概念圖在中學生物翻轉課堂中的運用初探

王琳　吳成本

摘 要：在翻轉課堂中，概念圖既可以作為教學資源的組織工具，也可以作為課堂活動的組織工具。它能明顯地提升課堂教學效果，幫助學生自主地建構系統知識架構。

關鍵詞：概念圖；翻轉課堂；自主學習；中學生物

概念圖是美國康奈爾大學教授Joseph D. Novak等人，根據奧蘇貝爾的有意義學習理論于1970年提出。概念圖是用層級圖形的方式，來表達某一主題的相關概念，并讓各概念之間建立有意義的連接，呈現畫圖者的思維及知識組織過程的一種教學工具[ 1 ]。

“翻轉課堂”則是英語“Flipped Classroom”翻譯過來的從美國開始流行的一種較新的教學模式。這種課堂顛覆了傳統課堂，把知識的傳授過程放在課外進行，而在課堂內只進行知識內化[ 2 ]。同時這種課堂轉換了師生間的角色，要求學生具有更強的自主學習能力和組織概括能力。而概念圖是一種用圖示的方法，來呈現畫圖者的思維及知識組織過程的一種教學工具，將其運用于翻轉課堂中，則能有效地促進課堂內知識的內化。為此，概念圖在中學生物翻轉課堂中的運用得到了很大的重視和加強，究其原因，主要有以下幾點理由。

1 概念圖在翻轉課堂教學中具有非常重要作用

1.1 概念圖是教師教學資源的組織工具

教師在翻轉課堂中主要起著指導作用，因為有著豐富的教學經驗，有著科學、完整的知識體系，因此制作出來的概念圖會更加全面、系統，更有利于學生的自主學習。故在翻轉課堂的課前階段，教師可以運用概念圖把存在頭腦中的教學理念、教學內容、教學思維等通過可視化的過程來體現，形成教學設計、學習指南、微課視頻及練習等，讓這些零散的資源與相關教材建立聯系，從而起到有效組織教學資源的作用。運用概念圖組織起來的教學資源，能讓教師在頭腦中形成一個框架，按照框架中的各環節，在課堂中有序地組織教學，也能讓學生有目的、有序地進行自主學習。

在翻轉課堂前，學生可以根據教師提供的資源，如：學習指南、微課視頻及練習等，進行宏觀意義上的學習，然后利用概念圖，將頭腦中已儲備的知識與通過教師提供的資源，教材中獲取的知識進行整合，建立各零散知識之間的聯系，初步建構知識框架。通過這一過程，學生可以反思自己知識的掌握程度，進而有針對性的開展下一步學習。

1.2 概念圖是課堂活動組織工具

通過學生在課前的自主學習，學生已通過概念圖把儲存在大腦中的知識按照自己的理解畫下了概念圖，雖然通過自學教材和觀看視頻得到了一些更正，但還不夠完善。因此教師可挑選幾幅有代表性的作品進行展示，讓學生通過小組合作進行分析、討論，修正與完善自己的概念圖，最后進行成果展示。教師則可以應用概念圖對學生的成果進行梳理與總結，并及時進行評價。

在一節課學習完后，可引導學生根據課堂所學內容，以概念圖形式進行小結，以便了解自己哪些知識掌握了，哪些知識沒有掌握，從而有針對性的復習，提高學習的效率。

2 概念圖在翻轉課堂教學中能明顯提升課堂教學效果

下面，以人教版生物學七年級下冊第三章第二節“發生在肺內的氣體交換”為例，具體闡述概念圖幫助學生自主地建構系統的知識架構，進而明顯地提升課堂教學效果。

此案例是基于概念圖下的生物翻轉課堂，教師借助互聯網平臺，作為教學的引導者，利用概念圖在翻轉課堂前進行教學資源的組織，并設計好教學流程，同時在翻轉課堂中組織教與學的順利進行。具體流程如圖1所示。

2.1 課前自主學習運用概念圖，可以明確教學方向

課前自主學習是教學中一個非常關鍵的環節。它有利于學生事先了解相關知識點，為課堂教學做好充分準備，從而為提高課堂教學效率打下良好的基礎。如學習“發生在肺內的氣體交換”一節時，學生參照教師設計的學習任務單進行有序的自主學習。特別是在觀看視頻時，學生們可根據自身的特點進行選擇性的觀看視頻的速度、內容和次數等，進行知識的自主學習。自主學習完成后，可在信息技術支持下的平臺進行檢測練習——畫概念圖。學生可把本節所有概念找出來，并建立各概念之間的關系，最后畫出呼吸全過程的概念圖雛形，然后把這作品上傳給教師。教師通過上傳的概念圖雛形進行整理反饋發現：大多數學生畫出如圖2所示的概念圖。

這幅概念圖是片面的，這是由于大多數學生們在歸納總結“人體呼吸全過程”的重要概念時，對重要概念的內涵與外延沒有弄清楚，只是根據頭腦中存在的前概念“人體呼吸是外界與肺之間的氣體交換，是一種呼吸運動”來畫概念圖。通過這些概念圖，教師就可以明確接下來教學的重點是糾正學生存在偏差的前概念，厘清重要概念的內涵與外延，從而確立課堂教學的方向，教學的重難點。在教學中還可把這幅概念圖制作成幻燈片，作為課堂教學展示的素材，能更直觀形象的引導學生歸納出“人體呼吸全過程”的科學概念。

2.2 課中知識內化運用概念圖，能夠建構完善的知識體系

學生在預習時，已嘗試畫出了概念圖，但由于學生個體的差異、生物學知識儲備不全，所以對概念的理解是不同的。有些是表象的、感性的認識，有些是錯誤的認識，這些都可以從他們制作出來的概念圖中體現出來。借助這些學生制作的概念圖雛形，教師在上課時，可以把本節的知識點順利地引入到本堂教學中。比如，通過預習教材“發生在肺內的氣體交換”后，學生已初步制作好了“人體呼吸全過程”的概念圖雛形。筆者在課堂上挑選幾幅有代表性的學生作品，通過投影儀展示出來。展示出來后，可先引導學生認真仔細觀看，并對這些概念圖進行比較，之后再進一步引導學生，在閱讀教材的基礎上，對這些概念圖進行修改，并把修改后的概念圖放在小組內進行討論，分析出概念圖中的不足之處，以及錯誤的地方，最后提交全班討論，完成知識的第一次內化。

在討論過程中，有的同學認為這張“人體呼吸全過程”概念圖是片面的，并就此展開了激烈的討論，通過分析和歸納，最后得出這張概念圖缺少了氣體在血液循環中的運輸，以及氣體與組織細胞里的氣體交換過程。在學生討論的過程中，筆者也發現了學生對“呼吸作用”“呼吸運動”與“呼吸過程”這幾個概念易混淆。對此，講課的時候，筆者就把重點放在引導學生對這幾個易混淆概念的內涵與外延進行詳細分析，從而運用概念圖歸納出“人體呼吸全過程”的科學概念（如圖3），完成知識的第二次內化。

然后通過小組合作完善概念圖后，教師引導學生做不同類型（如變式題，拓展、延伸題等）的檢測題，進行檢測或提升能力的訓練。

最后，在課堂教學結束時，師生都應及時對課堂活動進行反思。比如：教師可反省自己備課是否詳細，教學方法應用是否合理等；學生可反思自已哪些知識已掌握，哪些知識掌握不夠，為今后的學習明確了方向。

2.3 課后鞏固環節再現概念圖，強化知識的掌握運用

課后，學生在對本節知識點的復習時，可以通過獨立重繪概念圖的方式，重現自己掌握的相關知識點，并在與課堂上不斷分析比較和綜合各概念之間的異同之處和內在聯系，更能激發學生興趣，提高記憶效果及應用概念的能力[ 3 ]。如課后復習“發生在肺內的氣體交換”一節時，學生們做了一道題：對人體呼出的氣體與吸入的氣體作比較發現：人體呼出的二氧化碳含量比吸入的二氧化碳含量增多，增多的二氧化碳產生于（ ）。

A.肺泡 B.心臟 C.血液 D.組織細胞

此道題答案是選D。但有些同學選了A，認為肺是氣體交換的場所，二氧化碳增多產生于肺泡，不理解為什么會是D。這時，如果讓做錯的學生把課堂上繪制的概念圖展示出來，很快就可以找出產生二氧化碳的源頭是由于組織細胞進行了呼吸作用。在此基礎上，學生們還可以將知識面進一步輻射到呼吸系統的組成，氣體在血液里的運輸等知識。這樣，在靈活運用知識的基礎上，達到知識的鞏固和遷移。

總之，概念圖是一種把已知概念與科學概念通過關聯詞、連線、層級關系建立聯系，并在引發兩類概念的碰撞過程中，獲得新知的一種教學工具；翻轉課堂則是突顯學生的主體地位，增強學生自主學習能力的一種新式教學課堂。將概念圖應用于翻轉課堂，可以有效促進各種教學資源的有機整合，更直觀地展示教師的教學思維與教學內容，引導學生進行積極主動的協同、創造和有意義的學習，進而明顯提升課堂教學效果。

參考文獻：

[1]王大平，李新國.概念圖的理論及其在教學中的應用[J].現代教育技術，2004（6）：45-48.

[2]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[3]顏清，淺談概念圖在初中生物教學中的應用[J].福建教育學院學報，2008（3）：95-97.