概念圖及其在生物課堂教學中的應用

摘 要： 概念圖是用來組織和表征知識的工具。本文從概念圖的概念、基本結構和特征、編制過程三個方面介紹了概念圖的基本知識，并論述了概念圖在生物課堂教學中的應用。

關鍵詞： 概念圖 生物課堂教學 應用

在科學教育中，教師應努力促成學習者進行有意義學習，應改革教材的呈現方式和組織方式，并在教學中轉變學生的學習方式，摒棄灌輸和死記硬背的教與學的方法。與此同時，研究如何進行有意義學習的眾多領域中，利用概念圖進行教學是開展得最多的研究之一。

一、概念圖的基本知識

1.概念圖的含義。概念圖又可稱為概念構圖或概念地圖。它是一種用來組織和表征知識的有用工具，通常是將有關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和命題連接，形成關于該主題的概念或命題網絡。

2.概念圖的基本結構和特征。概念圖的圖表結構包括節點、連線和連接詞三個部分。而概念、連線、命題和層級結構則是概念圖的四個圖表特征。概念表示感知到的屬性，一般放在方框或圓圈中；連線表示兩個概念之間存在的某種關系；命題是指兩個概念之間通過連線連接而形成的意義關系；層級有兩層含義：一是指同一層次中的層級結構，即同一知識領域中的概念依其概括性水平不同而分層排布，概括性最強的最一般的概念位于圖的最上層，從屬的概念位于下層，而具體事例位于圖的最下層。二是不同的層面的層級結構，即不同知識領域的概念可就某一概念實現超鏈接。如人教版《生物·分子與細胞》第14頁自我檢測畫概念圖（圖1）。

3.概念圖的制作方法。概念圖的構建沒有嚴格的程序規范，要想構建一個好的概念圖，一般可以通過以下步驟來實現。

（1）選取一個熟悉的知識領域。最好選取學習者試圖理解掌握的一段課文、某個實驗活動或者一個實際的問題。如此形成的背景知識有助于確定概念的層級結構。

（2）確定關鍵概念和概念等級。一旦選定了知識領域，接下來便是確定關鍵概念。辨清你希望利用概念圖了解的問題焦點、知識概念，用這個中心主題作引導，找出10—20個與中心主題相關的概念，將它們一一列出來。然后對這些關鍵概念進行排序。將最籠統、最富涵蓋性和抽象性的概念放在最高位置。然后從最一般、最概括的概念到最懸殊、最具體的概念依次排列。

（3）初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支。按照概念的分層和分支進行排列，初步擬定概念圖的分布。中心主題為最高位置，將往下的二、三、四層的“子概念”依次放置在概念圖上。盡量不要讓每個子概念帶有多于4個的子概念。若發現多于4個子概念，則可以將概念重新排列，找出一些較有涵蓋性的概念，并建立起上下層的關系來。

（4）建立概念之間的連接，并在連線上用連接詞標明兩者之間的關系。連接詞必須清晰表達兩概念之間的關系，使之成為簡單、有效的句式。交叉連接是否清晰是判斷一個概念圖好壞的重要標準之一。

（5）重新整理概念圖。概念圖在初步完成以后應該和教師、同學進行交流，隨時進行修改和完善。對概念圖進行概念的加減或改變上下層關系等，可能需要數次的調整，而這些整理的過程也會為學生帶來新的啟示和有意義性的學習。

二、概念圖在生物學課堂教學中的應用

1.備課。教師課前的備課不僅要備教學內容，還要備學生、備教學方法。概念圖能反映學生頭腦中的已有經驗，可以作為教師備課時很好的工具。教師可以在學生學習新單元知識的前兩三周（給教師留出足夠的時間對得到的資料進行整理和反思），讓學生結合已知概念和相關的生活經驗，繪制新單元中相關重要概念的概念圖的方式了解學生的前認知，挖掘來自學生自身的課程資源。

2.導入。在新單元教學的導入中，概念圖可以作為先行組織者應用于課堂教學，激活學生已有的相關知識來支持學習。充分利用概念圖技術可以幫助教師有效地揭示學生的前概念，便于課堂的導入。例如，利用概念圖揭示學生有關光合作用的前概念，發現學生有關光合作用的前概念主要有：①植物白天進行光合作用，吸收二氧化碳，放出氧氣，晚上進行呼吸作用，吸收氧氣，放出二氧化碳，所以植物白天不會吸收氧氣；②植物的氣孔白天關閉，晚上開放，因為植物白天需要吸收二氧化碳，晚上則不需要；③因為土壤中養分不足，所以植物才需要進行光合作用；④植物進行光合作用時除了吸收太陽的光外，還吸收太陽的熱；⑤用塑料袋套住植物，袋內會產生霧氣，這些霧氣是二氧化碳；⑥用塑料袋套住植物，就不能進行光合作用，因為前者奪走了陽光。

3.教學過程。在課堂教學過程中運用概念圖教學可以總結為以下六個步驟：①教師和學生在理解的基礎上繪制概念圖以促進反思；②針對師生間的對話比較概念圖，教師可以把它作為練習在課前進行或者直接進行課堂討論。這里學生間對概念圖的討論也很重要，因為其他學生的想法對課堂整體學習氛圍的形成也很重要，它能幫助教師辨別學生共同的錯誤認識的類型，從而使得有效對話在全體學生中開展而不僅僅是極個別的學生；③教師辨別出師生概念圖的重疊部分，同時必須認識到相同的認識并不一定意味著在概念圖中有相同的鏈接，相同的鏈接并不一定意味著對重要的概念的具體內容有著相同的理解；④將師生概念圖重疊部分的內容與學生自身認知結構中相應部分進行鏈接；⑤指出學生的知識結構中缺失的但可能與學生已有認知有聯系的新概念或鏈接，這會使學生在自己構建的概念圖的基礎上構建新的認知結構；⑥達成共識，并讓學生重畫概念圖來表示出新的觀點和鏈接并評估師生間觀點重合的程度。

4.復習。將概念圖這一認知工具應用到生物學復習中，讓學生繪制概念圖，他們可主動參與知識的回顧與提煉過程，整合新舊知識，建構知識網絡，濃縮知識結構，達到靈活遷移知識的目的。例如，植物的光合作用和有氧呼吸的過程和兩者相互關系既是教材的重點和難點又是每年高考必考內容，讓學生繪制概念圖，能充分地發揮和體現概念圖的作用。

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