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尝试在高中生物教学中有效地运用概念图
福清市康辉中学 郑雅国
福建教育学院 陈 欣

高中生物教学中概念较多，学生易混淆，而概念图能有效整合生物概念，让学生有效地运用概念图建构知识体系，充分训练学生的逻辑思维和概括能力，进一步提高学习效率。新课改背景下高中生物的概念图运用，为课堂的教学和学生的学习提供了一个有效的载体，对教与学模式的转变有着深刻的影响。概念图源自美国康奈尔大学的一个研究计划，是以奥苏伯尔的教育心理学为基础的。概念图作为学的模式，能促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习，最终使学生学会学习，成为课堂的主体；作为教的模式，能有效地改变学生的认知方式，通过师生互动，切实提高教学效果。
　　一、概念图教学的基本要素
　　概念图是组织和表征知识的工具，它包括众多的概念，以及概念之间的关系。生物概念图是由写在圆圈或方框中的概念和连接它们的关联词构成的，连线表示概念间的意义关系，关联词是放在连线上的两个概念之间的意义联系词，即概念图的三要素：概念、连线、关联词。
在高中生物课堂教学中，通常是将有关某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念连接，形成关于该主题的概念网络。如图1。

细胞
原核细胞
成形的细胞核
细胞质
细胞膜
真核细胞
细胞膜
细胞质
包括
包括
具有
具有
具有
不具有
具有
具有

图1 细胞的分类与结构概念图
通过概念图达到利用图示的方法来表达概念，将隐形知识显性化，便于学生的思考、交流、表达，有着很好的教学效果。
　　二、概念图教学的实施环节
　　概念图制作属于程序性知识，而程序性知识获得，需要给学生范例，让学生加以揣摩、领悟和模仿，高中生物教师在呈现概念图时要采取分步教学，由局部到整体，逐步展示，这样概念层次清晰，关系简洁，有利于学生理解复杂的概念和概念之间的关系。第一要选取一个熟悉的知识领域，确定主题，找出几个与主题相关的概念，列举出来，在绘制概念图的时候根据概念之间的内在联系，放在适当位置。第二要确定关键概念和概念等级，将列出来的概念排序，含义最广、最有包容性的概念放在图的顶层，将其余的概念逐层地排放。第三要初步拟定概念图纵向分层和横向分支，用连线把概念连接起来，概念间的连线可以是单向、双向或无方向的。第四要建立概念之间的连接，用关联词注明，能说明两个概念之间的关系。第五要在以后的学习中不断修改和完善。
　　“我们要认识一个事物，只研究其当前的情况是不够的，要研究其历史的发展变化”。高中生物概念图绘制的实施过程：
1． 初涉领域
概念图的结构取决于学生的知识掌握情境，在学习绘制概念图的过程中，要从一个熟悉的知识领域开始，绘制第一张概念图，知识领域不要选择太宽。如图2。

细胞
动物细胞
细胞壁
植物
细胞质
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞膜
细胞质
细胞核
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括

图2 细胞的基本结构概念图
在学习“细胞的基本结构”时，可以引导学生绘制一张概念图，采用填空式，向学生介绍概念图的含义、要素、特点等。
2． 层级增加
学生初步掌握概念图的基本绘制方法之后，可以由浅入深，逐渐增加概念图的层次。如讲授细胞的物质输入与输出的方式时，通过物质跨膜运输概念图（图3）这一双层结构概念图的展示，学生对被动运输与主动运输的概念就一目了然。
：

物质跨膜运输
被动运输
自由扩散
主动运输
氧气
协助扩散
钾离子
葡萄糖
包括
举例
举例
举例
包括
包括
包括
水
举例

图3物质跨膜运输概念图
3． 小结巩固
在学生对概念图已基本掌握之后，章或专题的小结可以采用概念图归纳的形式，以使知识系统化。如学习“人体的内环境与稳态”一节后，通过人体内环境稳态概念图（见图4）学生比较容易掌握高中生物必修Ⅲ《稳态与环境》第一章《人体的内环境与稳态》内容。

淋巴
外环境
血浆
组织液
内环境
细胞
酸碱度
渗透压
内环境
稳态
温度
氧气、养料
氧气、养料
二氧化碳、
代谢废物
二氧化碳、
代谢废物
例如
组成
例如
例如
进入
进入
进入
汇入

　　 图4人体内环境稳态概念图
4．反思完善
随着学习的不断深入，所获知识将越来越多，高中生物概念图也可逐步扩充并适当进行修正，从而使概念图更加完善。
　　三、高中生物概念图的常见类型
1． 填空建构式
在概念图中空出概念、关联词，让学生填空建构概念图的方式称为填空建构式。
如学习糖类的分类时，要求学生完成糖类的分类概念图（见图5）。学生通过揣摩、领悟和模仿，初步了解如何画概念图。

？
？
糖类
？
？
？
？

图5糖类的分类概念图
2.群概念建构式
学生学习了必修3《稳态与环境》第2章《动物和人体生命活动的调节》后，要求学生画一个概念图，将免疫、特异性免疫、非特异性免疫、细胞免疫、体液免疫这5个概念之间的内在联系表示清楚。这种利用给出的、有内在联系的若干个概念建构概念图的方式称为群概念建构式（如图6）。通过群概念建构概念图，有助于学生理解核心概念，初步学会如何画概念图。

免疫

体液免疫

特异性
免疫

非特异性
免疫

细胞免疫

包括
包括
包括
包括

图6 免疫类型概念图

3 核心概念建构式
学习了有关通过细胞增殖方式与减数分裂后，要求学生以概念图的形式总结细胞分裂的类型（图7）。这种根据给出的核心概念，联系出若干相关的层次概念，从而建构概念图的方式称为核心概念建构式。通过核心概念建构概念图，有助于培养学生的发散思维能力，促进认知发展，激发学习动机，促进学生的全面发展。

细胞分裂

减数分裂
有丝分裂
无丝分裂
第二次
分裂
分裂期
第一次
分裂
分裂间期
中期
后期
末期
前期
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括
包括

　 　图7 细胞分裂概念图
概念图是一种创作的工具，提供后续知识与学习的初始概念架构，能评估学生对学习动机、概念与概念间关系的理解程度，增进有意义的学习。
四、概念图教学注意事项
　　绘制生物概念图时，要注意以下这些问题。
概念图中每个概念只出现一次，连接两个概念间的关联词应尽可能选用意义表达明确的词。概念名词要用方框和圆圈圈起来，连接概念的直线可以交错，但向上或向两侧联系时需加箭头。要根据概念渐进的层次，在教学中帮助学生把这些概念放入知识结构的相应位置上，通过比较可以理解概念之间的关系及其层次。
生物概念图教学时要注意以下这些问题。
演示绘制实例，给学生练习机会，鼓励学生创造性地构建概念图，并正确对待学生理解上的偏差和错误。在根据概念图进行教学设计时应考虑学习的先后顺序，基础的课程内容应先教，使学生易学，这样在教学过程中就可以利用概念的前后联系进行新概念的教学，形成搭建知识体系的基础。每一章教学内容结束后，高中生物教师要利用概念图将本章的重点进行回顾，以帮助学生理解整合概念。教学过程中要将概念图延伸或拓展，对于不同学习基础的学生，概念图可以很好地反映教学效果的差异。
　　五、概念图教学意义
　　1．概念图作为学的工具
在高中生物新知识学习过程中，学生可以用概念图做课堂笔记或整理学习知识，概念图帮助学生贯通课程内容，建构知识网络；帮助学生分析问题、理清思路。相对与文字的说明表达方式，概念图能提高概念教学的有效性，达到“课堂要训练学生的逻辑思维和概括能力”的要求。在高中生物复习教学中让学生用概念图来探究和标识概念间的逻辑关系，从而完成概念的有意义建构，有助于学生对概念的理解与把握，便于记忆。
概念图的绘制是修改、完善、交流的过程。通过小组分工与协作绘制概念图就是一种合作学习方式，不同学生、不同小组选取不同主题、关注不同概念是一种自主学习，概念图教学有利于体现新课改倡导的合作学习、自主学习理念。
2．概念图作为教的工具
高中生物教师通过绘制每节课或每个主题的概念图，能够更清晰这节课或这个主题中的主要概念及其相互关系，在教学中更好地把握主次关系，不至于遗漏或曲解主要概念。有时通过概念图可起到“一图胜千言”之功效，从而有效改变学生的认知方式，提高教学效果，促进教师的专业成长。
3、概念图作为评价的工具
通过概念图，教师可以了解学生的知识容量与掌握情况，测评学生的学习效果，为教与学提供反馈信息。
　 六、概念图教学建议
　　高中生物教师在运用概念图时，要从简单到复杂，从局部到整体，循序渐进，分阶段地要求学生掌握概念图中的概念、关联词、层级结构等知识。
　　绘制概念图的训练具有长期性，概念图教学需要花费较长时间，教师应有充分的思想准备。特别是学习风格和认知方式个性化的学生，可能对概念图学习模式的理解有一定难度，表现出一定的畏惧心理，教师应给予具体的指导、帮助。
　 概念图是高中生物教学信息处理的方式之一，是一种对陈述性知识的表征体现，对于其他学习方式不应该排斥，要互相补充，相得益彰。因此，概念图教学时，应重视对学生的绘图技能的传授，让概念图充分反映学生知识结构，这样才能有利于培养学生抽象思维能力与运用科学知识解决实际问题的能力，有利于学生学习和教师教学。
　　总之，概念图是利用图示的方法来表达学生对概念的理解、概念与概念之间的关系，把隐形知识显性化，便于学生的思考、交流与表达，能充分体现新课改背景下高中生物概念图教学的有效运用。