概念图在高中生物教学中的应用.docx

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概念图在高中生物教学中的应用

概念图在高中生物教学中的应用

【摘要】概念图作为一种有效的教与学的策略，在西方国家盛行。

生物学概念是生物学学科思维的基本单位，而概念图是以命题的形式显示概念间的意义联系，并用具体事例加以说明，来展示概念间层级结构的示意图，它能很好的帮助我们理解概念和概念间的关系。

推广概念图已成为许多国家的教育改革策略之一。

本文就概念图的绘制步骤、规范和概念图教学建议作一介绍。

针对当下的概念图教学，就其范例、变式训练、传统概念教学关系、概念图展示进行思考。

并思考概念图教学不足，以利于教学改进。

【关键词】概念图　概念图　生物教学应用

一、什么是概念图

概念是人脑在感觉、知觉和表象的基础上，对感性材料由表及里的思维加工和改造的产物，科学认识的成果首先是通过概念来概括和总结的。

生物学正是通过一系列的概念作为分析、判断、综合、推理等逻辑思维的依据，来揭示这门学科的基本规律。

概念不可能单独存在，每个概念都必须根据与之有关的其他概念间的关系才能确定其准确的含义。

基于对概念的这样理解提出来概念图。

概念图是指利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想、理论等，是把人脑中的隐形知识显性化、可视化，便于人们思考、交流、表达。

人教版《全日制普通高级中学教科书——生物》（2003年6月第一版）的附录上就有211个生物概念，其中必修本有154个，选修本上有57个。

而实际上新教材中的概念系统是由相应的模块观点引领的，如必修一模块《分子与细胞》中的细胞就是一个大的概念，其中又有很多小的概念，要求我们从分子和细胞水平去认识生命系统。

所以我们在教学和学习的过程中一定要始终牢记如何去理解每一个概念，以及概念和概念间的层级关系。

只有这样，我们才能更好地帮助学生理解和掌握生物学概念，从而更好地学习生物学知识。

概念图绘制步骤一般包括：

①确定关键概念和概念等级。

②选取一个熟悉的知识领域。

③初步拟定概念图纵向分层和横向分支。

④建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系。

⑤在以后的学习中不断修改和完善。

概念图绘制规范为：

①概念图中每个概念只出现一次。

②连接两个概念间的联系词应尽可能选用意义表达具体明确的词。

③连接概念的直线可以交错，但向上或向两侧联系时需加箭头（没有箭头时默认时由上往下）。

④概念名词要用方框和圆圈圈起来，而联系词则不用。

有人就概念图教学提出建议认为：

①演示制作实例。

②给学生练习机会，让学生自行制作。

③对概念图构建提出适当指导建议，并鼓励进行修改。

④鼓励学生创造性构建概念图。

有人就概念图教学提出建议认为：

①演示制作实例。

②给学生练习机会，让学生自行制作。

③对概念图构建提出适当指导建议，并鼓励进行修改。

④鼓励学生创造性构建概念图。

高中生物新课程改革即将实施，尤其强调教会学生“学会学习”。

在高中生物教学中，我们究竟如何进行概念图教学呢？

二、概念图的特点

概念图具有四个图表特征：

节点、连线、连接词和层级。

1．节点——表示置于圆圈或方框中的概念，是指感知到的同

类事物的共同属性。

2．连线——连线表示两个概念之间存在的意义联系。

连接可

以没有方向，也可以单向或双向还包含着交叉连接。

由此概念图

构成一个纵横交错的网络结构。

3．连接词——是置于连线上的两个概念之间的意义联系词

3．层级——即将最抽象、涵盖面最广的概念称为关键概念，置于最顶层，涵盖面较小，较具体的概念称为一般概念，位于其次，依

此类推，由此显示概念间的等级关系。

下图是1984年诺瓦克和高文绘制的普通层级概念图，按照这样一种模式，在高中生物教学中能够绘制出很多能够促进教学的概念图

如下图所示的物质出入细胞方式的概念图：

如下图所示的人教版生物必修三第四章章末总结：

总之，在绘制概念图的过程中，所列举的有效事例和有意义的概念越多，说明绘制者对这一概念理解越深刻

四、常见的一些简单实用的概念图制作方法

1．连线法是指使用直线、箭头，主要来表示各概念间的内在联系。

如为了方面学生将糖的种类和在生物界的分布搞清楚，笔者绘制了下面概念图

2.括号法是指使用各种括号，以一个中心概念为点，逐层次展

开知识，非常有利于知识的细化。

如：

3.集合法是指利用数学集合的原理，把各个概念的包含、层次

明确化。

例如在讲解真核生物与原核生物的代表生物时，下面的概念图就一目了然的体现了知识点

4.辐射法是指利用一个中心概念，体现由此概念而辐射到其

他知识点，对于培养学生知识迁移非常有效。

如：

五．概念图教学思考

1.用好概念图，领会三个要素

在课堂教学过程中，教师要引导学生将教学内容转化为有价值的、值得探究的概念图，首先要把握好概念图的三要素：

“概念”、“层次”、“关联词”。

造成学生不能运用好概念图的原因主要有：

学生对某些概念理解错误；不能很好以某概念为中心辐射出相关概念；对概念间的关系不明确，导致所用的关联词不够恰当；概念层次不够清晰。

例如学习《基因是有遗传效应的DNA片段》时，我布置的作业是以染色体与基因的关系画出概念图。

以下是2个学生的作业：

学生1不能很好以中心概念辐射出相关概念，而学生2的层次有点混乱，所用到的关联词不够恰当。

我在评讲时，要求学生分四步来绘概念图：

第一步找出中心概念，第二步分好大致层次，第三步对层次之间的关系用恰当的关联词联系起来，第四步以中心概念辐射出其他概念，进一步完善概念图。

学生觉得中心概念应该是染色体，染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸分别为第一、二、三、四层次，四者应该是包含关系。

学生还能联系到的概念有染色质、同源染色体、脱氧核苷酸的构成、显性基因、隐性基因、显性性状、隐性性状、相对性状等。

学生经讨论并修正后建立出来的概念图如下图所示

从这个例子可以看出在概念图教学应用中，师生只要把握好“概念”、“层次”“关联词”三要素，就能将离散知识形成知识结构，同时拓展延伸概念，加强学生对知识相互关系的理解，帮助学生产生新知。

2.在课堂教学中巧妙应用概念图，提高教学效率

不同的教学手段可以达到不同的教学效果。

课堂教学中教师不能滥用概念图教学，应针对不同内容特点，教会学生采取相应学习方式，利用不同知识表征方式加以学习，从而取得好的学习效果。

例如有关细胞器之间的分工、细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统等知识就可以利用概念图教学，而理解有氧呼吸与无氧呼吸关系利用对比表效果就较好。

教师选定合适的教学内容，在合适的教学时机，运用概念图教学可以收到非常好的教学效果。

2．1新课教学中，融入概念图教学

2．1．1学期初，讲解新课内容时引领学生学习概念图

概念图作为一种学习的策略，如何使学生能够自主学会应用概念图来进行合作学习和创造性学习，是概念图教学中首要解决的问题。

概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间关系的图示法，是用来组织和表征知识的工具。

它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系[1]。

如果教师直接将概念图的定义解释给学生听，既达不到效果又浪费时间。

我在新课教学过程中通过巧妙设计板书，引领学生一起构建概念图。

首先使学生初步了解概念图的构建要素和一般步骤，再经过给特定的知识内容，让学生模仿构建概念图。

最后通过学生对自己所做概念图的修改和补充。

经过多次实践学生就能灵活运用概念图了。

下面结合课堂教学来解析如何巧妙引进概念图。

在《生命活动的主要承担者—蛋白质》第2课时教学中，在讲解蛋白质结构多样性的原因以及功能时，我首先回顾蛋白质的结构，根据蛋白质的结构、结构多样性原因以及功能的内在联系一边讲解一边构建概念图。

如下图：

通过概念图的建构，让学生感受每一部分内容中所涉及的知识点以及相关概念；同时让学生了解不同概念之间的联系（即关联词）。

学生掌握了蛋白质结构就立刻联想到引起蛋白质结构多样性的原因，明白了结构多样性与功能多样性是相适应的。

我利用相同的方法讲授《遗传信息的携带者—核酸》这节书。

学生经过两次体验概念图的直观教学，初步了解了概念图的构建要素和一般步骤。

为验证学生的掌握程度，我布置学生课后自学《细胞中的糖类和脂质》，并画好概念图。

在课堂上我无需再详细讲解这节书，直接投影学生的概念图，让学生自己讲解构建思路，我只需要点拨不规范和错误的地方以及作客观的评价，再由学生讨论和发言来补充。

在这个师生互动的过程中，有效地引导了学生的学，学生将课本知识变成自己的知识树，并且感受到把知识联系起来的妙处，收到很好的教学效果。

每一章书学习完，我都布置学生尽量将整章书的核心知识以概念图形式整合知识，从中培养学生养成浓缩知识结构、将知识构成网络的习惯。

2．1．2课堂学生自主、合作完成概念图

由于每一位同学所画的概念图展示对知识的理解是有一定差异的，所以通过共享自己学习成果就可以找出一些学生共同的误区，培养学生批判性思维和合作交流的技能。

例如学习物种形成时，通过阅读加拉帕斯群岛的地雀的形成过程，学生所画出来的概念图如下图所示

从学生的概念图可以了解到学生掌握好了物种与种群的关系，但是把物种形成与生物进化二者混淆起来了，中心概念不能辐射相关概念。

该同学说他的构图思路是根据课本描述顺序来画的概念图。

在此，教师抓住三要素，通过问题导学法指点学生完善概念图。

我用了问题串引导学生：

①种群基因频率的改变意味着什么？

②物种形成的标志是什么？

③生物进化与物种形成能否等同起来？

④生物进化与物种形成有什么联系？

随着问题的解决，学生理解透了中心概念，知道了物种形成三大环节是该图中三大分支。

学生讨论后一起完善的物种形成概念图如下图所示

学生对比课本的自我检测上的概念图后，获得了成功的喜悦感。

但也有学生不满足，认为该图不能把不同的种群是由于突变和基因重组、自然选择的不同才导致他们之间基因库有差别这一点表现出来，还需要进一步探究、修改。

通过概念图教学使学生从被动等待老师发问引导构图→善于发现问题完善构图→主动去构图的递进式去学会学习，提高了学生的理解能力和记忆能力，有助于培养学生的逻辑思维和创造性思维。

2.在练习中，运用概念图解决疑难问题，提高灵活迁移知识的能力

在解决疑难问题过程中，单靠老师一张嘴，有些迷惑的问题难以清晰化。

师生巧妙利用概念图能够把人脑中隐性知识显性化、可视化，便于同学们思考、交流和表达。

在平时练习过程当中，学生主动绘制概念图，参与知识的回顾与提炼过程，可达到灵活迁移知识的目的。

例如复习激素时，学生做了这样一道练习题：

例：

在下列关于酶及激素的叙述中，错误的是

A.激素的作用与神经系统的作用联系密切B.能生产激素的细胞一定能产生酶

C.激素产生后一定作用于其他细胞D.能产生酶的细胞不一定能产生激素

正确答案选：

C。

许多学生对B、D两项理解不够。

有位同学主动起来解释，分析了产生激素和酶的细胞，但是仍然有不少同学不明白。

这时另外一位同学展示了自己所画的概念图，非常明了解释了B、D两项。

与此同时辐射出其他的知识点，例如酶、激素以及蛋白质的关系、酶与激素在细胞内外分布情况以及各自的作用。

经过强化训练，学生的基础扎实了，知识的迁移能力也提高了。

六、运用概念图策略教学对学生产生的积极影响

（一）概念图能促进学生思维创新

概念图的制作经常是由小组合作完成的。

在小组讨论中，由于小组成员对概念有不同的理解，常引发激烈的争论与友好的协商，学生可以思考某些概念还可以与哪些概念相联系，或是批判其他概念图中概念的选择和连接，在交流中更新自己的概念认知结构。

所以说，概念图有利于学生对自己及他人认知结构的批判，有利于学生思维的创新。

（二）概念图能促使学生知识系统化

画概念图可以统整学习的概念，能引起学生认知冲突。

在解决认知冲突的过程中，学生的认知结构得到重建，明确了新知在旧知基础上发生、发展的过程，在新旧知识之间架起网络，避免了学生以机械记忆的方式学习，在头脑里形成系统的知识认知结构。

另外，学生用概念图做课堂笔记或整理学习过的内容，可以帮助自己贯通课程内容以及整合跨学科的内容。

（三）概念图能激发学生学习的主动性

概念图一个很大优点在于，它能提供关于所学概念的可视性图表并可随时修改。

学生如果对概念不理解，概念间关系不清晰，是很难将相关概念组织成层次清晰、关联准确的概念图的。

绘制概念图，就是引导学生主动参与知识回顾与提炼的过程，达到灵活迁移知识的目的。

当学生对于概念及概念之间关系的意义理解得到了巩固，学生的学习也就成为主动的过程而不是被动的过程。

（四）概念图能强化学生意义学习

建构主义学习理论认为，要记住知识并懂得意义，新知识就应当与现有的知识结构整合。

概念图的作用是促进这个过程的形成。

研究发现，在学习中使用概念图的学生，较长一段时间以后，其知识的保持超过不用概念图学习的学生。

画概念图学生的知识面也比用死记硬背学习的学生宽，解决学习中的问题时方式发法更灵活。

研究人员还发现，当学生试图用图来表示知识的理解时，他们最肯动脑筋。

总之，概念图作为一种成熟的教与学工具或策略，国外广泛推广说明其具有强大的生命力和实效。

概念图教学过程是复杂的，但对问题解决却是简单的。

概念图作为学习工具、交流工具、协作学习工具，使学生知识结构化，有利于学生的迁移，某些能力得到发展。

高中生物新课程标准强调培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力，概念图与新课程改革是相通的。

现在生物高考中，学生简答题答案中概念运用不恰当普遍存在，运用概念图教学改造现行高中生物教学不枉为一个好的教学策略。

参考文献

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[2]王大平，李新国．概念图的理论及其在教学中的应用．现代教育技术．2004，（6）．

[3]王立君．物理知识概念图．四川教育学院学报．2005，（3）．

[4]袁维新．概念图及其在生物学教学中的运用．生物学教学．2003，（9）．

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[11]S．M．Glynn,R．H．Yeany&B．K．Britton著．科学学习心理学（ThePsychologyofLearningScience）．熊召弟，王美芬，段晓林，熊同鑫译．台湾：

台湾心理出版社．

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