力。经过大量实践证明要达到这样的最高境界，很重要的措施就是帮助学生构建知识体系，而构建知识网络体系的最有效的途径就是通过把知识用高度浓缩的概念图来展示。例如在复习基因的表达时，可以引导学生构建概念图。

3概念图的作用

3.1概念图是一种创作的工具

画一幅概念图好比经历一次头脑风暴。当一人把自己的想法顺利地写下来时,想法会变得更加清晰,头脑也会接受新想法。这些新的想法可能与已经写下来的想法有联系,而且会引发新的念头。

3.2 概念图是一种学习工具

建构主义的学习理论认为,要记住知识、并懂得意义,那么,新知识就应当与现有的知识结构整合。概念图的作用是促进这个过程的形成,因为概念图可以把整合的过程清晰地呈现出来,并使学习者看到概念之间的关系。

3.3 概念图是一种评价的工具

通过概念图可以了解学习者在解释内容时被误解的概念。学生对概念的理解常常出现不完全或者有缺陷,结果造成了误解。学生画的概念图表达了他们对概念正确的或错误的理解,有助于教师诊断被学生误解的概念,以致影响教学效率的原因。

3.4 概念图是一种交流的工具

概念图可用作人们讨论概念和概念之间关系的交流工具。

如湖南省2005 年高中生物奥赛初赛试卷中有一题要求以“染色体”这一概念为核心,写出15个以上与“染色体”相关的概念,连接为一个较完整的概念图(见图1)就是很好的一例,此概念图的构建有助于学生对遗传的物质基础、遗传规律、细胞分裂、生物的变异等内容进行整理和归纳,提炼出与染色体有关的一些概念,并进行辨析、比较和学习。

4概念图教学的局限之处

4.1 教学内容上的局限性

概念图与结构图、模式图、示意图、实验装置图等类型的生物图一样是反映知识内容的一种形式,但是概念图更侧重研究概念与概念之间的区别与联系,对于生物学上的一些

微观结构、重要的生理生化过程以及用实验的方法探索生物学原理,概念图就显得爱莫能助了。在肯定概念图功能的同时,也不能无限地夸张概念图的功能,更要防止一种错误的认识:概念图是一种好的教学工具,那么它将适合绝大多数的教学内容,学生只要掌握了概念图的应用,就能自主建构知识体系。这种认识有失偏颇。并不是所有的知识内容都适宜用概念图的,有的勉强绘制的概念图其实是知识结构的一种变形,更有甚者在概

念图节点上出现的并不是概念,这样就陷入了形式主义的泥潭,违背了概念图制作的初

衷,如糖类的“分类”和“作用”

(图2) 。

图2“概念图”中“分类”和

“作用”就不是概念,而且概念

之间也无特别的联系,所以用

知识结构来表示的话可能更

好、更全面(图3) 。那么在哪

些内容上应使用概念图呢? 在

概念较多且相互之间有密切联系又极易混淆的知识内容的学习上,用概念图教学是一种很好的教学策略。如图4是关于体液调节、激素调节、神经调节、性行为、照顾幼子的行为、先天性行为、后天性行为、趋性、印随、本能、模仿、非条件反射、条件反射等概念绘制的概念图,此图就有

一定的意义:

4.2 应用时机

上的局限性概

念图是陈述性知

识的一种表征方

式,概念图的绘

制过程

着重于

概念形

成的结

果,而往往忽略概念形成的过程。概念图教学方式都必须建立在一个前提下:学生已经获得并建立了概念,现在要做的是把这些概念用节点、连线和连接词建成一张图的形式来表现概念与概念之间的相互关系。如果学生对一组概念还没有建立起正确的认识,就要求他们绘制概念图显然不符合认知规律。如有丝分裂这部分内容中的概念教学一直以来都有相当的难度,应用概念图教学是一种很好的策略。但在未建立单个概念时就不能要求学生画概念图,否则就将成为无本之木、无源之水。因此,先要用启发式教学帮助学生建立染色体、姐妹染色单体、染色质、着丝点、DNA 等概念,然后在研究有丝分裂过程中明确这些概念之间的联系从而构建概念图,这样才能取得较好的教学效果。

另外,概念的建立是一个内隐的过程,概念图能否完全胜任? 比如,光合作用的概念图可以表现光合作用的原料、场所、条件、产物等内容,但它无法体现组成光合作用概念的这些要素是如何建立的,也就是说我们无法从一张概念图中得知光合作用的发现过程。光合作用的发现史事实上是一个通过实验不断探索的科学研究过程,是科学素养培养和科学方法学习的一个重要途径。从这个角度来看,概念图教学在应用时机上存在着一定的局限性,它能够解决“是什么”的问题,却很难体现“为什么是这样”的一个概念形成过程,所以在新授课中,一些重要生物学概念的形成不能仅仅依靠概念图来进行教学,而需要更多的启发式或发现法教学。

概念图的应用主要体现在两个方面:新授课中对已有的概念图进行增添、整合,派生出新的概念,逐步充实和完善。复习课中,制作概念图可以帮助学生复习以前的课业、统整和连贯新旧知识,建立良好的知识结构,作为专题复习的导引、框架和成果展示方式,学习效果往往较好。概念图在复习课中的应用范围更加广泛。

4.3 学生能力培养上的局限性一般来说,概念图教学培养的是学生对概念的分析、比较、理解能力,从而加强对概念的内涵和外延的剖析,这是一种重要的能力要求,却不是唯一的能力要求。在教学中,除要求学生应用学过的知识和专业术语,正确阐述基本的生物学现象、概念、方法和原理外,还要能正确理解分析生物学中以图表、图解等表述的内容和意义;能用准确的方式描述生物学现象和实验结果;能解释生物个体、环境和社会生活中的一些生物学问题;能理解实验内容,掌握相关的操作技能,能验证简单生物学事实,并对实验现象和结构进行解释和分析,能掌握探索性实验的一般方法,能制定课题研究的初步计划并能按计划完成课题研究任务;能了解生命科学中的重大热点问题及其对科学和社会发展的影响和意义。可见,概念图因为其本质属性,决定了它不可能囊括高中生物学教学的其他能力要求,所以在学生能力的培养上有一定的局限性,不能为强化概念图教学而忽视其他重要能力的培养。

5概念图教学的原则

5.1 必要性原则概念图的绘制首先要选准一个知识领域,而且这个知识领域的概念要较为相对集中,或者以某个概念为指引能联系出相关的一系列概念,这样的知识领域比较适合概念图的绘制。至于那些浅显的、基本的、非专业领域的概念一般不必用概念图来表达,以免把简单问题复杂化。其他的一些表达形式如表格、图形、知识框架也能解决的问题,没有必要一定要用概念图来解决。

5.2 多样性原则概念图是一个很好的发散性思维的工具,每个学生根据自己原有的知识体系可以构建不同的概念图。建构主义认为,学习活动不是由教师向学生传递知识,而是学生根据外在信息,通过自己的背景知识,构建自己的知识过程。在这个过程中,学生不是被动的信息吸收者和刺激接受者,他要对外部的信息进行选择和加工。每个学习者都以自己原有的经验系统为基础对新的信息进行编码,建构自己的理解,而原有的知识又因为新经验的进入而发生调整和改变,这个过程是别人无法替代的。所以,概念图的

构建必然具有多样性,不是唯一的。如关于植物、光合作用、太阳能三者之间的联系,可用下面三种形式的概念图表示(图5) 。

这只是一个非常简单的概念图,如果图中的概念再多一些的话,那么形式肯定更加多样。所以在概念图教学中过分诱导学生画出一致的“专家图”,往往会束缚学生的创造性思维,削弱学生的积极性。

5.3 简明性原则概念图能充分体现学生的思维和才智,对某一学习内容会出现各种

不同的理解,所以概念图的绘制宜简不宜繁,过分细小琐碎的概念不适合出现在概念图中。从心理学上讲,能迅速引起读者有意注意的刺激才是有效的刺激,这种刺激不仅指向明确而且具有集中性,能保证注意的对象得到比较鲜明和清晰的反映,并持续较长的时间。如果面对的是一张纷繁复杂的概念图,需要花费相当长的时间和精力去弄清作者的意图的话,反而会降低学习效率。