概念圖在高中生物教育教學(xué)研究中的應(yīng)用

董夕媛 許晴 劉麗杰

摘 ? ?要：概念圖作為一種有效的教學(xué)策略，在西方國家非常流行。生物學(xué)概念是生物學(xué)思維的基本單元。概念圖以建議的形式表示概念之間的意義聯(lián)系，并通過特定示例顯示概念之間的層次結(jié)構(gòu)。它有助于理解概念及其之間的關(guān)系。文章介紹了概念圖的繪制過程、繪制要求以及在教學(xué)過程中應(yīng)用時的注意事項。利用概念圖讓學(xué)生理解和掌握生物學(xué)中的概念與知識，并加深記憶。

關(guān)鍵詞：概念圖;生物教學(xué);應(yīng)用

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）12-0075-02

概念是人的大腦在思考的過程中，在感覺和知覺的基礎(chǔ)上，將外部材料轉(zhuǎn)化為內(nèi)在思維的產(chǎn)物。人們可以通過自己對科學(xué)的理解總結(jié)出概念。在生物教學(xué)中通常會利用一組概念來進行邏輯思維的基礎(chǔ)分析、判斷以及綜合推理，發(fā)現(xiàn)研究領(lǐng)域的基本概念規(guī)律。“概念”不是一個單獨的詞語，概念是根據(jù)這個詞語的本身找到與詞語相關(guān)聯(lián)的其他概念詞來表達本身的意義。后期人們?yōu)榱俗尭拍詈唵蚊髁?，提出了概念圖。

一、概念圖的概念和特征

（一）概念圖的概念

概念圖是人們利用圖形的外在表達方式來描述自己大腦中想要表達的概念、思想和理論[1]。概念圖可以使人類大腦中的思想變得可視化，以供人們進行思想的交流和表達。人民教育出版社出版的“全日制普通高中生物課本”（2003年6月第一版）的附錄中有211個生物學(xué)概念。實際上，該教科書中的概念系統(tǒng)是由相應(yīng)的模塊觀點主導(dǎo)的。例如，必修模塊《分子和細(xì)胞》中的細(xì)胞是一個大概念，其中包含許多小概念[2]。因此，在教學(xué)過程中，教師必須時刻牢記每個概念以及概念之間的層次關(guān)系[3]。

（二）概念圖的特征

概念圖通常有四個特征，分別是節(jié)點特征、連線特征、連接詞特征和層級特征[4]（如圖1所示）。

1.節(jié)點特征。表示在圖中被特殊圈注出的概念，指其感知不同事物的共同屬性。

2.連線特征。用連線把兩個概念連接起來，表示兩者之間存在的某種關(guān)系。這種連接線既可能是無方向的，也可能是單向或雙向的，還有些甚至可能是交叉連接。因此，概念圖就構(gòu)成了一個相互縱橫交錯的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

3.連接詞特征。連接詞是應(yīng)用在概念圖連線上，體現(xiàn)兩個名詞概念之間的關(guān)系的詞語。

4.層級特征。將最難以理解和最大的概念看作主要概念，這些概念放置于最上端，而相對容易理解并且范圍較小的概念作為普通概念，位于概念圖中的分支部分。按照概念所描述的范圍大小，從上到下依次排列，從而得到清楚明了的層次關(guān)系。

在繪制概念圖的過程中，概念圖的分支與例子越多，表示繪圖者對概念圖理解得越深刻。

二、生物教學(xué)概念圖繪制步驟

第一，需要選擇一個概念。閱讀教科書的內(nèi)容，并標(biāo)記重要部分的重要概念。第二，將最能反映主題、最全面的概念位于圖的頂部，相同級別的概念位于相同的層級。第三，在下方繼續(xù)添加從屬概念，在底部放置最具體的概念，然后在圖中圈出每個概念。第四，找出不同概念之間的連接并標(biāo)出連接線。第五，用標(biāo)記連接的方法清楚地注釋概念之間的關(guān)系。第六，在連接概念之后，在連接線上添加箭頭以顯示概念之間的關(guān)系。第七，更正和改進。為了逐步改善知識體系，需要不斷修改概念圖。

在概念圖繪制過程中應(yīng)注意：單獨的概念不能重復(fù)出現(xiàn)。概念與概念之間的連接詞選用表達簡潔、易懂的詞。概念之間的連線可以相互交叉，但應(yīng)加上箭頭表明方向，否則默認(rèn)為由上至下的方向。概念名詞要用特殊形狀圈注出來，連接詞不用特殊圈注。

三、運用概念圖策略進行高中生物教學(xué)對學(xué)生產(chǎn)生的積極影響

第一，促進學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展。每個完整的概念圖一般都是在團隊協(xié)作下共同完成的。在與其他學(xué)生討論的過程中，每個學(xué)生都有自己對概念的理解，因此，可以激發(fā)學(xué)生之間的辯論與討論，在這個過程中學(xué)生可以更新自己的知識結(jié)構(gòu)，并從他人的想法中產(chǎn)生新的思維。第

二，促使學(xué)生知識系統(tǒng)化。繪制概念圖可以促使學(xué)生有效地整合所學(xué)知識，但這種做法可能導(dǎo)致學(xué)生對同一概念產(chǎn)生認(rèn)知沖突。在解決認(rèn)知沖突的過程中，學(xué)生需要重建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在舊知識的基礎(chǔ)上闡明新知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，并建立新的知識框架。第三，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。概念圖的最大優(yōu)勢在于其可以提供所學(xué)概念的可視化圖片。但是，如果學(xué)生不理解所學(xué)概念，并且對概念圖的結(jié)構(gòu)關(guān)系不清楚，就很難對這個知識有很好的掌握。創(chuàng)建概念圖是為了引導(dǎo)學(xué)生積極參與知識的評審和改進過程，以達到靈活的知識傳遞的目的。如果學(xué)生真正理解了概念圖中概念與概念之間的關(guān)系，此時的學(xué)習(xí)就不是一味地機械式學(xué)習(xí)，可以化被動為主動，達到更好的學(xué)習(xí)效果。第四，強化學(xué)生意義學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，新知識需要與現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)整合在一起，以便記憶和理解其含義。加快概念在頭腦中形成是概念圖的主要用途。在日常學(xué)習(xí)中，使用概念圖會比不使用概念圖達到的記憶效果更好，記憶的時間更長。因此，善于制作并使用概念圖的學(xué)生的知識儲備比普通的學(xué)生要豐富，在化解學(xué)習(xí)中遇到的問題時，前者的方法更靈活，也更懂得隨機應(yīng)變。

四、關(guān)于概念圖在高中生物教學(xué)中應(yīng)用的建議

（一）新課教學(xué)中，要融入概念圖教學(xué)

在新學(xué)期開始時，教師可以通過概念圖向?qū)W生教授新課程。概念圖是一種高效且便于記憶的學(xué)習(xí)策略。如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)概念圖的過程中學(xué)會團隊協(xié)作以及相互配合，是當(dāng)前概念圖教學(xué)中應(yīng)該考慮的主要問題。概念圖是使用節(jié)點表示概念并用連接詞表示概念之間關(guān)系的圖形方式。通常將相關(guān)概念特別圈注出來，并使用線條將相關(guān)概念和建議聯(lián)系起來。如果教師直接向?qū)W生解釋概念圖的定義，學(xué)生不易理解。在教學(xué)過程中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生一起繪制概念圖。首先，讓學(xué)生事先了解概念圖的結(jié)構(gòu)元素和一般過程;然后，教師對學(xué)生的概念圖給予一定的建議與補充。經(jīng)過多次練習(xí)，學(xué)生就可以靈活使用概念圖。

（二）在教學(xué)中多應(yīng)用概念圖，提高教學(xué)效率

在應(yīng)用概念圖教學(xué)時需要掌握概念圖的三個要素：概念、連接詞和層級[5]。學(xué)生不能充分利用概念圖的主要原因是他們誤解了一些特定的概念，無法使用它來聯(lián)系相關(guān)的概念，或者對概念之間的關(guān)系不清晰。因此，在高中生物教學(xué)中應(yīng)多運用概念圖。例如，可以使用概念圖來教授有關(guān)細(xì)胞的工作類型、細(xì)胞之間的合作以及細(xì)胞的生物膜的知識，這樣學(xué)生就可以很好地了解細(xì)胞之間的相互關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而且用概念圖教學(xué)可以得到比普通教學(xué)更好的效果。

（三）給學(xué)生提供機會，讓學(xué)生自己畫出概念圖

在概念圖教學(xué)過程中，教師應(yīng)多給學(xué)生提供機會。如果學(xué)生只是一味地看教師畫概念圖，則很容易產(chǎn)生機械式的學(xué)習(xí)。因此，教師應(yīng)讓學(xué)生自己畫出概念圖。例如，在研究物種形成的過程時，通過了解加拉帕戈斯群島地雀的形成過程，可以讓學(xué)生自己繪制出一幅概念圖。高中生物新課程的教學(xué)實施，其中特別說明了教育學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”。所以，在高中生物教學(xué)中，讓學(xué)生獨立畫出一幅概念圖有助于培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。

在整個教育過程中，概念圖被用作教育工具。一方面，教師使用概念圖設(shè)計教學(xué)過程并介紹教育內(nèi)容，有利于提高教師備課的效率。另一方面，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)時，概念圖可用于知識聯(lián)想和發(fā)散性思維訓(xùn)練。這種做法有利于消化舊知識，鞏固新知識，而且還可以在繪圖過程中，培養(yǎng)學(xué)生的團隊責(zé)任感。通過研究以及一些教學(xué)實踐基本可以確定，概念圖適合高中生物學(xué)的教學(xué)過程，它可以幫助調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)新性，因此，在生物課程教學(xué)中概念圖是一種值得推廣的有價值的教育工具。

參考文獻：

[1]陳玲.“題組—概念圖”教學(xué)模式在高中化學(xué)復(fù)習(xí)中的實踐研究[D].烏魯木齊：新疆師范大學(xué)，2016.

[2]江鳳.淺析概念圖在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2019（22）：41.

[3]何汝輝.中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[D].長沙：湖南師范大學(xué)，2009.

[4]蔣謨軍，王子如，湯婷，等.中學(xué)生物學(xué)概念教學(xué)探索[J].廣西教育，2017（6）：79.

[5]常玉榮，李利.高中生物教學(xué)中概念圖的應(yīng)用分析[J].學(xué)周刊，2018（19）：95.

編輯∕陳晶

導(dǎo)師評語：

文章選題較具時代性和現(xiàn)實性。全文結(jié)構(gòu)安排合理、科學(xué)，邏輯思路清晰，觀點表達準(zhǔn)確，語言流暢，論證方法較合理，參考的文獻資料符合主題要求，從主題到內(nèi)容符合專業(yè)要求。

導(dǎo)師簡介：劉麗杰（1980—），女，黑龍江齊齊哈爾人，齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)林學(xué)院副教授，博士，研究方向：生物技術(shù)及生物教育。

作者簡介：董夕媛（1998—），女，黑龍江綏化人，齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)林學(xué)院碩士研究生，研究方向：生物教學(xué)。

基金項目：黑龍江省教育廳“基于OBE理念的生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)模式探索”（SJGY20190720）;黑龍江省教育廳“STEAM教學(xué)理念在中學(xué)生物課程中的設(shè)計與實踐研究”（ SJGY20190729）