例析概念圖在高中生物學(xué)案設(shè)計中的應(yīng)用4

1、例析概念圖在高中生物學(xué)案設(shè)計中的應(yīng)用4 廈門一中 崔小亮【摘要】概念圖作為一種組織和表征知識的工具，在學(xué)案設(shè)計中可很好地組織和呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)思維靈感、促進學(xué)習(xí)者有意義學(xué)習(xí)。本文結(jié)合教學(xué)實踐，以實例的形式總結(jié)了概念圖在高中生物學(xué)案設(shè)計中的具體應(yīng)用策略：作為先行組織者、概括教學(xué)流程、作為實驗探究的思維導(dǎo)圖、引領(lǐng)研讀教材、建構(gòu)知識體系等。【關(guān)鍵詞】概念圖 學(xué)案設(shè)計 有意義學(xué)習(xí) 自主學(xué)習(xí) 學(xué)案是課堂上指導(dǎo)及有效引導(dǎo)學(xué)生進行有意義學(xué)習(xí)的重要操作材料和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的重要工具，學(xué)案設(shè)計是學(xué)案式教學(xué)改革中教學(xué)設(shè)計的核心環(huán)節(jié)。概念圖是一種組織和表征知識的工具，具有簡潔、直觀、系統(tǒng)性強的特點，利用概念

2、圖進行學(xué)案設(shè)計能很好地組織和呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、感知和理解概念在知識體系中的位置和意義、促使學(xué)習(xí)者進行有意義學(xué)習(xí)。下面筆者結(jié)合教學(xué)實踐中的具體實例探討概念圖在高中生物學(xué)案設(shè)計中的應(yīng)用策略：一、利用概念圖作為先行組織者，巧妙做好知識鋪墊，奠定新知基石美國教育心理學(xué)家奧蘇貝爾20世紀(jì)60年代初提出，先行組織者是先于學(xué)習(xí)材料呈現(xiàn)之前呈現(xiàn)的一個抽象概括水平較高的引導(dǎo)性材料，可以是一個概念、一條定律或一般概括性說明文字，它是新知識與舊知識發(fā)生聯(lián)系的橋梁。先行組織者與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的觀念相聯(lián)系，提供一個能將新舊知識聯(lián)系起來的一般觀念，為學(xué)習(xí)新觀念提供一個“觀念固定點”，使新知識順利地納入到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中

3、去，從而促進有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生和保持。奧蘇伯爾在其所著教育心理學(xué)：認(rèn)知取向一書的扉頁上寫到：“如果要我用一句話說明教育心理學(xué)的要義，我認(rèn)為影響學(xué)生學(xué)習(xí)的首要因素，是他的先備知識。研究并了解學(xué)生學(xué)習(xí)新知識之前具有的先備知識，配合之以設(shè)計教學(xué)，從而產(chǎn)生有效的學(xué)習(xí)，就是教育心理學(xué)的任務(wù)?！痹趯W(xué)案設(shè)計中利用概念圖作為先行組織者，有助于學(xué)生在課堂教學(xué)之前識別出眾多具體概念中較大的概括性概念，并幫助他們把學(xué)習(xí)任務(wù)排序，精細清晰地建構(gòu)概念框架。例如，高中生物必修1細胞的結(jié)構(gòu)與功能這部分內(nèi)容，細胞的顯微結(jié)構(gòu)學(xué)生初中已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)過，本部分主要是在原有基礎(chǔ)上對細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)及其功能做深入學(xué)習(xí)，在概念的概括性和包容性

4、上已有知識細胞的顯微結(jié)構(gòu)與新知識細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)相同，細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)概念組是原有知識基礎(chǔ)上的派生。基于這樣的知識特點，設(shè)計學(xué)案時，筆者編制了細胞的顯微結(jié)構(gòu)概念圖（圖1）作為陳述性先行組織者，將其作為新知識學(xué)習(xí)的有效“固定點”。對照此概念圖學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容，學(xué)生可從整體上準(zhǔn)確把握本章的知識結(jié)構(gòu)及各部分內(nèi)容之間的相互關(guān)系，且能用細胞顯微結(jié)構(gòu)的知識去同化高中教材中細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的知識。新知識學(xué)習(xí)的過程成了學(xué)生積極主動地從自己已有知識結(jié)構(gòu)中提取與新知識最有聯(lián)系的舊知識并加以“固定”的動態(tài)過程，原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷擴充分化，學(xué)起來非常省力。在本部分知識學(xué)習(xí)完成后，再由學(xué)生對圖1進行補充，或重新構(gòu)建亞顯微結(jié)

5、構(gòu)概念圖進行比較復(fù)習(xí)，更有利于新知識的掌握。圖1 細胞的顯微結(jié)構(gòu)概念圖二、將概念圖留白設(shè)計，引領(lǐng)學(xué)生研讀教材，參與知識的發(fā)現(xiàn)過程學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不應(yīng)是被動接受知識，而應(yīng)參與知識的探索與發(fā)現(xiàn)過程。教材中的語言系統(tǒng)性、科學(xué)性都較強。教師在學(xué)案設(shè)計時應(yīng)認(rèn)真挖掘教材資源，為學(xué)生創(chuàng)造情境，讓學(xué)生有目標(biāo)、有方向、有成效地學(xué)習(xí)。概念圖的留白設(shè)計能將抽象內(nèi)容的難度降低，也能將難點知識有邏輯性地展示在學(xué)生面前，使學(xué)生帶著問題閱讀教材，從中發(fā)現(xiàn)問題和聯(lián)系，有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如，在體液免疫的學(xué)案設(shè)計中，筆者設(shè)計了下面的空白概念圖（圖2），將概念圖中需要填寫的概念在圖下方無序地羅列。授課時，學(xué)生的任務(wù)是認(rèn)真

6、研讀教材，小組討論，限時完成此概念圖。（1）B細胞（2）T細胞（3）吞噬細胞吞噬處理（4）漿細胞（5）抗體（6）記憶B細胞（7）與抗原結(jié)合成細胞集團或沉淀（8）吞噬細胞吞噬消化（9）抗原圖2 體液免疫概念圖自主學(xué)習(xí)后小組交流，筆者隨機抽取學(xué)生用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語描述體液免疫的過程。這樣，既能有效調(diào)動學(xué)生思維積極性，又訓(xùn)練了學(xué)生的語言表達能力。雖然體液免疫的過程抽象、復(fù)雜，但通過概念圖的留白設(shè)計，引領(lǐng)學(xué)生細讀教材，深入思考，對此過程豁然開朗。三、指導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建概念圖，經(jīng)歷頭腦風(fēng)暴，促進知識內(nèi)化在對概念圖有一定的了解后，在學(xué)案設(shè)計中可以嘗試讓學(xué)生自主繪制概念圖。每一次繪制概念圖的過程就好比經(jīng)歷了一次

7、頭腦風(fēng)暴、思維體操。當(dāng)學(xué)生把自己的想法順利地寫下來時，想法會變得更加清晰，頭腦也會接受新想法。這些新的想法可能與已經(jīng)寫下來的想法有聯(lián)系，而且會引發(fā)新的念頭。編制概念圖能促使學(xué)生整合新舊知識，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，濃縮知識結(jié)構(gòu)，重建知識體系，可以使學(xué)生原來模糊的概念清晰化、零散的知識系統(tǒng)化、機械的記憶理解化、靈活化。讓學(xué)生自主建構(gòu)概念圖，會促其自發(fā)產(chǎn)生一種成就動機和進取心，能夠促進學(xué)生在創(chuàng)建過程中進行自我評價、認(rèn)識自身的不足，通過學(xué)生展示、師生評價、修改、完善等環(huán)節(jié)促進學(xué)生進行有意義的學(xué)習(xí)，最終完滿地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，在學(xué)習(xí)減數(shù)分裂與有絲分裂過程中，涉及不少容易混淆的基本概念，如染色質(zhì)、染色體、染色單

8、體、同源染色體、四分體等，學(xué)生經(jīng)常弄錯。筆者在學(xué)案設(shè)計時將這些概念一一列出，要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上用線段或箭頭連接各概念，逐一分析線段兩端概念間的關(guān)系，并用適當(dāng)?shù)脑~標(biāo)注于線段或箭頭上，形成相關(guān)概念圖（圖3）。學(xué)生在自己畫概念圖時就經(jīng)歷了一次對自己原有知識進行內(nèi)省、分析、重新評價和組織的過程，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，并從中掌握學(xué)習(xí)方法。圖3 染色體概念圖四、利用概念圖概括教學(xué)流程，明晰概念間邏輯關(guān)系，建構(gòu)學(xué)習(xí)體系學(xué)案設(shè)計中運用概念圖，能將原來顯現(xiàn)在教師頭腦中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理論和教學(xué)經(jīng)驗以可視化的形式表現(xiàn)出來，可以理清內(nèi)容的教學(xué)順序以及各個環(huán)節(jié)之間的邏輯關(guān)系，相當(dāng)于在虛擬的環(huán)境中完成了一次教學(xué)過程，教

9、師能更有效地組織教學(xué)內(nèi)容。同時，呈現(xiàn)出來的概念圖將知識整合的具體過程清晰呈現(xiàn)，學(xué)生看到了學(xué)習(xí)的具體流程，能構(gòu)建出本節(jié)課的學(xué)習(xí)體系。例如，在設(shè)計植物生長素的發(fā)現(xiàn)一節(jié)的學(xué)案時，筆者設(shè)計了如下概念圖（圖4），從圖中可以看出：科學(xué)發(fā)現(xiàn)史是貫穿課堂教與學(xué)的主線，構(gòu)成了整節(jié)課的框架，而每一個實驗的過程及其結(jié)論則是本節(jié)課教學(xué)的副線，使每一個實驗都有了活動的空間。概念圖在此處起到了引導(dǎo)學(xué)習(xí)進程的作用。通過此概念圖引導(dǎo)學(xué)生從達爾文實驗進入學(xué)習(xí)過程，以問題串引發(fā)學(xué)生思考：達爾文實驗研究的基本步驟如何？得出了什么結(jié)論？針對此結(jié)論達爾文作出了什么推斷？針對達爾文的推斷，詹森提出了什么問題？學(xué)生在完成了學(xué)習(xí)任務(wù)的同時也

10、完整地感知了本節(jié)課的學(xué)習(xí)體系、認(rèn)同了科學(xué)探究的核心思想。 圖4 生長素的發(fā)現(xiàn)概念圖五、利用概念圖作為實驗探究的思維導(dǎo)圖，激發(fā)思維靈感，提高思維品質(zhì)生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，生物科學(xué)的形成和發(fā)展都離不開實驗。通過實驗探究生物的規(guī)律，是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要途徑，而高中學(xué)生雖對實驗的探究有激情，但往往對探究的目的性及過程，結(jié)論的形成缺乏理性的思考，需要教師的引導(dǎo)。概念圖作為一種認(rèn)知工具，可以引導(dǎo)和支持學(xué)習(xí)者的思維活動，在學(xué)案設(shè)計中引入概念圖作為實驗探究的思維導(dǎo)圖，可激發(fā)思維靈感、記錄思維過程、呈現(xiàn)思維結(jié)果，從而大大地提高思維品質(zhì)。例如，在探究酵母菌的呼吸方式實驗學(xué)案中，我引入了如下的概念圖（圖

11、5）。教學(xué)中正式開始探究實驗操作前，我引導(dǎo)學(xué)生圍繞概念圖中的課題要素進行討論，明晰實驗原理、實驗材料、自變量干擾因素的排除，因變量的檢測方法、無關(guān)變量的控制等等，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出實驗步驟并實施實驗。通過此概念圖的使用，我在實驗課堂上更輕松了，這一方面得益于學(xué)生使用概念圖后探究的能力明顯提高，另一方面得益于概念圖能讓教師直接把握學(xué)生設(shè)計中的問題癥結(jié)所在，使得指導(dǎo)更有針對性，也更為有效。圖5 探究的要素概念圖六、精選概念圖習(xí)題作為反饋練習(xí)，考查學(xué)生對知識的理解程度，評估教學(xué)效果學(xué)案設(shè)計中一個必不可少的內(nèi)容就是反饋習(xí)題的選擇問題，精選與概念圖相關(guān)的生物學(xué)試題作為反饋練習(xí)，可考查學(xué)生對知識間有機聯(lián)系的

12、理解程度，對概念意義理解的清晰性和廣闊性，對所給信息的提取、分析能力和對所學(xué)知識的應(yīng)用能力。概念圖習(xí)題的呈現(xiàn)形式可多種多樣，如給出不完整的概念圖讓學(xué)生填空、給出一組概念要求學(xué)生用概念圖將概念與概念之間建立連接、給出核心概念由學(xué)生自主建構(gòu)等。 圖6筆者在學(xué)案設(shè)計時，還曾嘗試給出概念圖，由學(xué)生自主設(shè)計習(xí)題，收效顯著。例如，在學(xué)習(xí)完光合作用與細胞呼吸后，筆者在學(xué)案中呈現(xiàn)了如圖6的概念圖，要求學(xué)生自己設(shè)計問題，學(xué)生興趣盎然。經(jīng)過討論，設(shè)計了以下問題：ae分別表示什么含義？發(fā)生于什么場所？具體的物質(zhì)變化和能量變化是什么？需要什么條件？在該過程中，學(xué)生實際已經(jīng)完成了這兩大知識的記憶、理解、整合和知識體系的建構(gòu)，弄清楚了光合作用與呼吸作用之間在物質(zhì)和能量上的區(qū)別和聯(lián)系，對于光合作用與呼吸作用這兩大知識重點和難點完成了突破?！局饕獏⒖嘉墨I】1裴新寧 概念圖及其在理科教學(xué)中的應(yīng)用期刊論文-全球教育展望 2001(