3～9年級《科學》概念圖的縱向比較研究

摘要：概念圖是一種用來組織和表征知識的有用工具，有助于學生構建知識框架，促進學習正遷移和有意義學習的發生。本文從形式上和內容上按照由簡單到復雜的順序縱向比較分析教科版3～6年級《科學》教材和浙教版7～9年級《科學》教材中涉及的概念圖。由此了解教材編制的意圖和學生的學習認知規律，從而更好地為教學服務。

關鍵詞： 《科學》；概念圖；縱向比較

一、 引言

概念圖技術（concept mapping）最早是由美國心理學家Novak于20世紀60年代提出的，它以奧蘇貝爾的意義學習概念及布魯納的結構主義理論為理論基礎編制得到，它是一種用來組織和表征知識的有用工具。浙江的《科學》課程出現在3～9年級，該階段的學生認知能力還較弱，對抽象的科學概念難以理清。借助概念圖可以形象地把某一核心概念、一般概念和具體概念，用連接詞把它們聯結起來，使學生能較清楚地看到各概念之間的聯系，促進學習正遷移和有意義學習的發生，從而提高學習效率。

本文將通過縱向比較浙江地區學生學習的教材即3～6年級教科版《科學》和7～9年級浙教版《科學》教材中各個年級段出現的典型概念圖，了解教材編寫的意圖和學習認知的發展規律。

二、 概念圖的畫法和類型

概念圖由節點、連線和連接詞三個部分組成。概念置于圓圈或方框中即為節點。在概念圖中，概念之間的關系用連線來表明，連線上標明連接詞（能說明兩個概念之間的意義關系）。一般情況下，科學學科中出現的核心概念和一般概念置于概念圖的最上層，具體概念安排在下面各層。

概念圖有多種類型，從簡單到復雜可將教材中出現的概念圖分為以下類型：

1. 氣泡圖：好似水中氣泡向四周濺開，幫助學生對中心詞做出簡單聯想。

2. 輻射圖：把各概念按照相互關系從中央依次向四周多級輻射。（教材將其稱為網狀圖）

3. 網絡圖：將各概念交叉成網絡狀。

4. 組合圖：對各種概念圖進行合理選擇、有機整合、融會貫通和組合運用。

三、 概念圖在不同年級段的呈現形式

（一） 小學中段以填圖為主的簡單概念圖

小學三年級學生的認知能力較弱，處于具體運算思維階段，需要形象直觀的工具輔助學習。而此時是科學素養啟蒙時期，課標要求立足培養學生科學學習興趣和能力，尤其注重科學方法和科學態度的培養。利用概念圖指導學生有步驟、有目的地進行科學探究活動，可以培養學生的科學素養。由于三年級小學生第一次接觸概念圖，教材先安排從簡單的“氣泡圖”入手。

三上科學“材料”單元《誰更硬一些》一課，教材中“金屬”作為中心詞出示，為氣泡圖做準備。在學生完成“比較硬度”等一系列探究活動后，讓學生以小組合作的形式整理金屬的各種特性，填寫在氣泡圖上。使用氣泡圖利于小學生對探究活動中獲取的信息得到反饋，便于及時整理學得的多個知識點，理清整個知識架構，有利于直覺思維的形成。借助概念圖學生理清了新舊知識間的關系，使教學正好發生在“最近發展區”內。

（二） 小學高段以自主畫圖為主的簡單概念圖

相比之下，小學高年級段出現的概念圖在形式和內容上都加深了難度。五下“地球的運動”單元最后一個《我認識了地球運動》一課中呈現了組合型的概念圖，只給了一個課題，剩余的由學生來完成。教材在概念圖的左側給出了問題提示，如“地球的運動主要有兩種形式”，“對地球兩種運動形式的描述”等。

這概念圖出現在本章最后一課，學生學習相關內容后教材給出帶有提示的組合圖，要求學生根據提示完成。學生在完成的過程就是構建知識框架的過程，對本章概念的綜合梳理，起到章節復習的作用。

（三） 初中低年級以填圖為主的復雜概念圖

升入初中以后，學生的認知能力獲得了一定的發展，由具體運算階段漸漸轉向形式運算階段，思維發展由具體漸漸轉向抽象邏輯思維。然而，七年級的學生的思維發展還不成熟，所以需要借助概念圖建立完整的概念。

七下“代代相傳的生命”一章里《動物的生長時期》一課中，自然界中動物的生殖類型多種多樣，難以理清楚。為了降低填圖難度，教材中引入組合圖，并且在相應的位置填上“受精方式”和“胚胎發育方式”引導學生完成。

這類概念圖有助于學生對混亂、不連貫的片段知識中建立概念之間的關系，有助于學生建立科學概念。

（四） 初中中年級以解決疑難知識點出現的輔助概念圖

隨著年級升高，教材中引入概念圖，通過讀圖活動幫助學生理解生澀的概念。八上“生命活動的調節”一章里《人體的激素調節》一節中出現胰島素對血糖的調節（降血糖）、血糖對胰腺的反饋和動態平衡等相關的知識，教材不用生澀的文字進行解釋，而是通過構建分析血糖調節的概念圖，引導學生歸納出體液調節是多種器官相互協調、共同調節的結果，這達到了事半功倍的效果。

（五） 初中高年級以自主設計為主的系統概念圖

概念圖還出現在初中《科學》教材中的每章最后的“本章知識結構圖中”。這有助于學生在階段性復習中對整張知識有系統的理解。

在學完一章的內容后，教師可布置學生自主設計概念圖。利用概念圖這一工具把整個單元的科學概念清晰地展現出來，使學生能直觀形象地理清了本單元的學習重點和概念間的關系，也培養了學生歸納和整理知識的能力，讓學生的知識技能和學科素養在復習的過程中得到提升。

四、 結束語

通過縱向比較浙江地區的3～9年級《科學》教材，我們發現概念圖在科學學科的教學和學習中應用相當普遍，幾乎貫穿了整個義務教育階段的科學學習。教材的編排遵循學生的認知發展，從簡單到復雜，從填空到學生自主完成。但是小學和初中概念圖的應用側重點存在差別。小學階段側重通過教師的引導，學生自己完成概念圖以幫助建立概念。而初中階段則淡化概念圖的填寫，多次在“讀圖”活動中出現概念圖，側重學生借助概念圖化解疑難知識點，建立系統的概念。

無論以哪種形式出現，概念圖都能有助于學生構建知識框架，促進學習正遷移和有意義學習的發生，那便是一種好用的工具。

參考文獻：

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[2] 鮑峰.淺談概念圖在科學課中的應用[J].小學教學參考，2014，（2）：76.

[3] 郁波.科學[M].教育科學出版社，2002.

作者簡介：王福福，浙江省溫州市永嘉縣上塘峙口小學。endprint