概念圖在生物教學(xué)中的運(yùn)用

1、.PAGE ：.；PAGE 7概念圖在生物教學(xué)中的運(yùn)用常州市武進(jìn)區(qū)橫林中學(xué) 單 琦【摘要】概念圖作為學(xué)與教的工具，其強(qiáng)大的功能正日益顯現(xiàn)出來。本文引見了用于生物教學(xué)的概念圖的實際、制造、運(yùn)用及意義。【關(guān)鍵詞】概念概念圖有意義學(xué)習(xí)一、概念學(xué)習(xí)與概念圖1、概念學(xué)習(xí)何謂“概念？“概念是指被歸為同一類事物共同屬性的籠統(tǒng)，通常以一個概括性的名詞或符號指稱。例如：“10是代表一個特定的數(shù)量概念；而“動物是指稱有肌肉與神經(jīng)組織，能進(jìn)展明顯自主性運(yùn)動，無細(xì)胞壁的異養(yǎng)型多細(xì)胞真核生物。推而廣之，概念對人類的生存與開展極具意義與功能，由于概念是事物屬性的籠統(tǒng)，所以面對環(huán)境中紛至沓來的復(fù)雜信息，概念的構(gòu)成與調(diào)整可以

2、協(xié)助 人類進(jìn)展認(rèn)知學(xué)習(xí)，促進(jìn)人對環(huán)境的順應(yīng)。J. S. Bruner(1960)在其著作中強(qiáng)調(diào)，教師假設(shè)掌握學(xué)科的根本概念架構(gòu)，有助于學(xué)生對學(xué)科知識的記憶保管，并促進(jìn)學(xué)習(xí)的遷移。根據(jù)此認(rèn)知心思學(xué)的觀念，概念不僅與學(xué)習(xí)活動之間存在嚴(yán)密關(guān)聯(lián)，勝利的概念學(xué)習(xí)更是引領(lǐng)學(xué)習(xí)者邁向高級認(rèn)知活動的關(guān)鍵。2、概念圖概念學(xué)習(xí)既然是科學(xué)教育的主要目的，如何有效協(xié)助 學(xué)生學(xué)習(xí)概念、及真實評價學(xué)生的概念學(xué)習(xí)成果，就成為學(xué)者專家的重要課題。概念圖(concept maps)的提出與研討開展，為自然科學(xué)教師提供一種有效的認(rèn)知工具。但是概念圖并非新的想象，許多科學(xué)教科書籍，都常以各種方式的表示圖整理課程重要概念，例如：在大

3、學(xué)“生物化學(xué)課程中常以環(huán)狀流程圖闡明“三羧酸循環(huán)的過程、以直線鏈狀流程圖闡明“電子傳送鏈的過程，這些均可視為是某種方式的概念圖運(yùn)用。所謂“概念圖，是指一種用節(jié)點表示概念、并用附加闡明的銜接線段指出概念之間關(guān)系的圖形，兩個概念之間用適當(dāng)銜接用語構(gòu)成有意義的命題，例如：“葉綠素吸收光能就是一個有意義的命題，其中“葉綠素、“光能是兩個不同的概念，“吸收那么標(biāo)在兩個概念之間的銜接線段上，闡明葉綠素與光能的關(guān)系，此線段應(yīng)標(biāo)示方向成為射線，指出此命題中的主從關(guān)系。通常以一個關(guān)鍵概念即中心主題出發(fā)，逐漸以這種命題方式呈現(xiàn)出分支狀、由上位概念逐漸開展為下位概念，即從籠統(tǒng)到詳細(xì)地呈現(xiàn)出具層次性的組織圖形。概念圖

4、的方式大致有兩種，第一種可稱為層次式概念圖，為Novak(1981)所提出的方法，其成果如圖一的型態(tài)，即是在紙上或計算機(jī)屏幕上按照主題相關(guān)概念的層次性陳列概念，原那么如上所述由上位至下位、由普通至特殊性概念，這種方式在目前多數(shù)研討中較為常見。第二種可稱為網(wǎng)絡(luò)式概念圖，為Stuart(1983)所提出，其方法是將關(guān)鍵概念置于圖中央，將相關(guān)概念依普通至特殊逐漸以放射狀繪出。在學(xué)習(xí)過程中要求學(xué)習(xí)者繪制出概念圖的過程稱為“概念構(gòu)圖(concept mapping)，運(yùn)用概念構(gòu)圖戰(zhàn)略的教學(xué)方式可稱之為“概念構(gòu)圖教學(xué)法(teaching with concept mapping)。有關(guān)概念圖的引見與功能的

5、概念圖講解如圖一所示。概念圖學(xué)習(xí)活動構(gòu)造處理問題用途有意義錯誤概念層次性主題教學(xué)概念評價建構(gòu)普通分支學(xué)習(xí)成就層次區(qū)分陳列特殊結(jié)合交叉課程摘要訓(xùn)練學(xué)科單元教材研討復(fù)習(xí)檢驗反響課程開展具有是的是以廓清以到達(dá)以提高就是結(jié)合自以設(shè)計適于有具有 從到的可以是和用作透過借著借著圖一 關(guān)于概念圖的概念圖Pankratius, 1990二、概念圖的實際根底概念圖最早是在20世紀(jì)60年代由美國康奈兒大學(xué)諾瓦克Joseph DNovak教授等人提出，但“概念圖這一概念名詞確實定卻是在20世紀(jì)80年代。1奧蘇貝爾(DAusubel)的有意義學(xué)習(xí)實際奧蘇貝爾于1962年第一次提出關(guān)于人的學(xué)習(xí)的認(rèn)知實際，并在第二年發(fā)表

6、的一書中對該實際作了精辟的論述。他以為，人的學(xué)習(xí)應(yīng)該是意義學(xué)習(xí)，影響學(xué)習(xí)的最主要要素是學(xué)習(xí)者已掌握的知識，當(dāng)學(xué)習(xí)者把所要學(xué)的新知識同原有的知識聯(lián)絡(luò)起來時，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。同時，他對概念的構(gòu)成和同化進(jìn)展了區(qū)分，以為意義學(xué)習(xí)的心思機(jī)制是同化，除了學(xué)齡前兒童，學(xué)生的學(xué)習(xí)都是經(jīng)過概念同化習(xí)得新概念的。概念的上位關(guān)系、下位關(guān)系和組合關(guān)系的層級陳列最終構(gòu)成了學(xué)生的認(rèn)知構(gòu)造。奧蘇貝爾的實際遭到了社會的廣泛關(guān)注。但是，如何知道學(xué)生曾經(jīng)掌握了哪些知識？諾瓦克教授根據(jù)意義學(xué)習(xí)和概念同化實際開發(fā)了概念圖這樣一種新工具，并首先在研討兒童可以了解諸如能量、細(xì)胞和進(jìn)化等籠統(tǒng)概念的過程中進(jìn)展了運(yùn)用。很快他們發(fā)現(xiàn)，該工具同

7、樣可以用于教學(xué)設(shè)計和協(xié)助 學(xué)生進(jìn)展有意義的學(xué)習(xí)，由此導(dǎo)致了對概念圖更深化的研討。2關(guān)于記憶系統(tǒng)的研討 現(xiàn)代心思學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)研討闡明，人類記憶不是一個有待填充的“容器，而是一個由相互關(guān)聯(lián)的記憶系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜安裝。人的記憶系統(tǒng)由3個存儲器組成：覺得登錄器，短時記憶(或任務(wù)記憶)和長時記憶。當(dāng)接納新知識時，假設(shè)要構(gòu)成大的知識體，必需在任務(wù)記憶和長時記憶之間進(jìn)展有序的反復(fù)。概念圖之所以能強(qiáng)有力地促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)，乃是由于它可以作為一種模板，去協(xié)助 組織知識并使之構(gòu)造化，哪怕是支離破碎的知識，有了這種模板，就可以用較小的彼此相關(guān)的概念及命題框架單元把這些知識組成構(gòu)造。 3關(guān)于知識的本質(zhì)研討 認(rèn)知心思學(xué)以

8、為，知識的本質(zhì)在于概念和命題之間的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。概念是用以組織知識的根本單位，是建構(gòu)人類知識的細(xì)胞或根本要素。在知識的系統(tǒng)中，概念是構(gòu)成和結(jié)合知識的“節(jié)點。命題是在兩個或兩個以上的概念的根底上構(gòu)成的，它表示的是概念之間的關(guān)系。 當(dāng)代認(rèn)知心思學(xué)通常將知識劃分為兩大類：陳說性知識與程序性知識。諾瓦克以為，有關(guān)知識的這種分類并不利于對認(rèn)知開展的明晰了解，反而使人在這一問題上模糊不清，呵斥學(xué)生知與行的脫節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的一個主要困難，就是當(dāng)他們掌握程序性知識時，并沒有用概念和命題框架去指點本人的行動。概念和命題的數(shù)目是相對有限的，而它們構(gòu)成的知識是無限的。正是概念與命題的框架賦予了學(xué)習(xí)過程(包括實驗過

9、程)以意義。概念圖作為一種元認(rèn)知工具，超越了有關(guān)陳說性知識與程序性知識的分類，努力將傳統(tǒng)教學(xué)所導(dǎo)致的機(jī)械學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸饬x的學(xué)習(xí)建構(gòu)。 三、概念圖的制造方法下面以人教版高二生物為例，引見制造概念圖的流程。1選出課文中重要的概念，包含詞匯和事件。概念詞匯概念事件細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器、細(xì)胞核、磷脂雙分子層、蛋白質(zhì)、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體、核膜、核仁、染色質(zhì)、分泌物等等選擇透過、分泌、有氧呼吸、加工、有絲分裂2描畫上述詞匯和事件的根本概念，區(qū)分主要概念和次要概念，定義概念層次。主要概念次要概念細(xì)胞膜細(xì)胞膜主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成。細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)主要包括

10、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在多種細(xì)胞器，主要有線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體和溶酶體等。細(xì)胞核細(xì)胞核的主要構(gòu)造有核膜、核仁和染色體。染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。3尋覓銜接詞，使兩個概念構(gòu)成有意義的句子。例如：線粒體是活細(xì)胞進(jìn)展有氧呼吸的主要場所。 核糖體使細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所。 高爾基體可以對蛋白質(zhì)進(jìn)展加工。 染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。4制造“前概念圖，包含概念層次不含銜接詞。圖二 動物細(xì)胞構(gòu)造的前概念圖利用Inspiration7.0完成5在圖上添加銜接詞定義概念間的關(guān)系。圖三 動物細(xì)胞構(gòu)造的概念圖利用Inspiration7.0完成6再添加例子，成為最后完成的概

11、念圖。有了初步的概念圖以后，隨著學(xué)習(xí)的深化，學(xué)習(xí)者對原有知識的了解是會加深和改動的，所以，概念圖應(yīng)不斷的修正和完善。諾瓦克以為好的概念圖普通要修正三次以上，甚至更多，所以，利用計算機(jī)完成概念圖在這一點上具有優(yōu)勢。四、概念圖在教學(xué)中的用途作為一種教與學(xué)的認(rèn)知工具，概念圖把知識高度濃縮，將各種概念及其關(guān)系以層狀構(gòu)造方式陳列，明晰地提示了意義建構(gòu)學(xué)習(xí)的本質(zhì)。在生物教學(xué)中，概念圖的作用主要表如今以下幾個方面：1概念圖作為課堂教學(xué)設(shè)計的有效工具生物課堂教學(xué)設(shè)計中運(yùn)用概念圖，能將原來顯如今教師頭腦中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實際和教學(xué)閱歷以可視化的方式表現(xiàn)出來，相當(dāng)于在虛擬的環(huán)境中完成了一次教學(xué)過程，教師能更有效地

12、組織教學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)中，教師經(jīng)過概念圖把知識整合過程明晰地呈現(xiàn)出來，能改動學(xué)生的認(rèn)知方式，使學(xué)生看到概念間的關(guān)系。學(xué)生掌握的是整體的知識框架，更容易了解新舊知識間的聯(lián)絡(luò)和區(qū)別，學(xué)生經(jīng)過概念圖記憶的知識也必然比簡單機(jī)械記憶更高，他們將更擅長處理問題。許多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往可以了解某個概念的含義，但是面對真實問題就不知道如何運(yùn)用本人所學(xué)知識，感到生物難學(xué)，其重要緣由之一就是他們頭腦中的生物知識不能構(gòu)成有序的構(gòu)造，不擅長找出各個概念間的關(guān)系，處置問題時就難以“發(fā)明性地運(yùn)用。假設(shè)教師能把概念圖用于教學(xué)設(shè)計，并在課堂中用作教學(xué)戰(zhàn)略，而且也要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中本人去嘗試建立概念圖，他們就能勝利地把握概

13、念的意義，也能勝利地對本人的學(xué)習(xí)進(jìn)展控制。2概念構(gòu)圖法創(chuàng)設(shè)學(xué)生自動建構(gòu)的情境在實踐教學(xué)中，概念圖必需由學(xué)生自制，否那么就難以發(fā)揚(yáng)其效果，這是運(yùn)用概念構(gòu)圖于教學(xué)時最重要的原那么。由于概念圖要求重建概念關(guān)系，因此，學(xué)生無法直接抄錄課文，除倚賴書本已有信息，更應(yīng)進(jìn)展自動性認(rèn)知活動。在概念構(gòu)圖中，學(xué)生首先要尋覓并了解重要概念；然后將這些概念重新組織，并闡明適當(dāng)?shù)你暯雨P(guān)系，完成每一個有意義的命題，以表達(dá)一個完好的系統(tǒng)性的科學(xué)知識架構(gòu)。經(jīng)過該過程，學(xué)生有充分時機(jī)重新審視本人的認(rèn)知構(gòu)造，概念圖用于教學(xué)，發(fā)揚(yáng)以下重要功能：1.培育學(xué)生在繁雜的信息中，掌握對所學(xué)習(xí)的主要概念構(gòu)造的認(rèn)知才干；2.促使學(xué)生擺脫倚賴現(xiàn)

14、成的數(shù)據(jù)及機(jī)械式記憶的學(xué)習(xí)慣性；3.借這種發(fā)明性的學(xué)習(xí)戰(zhàn)略，到達(dá)自我實現(xiàn)的目的，以此提升學(xué)習(xí)興趣；4.提升概念學(xué)習(xí)的效果。3概念構(gòu)圖與小組協(xié)作學(xué)習(xí)的搭配運(yùn)用概念圖作為一種學(xué)習(xí)的戰(zhàn)略，能促進(jìn)學(xué)生思想開展、協(xié)作學(xué)習(xí)和發(fā)明性學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。對學(xué)生來說，概念圖能促使他們整合新舊知識，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，濃縮知識構(gòu)造，從而使學(xué)生從整體上把握知識。概念圖還可以作為一種元認(rèn)知戰(zhàn)略，提高學(xué)生的自學(xué)才干，思想才干和自我反思才干。學(xué)生經(jīng)過畫概念圖，可以自行判別在學(xué)習(xí)過程中不同時期所畫出的概念圖，從而看出本人認(rèn)知上的改動，同時他們在畫概念圖的過程中領(lǐng)會、察看知識間的關(guān)系，對本人所學(xué)過的概念加以組織及整理，而使本

15、人的知識構(gòu)造更加完好，甚至發(fā)現(xiàn)本人從來沒有留意和認(rèn)識到的各個知識間的關(guān)系，從而產(chǎn)生一些具有創(chuàng)新性的了解，到達(dá)創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)目的。如在完成單元教學(xué)之后，為了使學(xué)生可以明晰掌握相關(guān)的概念構(gòu)造，可讓學(xué)生回想所學(xué)習(xí)的根本知識和它們的關(guān)系，建構(gòu)概念圖。在以后的學(xué)習(xí)過程中，當(dāng)他們有新的想法，可以再進(jìn)展改良、完善。這種方式可以促使學(xué)生積極動手和動腦思索，使他們可以從整體上掌握根本知識構(gòu)造和各個知識間的關(guān)系，在頭腦中構(gòu)成明晰的概念網(wǎng)絡(luò)。同時，將概念圖引入小組協(xié)作學(xué)習(xí)中，讓多個學(xué)生利用概念圖對問題進(jìn)展研討和討論。由于小組成員對概念有著不同的了解，經(jīng)過共建概念圖，來進(jìn)展協(xié)商，培育了批判性思想技藝，使各自的認(rèn)識得到完

16、善與擴(kuò)展。概念圖協(xié)助 人們作為一個群體更有效地思索，但又不失他們的個性。4概念圖作為構(gòu)成性評價的有效工具教學(xué)評價不斷是學(xué)者專家研討的中心內(nèi)容之一，傳統(tǒng)的以分?jǐn)?shù)為規(guī)范的總結(jié)性評價有著天然的弊端，作為補(bǔ)充方式，構(gòu)成性評價越來越遭到教師們的注重了。很多實際探求闡明概念圖可以作為構(gòu)成性評價的有效工具。例如：教師經(jīng)過察看學(xué)生設(shè)計概念圖的構(gòu)圖過程，了解其學(xué)習(xí)進(jìn)展和內(nèi)心思想活動的情況，以便給出及時診斷，改良教學(xué)。由于概念圖包含著詳細(xì)化的概念和命題，所以對于協(xié)助 教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤或不準(zhǔn)確概念包括銜接詞語的不當(dāng)或錯誤、關(guān)鍵概念的缺失等是非常有效的。概念圖也可用于書面考試中，與傳統(tǒng)的試題測試相比的優(yōu)點在于概念圖

17、為教師和學(xué)生提供的考試結(jié)果，曾經(jīng)不僅僅是一個籠統(tǒng)的分?jǐn)?shù)，而是學(xué)生頭腦中關(guān)于知識構(gòu)造的圖示再現(xiàn)。教師和學(xué)生可以明晰地了解學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，從而有效地協(xié)助 學(xué)生認(rèn)識自我。對概念圖的評分可以包括幾個方面：分支情況、從普通到詳細(xì)的原那么、等級、專業(yè)術(shù)語、銜接詞語、橫向聯(lián)絡(luò)等。五、運(yùn)用展望經(jīng)過運(yùn)用概念圖進(jìn)展教學(xué)可以極大地提高學(xué)生的了解才干和記憶才干，它對于邏輯思想和發(fā)明性思想都有宏大協(xié)助 ！經(jīng)過運(yùn)用概念圖，學(xué)生不再被動地去設(shè)法記下教師的每句話和閱讀一串長長的句子，而是積極地對關(guān)鍵字進(jìn)展加工、分析和整理，并和教師積極地對話，另外，它還非常有利于開發(fā)學(xué)生的空間智能。所以我們以為將概念圖引入教學(xué)，是為教學(xué)改革注入了新的活力。另外這一在西方中小學(xué)科學(xué)教育中廣泛采用的戰(zhàn)略，必需結(jié)合我國學(xué)生的實踐和新課程背景下的化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀，加以研討、探求。參考文獻(xiàn)：Novak