高中人教版课标实验教科书的课后自我检测题中多处出现概念图,使其成为此版教材一大特色,也体现了此轮生物课程改革对生物学概念教学的重视。
1 概念图概述
概念图是一种用节点代表概念,连线表示概念间关系的图示法,早在20世纪60年代由美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出,它是根据奥苏贝尔意义学习和概念同化理论发展而来。
概念图的图表结构包括节点(又称结点)、连线和连接词三个部分。节点就是置于圆圈或方框中的概念。连线表示两个概念之间的意义联系,连接可以没有方向,也可以单向或双向。位于上层的概念通常可以引出好几个知识分支,不同知识领域或分支间概念的连线就是交叉连接。连接词是置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词,如“是”、“包括’、“表示”等。
概念图的形式大致有两种,第一种可称为层次式概念图,诺瓦克和高文认为,概念图应该是:具有层次性,上位概念在顶端;用适当的连接词做标注;有交叉连结,表明层次的子分支之间的关系,如图1所示。这利,形式在目前多数研究中较为常见。第二种可称为网络式概念图,为Stuart(1983)所提出,其方法是将关键概念置于图中央,将相关概念依一般至特殊逐渐以放射状绘出。
2 人教版课标实验教科书中的概念图介绍
人教版新课标实验教科书自我检测题中的概念图有两种类型。
2.1 完善概念图
给出概念图,让学生填写空缺的连接词、或填写空缺的概念、或举例。例如高中生物《必修3·稳态与环境》第一章自我检测题(P13)。
在图2空白框和问号处填写适当的名词。
2.2 构建概念图
题目中给出有内在联系的若干个概念建构成概念图。
例如《必修1》第五章自我检测(P108)“画一个概念图,将呼吸、呼吸作用、细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸这5个概念之间的内在联系表示清楚(概念的下面可加注少量文字)”。完成后的概念图如图3所示。
3 概念图教学在生物教学中的作用
3.1 概念图教学促进学生发展
3.1.1 在新授课中构建知识结构
在授课时,学生初次接触概念图,教师一定要给学生介绍概念图,让学生有初步印象。以高中生物《必修1·分子与细胞》第一章自我检测“细胞的概念图”(图4)为例:这是教材中出现的第一张概念图,学生必须掌握概念图的四个要素。
节点:如“细胞”、“真核细胞”、“原核细胞”等是置于圆圈或方框中的概念,它是指感知到的同类事物的共同属性。连线:连线表示两个概念之间存在某种关系。连线表示两个概念之间的意义联系,连接可以没有方向,也可以单向或双向。连接词:“具有”是置于连线上的两个概念之间的意义联系词。层次:关键概念置于顶层“细胞”,一般概念“真核细胞”、“原核细胞”位于其次,依此类推,显示等级关系。
利用概念图将原核细胞与真核细胞的结构表示出来,这样二者的区别非常清晰。教师只有在教学中重视概念图,才能引起学生的重视,并为以后的教学打下基础。
学生对概念图的掌握也是由浅入深的过程,教材在没计题时也是由完善概念图向学生自己构建概念图过渡。
3.1.2 在复习课中构建知识体系
复习不仅要回忆、再现所学知识,还要将所学知识进行梳理、拓展促进知识的迁移、形成知识网络。学生若以概念图形式进行有效复习,利用概念之间的同、异以及内在联系,进行整理,实现知识的迁移和归纳,能提高复习的效率。
例如:在复习育种时,出示“生物育种”概念图(图5),引导学生总结图中每行表示的知识信息,把概念图中的信息转化为产生式规则,完成了陈述性知识向程序性知识的转化。
3.1.3 会考、高考中的题例
[例1]在《2010年湖南省普通高中学业水平考试大纲生物》的[题型示例]栏目中,有如下例题:(图6)
下列关于物质跨膜运输方式概念图的叙述,正确的是( )
A.①和②所示的过程都需要消耗ATP
B.只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C.大分子物质只有通过①过程才能进入细胞
D.氨基酸进入组织细胞与过程②有关
[例2]2009年湖南省普通高中学业水平考试试卷的第47题就是考概念图,原题如下。
将A、B、C三项选填到图7中合适的空格内,完善概念图:
高三生物复习时在依据考纲,尊重教材的前提下,教师还应密切注视高考试题的命题变化,高考命题的变化将直接影响高三复习课教学。教材在变,生物学科的高考题也在变,其中概念图也是出题的一种形式。
概念图是一种学习策略,教师可以利用概念图来对学生进行启发、辅导,而学生也有了自主学习的机会,培养了学生学习能力,自我构建知识的能力。
3.2 概念图教学促进教师发展
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,有利于课前教师备好课,做好教学设计。
教师在授课中应用概念图教学策略来构建知识结构,将教师单纯的“教”转变为“教”与“学”并举。在组织生物复习中重视学生的学,尽量让学生自己绘制各类概念图,发挥教师指导作用。
概念图是一种教学策略,它以直观形象的方式表达知识结构,能有效呈现思考过程及知识联系,引导学生进行生物知识构建,加深对生物知识的理解,提高生物学习效率。
总之,教师应用概念图指导生物教学,既关注学生已有知识、注重学生知识建构,还重视学生能力的发展,体现了新课程教育理念。概念图对于促进教学有着很显著的作用,但它也不是万能的,并不适用于所有的教学情境,不能不加选择地盲目使用,而应该分析教学的实际情况,根据教学的需要合理运用。