概念圖在藥用植物學教學中的應用研究

虎 艷 ，陳建軍 ，龔大潔，周續蓮

（1.河西學院，甘肅 張掖 734000；2.西北師范大學，甘肅 蘭州 730000；3.寧夏大學，寧夏 銀川 750021）

概念圖是20世紀60年代由美國的Novak和Gowin在研究兒童對基本科學概念的理解案例時提出的。隨著人們對概念圖的深入研究，概念圖作為一種教學法，逐步在學科課堂教學中被廣泛應用。概念圖以其有利于達成知識目標的有效性、有益于實現教學目標的導向性以及有助于完成能力目標的開放性而受到師生的普遍認可。

1 概念圖的概念及理論基礎

概念圖是由節點和連線組成的一系列概念的結構化表征，其中概念圖中的節點表示某一命題或領域內的各概念，而連線則表示節點概念間的內在邏輯關系[1]。也就是說，概念圖是概念的二維等級表征形式，顯示了概念之間的關系。

概念圖之所以成為學科教學研究的熱點，原因是：首先，發生認識論的研究方法啟發了概念圖的提出與使用[2]。其次，心理學理論中的視覺表征理論（例如知識圖、圖示引導等）、意義學習理論、建構主義理論都有力支持了概念圖應用于教學的優越性。最后，Bruner的學科結構理論成為概念圖踐行的強有力的教育學理論依據。

2 概念圖制作的基本步驟和方法

概念圖制作的基本步驟為：準備階段—確定中心主題階段—確定關鍵概念和排序階段—建立概念之間的連接階段—評價、完善概念圖階段[3]。

（1）準備階段：在制作概念圖前，學生應先了解概念圖的基本知識，然后教師向學生介紹有關概念圖的構成及特征（見圖1）。

（2）確定中心主題階段：學生或教師選取一個關鍵概念、某個實驗活動或者一個實際的問題作為中心主題。

（3）確定關鍵概念和排序階段：選定中心主題后，可將該主題的關鍵概念及與之相關聯的其他概念一一找出并排序。在制作層級關系的概念圖時，將概括性最強的關鍵概念放置于圖的最上層，從屬概念放在其下層，具體事例放置于圖的最下層。Novak概念圖基本模型（見圖2）直觀地反映了其要素及構成形式。

（4）建立概念之間的連接階段：建立概念間的關系就是把有某種聯系的概念之間畫上連接線，并在線上標明二者的關系。連接詞指的是連線上的文字，通常用“是”、“表示”、“包括”等詞進行表達。當大量的概念圖連接并形成層次后，圍繞某個知識點、命題、中心主題的意義架構就呈現出來了。建立的連接是判斷一個概念圖好壞的重要標準。

（5）評價、完善概念圖階段：繪制完概念圖，概念圖教學還沒有結束，還需要通過評價、反思不斷修改和完善概念圖。學生在概念圖評價的基礎上，反復修改概念圖，可以促進學生對各個概念及其之間關系的進一步認識。隨著學習的不斷深入，重新反思所繪制的概念圖，再進行進一步修改完善，使概念圖真正成為促進意義建構的有力工具。

圖1 概念圖的構成及特征[3]

圖2 Novak概念圖模型（1984）[2]

3 概念圖在藥用植物學教學中的應用

3.1 概念圖在教師教學過程中的應用

3.1.1 概念圖應用于對學生原有知識經驗的了解 根據奧蘇貝爾有意義學習理論可知，學生的認知結構中必須有同化或順化新知識的原有概念，這樣才能促進有意義學習的發生。概念圖的使用可以充分了解學生原有的知識經驗背景，暴露學生原有的錯誤概念，作為學生進行概念深化的學習契機來提高教學的針對性。具體應用策略是：提出問題（教師）→畫概念圖回答問題（學生）→分析學生知識的掌握情況（教師）。

3.1.3 概念圖應用于教學設計 教學設計是指為探索解決教學問題的最佳方案而采取的有計劃、有組織地分析教學問題，確定教學目標，設計和實施教學方案，對實施結果進行評價，修正教學方案的一系列動態的設計過程[5]。以概念圖為工具設計教學，需要教師將頭腦中的教學理論、教學經驗、教學內容、教學環節和教學資源以可視化的圖表表現出來，這就相當于在虛擬的環境中完成一次教學過程，有利于教師更為有效地組織教學[6]。概念圖可適用于教學設計的各個環節，如教學目標設計、教學方法設計、教學資源設計、教學活動設計以及課程結構設計等。概念圖確定后，整個教學可圍繞概念圖的結構，以網狀形式逐步展開，教學思路明晰。具體應用策略見圖3。

圖3 概念圖在教學設計中應用的策略模式圖

3.2 概念圖在學生學習過程中的應用

3.2.1 概念圖應用于學習的各個環節 概念圖可以應用到學生學習的各個環節中，如預習、聽課、記筆記、復習、做作業及做實驗等。具體應用策略見圖4。

圖4 概念圖在學生學習過程中應用的策略模式圖

3.2.2 概念圖應用于探究性學習、合作學習、自主學習 自主學習實質上更多地強調了發展學生的反思和學習能力，并強調學生的自主性；探究學習可以提高學生的興趣，激發學習動機；合作學習強調培養學生在競爭互動中合作的能力和意識[7]。

（1）概念圖應用于探究性學習。探究性學習是學生在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇并確定專題，以類似科學研究的方式進行學習，并在學習過程中主動獲取知識、應用知識、解決問題的一種綜合性、探索性、學習性的實際活動[8]。提出問題、收集數據、形成解釋、評價結果、檢驗結果構成了探究性學習的5個基本特征。具體應用策略見圖5。

圖5 概念圖在探究性學習中應用的策略模式圖

（2）概念圖應用于合作學習。合作學習是一種通過小組或團隊的形式組織學生進行學習的模式[9]。研究表明，與傳統個體化學習方式相比，合作學習能明顯促進學生獲得深層次信息和高水平思維能力[10]。借助合作學習中的互動，可以改善人際關系，交流學習心得，互相增進知識。概念圖教學為合作學習提供了廣闊的空間，具體應用策略見圖6。

圖6 概念圖在合作學習中應用的策略模式圖

（3）概念圖應用于自主學習。自主學習是指學生在教師的科學指導下，通過能動的創造性學習活動，實現自主性發展[11]。將概念圖應用于學生的自主學習更能凸顯概念圖促進學習的功能。具體應用策略見圖7。

圖7 概念圖在自主學習中應用的策略模式圖

3.3 概念圖在教學評價中的應用

概念圖作為教學評價工具，與傳統的測驗相比較，能探查學生知識結構的合理性[12]。具體應用策略見圖8。

圖8 概念圖在教學評價中應用的策略模式圖

3.4 概念圖在藥用植物學教學中的應用效果

為驗證概念圖在實際教學中實施的效果，對其進行一學期的實證研究。根據研究結果得出如下結論。

（1）實驗班期中、期末成績高于對照班（P＜0.05），表明在藥用植物學教學中應用概念圖有助于提高學生學業成績，見表1。

表1 兩班學生藥用植物學期中、期末考試成績比較（，分）

表1 兩班學生藥用植物學期中、期末考試成績比較（，分）

注：對照班采用傳統教學法；實驗班采用概念圖法

班別人數藥用植物學期中考試藥用植物學期末考試對照班實驗班對照班實驗班5652565272.3393±7.5275977.7500±8.4942373.3393±7.1000079.4231±7.82742成績 P 0.0010.000

（2）在藥用植物學教學中應用概念圖有助于提高學生的學習興趣和能力。在實驗班開展概念圖教學前（實驗前）和教學結束（實驗后），分別向實驗班學生發放學習能力和興趣調查問卷，問卷結果統計見圖9。

圖9 實驗班學習能力和興趣調查問卷統計結果

盡管本研究受樣本量和時間所限，對研究結果的普遍性和有效性有所影響，但從為期半年的實驗結果看，教學中應用概念圖具有指導性和實踐性。此外，教學中采用概念圖的合理性有待日后進一步驗證。同時，在今后的概念圖研究中，若將影響概念圖教學的因素加以考慮，則對概念圖的日臻完善有所幫助。

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