例析概念图在高中生物学案设计中的应用4

1、例析概念图在高中生物学案设计中的应用4 厦门一中 崔小亮【摘要】概念图作为一种组织和表征知识的工具，在学案设计中可很好地组织和呈现教学内容、激发思维灵感、促进学习者有意义学习。本文结合教学实践，以实例的形式总结了概念图在高中生物学案设计中的具体应用策略：作为先行组织者、概括教学流程、作为实验探究的思维导图、引领研读教材、建构知识体系等。【关键词】概念图 学案设计 有意义学习 自主学习 学案是课堂上指导及有效引导学生进行有意义学习的重要操作材料和培养学生自主学习能力的重要工具，学案设计是学案式教学改革中教学设计的核心环节。概念图是一种组织和表征知识的工具，具有简洁、直观、系统性强的特点，利用概念

2、图进行学案设计能很好地组织和呈现教学内容、感知和理解概念在知识体系中的位置和意义、促使学习者进行有意义学习。下面笔者结合教学实践中的具体实例探讨概念图在高中生物学案设计中的应用策略：一、利用概念图作为先行组织者，巧妙做好知识铺垫，奠定新知基石美国教育心理学家奥苏贝尔20世纪60年代初提出，先行组织者是先于学习材料呈现之前呈现的一个抽象概括水平较高的引导性材料，可以是一个概念、一条定律或一般概括性说明文字，它是新知识与旧知识发生联系的桥梁。先行组织者与学习者认知结构中已有的观念相联系，提供一个能将新旧知识联系起来的一般观念，为学习新观念提供一个“观念固定点”，使新知识顺利地纳入到已有的认知结构中

3、去，从而促进有意义学习的发生和保持。奥苏伯尔在其所著教育心理学：认知取向一书的扉页上写到：“如果要我用一句话说明教育心理学的要义，我认为影响学生学习的首要因素，是他的先备知识。研究并了解学生学习新知识之前具有的先备知识，配合之以设计教学，从而产生有效的学习，就是教育心理学的任务。”在学案设计中利用概念图作为先行组织者，有助于学生在课堂教学之前识别出众多具体概念中较大的概括性概念，并帮助他们把学习任务排序，精细清晰地建构概念框架。例如，高中生物必修1细胞的结构与功能这部分内容，细胞的显微结构学生初中已经系统学过，本部分主要是在原有基础上对细胞的亚显微结构及其功能做深入学习，在概念的概括性和包容性

4、上已有知识细胞的显微结构与新知识细胞的亚显微结构相同，细胞的亚显微结构概念组是原有知识基础上的派生。基于这样的知识特点，设计学案时，笔者编制了细胞的显微结构概念图（图1）作为陈述性先行组织者，将其作为新知识学习的有效“固定点”。对照此概念图学习本部分内容，学生可从整体上准确把握本章的知识结构及各部分内容之间的相互关系，且能用细胞显微结构的知识去同化高中教材中细胞亚显微结构的知识。新知识学习的过程成了学生积极主动地从自己已有知识结构中提取与新知识最有联系的旧知识并加以“固定”的动态过程，原有的认知结构不断扩充分化，学起来非常省力。在本部分知识学习完成后，再由学生对图1进行补充，或重新构建亚显微结

5、构概念图进行比较复习，更有利于新知识的掌握。图1 细胞的显微结构概念图二、将概念图留白设计，引领学生研读教材，参与知识的发现过程学生的学习过程不应是被动接受知识，而应参与知识的探索与发现过程。教材中的语言系统性、科学性都较强。教师在学案设计时应认真挖掘教材资源，为学生创造情境，让学生有目标、有方向、有成效地学习。概念图的留白设计能将抽象内容的难度降低，也能将难点知识有逻辑性地展示在学生面前，使学生带着问题阅读教材，从中发现问题和联系，有效地调动学生学习的积极性。例如，在体液免疫的学案设计中，笔者设计了下面的空白概念图（图2），将概念图中需要填写的概念在图下方无序地罗列。授课时，学生的任务是认真

6、研读教材，小组讨论，限时完成此概念图。（1）B细胞（2）T细胞（3）吞噬细胞吞噬处理（4）浆细胞（5）抗体（6）记忆B细胞（7）与抗原结合成细胞集团或沉淀（8）吞噬细胞吞噬消化（9）抗原图2 体液免疫概念图自主学习后小组交流，笔者随机抽取学生用生物学专业术语描述体液免疫的过程。这样，既能有效调动学生思维积极性，又训练了学生的语言表达能力。虽然体液免疫的过程抽象、复杂，但通过概念图的留白设计，引领学生细读教材，深入思考，对此过程豁然开朗。三、指导学生自主构建概念图，经历头脑风暴，促进知识内化在对概念图有一定的了解后，在学案设计中可以尝试让学生自主绘制概念图。每一次绘制概念图的过程就好比经历了一次

7、头脑风暴、思维体操。当学生把自己的想法顺利地写下来时，想法会变得更加清晰，头脑也会接受新想法。这些新的想法可能与已经写下来的想法有联系，而且会引发新的念头。编制概念图能促使学生整合新旧知识，建构知识网络，浓缩知识结构，重建知识体系，可以使学生原来模糊的概念清晰化、零散的知识系统化、机械的记忆理解化、灵活化。让学生自主建构概念图，会促其自发产生一种成就动机和进取心，能够促进学生在创建过程中进行自我评价、认识自身的不足，通过学生展示、师生评价、修改、完善等环节促进学生进行有意义的学习，最终完满地完成学习任务。例如，在学习减数分裂与有丝分裂过程中，涉及不少容易混淆的基本概念，如染色质、染色体、染色单

8、体、同源染色体、四分体等，学生经常弄错。笔者在学案设计时将这些概念一一列出，要求学生在此基础上用线段或箭头连接各概念，逐一分析线段两端概念间的关系，并用适当的词标注于线段或箭头上，形成相关概念图（图3）。学生在自己画概念图时就经历了一次对自己原有知识进行内省、分析、重新评价和组织的过程，变被动学习为主动学习，并从中掌握学习方法。图3 染色体概念图四、利用概念图概括教学流程，明晰概念间逻辑关系，建构学习体系学案设计中运用概念图，能将原来显现在教师头脑中的教学内容、教学理论和教学经验以可视化的形式表现出来，可以理清内容的教学顺序以及各个环节之间的逻辑关系，相当于在虚拟的环境中完成了一次教学过程，教

9、师能更有效地组织教学内容。同时，呈现出来的概念图将知识整合的具体过程清晰呈现，学生看到了学习的具体流程，能构建出本节课的学习体系。例如，在设计植物生长素的发现一节的学案时，笔者设计了如下概念图（图4），从图中可以看出：科学发现史是贯穿课堂教与学的主线，构成了整节课的框架，而每一个实验的过程及其结论则是本节课教学的副线，使每一个实验都有了活动的空间。概念图在此处起到了引导学习进程的作用。通过此概念图引导学生从达尔文实验进入学习过程，以问题串引发学生思考：达尔文实验研究的基本步骤如何？得出了什么结论？针对此结论达尔文作出了什么推断？针对达尔文的推断，詹森提出了什么问题？学生在完成了学习任务的同时也

10、完整地感知了本节课的学习体系、认同了科学探究的核心思想。 图4 生长素的发现概念图五、利用概念图作为实验探究的思维导图，激发思维灵感，提高思维品质生物学是一门以实验为基础的自然科学，生物科学的形成和发展都离不开实验。通过实验探究生物的规律，是学习生物学的重要途径，而高中学生虽对实验的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。概念图作为一种认知工具，可以引导和支持学习者的思维活动，在学案设计中引入概念图作为实验探究的思维导图，可激发思维灵感、记录思维过程、呈现思维结果，从而大大地提高思维品质。例如，在探究酵母菌的呼吸方式实验学案中，我引入了如下的概念图（图

11、5）。教学中正式开始探究实验操作前，我引导学生围绕概念图中的课题要素进行讨论，明晰实验原理、实验材料、自变量干扰因素的排除，因变量的检测方法、无关变量的控制等等，在此基础上设计出实验步骤并实施实验。通过此概念图的使用，我在实验课堂上更轻松了，这一方面得益于学生使用概念图后探究的能力明显提高，另一方面得益于概念图能让教师直接把握学生设计中的问题症结所在，使得指导更有针对性，也更为有效。图5 探究的要素概念图六、精选概念图习题作为反馈练习，考查学生对知识的理解程度，评估教学效果学案设计中一个必不可少的内容就是反馈习题的选择问题，精选与概念图相关的生物学试题作为反馈练习，可考查学生对知识间有机联系的

12、理解程度，对概念意义理解的清晰性和广阔性，对所给信息的提取、分析能力和对所学知识的应用能力。概念图习题的呈现形式可多种多样，如给出不完整的概念图让学生填空、给出一组概念要求学生用概念图将概念与概念之间建立连接、给出核心概念由学生自主建构等。 图6笔者在学案设计时，还曾尝试给出概念图，由学生自主设计习题，收效显著。例如，在学习完光合作用与细胞呼吸后，笔者在学案中呈现了如图6的概念图，要求学生自己设计问题，学生兴趣盎然。经过讨论，设计了以下问题：ae分别表示什么含义？发生于什么场所？具体的物质变化和能量变化是什么？需要什么条件？在该过程中，学生实际已经完成了这两大知识的记忆、理解、整合和知识体系的建构，弄清楚了光合作用与呼吸作用之间在物质和能量上的区别和联系，对于光合作用与呼吸作用这两大知识重点和难点完成了突破。【主要参考文献】1裴新宁 概念图及其在理科教学中的应用期刊论文-全球教育展望 2001(