新课改形势下概念图在高中生物教学上的应用研究例析.doc

新课改形势下概念图在高中生物教学上的应用研究例析内容摘要：本文主要针对在新课改形势下概念图这一教学策略在生物教学上的具体应用进行探究。主要包括在教学设计上的应用，传授新课中的应用，在自主复习中的应用，在章节复习中的应用，在教育评价中的应用，以及概念图在高考中的体现。关键词：概念图；教学设计；传授新课；复习；教育评价；应用1、关于概念图 概念图又可称为概念构图（concept mapping）或概念地图（concept maps），其最早是在20世纪60年代由美国康奈尔大学诺瓦克（Joseph D. Novak）教授等人提出。而目前关于概念图定义的表述多有不同，诺瓦克教授认为，概念图就是用来组织和表征知识的工具。国内学者祝智庭、钟志贤教授在其现代教育技术促进多元智能发展一书中更为具体的指出，概念图是指学习者对特定主题建构的知识结构的一种视觉化表征，也叫“心智/思维导图（mind map）”或“心智/思维工具（mind tool）”。 概念图的构成主要包括节点、连线和连接词。节点表示概念，用几何图形、图案等符号来表示。连接个节点的连线表示两个概念之间存在某种关系，连线可以是单向的、双向的或非方向的。连接词即连线上的文字，是节点之间关系的文字描述。概念和连线通过节点和连接词按顺序形成简单的命题。 普通高中生物课程标准要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”，较之生物教学大纲，首次增加了“尝试建立教学模型”（包括物理模型、概念模型、数学模型等）的能力要求。目前，人教版必修部分“生物1：分子与细胞”、“生物2：遗传与进化”和“生物3：稳态与环境”的每一章的自我检测都明确要求画概念图。目前，国内关于概念图的研究起步比较晚，现正由引进、介绍阶段过渡到应用研究、开发研究阶段。同时，国内对概念图的研究存在一些问题：如研究质量不高、结合我国课程改革的实证研究较少、理论研究创新少。2、概念图在教师进行教学设计中的应用整理教学思路，科学呈现知识 教师借助概念图可以系统、深入地分析教学内容，直观地把握知识点间的内在逻辑联系，确立核心概念和关键命题，这很有助于对教学内容的顺序安排和组织呈现。这一点相对于传统的教学内容分析方法，如归类分析法、层级分析法、图解分析法和信息加工分析法等，具有先天的优势。3、概念图在教师实施新课传授中的应用纠正学生认知方式，提高认知层次 认知方式（(Cognitive preference orientations）是个体对外部世界稳定的知觉形式和概念归类模式，它是对人所输入的各种信息的一种处理策略。据研究，学生在学习中优先选择的认知方式有：记忆（recall）、规则(Principles)、质疑(Questioning)、应用(Application)。一般认为，选择规则（P）进行认知的学生，比选择其他认知方式的学生，在进行有意义学习时更具优势。有人通过实验研究表明，使用画概念图的实验班学生多选择“规则（P）”为其认知方式，运用传统教学法的控制班选择“回忆（R）”为其主要认知方式。,经过比较长一段时间的教学，学生已经习惯了从概念和知识间的 “关系或联系、意义” 入手去探究新概念与学生头脑中已有概念之间的意义联系，以便使新概念能有序地、恰当地整合到学生已有的认知结构之中，并根据概念间的意义联系，重新构建新认知结构，即皮亚杰所称的知识的同化、顺化和平衡过程。由此将过去的死记硬背转变为对概念的理解和整体把握，提高了学生的认知层次。 生物学知识比较多而零散，每部分包含有很多重要的概念、原理、原则，而概念图的层次结构可使教学材料得到有效的组织。生物课堂复习运用概念图，就能把这节课或这个单元的主要概念及相互关系讲得更清楚，防止在教学工作中出现遗漏或曲解概念，能更有效地指导学生复习。4、概念图在学生进行自主复习中的应用促进新旧知识整合，构建知识网络 学生在学习之前，头脑中已经存在零散杂乱的知识。概念图可以很好的帮助学生把这些知识以及要学的新知识建立联系，实现新旧知识的顺利衔接，促进学生有意义学习。另外，概念图还有利于学生将零散的知识进行整合，发现各知识点之间的联系，通过构建知识网络，提高学生的记忆效率。5、概念图在章节复习中的应用建立章节间的内在联系 “种群和群落”和“生态系统及其稳定性”是生态学的核心内容，是高中生物学习的重点内容之一，这部分内容出现一系列的概念，如：个体、种群、群落、生态系统、种内关系、种间关系、种内斗争、竞争等等，学生往往不容易把它们的层数从属关系搞清楚。笔者在复习过程中先让学生尝试构建概念图，接着让学生对自己构建的概念图进行补充、调整，然后师生共同讨论，对概念图作进一步补充、完善，最后形成较为完善的概念图（见图3）。学生以概念图形式代替知识框架图形式复习，利用概念之间的异同点及内在联系，进行整理，实现知识的迁移和归纳，效果更好。种群生态系统群落个体种间关系种内关系互利共生、寄生、竞争、捕食种内互助、 种内斗争 图3 6、概念图在教育评价中的应用一些研究者认为，传统的客观题一般仅能考察学习者对零散知识的理解和掌握程度，无法检测出学习者的知识结构、知识间的相互联系等。而且传统的主观题容易造成学生为得高分，考前突击死记硬背，考完即忘。而概念图却可以真实地反映学生对知识的组织状态及对知识间相互关系的理解和产生出新知的能力，有效地评价学生创造性思维水平；从学生所举的概念节点上可获知学生对概念意义理解的清晰性和广阔性。正是具备这两大优点，概念图可以作为有效的评价学生对某一知识领域认知水平的工具，把构造概念图引入到教学评价设计中，可以有效地弥补传统评价手段的一些不足。例如开放性考试中，老师抛砖引玉，提供一个核心概念，或给出一个不完整的概念图，以任务驱动，让学生自己绘制完整的概念图。也可以在阶段性或总结性试题中提供概念图，让学生分析并解决问题，这有助于老师判断学生的水平和存在的问题，实施因材施教。认知心理学关于知识的建构和表征的研究认为，当一个概念被加工或受到刺激，在该概念结点就产生激活，然后激活沿该结点的各个连线，同时向四周扩散，先扩散到与之直接相连的结点，再扩散到其他结点。课程学习比较深入的学生制作的概念图，其概念数、联结数、深度和广度会更加复杂和紧密。因此用概念图作为评价工具，结果不再仅仅是抽象的分数，而是学生头脑中关于知识结构的图示化表示，教师可以十分清晰的看到学生的学习状况。例如必修3稳态与环境P115自我检测第3题将以下概念之间的关系用概念图的形式表示出来。生态系统、食物链、食物网、生产者、消费者、分解者、生物群落、初级消费者、次级消费者、三级消费者、第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级。（如图6） 图67、概念图在高考试题中的体现 构建概念图是近年来在高考中出现的一种新题型，在2003年、2004年广东省、江苏省生物学高考试题中开始尝试使用，现在越来越多的在各省市高考试题以及各级各类模拟试题中见到这种题型，由此可以预见，构造概念图题型完全符合高考命题的方向，其对学生的考察和评价功能将会越来越受到重视。例1：（2011高考广东卷，24）小杨同学将部分生物学知识归纳如下，其中正确的是（ AB ）例2：（2011高考海南卷，4）细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是（ B ）A.植物细胞能进行过程和或过程或B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C.动物细胞内，过程比过程释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程产生H，过程消耗H例3：（2011高考上海卷，21）就物质属性而言，蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是（ A ）8、概念图在生物概念教学中的应用对比分析，区分混淆概念 高中生物教学中“育种技术”这部分内容，涉及到不少容易混淆的基本概念，如：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等等。利用概念图对几种育种方法进行横向对比，明确相互之间的相同点和不同点（见图4）。参考文献：1姚佳琴，王太昌. 概念图及其在生物教学中的应用探索C. 中国教育技术协会2004年年会论文集， 2004.11.2钟志贤，陈春生 作为学习工具的概念地图J 中国电化教育， 2004（04）：23.3祝成林，张宝臣. 我国概念图研究述评J 大学研究与评价， 2008（4）：2425.4霍彤 概