高三生物復(fù)習(xí)課中引入核心概念圖策略的研究

1、高三生物復(fù)習(xí)課中引入核心概念圖策略的研究大興區(qū)第五中學(xué) 李克生一、概念圖和概念圖的應(yīng)用概念圖是一種將有關(guān)某一主題不同級(jí)別的概念或命題置于方框或圓圈內(nèi)，再用各種連線將相關(guān)概念或命題連接，形成關(guān)于該主題的概念或命題網(wǎng)絡(luò)。它包括節(jié)點(diǎn)、連線、連接詞、層次四個(gè)基本要素，節(jié)點(diǎn)是置于方框或圓圈中的概念，連線表示節(jié)點(diǎn)概念間的意義關(guān)系，連接詞是置于連線上兩個(gè)概念之間的意義聯(lián)系詞，層次是指關(guān)鍵概念置于頂層，一般概念位于其次，依次類推顯示等級(jí)關(guān)系。概念圖的應(yīng)用非常廣泛，例如，皮亞杰的建構(gòu)主義理論體系中的一個(gè)核心概念是“圖式”，認(rèn)知“圖式”的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)不斷的建構(gòu)過程。每一個(gè)階段都是前一個(gè)的階段的延伸，前一個(gè)階段的

2、圖式是后一階段圖式的先決條件，并被后一階段取代。另外，現(xiàn)代腦科學(xué)發(fā)現(xiàn)，人的大腦有140多億個(gè)神經(jīng)原組成，每個(gè)神經(jīng)元都與其它神經(jīng)元形成功能網(wǎng)絡(luò)，人的學(xué)習(xí)、記憶、思維正是通過這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行的。概念圖的特征形象地顯示了人腦這一生理機(jī)制。所有這些為我們進(jìn)行生物學(xué)科核心概念圖的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)，近年來我嘗試著將概念圖策略應(yīng)用到高三生物復(fù)習(xí)課上，試圖實(shí)現(xiàn)：（1）利用概念圖進(jìn)行章節(jié)復(fù)習(xí)，建立章節(jié)間的內(nèi)在聯(lián)系（2）利用概念圖使學(xué)生加深對(duì)核心概念的理解（3）利用概念圖使學(xué)生 能比較各概念間的區(qū)別和聯(lián)系（4）通過學(xué)生繪制概念圖培養(yǎng)學(xué)生把握知識(shí)的能力（5）通過同伴互助、小組合作繪制概念圖培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)

3、精神（6）利用概念圖設(shè)題補(bǔ)充傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式的不足 二、 我的研究方法 1行動(dòng)研究法：以解決實(shí)際問題為目的的研究，就是要?jiǎng)?chuàng)造地運(yùn)用理論解決實(shí)際問題，它包括計(jì)劃、行動(dòng)、觀察、反思四個(gè)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)實(shí)中教師的困惑是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)只會(huì)孤立的、死板的記憶，不會(huì)將知識(shí)前后聯(lián)系形成整體，不會(huì)建構(gòu)自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)科學(xué)有效地進(jìn)行資源整合。為了解決這個(gè)問題有必要對(duì)學(xué)生這一現(xiàn)象進(jìn)行研究，用行動(dòng)研究法能有效地解決這一問題。2實(shí)驗(yàn)研究法：實(shí)驗(yàn)研究法是指研究者在控制可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的無關(guān)變量的情況下，探討自變量與因變量之間是否存在因果關(guān)系的一種研究方法。教師將學(xué)生分為實(shí)驗(yàn)班與控制班，分別用不同方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生用不同方法學(xué)習(xí)，

4、然后用科學(xué)的評(píng)價(jià)方法來比較兩種教法與學(xué)法的優(yōu)劣。3調(diào)查研究法：是在自然情況下通過提出問題的方式搜集資料，來分析變量之間相互關(guān)系的研究方法。教師運(yùn)用概念圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，學(xué)生通過繪制概念圖來學(xué)習(xí)這一方法是否受到學(xué)生歡迎，學(xué)生是否能接受這一學(xué)習(xí)方式，這一學(xué)習(xí)方式是否有助于培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，我們可通過調(diào)查法來研究這些問題。三 、我的研究過程 研究對(duì)象：我校高三兩個(gè)理科班學(xué)生共一百二十一人，其中男生七十人女生五十一人，年齡在十七歲至二十歲之間。1 確定問題在本人長期高中生物教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)只會(huì)死板記憶，生物學(xué)概念模糊不清，概念與概念之間不能建立起有效聯(lián)系，如何解決這一問題是許多生物教

5、師的困惑。我為了弄清楚這個(gè)問題是由什么因素引起的，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問卷和個(gè)別訪談。首先編制調(diào)查問卷（見附錄1）其次對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別訪談。通過以上兩種方法發(fā)現(xiàn)：學(xué)生確實(shí)存在對(duì)學(xué)習(xí)生物學(xué)概念的困惑。2 分析問題調(diào)查發(fā)現(xiàn)：學(xué)生學(xué)習(xí)概念的困惑主要表現(xiàn)在（1）記不住。學(xué)生認(rèn)為生物學(xué)概念多、雜三冊書中每冊都有上百個(gè)概念，每個(gè)概念都有可能考到，記起來非常困難。（2）容易混。生物學(xué)概念之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，例如：染色體組、多倍體、單倍體。種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。生物固氮、硝化作用、反硝化作用、氨化作用。這些概念記起來容易混淆。（3）繞。有些生物概念很繞口，例如：細(xì)胞周期，染色質(zhì)和染色體，多倍體和二倍體。減數(shù)

6、分裂有絲分裂。這些概念很繞口，學(xué)生記不住。（4）教師不重視概念教學(xué)，有些概念沒有給學(xué)生解釋清楚。3 形成假設(shè)由以上分析不難看出，造成學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)概念倍感困惑的主要原因是：教師沒有將概念清楚完整地教給學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)概念只會(huì)死板記憶，不能形成核心概念圖，因此本研究的假設(shè)為：學(xué)生學(xué)習(xí)概念困惑的原因是師生共同造成的4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與行動(dòng)制定教師利用核心概念圖進(jìn)行生物概念的教學(xué)，學(xué)生繪制生物學(xué)概念圖進(jìn)行學(xué)習(xí)的行動(dòng)方案。將我校高三年級(jí)兩個(gè)普通班（這兩個(gè)班是高二升高三時(shí)按成績分的，班級(jí)之間學(xué)習(xí)成績沒有顯著差異）分成實(shí)驗(yàn)組和控制組，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)用概念圖策略進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生以畫概念圖為學(xué)習(xí)策略?？刂瓢鄬W(xué)生則以傳統(tǒng)方法為

7、教與學(xué)的學(xué)習(xí)策略。用學(xué)生的生物成績進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后測。在實(shí)驗(yàn)中盡量控制無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)班運(yùn)用概念圖進(jìn)行教于學(xué)教師將構(gòu)建概念圖的基本方法教給學(xué)生:例如真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)原核細(xì)胞(1)列出概念(2)分層次寫出概念細(xì)胞核細(xì)胞膜(3)據(jù)聯(lián)系畫連線(4)將關(guān)聯(lián)詞寫在連線旁(5)舉經(jīng)典事例寫在概念旁教師在復(fù)習(xí)某一部分知識(shí)時(shí)，盡量用概念圖的形式將前后概念、相似概念、易混概念區(qū)分清楚。學(xué)生在復(fù)習(xí)某一部分知識(shí)時(shí)，盡量聯(lián)想，并寫下聯(lián)想到的概念，分析概念的上位和下位關(guān)系，試著去畫概念圖。教師將學(xué)生繪制的概念圖選23份用實(shí)物投影形式投在屏幕上，全班同學(xué)評(píng)價(jià)，修改概念圖，教師適時(shí)點(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生來完

8、善概念圖，并作出評(píng)價(jià)。下面（左圖）是某一同學(xué)在復(fù)習(xí)水平衡時(shí)自己繪制的概念圖，（右圖）是師生共同完成的概念圖+釋放+導(dǎo)致下丘腦滲透壓感受器飲水不足 失水過多 食物過咸 細(xì)胞外液滲透壓升高下丘腦儲(chǔ)存于垂體后葉抗利尿激素小管集合管重吸收水尿量大腦皮層渴覺分泌細(xì)胞外液滲透壓升高+ 下丘腦滲透壓感受器 垂體后葉 釋放 抗利尿激素 + 腎小管集合管重吸收水 尿量 通過兩圖的比較可知，學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)自己能找到概念之間的聯(lián)系，也能繪制概念圖，但對(duì)某些內(nèi)容的理解不夠全面，造成復(fù)習(xí)時(shí)只知其然不知其所以然，形成知識(shí)的欠缺。而師生共同繪制的概念圖能較好的說明滲透壓升高的原因，渴覺產(chǎn)生的原因，抗利尿激素的分泌部位、釋放部位

9、、作用部位、作用原理。通過本概念圖能使學(xué)生完整、準(zhǔn)確的理解水平衡調(diào)節(jié)的知識(shí)。案例二 學(xué)生在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)班先將近幾年高考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的題目給學(xué)生，讓學(xué)生分析做答，通過分析總結(jié)出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般流程，并通過同伴互助形式繪制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程圖。下圖是兩位同學(xué)共同繪制的概念圖明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?分析實(shí)驗(yàn)原理 確定實(shí)驗(yàn)思路 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 應(yīng)遵循原則等量原則對(duì)照原則單一變量原則科學(xué)性原則需鑒別 探究性試驗(yàn)驗(yàn)正性試驗(yàn) 從學(xué)生繪制的概念圖可以看出，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路是清晰的，設(shè)計(jì)方法是正確的，該注意的問題也已注意到了。因此能繪制成這樣的概念圖，說明學(xué)生一段時(shí)間的學(xué)習(xí)已基本掌握了此

10、種學(xué)習(xí)方法 。5 反思和評(píng)價(jià)依據(jù)規(guī)劃內(nèi)容實(shí)施課程計(jì)劃，在實(shí)施過程中不斷收集各種資料以檢驗(yàn)假設(shè)，改進(jìn)行動(dòng)計(jì)劃，直到能有效改善課程教學(xué)為止。本次收集資料方法包括：個(gè)別訪談法：了解學(xué)生對(duì)行動(dòng)計(jì)劃的看法。觀察法：觀察不同能力、水平的學(xué)生對(duì)教學(xué)各環(huán)節(jié)的反應(yīng)。問卷法：每周一次通過問卷來檢驗(yàn)行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施的效果。通過一個(gè)學(xué)期的行動(dòng)研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)班、控制班進(jìn)行了后測，其結(jié)果見下表： 高三年級(jí)概念測試 t檢驗(yàn)一覽表（一）班級(jí)人數(shù)n平均分x標(biāo)準(zhǔn)差st值p結(jié)果實(shí)驗(yàn)班6061.428.092.157小于0.001顯著差異控制班6157.7810.09 學(xué)期結(jié)束正趕上全區(qū)統(tǒng)考，我們將生物概念部分試題單獨(dú)抽出來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)

11、結(jié)果如下：高三年級(jí)期末考試概念部分的得分情況統(tǒng)計(jì)t檢驗(yàn)一覽表（二）班級(jí)人數(shù)n平均分x標(biāo)準(zhǔn)差st值概率p結(jié)果實(shí)驗(yàn)班6024.54.52.3820.0094小于0.001顯著差異控制班6122.125.2從表（一）和表（二）統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：運(yùn)用概念圖策略教學(xué)的實(shí)驗(yàn)班成績顯著高于控制班 四、 結(jié)果分析 通過近一學(xué)期的概念圖教學(xué)，我們深刻體會(huì)到將概念清楚、明白、準(zhǔn)確地交給學(xué)生，并能讓學(xué)生準(zhǔn)確記憶是每個(gè)教師要研究的問題。教師運(yùn)用概念圖進(jìn)行教學(xué)、學(xué)生畫概念圖進(jìn)行概念的學(xué)習(xí)能較好解決這一問題。 1 通過概念圖教學(xué)能幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系 生物學(xué)知識(shí)是一個(gè)內(nèi)在有著聯(lián)系緊密的完整性.、系統(tǒng)性很強(qiáng)的知識(shí)體系，每一章節(jié)

12、表面是獨(dú)立的，實(shí)質(zhì)上知識(shí)點(diǎn)之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，如果不能正確理解各項(xiàng)生命活動(dòng)的本質(zhì)，僅僅采取死記硬背的方式來學(xué)習(xí)，必然造成學(xué)生知識(shí)體系的零散、欠缺和不完整，給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來很大困難。通過讓學(xué)生構(gòu)筑概念圖能很好地解決這個(gè)問題。2 章節(jié)復(fù)習(xí)中引入概念圖，能培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、歸納能力學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中概念是零散的，隨著概念的增多學(xué)生又會(huì)感覺雜亂無章，各概念之間不能建立起有效聯(lián)系。如果教師在教學(xué)生學(xué)習(xí)概念時(shí)用概念圖進(jìn)行教學(xué)，能對(duì)概念進(jìn)行有效整合，能利用概念之間同、異及內(nèi)在聯(lián)系實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和歸納。3 利用概念圖設(shè)題，能發(fā)揮評(píng)價(jià)作用 該題型不但可以考查學(xué)生對(duì)概念的整體把握，擴(kuò)大對(duì)知識(shí)的考查面，還可以考查

13、學(xué)生對(duì)概念之間有機(jī)聯(lián)系的理解程度。在平時(shí)訓(xùn)練中，教師要求學(xué)生畫概念圖，到考試時(shí)學(xué)生見到概念圖就不陌生。能增強(qiáng)學(xué)生信心，降低考試時(shí)緊張程度。4 利用概念圖復(fù)習(xí)能培養(yǎng)學(xué)生合作能力和團(tuán)隊(duì)精神利用概念圖復(fù)習(xí)能加強(qiáng)同學(xué)之間的交流，使同學(xué)們的復(fù)習(xí)互為補(bǔ)充，能引起學(xué)生之間的爭論和質(zhì)疑，使同學(xué)們能學(xué)到別人的優(yōu)點(diǎn)和長處，促進(jìn)師生互動(dòng)、教學(xué)相長，既加強(qiáng)了學(xué)生之間的交流能力，又培養(yǎng)了學(xué)生合作能力。5 利用概念圖復(fù)習(xí)效果全班評(píng)價(jià)概念圖效果優(yōu)于小組合作繪制概念圖，小組合作繪制概念圖優(yōu)于同伴互助繪制概念圖，同伴互助繪制概念圖優(yōu)于個(gè)人繪制概念圖?？梢娫趶?fù)習(xí)中應(yīng)加強(qiáng)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)。 五 使用中存在的問題 1

14、 使用生物學(xué)概念圖教學(xué)并不被所有同學(xué)接受 學(xué)生學(xué)習(xí)最省事的方法就是聽老師講、看老師做，一旦讓他們自己動(dòng)手做，有些同學(xué)就感到很茫然。在繪概念圖的過程中，學(xué)習(xí)成績較差、動(dòng)手能力差、思維封閉的學(xué)生感到很吃力，這可能的原因與訓(xùn)練不夠有關(guān)，因此建議使用概念圖教學(xué)應(yīng)從高二上學(xué)期開始。2 使用生物概念圖教學(xué)并不能解決所有概念問題生物學(xué)概念很多，絕大多數(shù)概念之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，但有些概念比較孤立，有些概念由于學(xué)生認(rèn)知水平的限制還不能做到廣泛聯(lián)系，教師也不能為了概念圖教學(xué)引入新概念從而加大學(xué)生負(fù)擔(dān)，因此教師在使用概念圖教學(xué)中應(yīng)視情況而定。3 使用生物概念圖教學(xué)在新授課教學(xué)中是否適用還有待研究新授課中知識(shí)比較孤立，能聯(lián)系的只有學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)