基于翻轉課堂下的概念圖教學研究

李萬軍 孫志宏

[摘 要]隨著移動網絡時代的到來，“翻轉課堂”式教學迅速得到了普及發展，同時也為新一輪教育結構性改革帶來了新的機遇與思考。以人民教育出版社高中生物必修一《細胞器》一節為例，通過分析論述概念圖教學與翻轉課堂的有機結合，旨在于進一步推動與優化翻轉課堂的教學實踐，培養學生的思維素養，提升教學效率與教育質量。

[關鍵詞]翻轉課堂;概念圖;教學模式;思維素養

[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2019）02-0072-04

0 引言

近年來，翻轉課堂教學模式越來越受到廣大教師的關注，這種新型的先“學”后“教”模式更符合學生的認知規律，它從學習方式、學習流程、學習效果和學習方法等方面對傳統教學提出了新的思考與挑戰。筆者認為將概念圖教學與翻轉課堂有機結合，既符合皮亞杰的認知理論，又能夠極大地培養學生的思維素養，更有利于學生的終身可持續發展。

1 翻轉課堂與概念圖

翻轉課堂將學習活動分成了兩個階段。第一個階段就是課前學習階段，在這個階段中，教師將需要學習的內容以任務形式布置給學生（通常是觀看相關的微課視頻），讓學生自主自覺地完成課程學習，并在上課之前進行簡單練習，在練習過程中發現問題，將問題帶入課堂當中。第二階段就是課堂交流階段，在課堂上，通過學生與教師之間、學生與學生之間的交流互動來解決學生在學習過程中遇見的困難和問題[1]。在這個基礎上，教師要幫助學生內化知識，擴充梳理知識，讓學生能夠對知識融會貫通。

概念圖是在認知心理學規律的基礎上形成的一種組織和表征知識的工具，由節點（概念）、連接詞和鏈接組成[2]。在生物學中，每個節點表示一個生物概念，鏈接用以連接兩個生物概念，表示二者之間的某些聯系，而連接詞出現在鏈接的上面，解釋說明生物概念之間的聯系。概念圖開始是作為一種有效的知識可視化工具進入到研究者的視野當中的，用于考察學習者對概念之間聯系的了解情況。之后的研究顯示，概念圖可以很好地表征概念之間的聯系，開始被人們當作教學工具來研究[3]。

概念圖應用到翻轉課堂當中是有一定理論依據的。根據奧蘇泊爾的有意義學習理論可知，有意義學習有兩個先決條件：第一，學生要表現出新學內容與自己已有知識建立實質性聯系的傾向;第二，學習內容要能夠與學生已有知識結構實質性聯系起來[4]。翻轉課堂模式中，學生的學習活動主要是在課前進行的，新學的內容無疑會對原有的知識結構產生影響，學生就會產生多種多樣的問題，也就產生了建立知識聯系的傾向。同時，概念圖是一種高效整理知識結構的手段。在對知識內容有了一定認識之后，概念圖可以快速方便地建立各知識之間的聯系。也就是說，概念圖應用到翻轉課堂當中，可以真正讓學習活動變成有意義學習。

2 概念圖對翻轉課堂的影響

翻轉課堂無論是在課前學習還是課堂教學中都還存在著許多的不足。比如，教師素質不高，沒有相關經驗，學校沒有相關硬件條件和制度，翻轉課堂還沒有完善的理論支持[5]。筆者根據自身在翻轉課堂教學中的經驗，對于在翻轉課堂中引入概念圖教學的影響，做出以下討論。

2.1 促進知識一體化

現有的翻轉課堂模式，課前學習大多是通過微視頻的方式進行。這種微視頻針對某一重要知識點，通過5～10分鐘的講解，使得學生快速地學習理解知識。這就使得原本完整的知識內容被碎片化。內容原本的相互聯系被分割開來，成為相互獨立的知識點。而將概念圖應用于翻轉課堂，就使得原本碎片化的知識一體化。鏈接和連接詞，讓每一個節點概念相互聯系起來，不再是相互獨立的。學生在學習的時候就能夠認識到知識之間的相互聯系，以及各個知識之間的相互影響，以此更好地促進學生自身知識體系的形成。

2.2 轉變思維方式

翻轉課堂為了引起思考，常用問答的方式，以難免將知識內容人為地分割開來，導致知識體系碎片化。思考的內容也大多停留在知識表層，很少關注知識內在的聯系。而概念圖的特點就是將知識相互聯系起來，所以在繪制概念圖時，學生所思考的也不僅僅是知識概念，更多的是思考知識之間的聯系，這就轉變了學生的思維方式。

2.3 加強相互交流

翻轉課堂中，學生活動是比較多的。學生的交流也會比較多。大多數交流方式是學生根據教師提出的問題等，提出自己的見解，就此可以看出學生對同一個問題的看法，從而形成良好的互動交流。但這種交流大多停留在知識層面。而將概念圖應用到翻轉課堂當中后，學生的交流方式就有了一定變化。針對不同小組繪制的差異頗多的概念圖進行交流，學生的交流不僅僅停留在知識層面，學生的交流將會延伸到對知識的組織與應用方面。針對同一模塊知識內容的解讀，劃分也將出現多種多樣的差異。這種多角度的交流引導學生發現彼此思維的差異，更容易激發出思維碰撞的火花。

3 概念圖在翻轉課堂中的應用流程

概念圖應用于翻轉課堂中，更主要的是將概念圖的制作與翻轉課堂的第二階段相融合，使翻轉課堂不再簡單地對學生知識點的掌握情況進行考察，更加關注學生對知識的理解程度、應用程度以及是否真正理解知識概念之間的相互關系。

筆者以人民教育出版社高中生物必修一《細胞器》的教學為例，來分析概念圖教學在翻轉課堂當中的應用流程。

3.1 課前自學，掌握核心“節點”

學生對概念圖中的“節點”知識是通過課前自學過的，教師通過提問或其他方式，幫助學生回顧自己學過的知識概念。例如，教師可以用卡片的形式將這節課所涉的所有概念呈現出來。每拿出一張帶有概念的卡片，就要求學生能夠說出該概念的解釋，以及結構特點、分布特點等相關知識內容。比如，教師拿出一張線粒體的卡片，就需要學生回答出線粒體的最主要功能就是產生能量，是細胞的“動力車間”，它是由兩層膜包裹而成的雙層膜結構細胞器。教師拿出液泡的卡片，學生就需要回答出液泡是由單層膜組成的細胞器，其中包裹有很多小分子物質、無機鹽、色素等成分，與植物的吸水性有關。教師通過對每一個概念名詞的展示，讓學生回顧課前學習中所掌握的知識內容。這樣一方面可以檢測學生在翻轉課堂的課前學習階段所達到的基本效果，另一方面幫助學生理清一些容易混淆的概念，解決學生關于概念理解的基本問題。

3.2 課堂討論，繪制概念圖

學生以小組為單位，對概念進行整理，繪制出自己的概念圖。這就要求學生首先對所有的概念都有一個清楚的認識。在此基礎上，對剛才涉及到的所有概念進行整理分類。這一過程中，教師要讓學生們互相討論，在小組內提出自己的意見和建議，共同繪制小組的概念圖。教師要將需要分類、整理的所有節點概念以幻燈片或者卡片的形式全部展現給學生，盡量不展現出其中的規律或者內在聯系，讓學生自己發現，討論總結。比如，教師將細胞器、線粒體、內質網、高爾基體、液泡等所有的節點概念都以卡片的形式放在黑板上，以免學生在繪制概念圖時遺忘某些概念。在繪制概念圖時，鏈接和連接詞都要學生自己來完成，必要時可以加入一些節點概念，繪制自己小組的概念圖（如圖1）。

3.3 教師講授，強化理解

在學生繪制概念圖時，教師也要繪制自己的概念圖，并且在繪制概念圖的過程中，要對重點難點概念知識進行講解，對學生比較容易遺忘的、以及理解不夠清楚的內容進行整理，對疑點、難點進行解答和分析，幫助學生更加全面地認知概念的內涵，深刻理解各知識點間內隱性聯系。例如，教師也同樣根據細胞器進行概念圖的繪制（如圖2）。教師在繪制時應同時講解不同細胞器功能有所差異，在不同的細胞中同類細胞器也有不同功能。比如，高爾基體在植物細胞和動物細胞當中都存在，但是在植物細胞當中高爾基體的主要功能與細胞壁的合成有關，而在動物細胞中則與細胞的分泌物有關。用這種方法更能凸顯出細胞器在動物與植物細胞的不同作用，同時也強調了在植物細胞中和動物細胞中細胞器的種類有所差異。

3.4 比較分析，共同總結

最后，將概念圖進行比較。讓每組學生派出代表，解釋該組繪制概念圖的過程和方法，對錯誤內容進行糾正，對優秀的概念圖教師要給予表揚。讓生生之間、師生之間進行概念圖的交流。這樣不僅可以幫助學生更全面地理解知識，還可以帶動學生思維上的交流。

總結整個流程筆者發現，概念圖的制作并不是由一個人完成，而是由教師、學生繪制各自的概念圖，然后通過概念圖的相互比較，從不同的角度，用不同的方法，全面地認識知識、理解知識、內化知識，流程圖表示如圖3所示。

4 概念圖應用于翻轉課堂的優點

4.1 創設情境，引導學生思考

一般情況下，在翻轉課堂的課堂教學中，要么是教師將知識內容重新講解一次，要么就是整節課都用來解答學生所有問題，不能保證學生真正理解概念之間的聯系。教師要將概念圖引入到課堂當中，為學生提供一種新的學習方式，打破原有“師問生答”或者“生問師答”的問題模式。這樣就采取一種新的方式促進學生思考，使學生對知識的理解不再停留在其固有的內容，更多考慮了各個概念知識之間的內在聯系，特別是類似于生物學這種涉及到多種多樣生理現象及規律的自然學科。學生在思考生物概念聯系的過程中，能夠體會到各種自然現象或者自然規律之中存在的聯系，更利于學生學習理解生物學知識內容。

4.2 梳理知識，發現知識盲區

大量的課堂教學實踐表明，學生在課堂當中都感覺自己理解掌握了課堂知識，可是一到實踐應用中，仍存在眾多疑惑和困難。教師在總結本節課知識內容的時候，基本都是讓學生跟著自己的思路，對知識內容進行梳理、串講，并沒有讓學生參與到知識內容的比較總結中來，學生對知識的理解也都大多停留在概念的識記層面，并沒有意識到相互間的內在聯系，很少能夠用知識解釋已有的生活現象。

將概念圖與翻轉課堂結合，學生在課前已經完成了對概念知識的學習。課堂上，學生在完成概念圖的過程中，無形中就對概念進行了梳理;在繪制概念圖時，就會發現自己在這節知識點內容當中存在哪些知識盲區，了解自己是否真正對知識融會貫通，發現自己對哪些概念知識仍然存在理解應用的困難，這就很大程度上加強了學生對概念知識之間關系的理解，也能更加靈活全面地認知概念知識。同時，學生還可以在繪制概念圖時，以“例如”為連接詞，聯系生活中的生理現象，加強交流，引發對概念知識進一步的理解應用。

4.3 思維碰撞

每個學生在資質和天賦方面都存在差異，再加上不同的家庭背景、學校背景甚至文化背景，所以學生們的原有基礎肯定是參差不齊的，每個學生繪制的概念圖都帶有明現的自我思維特性[6]。通過一系列概念圖的相互比較分析，學生們在理解他人概念圖的同時，就會產生思維上的碰撞，也就是自身完成一系列復雜的心智操作的過程，進而促進自身知識網絡和思維素養的發展。每個學生通過解釋自己繪制的概念圖的思路、方法和過程，引起其他學生關于這節課概念的重新思考。學生在相互交流的過程中，可以發現其他人和自己對同一知識內容的不同解讀和理解，從而引起思考。

以圖1和圖2為例，圖1是某組學生自己繪制的細胞器概念圖，學生是按照細胞器中有無膜結構將細胞器劃分為有膜結構和無膜結構的。同時又將有膜結構分為單層膜結構和雙層膜結構。可以發現，這組學生主要是按照細胞器的結構特點來繪制區分細胞器的。而圖2是由教師繪制的概念圖，主要是按照細胞器在動植物細胞當中的分布規律來區分。兩種方式都是合理的，也都是正確的。學生在看過教師繪制的概念圖之后對于細胞器的認識就變得更加全面，產生了師生之間思維上的交流。學生通過這種交流可以更明顯發現每個人對待相同問題都會有不同的處理和理解，長此以往，對學生的邏輯思維能力無疑是一種很好的錘煉。

4.4 整合內容，幫助學生內化

通過概念圖對知識進行梳理，師生進行了思維上的交流，學生對知識就有了更加全面的認識和見解。因為概念圖具有跨越性的特點，通過概念圖的繪制，可以將以往學過的知識內容與這節課所學概念知識進行整合，幫助學生內化知識，形成自己的知識體系，讓學生在學習中獲得“沉浸感”與“全程參與感”，真正讓課本上的知識變成學生自己的知識。

例如，在學習《光合作用》一節時，學生已經知道植物光合作用的主要場所是在葉綠體，而葉綠體又是細胞器當中的重要一員。所以在繪制概念圖的時候就可以將光合作用的概念知識與細胞器這節知識內容聯系起來，將細胞器與光合作用這些不同章節的內容繪制到同一張概念圖中。通過概念圖的繪制過程，將已有的細胞器知識與光合作用的知識相互聯系，形成自己的知識網絡結構，建構自己的知識體系。

5 結束語

隨著教學改革的不斷深入和網絡信息技術的發展，各具特色的教學模式如雨后春筍般出現在全國各地的校園當中。概念圖教學融入翻轉課堂，可以被視為學校教育結構性變革邁出的一大步，它不僅擺脫了先“教”后“學”的老路，而且巧妙地進行著核心素養教育中思維素養的培養與發展，使學生在學習中完善了自身的思維素養，同時達到了知識的“同化”與“順應”，從而完成了自身的知識建構[7]。綜上所述，翻轉課堂下的概念圖教學作為一種有效的知識構建模式，可以真正讓學生通過自學，加以教師在課堂中對知識的加工與整理，構建屬于學生自己的知識網絡。在新一輪的教改下，它更加適應改革的趨勢和更有利于學生終生的可持續發展。

參考文獻

[1]何克抗.從“翻轉課堂”的本質，看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究，2014，35（ 7）：5-16.

[2]王源.例析概念圖在高中生物教學中的應用[J].教學與管理，2010（ 3）：55-57.

[3]趙國慶.概念圖、思維導圖教學應用若干重要問題的探討[J].電化教育研究，2012，33（ 5）：78-84.

[4]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京：高等教育出版社，2009：5-10.

[5]惠春曉，何曉萍.國內外翻轉課堂研究的可視化分析[J].中國遠程教育，2016（ 8）：37-45+80.

[6]劉志春，呂宏偉.增值性學生評價探析[J].現代教育論壇，2010（ 4）：35-38.

[7]鮑東明，張苗苗.深化改革推進基礎教育科學發展：中國教育學會第21次全國學術年會綜述＼[J].中國教育學刊， 2009（ 1）：85-92.