概念圖最初是由美國的諾瓦克教授和高溫所提出,而后概念圖成為研究的熱點,并逐漸被引入課堂,目前被廣泛地應用于發達國家的生物課堂教學中。概念圖作為一種教學的工具,它能夠構造一個清晰的知識網絡,為教師的教學和學生的學習提供便利。一方面,教師利用概念圖進行教學,可以充分發揮學生的創造性思維,活化書本知識,有助于提高教學質量。另一方面,學生通過概念圖進行學習,有助于培養邏輯思維和創造能力,不斷提高學習效果。由此可見,概念圖是一種有效的教與學的策略。
1 概念圖綜述
1.1 概念圖的涵義
概念圖是組織和表征知識的工具,它包括眾多概念,并以命題的形式表征概念問有意義的關系。它通常是將某一主題不同級別的概念或命題置于方框或圓圈中,再以各種連線將相關的概念或命題連接,形成關于該主題的概念或命題網絡,借此形象化的方式表征學習者的知識結構,以及對某一主題的理解。

概念圖的圖表結構包括結點、連線、連接詞三部分,如圖1所示,“真核生物”和“成形細胞核”是概念的名稱,“具有”為概念之間的關系。概念放在結點上,概念關系放在連線上,兩個結點和一個箭頭共同構成一個命題。這種是被一個詞連接的兩個概念而形成的一個最簡單的概念圖,稍復雜的概念圖還具有層級結構,可顯示概念間的等級關系。
1.2 概念圖的制作步驟
概念圖的制作沒有嚴格的步驟,對于不同學科和不同性質的概念圖,其制作過程不盡相同,但基本思路一致。下面以人教版高中生物必修2染色體相關內容為例。
(1)選出教材中重要概念,包括詞匯和事件,如表1所示。

(2)確定主要概念和次要概念,定義概念層次,如重要概念有染色體、同源染色體、非同源染色體及染色質、次要概念有常染色體、性染色體、四分體、染色單體、二倍體、多倍體、單倍體、蛋白質及DNA等。
(3)尋找連接詞,使兩個概念形成有意義的句子。
例如,非同源染色體組成染色體組,染色質由蛋白質、DNA組成。
(4)繪制并修改概念圖,如圖2所示。


2 針對不同生物課型的概念圖應用策略
2.1 新授課課型中的概念圖應用策略
在新授課中運用概念圖可以改變純文字的抽象講解方式,使學生直觀的獲取知識,改善授課效果。下面以人教版高中生物必修1第2章第2節“生命活動的主要承擔者——蛋白質”一節為例,提出新授課型中的概念圖應用策略,如圖3所示。
這樣,在新授課中應用概念圖的教學策略來建知識結構,將教師單純的“教”轉變為“教”與“學”的并重。教師可以運用概念圖來對學生進行啟發引導,而學生也有真正自主學習的機會,積極開展思維活動,并在此基礎上理出整體思路,這樣有助于培養學生自我構建知識的能力,從而提高本節新授課的“教”的質量和“學”的效果。
2.2 實驗課課型中的概念圖應用策略
在實驗課中,學生需要在理解實驗原理、步驟及注意事項的前提下,通過教師的指導,才可能順利完成一個實驗。通過概念圖可以將這些實驗要素直觀地展現出來,下面以“綠葉中色素的提取和分離”的實驗為例,提出實驗課中的概念圖應用策略,如圖4所示。
在實驗課中,很多學生往往會忽略實驗原理和注意事項,一走到實驗室就按照步驟盲目操作,導致實驗頻頻以失敗而告終。通過運用概念圖,則可以將關鍵的實驗要素直觀地展現出來,有助于學生對實驗各個關鍵要素的把握,提高實驗成功的機率。
2.3 復習課課型中的概念圖應用策略
復習課中要求是用最少的時間呈現最大的信息量,讓學生將前后所學的知識聯系起來,并能夠重新構建知識體系。概念圖在其中的應用起著事半功倍的效果,它可以將眾多的概念和規律聯系起來,使知識高度系統化、網絡化,便于學生對整個知識系統的掌握,大幅度提高學習效率。下面以人教版高中生物必修1第2章的內容為例;提出在復習課中的概念圖應用策略,如圖5所示。
在復習課中運用概念圖,通過學生自我總結來構建概念圖,使學生梳理了該章知識,促進學生進入自主地高效率知識管理狀態,而高效率知識管理將促進高效率的知識建構,高效率的知識建構的必然結果則是促進學業成績的迅速提高。