3～9年級(jí)《科學(xué)》概念圖的縱向比較研究

摘要：概念圖是一種用來(lái)組織和表征知識(shí)的有用工具，有助于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架，促進(jìn)學(xué)習(xí)正遷移和有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生。本文從形式上和內(nèi)容上按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序縱向比較分析教科版3～6年級(jí)《科學(xué)》教材和浙教版7～9年級(jí)《科學(xué)》教材中涉及的概念圖。由此了解教材編制的意圖和學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，從而更好地為教學(xué)服務(wù)。

關(guān)鍵詞： 《科學(xué)》；概念圖；縱向比較

一、 引言

概念圖技術(shù)（concept mapping）最早是由美國(guó)心理學(xué)家Novak于20世紀(jì)60年代提出的，它以?shī)W蘇貝爾的意義學(xué)習(xí)概念及布魯納的結(jié)構(gòu)主義理論為理論基礎(chǔ)編制得到，它是一種用來(lái)組織和表征知識(shí)的有用工具。浙江的《科學(xué)》課程出現(xiàn)在3～9年級(jí)，該階段的學(xué)生認(rèn)知能力還較弱，對(duì)抽象的科學(xué)概念難以理清。借助概念圖可以形象地把某一核心概念、一般概念和具體概念，用連接詞把它們聯(lián)結(jié)起來(lái)，使學(xué)生能較清楚地看到各概念之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)習(xí)正遷移和有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生，從而提高學(xué)習(xí)效率。

本文將通過(guò)縱向比較浙江地區(qū)學(xué)生學(xué)習(xí)的教材即3～6年級(jí)教科版《科學(xué)》和7～9年級(jí)浙教版《科學(xué)》教材中各個(gè)年級(jí)段出現(xiàn)的典型概念圖，了解教材編寫(xiě)的意圖和學(xué)習(xí)認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律。

二、 概念圖的畫(huà)法和類型

概念圖由節(jié)點(diǎn)、連線和連接詞三個(gè)部分組成。概念置于圓圈或方框中即為節(jié)點(diǎn)。在概念圖中，概念之間的關(guān)系用連線來(lái)表明，連線上標(biāo)明連接詞（能說(shuō)明兩個(gè)概念之間的意義關(guān)系）。一般情況下，科學(xué)學(xué)科中出現(xiàn)的核心概念和一般概念置于概念圖的最上層，具體概念安排在下面各層。

概念圖有多種類型，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜可將教材中出現(xiàn)的概念圖分為以下類型：

1. 氣泡圖：好似水中氣泡向四周濺開(kāi)，幫助學(xué)生對(duì)中心詞做出簡(jiǎn)單聯(lián)想。

2. 輻射圖：把各概念按照相互關(guān)系從中央依次向四周多級(jí)輻射。（教材將其稱為網(wǎng)狀圖）

3. 網(wǎng)絡(luò)圖：將各概念交叉成網(wǎng)絡(luò)狀。

4. 組合圖：對(duì)各種概念圖進(jìn)行合理選擇、有機(jī)整合、融會(huì)貫通和組合運(yùn)用。

三、 概念圖在不同年級(jí)段的呈現(xiàn)形式

（一） 小學(xué)中段以填圖為主的簡(jiǎn)單概念圖

小學(xué)三年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知能力較弱，處于具體運(yùn)算思維階段，需要形象直觀的工具輔助學(xué)習(xí)。而此時(shí)是科學(xué)素養(yǎng)啟蒙時(shí)期，課標(biāo)要求立足培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣和能力，尤其注重科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。利用概念圖指導(dǎo)學(xué)生有步驟、有目的地進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。由于三年級(jí)小學(xué)生第一次接觸概念圖，教材先安排從簡(jiǎn)單的“氣泡圖”入手。

三上科學(xué)“材料”單元《誰(shuí)更硬一些》一課，教材中“金屬”作為中心詞出示，為氣泡圖做準(zhǔn)備。在學(xué)生完成“比較硬度”等一系列探究活動(dòng)后，讓學(xué)生以小組合作的形式整理金屬的各種特性，填寫(xiě)在氣泡圖上。使用氣泡圖利于小學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)中獲取的信息得到反饋，便于及時(shí)整理學(xué)得的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，理清整個(gè)知識(shí)架構(gòu)，有利于直覺(jué)思維的形成。借助概念圖學(xué)生理清了新舊知識(shí)間的關(guān)系，使教學(xué)正好發(fā)生在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。

（二） 小學(xué)高段以自主畫(huà)圖為主的簡(jiǎn)單概念圖

相比之下，小學(xué)高年級(jí)段出現(xiàn)的概念圖在形式和內(nèi)容上都加深了難度。五下“地球的運(yùn)動(dòng)”單元最后一個(gè)《我認(rèn)識(shí)了地球運(yùn)動(dòng)》一課中呈現(xiàn)了組合型的概念圖，只給了一個(gè)課題，剩余的由學(xué)生來(lái)完成。教材在概念圖的左側(cè)給出了問(wèn)題提示，如“地球的運(yùn)動(dòng)主要有兩種形式”，“對(duì)地球兩種運(yùn)動(dòng)形式的描述”等。

這概念圖出現(xiàn)在本章最后一課，學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容后教材給出帶有提示的組合圖，要求學(xué)生根據(jù)提示完成。學(xué)生在完成的過(guò)程就是構(gòu)建知識(shí)框架的過(guò)程，對(duì)本章概念的綜合梳理，起到章節(jié)復(fù)習(xí)的作用。

（三） 初中低年級(jí)以填圖為主的復(fù)雜概念圖

升入初中以后，學(xué)生的認(rèn)知能力獲得了一定的發(fā)展，由具體運(yùn)算階段漸漸轉(zhuǎn)向形式運(yùn)算階段，思維發(fā)展由具體漸漸轉(zhuǎn)向抽象邏輯思維。然而，七年級(jí)的學(xué)生的思維發(fā)展還不成熟，所以需要借助概念圖建立完整的概念。

七下“代代相傳的生命”一章里《動(dòng)物的生長(zhǎng)時(shí)期》一課中，自然界中動(dòng)物的生殖類型多種多樣，難以理清楚。為了降低填圖難度，教材中引入組合圖，并且在相應(yīng)的位置填上“受精方式”和“胚胎發(fā)育方式”引導(dǎo)學(xué)生完成。

這類概念圖有助于學(xué)生對(duì)混亂、不連貫的片段知識(shí)中建立概念之間的關(guān)系，有助于學(xué)生建立科學(xué)概念。

（四） 初中中年級(jí)以解決疑難知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)的輔助概念圖

隨著年級(jí)升高，教材中引入概念圖，通過(guò)讀圖活動(dòng)幫助學(xué)生理解生澀的概念。八上“生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”一章里《人體的激素調(diào)節(jié)》一節(jié)中出現(xiàn)胰島素對(duì)血糖的調(diào)節(jié)（降血糖）、血糖對(duì)胰腺的反饋和動(dòng)態(tài)平衡等相關(guān)的知識(shí)，教材不用生澀的文字進(jìn)行解釋，而是通過(guò)構(gòu)建分析血糖調(diào)節(jié)的概念圖，引導(dǎo)學(xué)生歸納出體液調(diào)節(jié)是多種器官相互協(xié)調(diào)、共同調(diào)節(jié)的結(jié)果，這達(dá)到了事半功倍的效果。

（五） 初中高年級(jí)以自主設(shè)計(jì)為主的系統(tǒng)概念圖

概念圖還出現(xiàn)在初中《科學(xué)》教材中的每章最后的“本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖中”。這有助于學(xué)生在階段性復(fù)習(xí)中對(duì)整張知識(shí)有系統(tǒng)的理解。

在學(xué)完一章的內(nèi)容后，教師可布置學(xué)生自主設(shè)計(jì)概念圖。利用概念圖這一工具把整個(gè)單元的科學(xué)概念清晰地展現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生能直觀形象地理清了本單元的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和概念間的關(guān)系，也培養(yǎng)了學(xué)生歸納和整理知識(shí)的能力，讓學(xué)生的知識(shí)技能和學(xué)科素養(yǎng)在復(fù)習(xí)的過(guò)程中得到提升。

四、 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)縱向比較浙江地區(qū)的3～9年級(jí)《科學(xué)》教材，我們發(fā)現(xiàn)概念圖在科學(xué)學(xué)科的教學(xué)和學(xué)習(xí)中應(yīng)用相當(dāng)普遍，幾乎貫穿了整個(gè)義務(wù)教育階段的科學(xué)學(xué)習(xí)。教材的編排遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從填空到學(xué)生自主完成。但是小學(xué)和初中概念圖的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)存在差別。小學(xué)階段側(cè)重通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生自己完成概念圖以幫助建立概念。而初中階段則淡化概念圖的填寫(xiě)，多次在“讀圖”活動(dòng)中出現(xiàn)概念圖，側(cè)重學(xué)生借助概念圖化解疑難知識(shí)點(diǎn)，建立系統(tǒng)的概念。

無(wú)論以哪種形式出現(xiàn)，概念圖都能有助于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架，促進(jìn)學(xué)習(xí)正遷移和有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生，那便是一種好用的工具。

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作者簡(jiǎn)介：王福福，浙江省溫州市永嘉縣上塘峙口小學(xué)。endprint