一、概念圖及其理論基礎
概念圖是組織和表征知識的工具,它包括眾多的概念,以及概念或命題之間的關系。大多數(shù)概念是以詞來作標簽的,少數(shù)概念是以符號作標簽,如+、%等。命題是通過兩個或兩個以上的概念及其連接詞形成的有意義的陳述。概念圖來源于美國康乃爾大學Joseph D.Novak等人的一個研究計劃,這個計劃是研究學生在12年的學校生活中,知識結構的改變情況。概念圖的開發(fā)是以奧蘇伯爾的教育心理學為基礎的。有意義學習是其中最重要觀念之一,奧蘇伯爾認為有意義學習需要三個條件,而概念圖對于滿足這些條件有獨到的優(yōu)勢:
第一、學習的材料必須概念清晰,并且以與學生先前知識有關聯(lián)的事例或語言表達出來。
第二、學生必須有相關的先前知識。
第三、學生必須選擇有意義的學習方式。
Novak等人認為,知識的建構不是別的,只不過是相關的高水平的有意義學習。概念和命題是任何領域知識的基本構造單位,Novak把概念比作知識的原子,把命題比作知識的分子。一種語言的詞與詞之間連接起來可以連成無數(shù)個詞語組合,任意的詞語組合能創(chuàng)造無數(shù)個有意義的命題,這些用來建構知識的命題是無窮無盡的。當人們創(chuàng)造或觀察新事物或現(xiàn)存事物時,具有創(chuàng)造性的人就會創(chuàng)造新知識。在新課程改革的背景下,利用概念圖組織教學也是必然趨勢之一。
示例——光合作用概念圖:

(一)概念圖的特征
1、概念圖中的概念是按分層的形式表現(xiàn)的。
2、概念圖中包含著交叉連接。
3、概念圖中包含著許許多多的具體事例,有助于澄清所給定概念的意義。
4、針對同一知識領域,不同的人繪制的概念圖可能有明顯的不同。
(二)概念圖的制作
1、步驟
(1)從一個繪制者熟悉的知識領域開始。最好選擇課文中的一個片段或一個實驗活動,或者學生試圖去解答的一個具體問題;
(2)確定在這個領域中所要用到的概念;
(3)畫出概念圖的草圖;
(4)修改草圖;
(5)尋找交叉連接。
2、繪制規(guī)范
(1)每個概念是一個專有名詞,在一個概念圖中只出現(xiàn)一次。一個概念圖通常只用來表達一個主概念。
(2)聯(lián)系詞應盡可能選用意義表達具體明確的詞。任何兩個概念和聯(lián)系詞合起來必須能表達一個完整的觀點。
(3)連接概念的直線可以交錯,但向上或向兩側聯(lián)系時須加箭頭。
(4)概念名詞要用方框或圓圈圈起來,而聯(lián)系詞則不用。
二、概念圖在教學中的應用
1、作為教的工具,主要是用于組織課程內(nèi)容。
生物課堂教學設計中運用概念圖,能將原來顯現(xiàn)在教師頭腦中的教學內(nèi)容、教學理論和教學經(jīng)驗以可視化的形式表現(xiàn)出來,相當于在虛擬的環(huán)境中完成了一次教學過程,教師能更有效地組織教學內(nèi)容。課堂教學中,教師通過概念圖把知識整合過程清晰地呈現(xiàn)出來,能改變學生的認知方式,使學生看到概念間的關系。學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)系和區(qū)別,學生通過概念圖記憶的知識也必然比簡單機械記憶更好,他們將更善于解決問題。許多學生在學習過程中往往能夠理解某個概念的含義,但是面對真實問題就不知道如何運用自己所學知識,感到生物難學,其重要原因之一就是他們頭腦中的生物知識不能形成有序的結構,不善于找出各個概念間的關系,處理問題時就難以“創(chuàng)造性”地運用。如果教師能把概念圖用于教學設計,并在課堂中用作教學策略,而且也要求學生在學習過程中自己去嘗試建立概念圖,他們就能成功地把握概念的意義,也能成功地對自己的學習進行控制。
2、作為學的工具,學生用概念圖作課堂筆記或者整理筆記和學習過的內(nèi)容
在實際教學中,概念圖必須由學生自制,否則就難以發(fā)揮其功效,這是運用概念構圖于教學時最重要的原則。由于概念圖要求重建概念關系,因此,學生無法直接抄錄課文,除依賴書本已有信息,更應進行主動性認知活動。在概念構圖中,學生首先要尋找并理解重要概念;然后將這些概念重新組織,并說明適當?shù)倪B接關系,完成每一個有意義的命題,以表達一個完整的系統(tǒng)性的科學知識架構。通過該過程,學生有充分機會重新審視自己的認知結構,概念圖用于教學,發(fā)揮以下重要功能:
(1)培養(yǎng)學生在繁雜的信息中,掌握對所學習的主要概念結構的認知能力;
(2)促使學生擺脫依賴現(xiàn)成的數(shù)據(jù)及機械式記憶的學習慣性;
(3)借這種創(chuàng)造性的學習策略,達到自我實現(xiàn)的目的,以此提升學習興趣;
(4)提升概念學習的成效。
3、作為評價工具,一方面可以評測學生的學習效果,另一方面可以為教師或學生自己提供反饋信息。
教學評價一直是學者專家研究的核心內(nèi)容之一,傳統(tǒng)的以分數(shù)為標準的總結性評價有著天然的弊端,作為補充形式,形成性評價越來越受到教師們的重視了。很多實踐探索表明概念圖能夠作為形成性評價的有效工具。例如:教師通過觀察學生設計概念圖的構圖過程,了解其學習進展和內(nèi)心思維活動的情況,以便給出及時診斷,改進教學。因為概念圖包含著具體化的概念和命題,所以對于幫助教師發(fā)現(xiàn)學生的錯誤或不準確概念(包括連接詞語的不當或錯誤、關鍵概念的缺失等)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)點在于概念圖為教師和學生提供的考試結果,已經(jīng)不僅僅是一個抽象的分數(shù),而是學生頭腦中關于知識結構的圖示再現(xiàn)。教師和學生可以清晰地了解學生學習的狀況,從而有效地幫助學生認識自我。對概念圖的評分可以包括幾個方面:分支情況、從一般到具體的原則、等級、專業(yè)術語、連接詞語、橫向聯(lián)系等。
三、運用概念圖策略的教學建議
1、學生預習課文,找出新概念。
2、教師以概念圖策略組織教學材料和課堂教學,重點分析新舊概念間的各種關系。
3、學生聯(lián)想并寫下聯(lián)想到的概念,分析概念間的關系。
4、構建某一命題的概念圖:
(1)學生把概念寫在一張張小紙片上。
(2)根據(jù)紙片上概念間的關系確定各紙片擺放的位置;
(3)將步驟(2)中概念間的位置關系復制到一張紙上;
(4)用線段或箭頭連接各概念,并填上聯(lián)系詞。
總之,概念圖作為一種成熟的教與學工具或策略,國外廣泛推廣說明其具有強大的生命力和實效。概念圖教學過程是復雜的,但對問題解決卻是簡單的。概念圖作為學習工具、交流工具、協(xié)作學習工具,使學生知識結構化,有利于知識的遷移,某些能力得到發(fā)展。高中生物新課程標準強調(diào)培養(yǎng)學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力,概念圖與新課程改革是相通的。現(xiàn)在生物高考中,學生簡答題答案中概念運用不恰當普遍存在,運用概念圖教學改造現(xiàn)行高中生物教學不枉為一個好的教學策略。