生物教學中的概念圖理論

【摘要】概念圖是組織和表征知識的工具，它將各種概念及其關系以類似人腦對知識存儲的層級結構形式排列，清晰地揭示了意義建構的實質。通過概念圖進行生物教學，可有效提高教師的教學質量，也可有效提高學生的邏輯思維、創造能力和學習效果。

【關鍵詞】概念圖；生物學；理論基礎

概念圖最初是由美國諾瓦克(Novak.J.D.)和高溫(Gowen.D.B.)提出，從此概念圖成為研究的熱點，目前已被廣泛地應用于生物課堂教學中。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方便。但我國生物課堂教學中概念圖的應用較少，加強對概念圖的研究已成為我國生物教學的一項重要任務。

一、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間有意義的關系。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。

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。

二、概念圖的理論基礎

1.意義學習理論

奧蘇貝爾認為，人的學習應該是意義學習，影響學習的最主要因素是學習者已有的知識經驗，當學習者有意義學習的心向，并把所要學的新知識同原有的知識聯系起來時，意義學習便發生了。奧蘇貝爾的理論受到了社會的廣泛關注，諾瓦克教授根據意義學習和概念同化理論開發了概念圖這樣一種新工具，并在研究兒童能否理解抽象概念的過程中進行了應用。在應用中發現，該工具可以用于教學設計和幫助學生進行有意義的學習，由此引發了對概念圖更深入的研究。

2.建構主義學習理論

建構主義學習理論認為，學習并非被動地接受，而是學習者在一定情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助，利用必要的學習資料，憑自己已有的知識和經驗，主動建構知識的過程。新知識的吸收會使原有的知識發生調整和改變，這種建構是無法由他人代替的。學生通過對原有知識的回憶，在新舊知識發生矛盾沖突的過程中發散思維，對已有知識進行對照、組合、變換和重新排列。學生在全方面重構自身的認知結構后，列出主要概念及相互關系，并對他們進行標注，形成可視化的網絡結構圖，這就是實質意義上的有意義學習的建構。

三、概念圖的基本理論

1.概念圖的特征

①概念圖中的概念具有層級結構。在生物教學中，概念并不是孤立存在的，這些概念與其他的概念發生聯系，并以層級關系呈現出來，其中含義最廣、概括性最強的概念在最上端，所包括的從屬概念在其下。一個特定的知識領域的層級結構主要取決于這個知識應用的背景。

②概念圖包含著交叉連接。交叉連接表示不同領域內的概念的關系，它能幫助我們弄明白概念圖上知識點之間是如何發生關系的。在新舊知識發生矛盾沖突的過程中，交叉連接恰好能表現創造者思維的活躍性。

③概念圖中包含著許許多多具體事例。在繪制概念圖的過程中，所列舉的事例有助于繪制者澄清所給定的概念的意義，而有意義的概念越多，說明繪制者對這一事物越有深入的理解。

2.概念圖的分類

人們一般認為概念圖分為層級概念圖和V形概念圖（由Gowin提出）兩類。

3.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。

第一、選出課文中重要概念，包括詞匯和事件。

第二、確定主要概念和次要概念，定義概念層次。

第三、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。

第四、繪制并修改概念圖，如圖2所示。