高三生物復(fù)習(xí)課中引入核心概念圖策略的研究

1、高三生物復(fù)習(xí)課中引入核心概念圖策略的研究大興區(qū)第五中學(xué) 李克生一、概念圖和概念圖的應(yīng)用概念圖是一種將有關(guān)某一主題不同級(jí)別的概念或命題置于方框或圓圈內(nèi)，再用各種連線將相關(guān)概念或命題連接，形成關(guān)于該主題的概念或命題網(wǎng)絡(luò)。它包括節(jié)點(diǎn)、連線、連接詞、層次四個(gè)基本要素，節(jié)點(diǎn)是置于方框或圓圈中的概念，連線表示節(jié)點(diǎn)概念間的意義關(guān)系，連接詞是置于連線上兩個(gè)概念之間的意義聯(lián)系詞，層次是指關(guān)鍵概念置于頂層，一般概念位于其次，依次類(lèi)推顯示等級(jí)關(guān)系。概念圖的應(yīng)用非常廣泛，例如，皮亞杰的建構(gòu)主義理論體系中的一個(gè)核心概念是“圖式”，認(rèn)知“圖式”的發(fā)展是一個(gè)連續(xù)不斷的建構(gòu)過(guò)程。每一個(gè)階段都是前一個(gè)的階段的延伸，前一個(gè)階段的

2、圖式是后一階段圖式的先決條件，并被后一階段取代。另外，現(xiàn)代腦科學(xué)發(fā)現(xiàn)，人的大腦有140多億個(gè)神經(jīng)原組成，每個(gè)神經(jīng)元都與其它神經(jīng)元形成功能網(wǎng)絡(luò)，人的學(xué)習(xí)、記憶、思維正是通過(guò)這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行的。概念圖的特征形象地顯示了人腦這一生理機(jī)制。所有這些為我們進(jìn)行生物學(xué)科核心概念圖的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)，近年來(lái)我嘗試著將概念圖策略應(yīng)用到高三生物復(fù)習(xí)課上，試圖實(shí)現(xiàn)：（1）利用概念圖進(jìn)行章節(jié)復(fù)習(xí)，建立章節(jié)間的內(nèi)在聯(lián)系（2）利用概念圖使學(xué)生加深對(duì)核心概念的理解（3）利用概念圖使學(xué)生 能比較各概念間的區(qū)別和聯(lián)系（4）通過(guò)學(xué)生繪制概念圖培養(yǎng)學(xué)生把握知識(shí)的能力（5）通過(guò)同伴互助、小組合作繪制概念圖培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)

3、精神（6）利用概念圖設(shè)題補(bǔ)充傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式的不足 二、 我的研究方法 1行動(dòng)研究法：以解決實(shí)際問(wèn)題為目的的研究，就是要?jiǎng)?chuàng)造地運(yùn)用理論解決實(shí)際問(wèn)題，它包括計(jì)劃、行動(dòng)、觀察、反思四個(gè)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)實(shí)中教師的困惑是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)只會(huì)孤立的、死板的記憶，不會(huì)將知識(shí)前后聯(lián)系形成整體，不會(huì)建構(gòu)自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)科學(xué)有效地進(jìn)行資源整合。為了解決這個(gè)問(wèn)題有必要對(duì)學(xué)生這一現(xiàn)象進(jìn)行研究，用行動(dòng)研究法能有效地解決這一問(wèn)題。2實(shí)驗(yàn)研究法：實(shí)驗(yàn)研究法是指研究者在控制可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的無(wú)關(guān)變量的情況下，探討自變量與因變量之間是否存在因果關(guān)系的一種研究方法。教師將學(xué)生分為實(shí)驗(yàn)班與控制班，分別用不同方法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生用不同方法學(xué)習(xí)，

4、然后用科學(xué)的評(píng)價(jià)方法來(lái)比較兩種教法與學(xué)法的優(yōu)劣。3調(diào)查研究法：是在自然情況下通過(guò)提出問(wèn)題的方式搜集資料，來(lái)分析變量之間相互關(guān)系的研究方法。教師運(yùn)用概念圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，學(xué)生通過(guò)繪制概念圖來(lái)學(xué)習(xí)這一方法是否受到學(xué)生歡迎，學(xué)生是否能接受這一學(xué)習(xí)方式，這一學(xué)習(xí)方式是否有助于培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，我們可通過(guò)調(diào)查法來(lái)研究這些問(wèn)題。三 、我的研究過(guò)程 研究對(duì)象：我校高三兩個(gè)理科班學(xué)生共一百二十一人，其中男生七十人女生五十一人，年齡在十七歲至二十歲之間。1 確定問(wèn)題在本人長(zhǎng)期高中生物教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)只會(huì)死板記憶，生物學(xué)概念模糊不清，概念與概念之間不能建立起有效聯(lián)系，如何解決這一問(wèn)題是許多生物教

5、師的困惑。我為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題是由什么因素引起的，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷和個(gè)別訪談。首先編制調(diào)查問(wèn)卷（見(jiàn)附錄1）其次對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別訪談。通過(guò)以上兩種方法發(fā)現(xiàn)：學(xué)生確實(shí)存在對(duì)學(xué)習(xí)生物學(xué)概念的困惑。2 分析問(wèn)題調(diào)查發(fā)現(xiàn)：學(xué)生學(xué)習(xí)概念的困惑主要表現(xiàn)在（1）記不住。學(xué)生認(rèn)為生物學(xué)概念多、雜三冊(cè)書(shū)中每?jī)?cè)都有上百個(gè)概念，每個(gè)概念都有可能考到，記起來(lái)非常困難。（2）容易混。生物學(xué)概念之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，例如：染色體組、多倍體、單倍體。種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。生物固氮、硝化作用、反硝化作用、氨化作用。這些概念記起來(lái)容易混淆。（3）繞。有些生物概念很繞口，例如：細(xì)胞周期，染色質(zhì)和染色體，多倍體和二倍體。減數(shù)

6、分裂有絲分裂。這些概念很繞口，學(xué)生記不住。（4）教師不重視概念教學(xué)，有些概念沒(méi)有給學(xué)生解釋清楚。3 形成假設(shè)由以上分析不難看出，造成學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)概念倍感困惑的主要原因是：教師沒(méi)有將概念清楚完整地教給學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)概念只會(huì)死板記憶，不能形成核心概念圖，因此本研究的假設(shè)為：學(xué)生學(xué)習(xí)概念困惑的原因是師生共同造成的4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與行動(dòng)制定教師利用核心概念圖進(jìn)行生物概念的教學(xué)，學(xué)生繪制生物學(xué)概念圖進(jìn)行學(xué)習(xí)的行動(dòng)方案。將我校高三年級(jí)兩個(gè)普通班（這兩個(gè)班是高二升高三時(shí)按成績(jī)分的，班級(jí)之間學(xué)習(xí)成績(jī)沒(méi)有顯著差異）分成實(shí)驗(yàn)組和控制組，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)用概念圖策略進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生以畫(huà)概念圖為學(xué)習(xí)策略。控制班學(xué)生則以傳統(tǒng)方法為

7、教與學(xué)的學(xué)習(xí)策略。用學(xué)生的生物成績(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后測(cè)。在實(shí)驗(yàn)中盡量控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)班運(yùn)用概念圖進(jìn)行教于學(xué)教師將構(gòu)建概念圖的基本方法教給學(xué)生:例如真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)原核細(xì)胞(1)列出概念(2)分層次寫(xiě)出概念細(xì)胞核細(xì)胞膜(3)據(jù)聯(lián)系畫(huà)連線(4)將關(guān)聯(lián)詞寫(xiě)在連線旁(5)舉經(jīng)典事例寫(xiě)在概念旁教師在復(fù)習(xí)某一部分知識(shí)時(shí)，盡量用概念圖的形式將前后概念、相似概念、易混概念區(qū)分清楚。學(xué)生在復(fù)習(xí)某一部分知識(shí)時(shí)，盡量聯(lián)想，并寫(xiě)下聯(lián)想到的概念，分析概念的上位和下位關(guān)系，試著去畫(huà)概念圖。教師將學(xué)生繪制的概念圖選23份用實(shí)物投影形式投在屏幕上，全班同學(xué)評(píng)價(jià)，修改概念圖，教師適時(shí)點(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生來(lái)完

8、善概念圖，并作出評(píng)價(jià)。下面（左圖）是某一同學(xué)在復(fù)習(xí)水平衡時(shí)自己繪制的概念圖，（右圖）是師生共同完成的概念圖+釋放+導(dǎo)致下丘腦滲透壓感受器飲水不足 失水過(guò)多 食物過(guò)咸 細(xì)胞外液滲透壓升高下丘腦儲(chǔ)存于垂體后葉抗利尿激素小管集合管重吸收水尿量大腦皮層渴覺(jué)分泌細(xì)胞外液滲透壓升高+ 下丘腦滲透壓感受器 垂體后葉 釋放 抗利尿激素 + 腎小管集合管重吸收水 尿量 通過(guò)兩圖的比較可知，學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)自己能找到概念之間的聯(lián)系，也能繪制概念圖，但對(duì)某些內(nèi)容的理解不夠全面，造成復(fù)習(xí)時(shí)只知其然不知其所以然，形成知識(shí)的欠缺。而師生共同繪制的概念圖能較好的說(shuō)明滲透壓升高的原因，渴覺(jué)產(chǎn)生的原因，抗利尿激素的分泌部位、釋放部位

9、、作用部位、作用原理。通過(guò)本概念圖能使學(xué)生完整、準(zhǔn)確的理解水平衡調(diào)節(jié)的知識(shí)。案例二 學(xué)生在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)班先將近幾年高考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的題目給學(xué)生，讓學(xué)生分析做答，通過(guò)分析總結(jié)出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一般流程，并通過(guò)同伴互助形式繪制設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程圖。下圖是兩位同學(xué)共同繪制的概念圖明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?分析實(shí)驗(yàn)原理 確定實(shí)驗(yàn)思路 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 應(yīng)遵循原則等量原則對(duì)照原則單一變量原則科學(xué)性原則需鑒別 探究性試驗(yàn)驗(yàn)正性試驗(yàn) 從學(xué)生繪制的概念圖可以看出，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本思路是清晰的，設(shè)計(jì)方法是正確的，該注意的問(wèn)題也已注意到了。因此能繪制成這樣的概念圖，說(shuō)明學(xué)生一段時(shí)間的學(xué)習(xí)已基本掌握了此

10、種學(xué)習(xí)方法 。5 反思和評(píng)價(jià)依據(jù)規(guī)劃內(nèi)容實(shí)施課程計(jì)劃，在實(shí)施過(guò)程中不斷收集各種資料以檢驗(yàn)假設(shè)，改進(jìn)行動(dòng)計(jì)劃，直到能有效改善課程教學(xué)為止。本次收集資料方法包括：個(gè)別訪談法：了解學(xué)生對(duì)行動(dòng)計(jì)劃的看法。觀察法：觀察不同能力、水平的學(xué)生對(duì)教學(xué)各環(huán)節(jié)的反應(yīng)。問(wèn)卷法：每周一次通過(guò)問(wèn)卷來(lái)檢驗(yàn)行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施的效果。通過(guò)一個(gè)學(xué)期的行動(dòng)研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)班、控制班進(jìn)行了后測(cè)，其結(jié)果見(jiàn)下表： 高三年級(jí)概念測(cè)試 t檢驗(yàn)一覽表（一）班級(jí)人數(shù)n平均分x標(biāo)準(zhǔn)差st值p結(jié)果實(shí)驗(yàn)班6061.428.092.157小于0.001顯著差異控制班6157.7810.09 學(xué)期結(jié)束正趕上全區(qū)統(tǒng)考，我們將生物概念部分試題單獨(dú)抽出來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)

11、結(jié)果如下：高三年級(jí)期末考試概念部分的得分情況統(tǒng)計(jì)t檢驗(yàn)一覽表（二）班級(jí)人數(shù)n平均分x標(biāo)準(zhǔn)差st值概率p結(jié)果實(shí)驗(yàn)班6024.54.52.3820.0094小于0.001顯著差異控制班6122.125.2從表（一）和表（二）統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：運(yùn)用概念圖策略教學(xué)的實(shí)驗(yàn)班成績(jī)顯著高于控制班 四、 結(jié)果分析 通過(guò)近一學(xué)期的概念圖教學(xué)，我們深刻體會(huì)到將概念清楚、明白、準(zhǔn)確地交給學(xué)生，并能讓學(xué)生準(zhǔn)確記憶是每個(gè)教師要研究的問(wèn)題。教師運(yùn)用概念圖進(jìn)行教學(xué)、學(xué)生畫(huà)概念圖進(jìn)行概念的學(xué)習(xí)能較好解決這一問(wèn)題。 1 通過(guò)概念圖教學(xué)能幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系 生物學(xué)知識(shí)是一個(gè)內(nèi)在有著聯(lián)系緊密的完整性.、系統(tǒng)性很強(qiáng)的知識(shí)體系，每一章節(jié)

12、表面是獨(dú)立的，實(shí)質(zhì)上知識(shí)點(diǎn)之間存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，如果不能正確理解各項(xiàng)生命活動(dòng)的本質(zhì)，僅僅采取死記硬背的方式來(lái)學(xué)習(xí)，必然造成學(xué)生知識(shí)體系的零散、欠缺和不完整，給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)很大困難。通過(guò)讓學(xué)生構(gòu)筑概念圖能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。2 章節(jié)復(fù)習(xí)中引入概念圖，能培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、歸納能力學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中概念是零散的，隨著概念的增多學(xué)生又會(huì)感覺(jué)雜亂無(wú)章，各概念之間不能建立起有效聯(lián)系。如果教師在教學(xué)生學(xué)習(xí)概念時(shí)用概念圖進(jìn)行教學(xué)，能對(duì)概念進(jìn)行有效整合，能利用概念之間同、異及內(nèi)在聯(lián)系實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和歸納。3 利用概念圖設(shè)題，能發(fā)揮評(píng)價(jià)作用 該題型不但可以考查學(xué)生對(duì)概念的整體把握，擴(kuò)大對(duì)知識(shí)的考查面，還可以考查

13、學(xué)生對(duì)概念之間有機(jī)聯(lián)系的理解程度。在平時(shí)訓(xùn)練中，教師要求學(xué)生畫(huà)概念圖，到考試時(shí)學(xué)生見(jiàn)到概念圖就不陌生。能增強(qiáng)學(xué)生信心，降低考試時(shí)緊張程度。4 利用概念圖復(fù)習(xí)能培養(yǎng)學(xué)生合作能力和團(tuán)隊(duì)精神利用概念圖復(fù)習(xí)能加強(qiáng)同學(xué)之間的交流，使同學(xué)們的復(fù)習(xí)互為補(bǔ)充，能引起學(xué)生之間的爭(zhēng)論和質(zhì)疑，使同學(xué)們能學(xué)到別人的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處，促進(jìn)師生互動(dòng)、教學(xué)相長(zhǎng)，既加強(qiáng)了學(xué)生之間的交流能力，又培養(yǎng)了學(xué)生合作能力。5 利用概念圖復(fù)習(xí)效果全班評(píng)價(jià)概念圖效果優(yōu)于小組合作繪制概念圖，小組合作繪制概念圖優(yōu)于同伴互助繪制概念圖，同伴互助繪制概念圖優(yōu)于個(gè)人繪制概念圖?？梢?jiàn)在復(fù)習(xí)中應(yīng)加強(qiáng)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)。 五 使用中存在的問(wèn)題 1

14、 使用生物學(xué)概念圖教學(xué)并不被所有同學(xué)接受 學(xué)生學(xué)習(xí)最省事的方法就是聽(tīng)老師講、看老師做，一旦讓他們自己動(dòng)手做，有些同學(xué)就感到很茫然。在繪概念圖的過(guò)程中，學(xué)習(xí)成績(jī)較差、動(dòng)手能力差、思維封閉的學(xué)生感到很吃力，這可能的原因與訓(xùn)練不夠有關(guān)，因此建議使用概念圖教學(xué)應(yīng)從高二上學(xué)期開(kāi)始。2 使用生物概念圖教學(xué)并不能解決所有概念問(wèn)題生物學(xué)概念很多，絕大多數(shù)概念之間存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，但有些概念比較孤立，有些概念由于學(xué)生認(rèn)知水平的限制還不能做到廣泛聯(lián)系，教師也不能為了概念圖教學(xué)引入新概念從而加大學(xué)生負(fù)擔(dān)，因此教師在使用概念圖教學(xué)中應(yīng)視情況而定。3 使用生物概念圖教學(xué)在新授課教學(xué)中是否適用還有待研究新授課中知識(shí)比較孤立，能聯(lián)系的只有學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)