概念圖應用于醫學生物化學的實證研究

周太梅，王海英，張 申，江興林，黃雪梅

(湖南醫藥學院檢驗醫學院，湖南 懷化 418000)

概念圖是由美國康奈爾大學的諾瓦克(Novak,J.D.)教授在20世紀60年代基于Ausubel 的有意義學習理論及概念同化理論所提出的一種科學的教學策略[1]。研究表明，學習者通過制作概念圖，能更好地對所學知識進行整合，建立新舊知識間的聯系，有效地降低自己的焦慮水平，從而提高學習效果[2-3]。

醫學生物化學是聯系基礎與臨床的橋梁學科。該學科內容抽象、枯燥，涉及反應復雜、基本概念多，學生往往因為龐雜的概念和復雜的反應過程對該學科望而卻步。本研究旨在將概念圖合理應用于醫學生物化學的教學過程，并探究概念圖對該學科的教學效果所產生的積極影響。

一、研究對象與方法

(一)研究對象。

選取臨床醫學院2015級本科臨床專業的學生，學生處于大學二年級第一學期的學習。教師在第一章蛋白質的結構與功能的講解過程中未涉及概念圖的應用。第一章結束后對所教班級進行章節小測，并對各班成績進行統計分析。之后，從統計分析無差異，且大一學情分析相當的班級中隨機抽取兩個小班，分別作為對照組和實驗組，兩組人數均為30。兩組分別再分成5個小組，每小組6人。

(二)教學方法。

本次研究歷時一個學期。對照組采用常規教學，不涉及任何與概念圖有關的教學內容。實驗組在第一章結束后便應用概念圖進行教與學。

1.學生初步了解概念圖。第一章測試結束后，利用以“蛋白質”為主題的概念圖對第一章知識要點進行復習，同時對概念圖的組成要素、結構，概念圖的繪制工具及繪制流程進行講解。

2.小組繪制概念圖。教師首先依據教學對象、內容和目標選定概念圖主題，讓學生以小組形式帶著主題去預習，并繪制概念圖初稿。教學過程中，教師作為引導者，創設具體情境，引出概念圖主題，并圍繞主題展開教學。講解完畢，學生以小組形式進行討論。討論過程中，教師作為各個小組的協作者參與討論，學生則根據討論完善概念圖。討論完畢，各小組選派代表進行概念圖展示與講解。教師和其他小組成員則作為評議者對概念圖進行點評。課后，各小組對概念圖進行最終修改，之后利用概念圖繪制軟件繪制最終完善的概念圖并提交，用于建立生物化學概念圖資源庫。實施流程如下(見附圖)。

附圖 小組繪制概念圖實施流程

由于小組繪制概念圖的教學法耗時長，為了確保教學任務的順利完成，僅在第三章與第四章中實施了該教學法。

3.個人自制概念圖。實施小組繪圖之前，每位學生自制第二章以“核酸”為主題的概念圖；實施小組繪圖之后，學生對后續每一章的內容進行自制概念圖。教師對學生自制概念圖進行評分。

4.學生利用概念圖資源庫進行鞏固性學習。將學生繪制的優秀概念圖作為學習資料進行分享，讓學生通過觀察自己繪制的概念圖進行知識點的復習與鞏固。

(三)應用效果評價。

1.評價方法。(1)對學生自制概念圖進行評分：具體參照王立君[4]提出的依據教師制作的標準圖中包含的知識點進行評分的方法展開；(2)將對照組和實驗組期末考試成績進行比較；(3)自行設計調查問卷：由實驗組學生對概念圖應用效果進行評估，采用Likert 5級評分。同時，問卷涉及2道開放式問題。問卷發放30份，回收30份。

2.統計方法。所有數據分析采用SPSS 17.0軟件。其中，實驗組與對照組的成績比對采用獨立樣本t檢驗，實驗組多次概念圖評分間的比較采用方差分析，調查問卷的分析采用描述性統計。

二、結 果

(一)學生自制概念圖評分情況。

抽取學生自制的四次概念圖進行評分。其中，第一次概念圖是在未開展小組繪圖之前繪制，后三次概念圖是在團隊繪圖后依據時間的先后順序隨機抽取。結果顯示，實施團隊繪圖后的概念圖評分明顯高于實施前，而后三次的概念圖評分依據時間的推移雖然有所增加，但并無統計學意義(見表1)。

表1 學生自制概念圖評分情況

注：*表示與第一次相比具有統計學意義，P< 0.001

(二)學生考試成績分析。

應用概念圖之前，對照組與實驗組的成績無差別，而在應用概念圖后，實驗組的期末考試成績明顯高于對照組(見表2)。

表2 學生考試成績分析

(三)學生對概念圖應用的評價。

從學生的學習態度來看(見表3)，概念圖促進了學生學習生物化學的主動性。學生對概念圖教學法的滿意度高，并且有90%的學生(27/30)表示將會在以后的學習和工作中繼續應用概念圖。從學習能力來看，概念圖加強了學生對生物化學知識的理解和記憶，更好的幫助學生從整體上把握知識點的分布，有助于理清知識點間的邏輯順序，提高邏輯思維能力、分析能力及知識點的應用能力。然而，學生對概念圖有助于將理論知識與臨床實踐進行結合的滿意度不高。另外，學生的反饋意見中還提到了兩點不足：概念圖涵蓋知識點不全，很多細小的知識要點沒法通過概念圖得到一一體現；概念圖繪制耗費時間長，尤其是在知識體系比較龐雜時。

三、討 論

概念圖在醫學生物化學中的應用有其利也有其不足。從概念圖對醫學生物化學教學的積極意義來看，首先，概念圖教學有助于提升學生的自主學習積極性，尤其是采用小組繪圖的教學方法能有效推動學生之間以及師生之間的合作、交流與競爭。其次，概念圖在加深學生對知識的理解和記憶，提高邏輯思維能力、知識運用能力等方面均發揮著積極作用。再次，概念圖作為學生學習效果的評價工具，教師可通過對概念圖的評分，及時了解學生某一知識領域的知識建構水平，發現知識建構中存在的問題，進而通過針對性的反饋、評價與指導推動學生知識建構水平的進一步提升。最后，將學生自己繪制的概念圖作為資源庫進行分享，可以讓學生更好地進行知識點的復習和鞏固，并讓學生產生認同感、自豪感和成就感。

表3 學生對概念圖應用的評價(n=30)

就局限性而言，學生普遍反映概念圖所涵蓋的知識點是有限的，很多考點在概念圖中得不到體現。其次，學生對概念圖繪制的掌握需要耗費一定的時間。本研究將小組繪制概念圖應用于個人自制概念圖之前，目的不僅僅是為了更好地促進學生知識建構能力的提升，也是為了讓學生盡快熟悉與掌握概念圖的繪制。因此，在高校課堂中應用概念圖，建議采用團隊制圖與個人制圖相結合的方式，并且宜將團隊制圖置于個人制圖之前，以便學生更快地掌握與運用概念圖。

總之，概念圖有助于醫學生物化學的課程教學。但是也不可盲從應用，而是應該結合學科特點和實際教學情況將其進行合理應用，充分發揮其優勢特征，并盡量避免其不足。