例析概念圖在高中生物教學中的應用

何曉　范曾麗

摘 要 闡述通過概念圖進行概念教學，以知識網絡的形式為學生呈現高中生物學科核心概念，展現概念與概念之間的相互關聯與區別，力圖激發學生學習興趣，提升學習效率，提高生物科學素養，促進探究式學習。以“物種-種群-群落”為例，介紹采用概念圖教學策略幫助學生形成重要概念的具體方法。

關鍵詞 高中生物 概念圖 概念教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

“提高生物科學素養”和“倡導探究性學習”是高中生物新課改的重要課程理念，前者要求學生能夠理解和應用生物科學領域中核心的基礎內容；后者則力圖改變學生的學習方式，引導學生主動參與探究過程，培養學生的批判性思維。《普通高等學校招生全國統一考試大綱（理科）》明確提出，對于知識的理解包括以下3個層次：

（1） 能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構；

（2） 能使用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容；

（3） 能運用所學的知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論。概念圖最初由Novak和Gowin提出。

概念圖最初作為一種評估工具，后來隨著概念圖的逐步發展，其運用也日益廣泛，主要作為教師的教學工具和策略，學生的學習工具和策略，課程研究和編制的工具等。目前，國內外關于概念圖的研究已經比較成熟和普遍，而由于概念圖未被列入測試內容，導致很多教師與學生并未足夠重視概念圖。基于概念圖的特征及其對教與學的益處，如今，我國高中生物課堂中逐步重視運用概念圖進行教學，主要體現在教材中幾乎每一章結束后的“自我檢測”中都有關于“概念圖”的習題。

1 概念圖與概念圖策略

1.1 概念圖

概念圖是組織和表征知識的工具，包括眾多的概念以及概念與命題之間的關系，每兩個概念之間的關系通過連接線和連接線上的詞表示，從而把基本概念按一定的順序聯系起來的空間網絡結構圖。概念圖有以下基本特征：（1） 概念或命題通常按分層的形式變現，核心概念或是含義最廣的概念處于頂端，更多的明細的概念依次排列在下方。（2） 概念圖包含交叉連接，反映概念間的聯系，包括縱向聯系和橫向聯系。（3） 概念圖中也包含許多事例，有助于對概念的解釋。（4） 針對同一知識領域，依據于個人對概念及相關概念的理解和把握，不同的人可能會畫出不同的概念圖。

1.2 概念圖策略

概念圖策略是指教師以概念圖為教學手段引導學生學習，從而達到教學目標的一種教學方法。目前傳統的教學模式傾向于“填鴨式”教學，教師負責把知識傳輸給學生，學生則對知識進行機械記憶，該種策略過分強調了教師的主導作用，而忽視了學生的主體性。概念圖策略教學為學生提供一個基本的知識框架體系，隨著學習程度的加深，由學生自行完善，最后內化為適合自己的知識體系。此種策略有助于激發學生學習動機，倡導有意義學習，增加學生自我效能感。

2 概念圖在“物種—種群—群落”教學片段中的應用

2.1 概念圖教學的必要性

高中生物教材包含眾多生物學概念，且概念與其相關概念在教材編排上并不總是相互臨近。概念圖通過知識節點與節點之間用關聯詞相互聯系，巧妙地打破編排和學習時間上的障礙。概念圖以知識網絡的形式為學生呈現生物學核心概念及其關聯性，有助于學生對知識的整體把握，了解知識點之間的內部聯系，相較于傳統的對知識的零散學習和死記硬背，概念圖學習更有利于提高學生的學習效率和學習興趣，減輕學生對于生物學習的負擔。

“物種、種群、群落”都是“生態系統”的相關內容，3個概念相互聯系，相互引導。3個概念在人教版高中生物教材的編排上處于不同的章節，其中“物種”和“種群”位于必修2的第七章，“群落”則位于必修3的第四章。在知識層面，3個知識點相輔相承，相互關聯；在學習時間上，卻又相隔較遠。所以，為了給學生提供一個完整的關于物種的知識框架，本節內容適合采用概念圖教學策略進行教學。

2.2 概念圖的繪制

① 教師閱讀課程標準中的內容標準，明確所需達到的教學目標，包括知識目標、能力目標以及情感態度價值觀目標。研讀教材，分析教材，列出本節課涉及到的新概念及學生的相關概念。在“生態系統”主題中列出的概念主要包括：群落、一定區域、同一時間、垂直結構、水平結構、種群、種間關系、捕食、競爭、寄生、互利共生、物種、自然狀態下、相互交配、可育后代等重要概念。

② 按照概念的概括性，對概念的上下位進行排序。在本主題中，概念由下位概念到上位概念之間有如下的邏輯關系：在自然狀態下，能相互交配并產生可育后代的一群生物叫做物種。在一定區域的同種生物的全部個體叫做種群。種群間的關系包括捕食、競爭、寄生、互利共生。種群數量的調查方法有樣方法和標志重捕法，數量增長模型有“J”型曲線和“S”型曲線。同一時間內聚集在一定區域中的各種生物種群的集合叫做群落。

③ 找出概念間的所有聯系，用箭頭和連接詞將概念連接形成命題。

④ 用精煉的陳述句描述主題的重要概念（圖1）。

2.3 概念圖教學過程

教師基于繪制的概念圖，圍繞重要概念進行教學設計。教師采用概念圖的方式梳理了教學內容和重要概念后，教學設計應圍繞重要概念展開。例如，在進行“物種的概念”教學活動時，首先提出物種是一群能夠相互交配的生物。教師運用圖片和視頻展示六羽蜂鳥，向學生說明僅憑外部形態判斷物種并不準確。再向學生提供生活實例，例如馬與驢交配產生騾，但騾不可育，所以馬與驢并不屬于同一物種。最后向學生展示老虎和獅子在人工影響下，產生的獅虎獸，其中個別可育，但獅子和老虎并不是同一物種，以此推論出前提條件是“在自然狀態下”。藉此，學生就能夠得出完整概念：物種是在自然狀態下，能夠相互交配并產生可育后代的一群生物。值得注意的是物種并不局限于一定的區域。種群是生活在一定區域的同種生物的全部個體。如圖2中區域一中全部X個體就屬于一個生物種群；在同一時間內，區域一中各種生物種群聚集在一起組成一個生物群落。

3 總結

在學習完一個新的生物學概念后，教師可引導學生繪制概念圖鞏固新知，教師還可從其中來分析學生的學習情況。在引導學生繪制概念圖時，教師可設計如下的指導步驟，以構建“生態系統”的概念圖為例：

① 概念羅列。將你學習到的“生態系統”中的所有概念列出來，此時不用考慮概念是否重要，也不用考慮它們之間的相互關系，只是盡可能多地列出所知道的概念。

② 區分概念的層級關系。核心概念位于最上端，下層是與之相關的幾個概念，依此類推，有層次地對概念進行排列。

③ 建立聯系。將概念或術語用方框或者圓圈圈起來，用箭頭與箭頭上的連接詞建立2個概念之間的聯系，使兩個概念和連接詞能表達一個完整的觀點，箭頭可以交錯。

④ 提煉重要概念。用最簡潔明了的陳述句描述“生態系統”中最核心的概念。

教師應根據學生的繪制情況，就概念圖的科學性和完整性、層級關系及概念之間的聯系和學生對于重要概念的形成進行相關分析。分析后，在課堂中對學生繪制的概念圖進行反饋、評價，進一步引導學生形成重要概念。在完成章節或模塊教學后，教師引導學生繪制相關知識的概念圖。學生通過繪制不同層次的概念圖，不斷地對概念進行擴展和歸納，完善了知識體系，逐步形成完整的高中生物知識網絡。

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