概念圖在高中生物難點教學中的應用

姚嬌

【摘 要】本文以《有氧呼吸的過程》為例，論述運用概念圖把抽象難懂的內容具體化，較好地突破教學難點的方法，把高中生物概念多、知識點零散，且個別概念難記憶、易混淆的問題解決在概念圖中，建立概念間的相互聯系，形成系統的知識體系，以便學生更好地理解、記憶和掌握。

【關鍵詞】高中生物? 有氧呼吸過程? 難點教學? 概念圖

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）09B-0104-03

概念圖（concept map）最早是在 20 世紀 60 年代由美國康奈爾大學諾瓦克（Joseph D.Nocok）教授等人提出。概念圖作為一種工具，可以以圖示的方式來組織和代表知識，通常用節點代表概念、用連線表示概念間的關系。高中生物涉及的概念較多、知識點零散，且個別概念難記憶、易混淆。針對這些難題，可以嘗試把概念圖作為教學工具結合到課堂中，幫助學生整理和歸納概念之間的聯系，形成系統的概念知識框架，以便記憶和理解。本文以《有氧呼吸的過程》為例，分析概念圖在高中生物難點教學中的應用。

一、概念圖的制作

概念圖的制作并不復雜，也沒有嚴格的固定模式。簡單而言，就是把一個知識區域內的概念整理出來，再用方框、圖線等把概念之間的聯系具體化、細節化。制作一個好的概念圖，一般可以通過以下方法進行。

（一）繪制概念圖的基本步驟。概念圖的繪制步驟一般包括：（1）選取一個熟悉的知識領域;（2）確定關鍵概念和概念等級;（3）初步擬定概念圖縱向分層和橫向分支;（4）將概念之間進行連接，并在連線上用連接詞標明兩者之間的關系;（5）在以后的學習中不斷修改和完善。

（二）《有氧呼吸的過程》案例分析。《有氧呼吸的過程》是高中生物人教版必修 1 第五章第 3 節《ATP 的主要來源—— 細胞呼吸》的一個重要內容，是本節教學重難點也是高考熱點。

《有氧呼吸的過程》分為三個階段，每個階段的反應物、產物和場所各不相同，但又有著緊密的聯系。傳統的教學是以板書或課件的方式把每個階段的反應式和場所呈現，再讓學生抄寫在課本上自行記憶。學生找不到記憶的方法和技巧，覺得復雜難懂。有的雖然通過死記硬背能記下了，但在考試中也不會用。為了能把看起來如此復雜難懂的內容梳理得清晰明了，減輕學生的記憶難度，筆者利用概念圖對此內容進行分析和梳理。

1.《有氧呼吸的過程》概念圖的框架設計。在構建概念圖之前，筆者先讓學生回憶已學內容《探究酵母菌細胞呼吸的方式》，引導學生回憶酵母菌呼吸的反應物、產物并寫出總反應式。借助課本 93～94 頁的內容，讓學生自行閱讀并總結出每個階段的反應物、產物及場所。教師在學生初步了解基本概念和過程的基礎上引導學生構建概念圖。

此概念圖構建的框架主要是按照諾瓦克和高文繪制的普通層級概念圖（1984）來建構的，如圖 1 所示。

2.歸類概念，概念圖的設計思路。有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式，這一過程需要氧氣參與，它是把糖類等有機物徹底氧化分解形成二氧化碳氣體和水，并放出大量能量的過程。該過程分為 3 個階段，涉及能量變化和物質變化。

根據對內容的梳理，首先歸類出涉及的生物學概念：有氧呼吸、氧氣、線粒體、細胞質基質、葡萄糖、丙酮酸、水、二氧化碳、能量和[H]等。以這些概念為主，結合學生已有的知識構建概念圖。其中所列出的概念的抽象程度是不一樣的，而且彼此間還存在復雜的聯系。構建出的概念圖如圖 2 所示（見下頁）。

二、有氧呼吸的過程概念圖的分析

（一）利于學生突破學習重難點，充分理解細胞呼吸的本質。本節課的標題是《ATP 的主要來源—— 細胞呼吸》，學生可以根據構建的概念圖回歸標題，明白細胞呼吸的本質是“分解糖類等有機物，釋放能量形成 ATP，供生命活動需要”。而有氧呼吸作為細胞呼吸主要形式的原因是因為其在第三階段形成水的同時有大量的能量釋放。

（二）引導學生將零散的知識系統化、將抽象的概念清晰化。概念圖直觀地將有氧呼吸三個階段的物質轉化和能量轉化體現出來，以圖的形式把復雜抽象的過程具體化，學生能系統地把三個階段的反應物、產物、場所和能量等方面進行對比和聯系記憶，形成比較完善的知識體系，在生成概念圖的同時也對內容進行更深刻的理解。

（三）發散思維，鍛煉知識的遷移能力和解題能力。在構建概念圖之前，要求學生具備從寬泛知識區域中提取知識、獲取概念、聯系概念的能力。培養學生提取信息、自主歸納的能力，對在今后的做題和學習新課中有極大的幫助。學生可以利用現有的信息提取到有利于解題的重要概念，在此基礎上，有利于下節新課《光合作用》采取概念圖的方式去理解和對比，并與細胞呼吸建立起聯系，如細胞呼吸的產物二氧化碳可作為光合作用的原料，反之光合作用的產物氧氣也可以為有氧呼吸提供原料等。

三、利用概念圖的教學策略

（一）引導和鼓勵學生克服心理障礙，培養學生繪圖的自信和習慣。在概念圖教學中，教師應常在課堂中鼓勵學生大膽繪制概念圖，使每個學生都有能力參與探索。學生受傳統教學模式的影響，對自主提取信息和完成繪圖難免會有畏懼心理，教師在引導的過程中要營造輕松的氛圍，使學生覺得構建概念圖其實并沒有想象中那么難，并對學生繪制的概念圖進行及時評價，并更多地給予鼓勵，讓學生在學習中收獲自信，突破心理障礙，最終學會運用概念圖突破學習重難點。

例如，學生學習真核細胞、原核細胞以及病毒這些概念時，有時會把握不準，如果在課堂中引入概念圖（如圖 3 所示），讓他們歸類畫出概念圖來記憶，那么就會發現構建概念圖能較好地幫助他們記憶和理解，發現概念圖的價值。

（二）結合學情和課堂實況，適當運用概念圖教學。具體如下：

1.概念圖教學有利于引導學生整合、梳理教材，確定教學重難點，實現“用教材教”。例如，細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸，學生學習了有氧呼吸的內容之后，并且構建有氧呼吸概念圖之后，就可以在此基礎上，將無氧呼吸的內容補充上去，通過概念圖將兩種呼吸方式聯系起來，這樣它們的相同點和區別便一目了然。利用概念圖可以較好地把教材的內容重新整合和梳理，使學生對重難點的把握有了方向，學習思路更清晰，學習更有條理，可將記憶內容“化繁為簡”。也就是說，學生在構建概念圖的過程中能較好地熟悉課本、回歸教材。

2.概念圖教學在課堂教學中能承上啟下作用，有利于師生對知識的歸納評價。例如，真核細胞的三大分裂，分裂方式分別為有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。有絲分裂和無絲分裂是必修 1 的內容，減數分裂是必修 2 的內容。在學習時間上間隔較久，如果學生對有絲分裂和無絲分裂記憶還比較模糊，那么學習減數分裂就很容易出現理解混淆、記憶困難的現象。如果在學生學習減數分裂之前，把有絲分裂和無絲分裂的概念圖調出，或者通過概念圖填空回憶，做一個簡單的回顧，然后再引入減數分裂，那么學生學習起來就不那么困難，也能較容易地理解和記憶減數分裂。這種方法對于新舊內容的記憶來說，更加扎實有效。利用概念圖還可以在課中巧妙地對這三大分裂方式進行歸納評價，以便學生更好地把握它們之間的關系和它們的核心內容。

3.在復習課中應用概念圖教學，利于對知識的梳理、拓展及遷移。概念圖對知識整合的優勢還可以體現在復習課中。若將曾經建立好的概念圖作為復習導向，復習效率會提高。因為在構建概念圖的過程中學生已經進行了思考、整理、提煉和加工，相比純記憶文字，復習效果會更好，記憶也更深刻。教師在復習課中，利用概念圖作為發散點，可以對內容進行拓展和遷移，更好地掌握知識。

4.概念圖教學法只是教學中的一種方法，應根據教學內容合理采用。概念圖教學方法在一定程度上提高了教學效率和學習效果，它對學生思維能力和提取信息的能力有一定的要求。若盲目使用，會對學生造成一定程度的心理壓力和思維障礙，會增加教學難度和時長，給課堂效果大打折扣。概念圖是知識的高度濃縮，如果有些知識點課本講得并不是很詳細，那么就要用其他教學方式來進行擴展講解。因此，在課堂上要結合學情和課堂實際情況合理地運用概念圖教學，例如，在章節小結、比較復雜的概念教學可以適當地運用概念圖教學。

概念圖作為一種成熟的教學工具，具有較強的生命力和較大的實效。概念圖對于剛接觸的教師和學生來說，都是一個不小的挑戰，但其作為課堂教學工具、學生學習交流工具，對培養教師組織課堂能力，培養學生獲取信息、解決問題和整合知識的能力有很大的幫助。高中生物新課程標準強調培養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，重在培養創新精神和實踐能力，概念圖與新課程改革是相通的?，F今高考對學生獲取概念的能力及圍繞核心概念進行的思維發散能力要求越來越高，而概念圖教學在一定程度上培養了學生的這些能力，因此它不失為一個好的教學策略。

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