概念圖在中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂中的運用初探

王琳　吳成本

摘 要：在翻轉(zhuǎn)課堂中，概念圖既可以作為教學(xué)資源的組織工具，也可以作為課堂活動的組織工具。它能明顯地提升課堂教學(xué)效果，幫助學(xué)生自主地建構(gòu)系統(tǒng)知識架構(gòu)。

關(guān)鍵詞：概念圖；翻轉(zhuǎn)課堂；自主學(xué)習(xí)；中學(xué)生物

概念圖是美國康奈爾大學(xué)教授Joseph D. Novak等人，根據(jù)奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論于1970年提出。概念圖是用層級圖形的方式，來表達某一主題的相關(guān)概念，并讓各概念之間建立有意義的連接，呈現(xiàn)畫圖者的思維及知識組織過程的一種教學(xué)工具[ 1 ]。

“翻轉(zhuǎn)課堂”則是英語“Flipped Classroom”翻譯過來的從美國開始流行的一種較新的教學(xué)模式。這種課堂顛覆了傳統(tǒng)課堂，把知識的傳授過程放在課外進行，而在課堂內(nèi)只進行知識內(nèi)化[ 2 ]。同時這種課堂轉(zhuǎn)換了師生間的角色，要求學(xué)生具有更強的自主學(xué)習(xí)能力和組織概括能力。而概念圖是一種用圖示的方法，來呈現(xiàn)畫圖者的思維及知識組織過程的一種教學(xué)工具，將其運用于翻轉(zhuǎn)課堂中，則能有效地促進課堂內(nèi)知識的內(nèi)化。為此，概念圖在中學(xué)生物翻轉(zhuǎn)課堂中的運用得到了很大的重視和加強，究其原因，主要有以下幾點理由。

1 概念圖在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中具有非常重要作用

1.1 概念圖是教師教學(xué)資源的組織工具

教師在翻轉(zhuǎn)課堂中主要起著指導(dǎo)作用，因為有著豐富的教學(xué)經(jīng)驗，有著科學(xué)、完整的知識體系，因此制作出來的概念圖會更加全面、系統(tǒng)，更有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。故在翻轉(zhuǎn)課堂的課前階段，教師可以運用概念圖把存在頭腦中的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)思維等通過可視化的過程來體現(xiàn)，形成教學(xué)設(shè)計、學(xué)習(xí)指南、微課視頻及練習(xí)等，讓這些零散的資源與相關(guān)教材建立聯(lián)系，從而起到有效組織教學(xué)資源的作用。運用概念圖組織起來的教學(xué)資源，能讓教師在頭腦中形成一個框架，按照框架中的各環(huán)節(jié)，在課堂中有序地組織教學(xué)，也能讓學(xué)生有目的、有序地進行自主學(xué)習(xí)。

在翻轉(zhuǎn)課堂前，學(xué)生可以根據(jù)教師提供的資源，如：學(xué)習(xí)指南、微課視頻及練習(xí)等，進行宏觀意義上的學(xué)習(xí)，然后利用概念圖，將頭腦中已儲備的知識與通過教師提供的資源，教材中獲取的知識進行整合，建立各零散知識之間的聯(lián)系，初步建構(gòu)知識框架。通過這一過程，學(xué)生可以反思自己知識的掌握程度，進而有針對性的開展下一步學(xué)習(xí)。

1.2 概念圖是課堂活動組織工具

通過學(xué)生在課前的自主學(xué)習(xí)，學(xué)生已通過概念圖把儲存在大腦中的知識按照自己的理解畫下了概念圖，雖然通過自學(xué)教材和觀看視頻得到了一些更正，但還不夠完善。因此教師可挑選幾幅有代表性的作品進行展示，讓學(xué)生通過小組合作進行分析、討論，修正與完善自己的概念圖，最后進行成果展示。教師則可以應(yīng)用概念圖對學(xué)生的成果進行梳理與總結(jié)，并及時進行評價。

在一節(jié)課學(xué)習(xí)完后，可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué)內(nèi)容，以概念圖形式進行小結(jié)，以便了解自己哪些知識掌握了，哪些知識沒有掌握，從而有針對性的復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的效率。

2 概念圖在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中能明顯提升課堂教學(xué)效果

下面，以人教版生物學(xué)七年級下冊第三章第二節(jié)“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”為例，具體闡述概念圖幫助學(xué)生自主地建構(gòu)系統(tǒng)的知識架構(gòu)，進而明顯地提升課堂教學(xué)效果。

此案例是基于概念圖下的生物翻轉(zhuǎn)課堂，教師借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，作為教學(xué)的引導(dǎo)者，利用概念圖在翻轉(zhuǎn)課堂前進行教學(xué)資源的組織，并設(shè)計好教學(xué)流程，同時在翻轉(zhuǎn)課堂中組織教與學(xué)的順利進行。具體流程如圖1所示。

2.1 課前自主學(xué)習(xí)運用概念圖，可以明確教學(xué)方向

課前自主學(xué)習(xí)是教學(xué)中一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。它有利于學(xué)生事先了解相關(guān)知識點，為課堂教學(xué)做好充分準備，從而為提高課堂教學(xué)效率打下良好的基礎(chǔ)。如學(xué)習(xí)“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”一節(jié)時，學(xué)生參照教師設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)單進行有序的自主學(xué)習(xí)。特別是在觀看視頻時，學(xué)生們可根據(jù)自身的特點進行選擇性的觀看視頻的速度、內(nèi)容和次數(shù)等，進行知識的自主學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)完成后，可在信息技術(shù)支持下的平臺進行檢測練習(xí)——畫概念圖。學(xué)生可把本節(jié)所有概念找出來，并建立各概念之間的關(guān)系，最后畫出呼吸全過程的概念圖雛形，然后把這作品上傳給教師。教師通過上傳的概念圖雛形進行整理反饋發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)學(xué)生畫出如圖2所示的概念圖。

這幅概念圖是片面的，這是由于大多數(shù)學(xué)生們在歸納總結(jié)“人體呼吸全過程”的重要概念時，對重要概念的內(nèi)涵與外延沒有弄清楚，只是根據(jù)頭腦中存在的前概念“人體呼吸是外界與肺之間的氣體交換，是一種呼吸運動”來畫概念圖。通過這些概念圖，教師就可以明確接下來教學(xué)的重點是糾正學(xué)生存在偏差的前概念，厘清重要概念的內(nèi)涵與外延，從而確立課堂教學(xué)的方向，教學(xué)的重難點。在教學(xué)中還可把這幅概念圖制作成幻燈片，作為課堂教學(xué)展示的素材，能更直觀形象的引導(dǎo)學(xué)生歸納出“人體呼吸全過程”的科學(xué)概念。

2.2 課中知識內(nèi)化運用概念圖，能夠建構(gòu)完善的知識體系

學(xué)生在預(yù)習(xí)時，已嘗試畫出了概念圖，但由于學(xué)生個體的差異、生物學(xué)知識儲備不全，所以對概念的理解是不同的。有些是表象的、感性的認識，有些是錯誤的認識，這些都可以從他們制作出來的概念圖中體現(xiàn)出來。借助這些學(xué)生制作的概念圖雛形，教師在上課時，可以把本節(jié)的知識點順利地引入到本堂教學(xué)中。比如，通過預(yù)習(xí)教材“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”后，學(xué)生已初步制作好了“人體呼吸全過程”的概念圖雛形。筆者在課堂上挑選幾幅有代表性的學(xué)生作品，通過投影儀展示出來。展示出來后，可先引導(dǎo)學(xué)生認真仔細觀看，并對這些概念圖進行比較，之后再進一步引導(dǎo)學(xué)生，在閱讀教材的基礎(chǔ)上，對這些概念圖進行修改，并把修改后的概念圖放在小組內(nèi)進行討論，分析出概念圖中的不足之處，以及錯誤的地方，最后提交全班討論，完成知識的第一次內(nèi)化。

在討論過程中，有的同學(xué)認為這張“人體呼吸全過程”概念圖是片面的，并就此展開了激烈的討論，通過分析和歸納，最后得出這張概念圖缺少了氣體在血液循環(huán)中的運輸，以及氣體與組織細胞里的氣體交換過程。在學(xué)生討論的過程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了學(xué)生對“呼吸作用”“呼吸運動”與“呼吸過程”這幾個概念易混淆。對此，講課的時候，筆者就把重點放在引導(dǎo)學(xué)生對這幾個易混淆概念的內(nèi)涵與外延進行詳細分析，從而運用概念圖歸納出“人體呼吸全過程”的科學(xué)概念（如圖3），完成知識的第二次內(nèi)化。

然后通過小組合作完善概念圖后，教師引導(dǎo)學(xué)生做不同類型（如變式題，拓展、延伸題等）的檢測題，進行檢測或提升能力的訓(xùn)練。

最后，在課堂教學(xué)結(jié)束時，師生都應(yīng)及時對課堂活動進行反思。比如：教師可反省自己備課是否詳細，教學(xué)方法應(yīng)用是否合理等；學(xué)生可反思自已哪些知識已掌握，哪些知識掌握不夠，為今后的學(xué)習(xí)明確了方向。

2.3 課后鞏固環(huán)節(jié)再現(xiàn)概念圖，強化知識的掌握運用

課后，學(xué)生在對本節(jié)知識點的復(fù)習(xí)時，可以通過獨立重繪概念圖的方式，重現(xiàn)自己掌握的相關(guān)知識點，并在與課堂上不斷分析比較和綜合各概念之間的異同之處和內(nèi)在聯(lián)系，更能激發(fā)學(xué)生興趣，提高記憶效果及應(yīng)用概念的能力[ 3 ]。如課后復(fù)習(xí)“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”一節(jié)時，學(xué)生們做了一道題：對人體呼出的氣體與吸入的氣體作比較發(fā)現(xiàn)：人體呼出的二氧化碳含量比吸入的二氧化碳含量增多，增多的二氧化碳產(chǎn)生于（ ）。

A.肺泡 B.心臟 C.血液 D.組織細胞

此道題答案是選D。但有些同學(xué)選了A，認為肺是氣體交換的場所，二氧化碳增多產(chǎn)生于肺泡，不理解為什么會是D。這時，如果讓做錯的學(xué)生把課堂上繪制的概念圖展示出來，很快就可以找出產(chǎn)生二氧化碳的源頭是由于組織細胞進行了呼吸作用。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生們還可以將知識面進一步輻射到呼吸系統(tǒng)的組成，氣體在血液里的運輸?shù)戎R。這樣，在靈活運用知識的基礎(chǔ)上，達到知識的鞏固和遷移。

總之，概念圖是一種把已知概念與科學(xué)概念通過關(guān)聯(lián)詞、連線、層級關(guān)系建立聯(lián)系，并在引發(fā)兩類概念的碰撞過程中，獲得新知的一種教學(xué)工具；翻轉(zhuǎn)課堂則是突顯學(xué)生的主體地位，增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的一種新式教學(xué)課堂。將概念圖應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂，可以有效促進各種教學(xué)資源的有機整合，更直觀地展示教師的教學(xué)思維與教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進行積極主動的協(xié)同、創(chuàng)造和有意義的學(xué)習(xí)，進而明顯提升課堂教學(xué)效果。

參考文獻：

[1]王大平，李新國.概念圖的理論及其在教學(xué)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2004（6）：45-48.

[2]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[3]顏清，淺談概念圖在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].福建教育學(xué)院學(xué)報，2008（3）：95-97.