摘 要：概念圖是一種組織和表征知識的工具，其在教學(xué)中具有多方面應用：教學(xué)設計工具、內容呈現工具、知識關(guān)聯(lián)工具和協(xié)作學(xué)習工具。本文以《染色體變異》一節為例進(jìn)行了應用探究，發(fā)現概念圖能夠有效地幫助教師掌握學(xué)生的認知和思維情況，有效提高教學(xué)效率。
關(guān)鍵詞：概念圖；生物學(xué)；應用
概念圖（concept map）最早是在20世紀60年代由美國康奈爾大學(xué)諾瓦克（Joseph D．Nocok）教授等人根據奧蘇貝爾的有意義學(xué)習理論和主動(dòng)建構理論提出來(lái)的一種用于測定學(xué)習者已有知識和錯誤概念，提高學(xué)習者認知的工具。后來(lái)，隨著(zhù)人們對概念圖研究的日益深入，發(fā)現作為工具的概念圖在教學(xué)上有著(zhù)廣闊的應用空間，它既可以作為學(xué)習者學(xué)習的工具、交流的工具，又可作為教師教學(xué)的工具。本文旨在對概念圖應用于生物學(xué)教學(xué)進(jìn)行探究。
一、概念圖概述
概念圖，又可稱(chēng)為概念地圖（concept maps）和概念構圖(concept mapping)。前者關(guān)注概念圖的制作結果，后者注重概念圖制作的具體過(guò)程?，F在人們通常把概念構圖和概念地圖統稱(chēng)為概念圖，而不再對它們進(jìn)行比較研究。概念圖是一種用來(lái)組織和表征知識的工具[1]，它利用節點(diǎn)代替概念，連線(xiàn)表示概念之間的意義關(guān)系，將不同概念之間的意義聯(lián)系通過(guò)連接詞以科學(xué)命題的形式顯示。
概念圖包括概念、命題、交叉連接和層級結構四個(gè)基本要素。概念是感知到的事物的規則屬性，通常用專(zhuān)有名詞或符號進(jìn)行標記；命題是兩個(gè)概念之間通過(guò)某個(gè)連接詞而形成的意義關(guān)系[2]，是對事物現象、結構和規則的陳述，是真正的意義單元；交叉連接表示不同知識領(lǐng)域的概念之間的相互關(guān)系，常常能夠引發(fā)新的創(chuàng )造型見(jiàn)解；層級結構是概念的發(fā)展表現方式，一般情況下，最概括的概念置于概念圖的最上層，從屬概念在其下，用來(lái)充實(shí)概念的具體概念在圖的最下層,還可以為某概念通過(guò)超鏈接提供相關(guān)的參考資料。
二、概念圖的基本構建步驟
1．選取概念。閱讀課本內容，標出自己認為重要的部分或重要觀(guān)點(diǎn)，閱讀這部分內容之后，確定能理解主題的關(guān)鍵概念，并將它們一一列出。
2．把最能反映主題、含義最廣、最有包容性、最概括的概念放在圖的頂端，同一層次的概念放在同一層。
3．繼續向下增加更多的從屬概念，將最具體的的概念放在最低層，然后，將圖中的每個(gè)概念用圓圈圈起來(lái)。
4．尋找圖中不同概念之間的聯(lián)結，并表明連接線(xiàn)。概念之間的聯(lián)結有時(shí)很復雜，主要分為同一知識領(lǐng)域的概念和不同知識領(lǐng)域的概念，不同知識領(lǐng)域的概念要進(jìn)行交叉連接。
5．在連接線(xiàn)上標注連接詞，以此對概念之間的關(guān)系進(jìn)行清晰的注釋。常用的關(guān)系連接詞有“包括”、“由…組成”、“受…影響”等等。
6．把概念連接起來(lái)以后，要在連接線(xiàn)上加箭頭表示概念間的關(guān)系。概念間的關(guān)系并不都是單向的，還有相互依賴(lài)的雙向連接，這種情況需加雙向箭頭。
7．修改和完善。隨著(zhù)學(xué)生學(xué)習的深入，其對知識內容的理解也不斷地深化和改變，要不斷地修改概念圖，逐步地完善知識體系。
三 、概念圖在生物學(xué)教學(xué)中的應用方式
概念圖可以將概念與概念之間的關(guān)系以一種圖示的方式形象直觀(guān)地表現出來(lái)，它是用視覺(jué)再現知識結構、外化概念和命題的一種方法。這種表征知識的形式有助于教師建立整合的、結構化的知識，進(jìn)行有效的教學(xué)；有助于學(xué)生把握某個(gè)知識領(lǐng)域的全貌,理解已有觀(guān)念之間的聯(lián)系；有助于學(xué)習者將新觀(guān)念與其已有的知識聯(lián)系起來(lái)，將知識融會(huì )貫通，發(fā)展對知識體系的理解[3]。概念圖的這些優(yōu)點(diǎn)決定了它完全可以被應用于教學(xué)，那么，在實(shí)踐中教師如何才能充分發(fā)揮概念圖的作用呢？對此，我們提出以下一系列行之有效的具體應用方法，供教師根據不同教學(xué)情景的需要選用。
1．概念圖作為教學(xué)設計的工具
教學(xué)設計是進(jìn)行教學(xué)的必要環(huán)節，它設計的對象可以是一門(mén)課程、一個(gè)教學(xué)單元，還可以是一堂課，如何進(jìn)行最有效的教學(xué)設計，既關(guān)系到教師能否發(fā)揮課堂教學(xué)中的主導作用，又關(guān)系到學(xué)生在課堂學(xué)習中能否真正的成為主動(dòng)參與者，在獲取知識的同時(shí)提高能力。概念圖為解決這一問(wèn)題提供了契機，教師可以借助概念圖來(lái)歸納、整理教學(xué)思路，將頭腦中的教學(xué)內容、教學(xué)策略以可視化的形式展現出來(lái)，進(jìn)行最佳的教學(xué)設計。
2．概念圖作為內容呈現工具
概念圖作為內容呈現工具，能夠將繁瑣的內容以概念的形式簡(jiǎn)單、明了、清晰地傳遞給學(xué)習者，可以滿(mǎn)足教師將教學(xué)內容以概念為單元逐一呈現給學(xué)習者。這種方式不僅能形象呈現內容，而且能讓學(xué)生非常直觀(guān)地發(fā)現知識內容之間的關(guān)系，保證了下次繼續學(xué)習時(shí)的知識的完整性。
3．概念圖作為知識關(guān)聯(lián)工具
概念圖作為知識關(guān)聯(lián)工具，能夠將學(xué)習者所學(xué)的知識系統化，實(shí)現知識的整體記憶，同時(shí)也促進(jìn)學(xué)習者思維的發(fā)展。當我們學(xué)習一個(gè)知識點(diǎn)的時(shí)候，會(huì )很容易記住，但是在解決問(wèn)題時(shí)往往無(wú)所適從，這是因為我們習得的都是孤立的概念，沒(méi)有進(jìn)行知識關(guān)聯(lián)，沒(méi)有形成系統的知識結構，只有保證知識的關(guān)聯(lián)性，才能在運用時(shí)游刃有余。
4．概念圖作為協(xié)作學(xué)習工具
概念圖作為協(xié)作學(xué)習工具，支持學(xué)習者與他人共享學(xué)習成果，建立學(xué)習共同體。學(xué)習者在學(xué)習過(guò)程中可以根據學(xué)習內容繪制概念圖，這些概念圖是學(xué)習者的學(xué)習成果，反映了學(xué)習者對某些問(wèn)題的思路、觀(guān)點(diǎn)，同時(shí)，學(xué)習者還可以將自己繪制的概念圖與其他同學(xué)繪制的概念圖進(jìn)行比較，實(shí)現成果共享，達到交流的目的。
5．概念圖作為評價(jià)工具
概念圖作為評價(jià)工具，一方面能夠幫助教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)觀(guān)察學(xué)生的構圖過(guò)程，了解學(xué)習的進(jìn)展，及時(shí)地進(jìn)行診斷，改進(jìn)教學(xué)；另一方面，在進(jìn)行總結性評價(jià)時(shí)，教師可以適當采用繪制或補充概念圖的形式進(jìn)行，它可以讓教師清楚地看到學(xué)生對知識的掌握情況，以及不同學(xué)生思維方式的差異，能夠給教師一個(gè)客觀(guān)的圖景，使教師全方位了解學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)[4]。
四、概念圖應用于生物學(xué)教學(xué)實(shí)例
為了進(jìn)一步檢驗概念圖在生物學(xué)教學(xué)中的真實(shí)功效和具體實(shí)施步驟，我們以《染色體變異》一節教學(xué)內容設計了一堂課，圍繞讓學(xué)生掌握染色體變異的種類(lèi)以及單倍體、二倍體和多倍體概念這一教學(xué)目標設計了一堂課。
1．課前準備
學(xué)生學(xué)會(huì )繪制概念圖是保證教學(xué)目標順利實(shí)現的前提，因此，在學(xué)習新課之前，要向學(xué)生介紹概念圖的特征和繪制方法，以及繪制軟件的正確使用。本次課我們使用的是Inspiration軟件。通過(guò)具體的操作演示和清晰的講解，學(xué)生很快就學(xué)會(huì )了軟件的基本使用。此過(guò)程中，學(xué)生對概念圖工具表現出來(lái)濃厚的興趣。
2．教學(xué)過(guò)程
(1)第一階段：用概念圖導入課程，呈現教學(xué)內容。
為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，可以展示幾張有關(guān)染色體和染色體變異的圖片，接下來(lái)教師讓學(xué)生搜索有關(guān)染色體變異的知識，并引導他們按照自己的理解將搜索到的內容進(jìn)行整理歸納。通過(guò)大家共同協(xié)作，確定本次課的學(xué)習內容。隨后，教師將已經(jīng)準備好的染色體變異基本知識概念圖呈現給大家，如圖1所示。
(2)第二階段：用概念圖進(jìn)行知識關(guān)聯(lián)，培養學(xué)生的發(fā)散思維能力。學(xué)生學(xué)習染色體變異的相關(guān)內容，在學(xué)習過(guò)程中聯(lián)想回顧先前習得的與染色體相關(guān)的概念，利用概念圖將這些概念進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成系統化的知識體系（如圖2所示）。
(3) 第三階段：用概念圖進(jìn)行交流，共享學(xué)習成果。學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中繪制完染色體知識關(guān)聯(lián)概念圖，然后把它上傳到教學(xué)服務(wù)器，同時(shí)可以看到其他同學(xué)繪制的概念圖，通過(guò)比較圖與圖之間的不同進(jìn)行反思、交流，實(shí)現學(xué)習成果共享。
(4) 第四階段：用概念圖進(jìn)行成果匯總和教學(xué)評價(jià)。為了檢查學(xué)生掌握內容的情況，教師在染色體內容呈現概念圖中漏出幾個(gè)空格，讓學(xué)生進(jìn)行填充，依據學(xué)生的完成情況判斷學(xué)生學(xué)習的效果（如圖3所示）。
3．教學(xué)反思
整個(gè)教學(xué)過(guò)程，概念圖作為教學(xué)工具貫穿始終。一方面，教師應用概念圖進(jìn)行教學(xué)設計、呈現教學(xué)內容，提高了教師備課的效率。另一方面，學(xué)生在學(xué)習時(shí)，可以通過(guò)概念圖進(jìn)行知識關(guān)聯(lián)，進(jìn)行發(fā)散性思維訓練，不僅有利于記憶掌握所學(xué)習的新知識，還培養了團隊合作的意識。
五、結論
教學(xué)實(shí)踐表明，概念圖作為一種可視化的表征知識的工具，適合生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程，有助于充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，也有助于培養學(xué)生的協(xié)同合作能力，真正改變了學(xué)生對生物學(xué)課程那種“純理論性、死記硬背”的觀(guān)念，是一種值得推廣的教學(xué)工具。
參考文獻:
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[2] 王東，李兆鋒．Inspiration功能特點(diǎn)及其在教學(xué)中的應用[J]．現代教育技術(shù),2006(2)．
[3] 張倩葦．概念圖及其在教學(xué)中的應用[J]．教育導刊,2002(11)．
[4]劉贛宏，張靜． 概念圖作為教學(xué)工具的應用探究_以高中信息技術(shù)課_計算機病毒_為例[J]．中國電化教育，2008(10)．
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