基于翻轉(zhuǎn)課堂下的概念圖教學(xué)研究

李萬軍 孫志宏

[摘 要]隨著移動網(wǎng)絡(luò)時代的到來，“翻轉(zhuǎn)課堂”式教學(xué)迅速得到了普及發(fā)展，同時也為新一輪教育結(jié)構(gòu)性改革帶來了新的機(jī)遇與思考。以人民教育出版社高中生物必修一《細(xì)胞器》一節(jié)為例，通過分析論述概念圖教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂的有機(jī)結(jié)合，旨在于進(jìn)一步推動與優(yōu)化翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的思維素養(yǎng)，提升教學(xué)效率與教育質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]翻轉(zhuǎn)課堂;概念圖;教學(xué)模式;思維素養(yǎng)

[中圖分類號]G642.4[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-4634（2019）02-0072-04

0 引言

近年來，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式越來越受到廣大教師的關(guān)注，這種新型的先“學(xué)”后“教”模式更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，它從學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)流程、學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)方法等方面對傳統(tǒng)教學(xué)提出了新的思考與挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為將概念圖教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)結(jié)合，既符合皮亞杰的認(rèn)知理論，又能夠極大地培養(yǎng)學(xué)生的思維素養(yǎng)，更有利于學(xué)生的終身可持續(xù)發(fā)展。

1 翻轉(zhuǎn)課堂與概念圖

翻轉(zhuǎn)課堂將學(xué)習(xí)活動分成了兩個階段。第一個階段就是課前學(xué)習(xí)階段，在這個階段中，教師將需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以任務(wù)形式布置給學(xué)生（通常是觀看相關(guān)的微課視頻），讓學(xué)生自主自覺地完成課程學(xué)習(xí)，并在上課之前進(jìn)行簡單練習(xí)，在練習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題，將問題帶入課堂當(dāng)中。第二階段就是課堂交流階段，在課堂上，通過學(xué)生與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動來解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇見的困難和問題[1]。在這個基礎(chǔ)上，教師要幫助學(xué)生內(nèi)化知識，擴(kuò)充梳理知識，讓學(xué)生能夠?qū)χR融會貫通。

概念圖是在認(rèn)知心理學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上形成的一種組織和表征知識的工具，由節(jié)點(diǎn)（概念）、連接詞和鏈接組成[2]。在生物學(xué)中，每個節(jié)點(diǎn)表示一個生物概念，鏈接用以連接兩個生物概念，表示二者之間的某些聯(lián)系，而連接詞出現(xiàn)在鏈接的上面，解釋說明生物概念之間的聯(lián)系。概念圖開始是作為一種有效的知識可視化工具進(jìn)入到研究者的視野當(dāng)中的，用于考察學(xué)習(xí)者對概念之間聯(lián)系的了解情況。之后的研究顯示，概念圖可以很好地表征概念之間的聯(lián)系，開始被人們當(dāng)作教學(xué)工具來研究[3]。

概念圖應(yīng)用到翻轉(zhuǎn)課堂當(dāng)中是有一定理論依據(jù)的。根據(jù)奧蘇泊爾的有意義學(xué)習(xí)理論可知，有意義學(xué)習(xí)有兩個先決條件：第一，學(xué)生要表現(xiàn)出新學(xué)內(nèi)容與自己已有知識建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系的傾向;第二，學(xué)習(xí)內(nèi)容要能夠與學(xué)生已有知識結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)性聯(lián)系起來[4]。翻轉(zhuǎn)課堂模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動主要是在課前進(jìn)行的，新學(xué)的內(nèi)容無疑會對原有的知識結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，學(xué)生就會產(chǎn)生多種多樣的問題，也就產(chǎn)生了建立知識聯(lián)系的傾向。同時，概念圖是一種高效整理知識結(jié)構(gòu)的手段。在對知識內(nèi)容有了一定認(rèn)識之后，概念圖可以快速方便地建立各知識之間的聯(lián)系。也就是說，概念圖應(yīng)用到翻轉(zhuǎn)課堂當(dāng)中，可以真正讓學(xué)習(xí)活動變成有意義學(xué)習(xí)。

2 概念圖對翻轉(zhuǎn)課堂的影響

翻轉(zhuǎn)課堂無論是在課前學(xué)習(xí)還是課堂教學(xué)中都還存在著許多的不足。比如，教師素質(zhì)不高，沒有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)校沒有相關(guān)硬件條件和制度，翻轉(zhuǎn)課堂還沒有完善的理論支持[5]。筆者根據(jù)自身在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，對于在翻轉(zhuǎn)課堂中引入概念圖教學(xué)的影響，做出以下討論。

2.1 促進(jìn)知識一體化

現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)課堂模式，課前學(xué)習(xí)大多是通過微視頻的方式進(jìn)行。這種微視頻針對某一重要知識點(diǎn)，通過5～10分鐘的講解，使得學(xué)生快速地學(xué)習(xí)理解知識。這就使得原本完整的知識內(nèi)容被碎片化。內(nèi)容原本的相互聯(lián)系被分割開來，成為相互獨(dú)立的知識點(diǎn)。而將概念圖應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂，就使得原本碎片化的知識一體化。鏈接和連接詞，讓每一個節(jié)點(diǎn)概念相互聯(lián)系起來，不再是相互獨(dú)立的。學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候就能夠認(rèn)識到知識之間的相互聯(lián)系，以及各個知識之間的相互影響，以此更好地促進(jìn)學(xué)生自身知識體系的形成。

2.2 轉(zhuǎn)變思維方式

翻轉(zhuǎn)課堂為了引起思考，常用問答的方式，以難免將知識內(nèi)容人為地分割開來，導(dǎo)致知識體系碎片化。思考的內(nèi)容也大多停留在知識表層，很少關(guān)注知識內(nèi)在的聯(lián)系。而概念圖的特點(diǎn)就是將知識相互聯(lián)系起來，所以在繪制概念圖時，學(xué)生所思考的也不僅僅是知識概念，更多的是思考知識之間的聯(lián)系，這就轉(zhuǎn)變了學(xué)生的思維方式。

2.3 加強(qiáng)相互交流

翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生活動是比較多的。學(xué)生的交流也會比較多。大多數(shù)交流方式是學(xué)生根據(jù)教師提出的問題等，提出自己的見解，就此可以看出學(xué)生對同一個問題的看法，從而形成良好的互動交流。但這種交流大多停留在知識層面。而將概念圖應(yīng)用到翻轉(zhuǎn)課堂當(dāng)中后，學(xué)生的交流方式就有了一定變化。針對不同小組繪制的差異頗多的概念圖進(jìn)行交流，學(xué)生的交流不僅僅停留在知識層面，學(xué)生的交流將會延伸到對知識的組織與應(yīng)用方面。針對同一模塊知識內(nèi)容的解讀，劃分也將出現(xiàn)多種多樣的差異。這種多角度的交流引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)彼此思維的差異，更容易激發(fā)出思維碰撞的火花。

3 概念圖在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用流程

概念圖應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂中，更主要的是將概念圖的制作與翻轉(zhuǎn)課堂的第二階段相融合，使翻轉(zhuǎn)課堂不再簡單地對學(xué)生知識點(diǎn)的掌握情況進(jìn)行考察，更加關(guān)注學(xué)生對知識的理解程度、應(yīng)用程度以及是否真正理解知識概念之間的相互關(guān)系。

筆者以人民教育出版社高中生物必修一《細(xì)胞器》的教學(xué)為例，來分析概念圖教學(xué)在翻轉(zhuǎn)課堂當(dāng)中的應(yīng)用流程。

3.1 課前自學(xué)，掌握核心“節(jié)點(diǎn)”

學(xué)生對概念圖中的“節(jié)點(diǎn)”知識是通過課前自學(xué)過的，教師通過提問或其他方式，幫助學(xué)生回顧自己學(xué)過的知識概念。例如，教師可以用卡片的形式將這節(jié)課所涉的所有概念呈現(xiàn)出來。每拿出一張帶有概念的卡片，就要求學(xué)生能夠說出該概念的解釋，以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分布特點(diǎn)等相關(guān)知識內(nèi)容。比如，教師拿出一張線粒體的卡片，就需要學(xué)生回答出線粒體的最主要功能就是產(chǎn)生能量，是細(xì)胞的“動力車間”，它是由兩層膜包裹而成的雙層膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞器。教師拿出液泡的卡片，學(xué)生就需要回答出液泡是由單層膜組成的細(xì)胞器，其中包裹有很多小分子物質(zhì)、無機(jī)鹽、色素等成分，與植物的吸水性有關(guān)。教師通過對每一個概念名詞的展示，讓學(xué)生回顧課前學(xué)習(xí)中所掌握的知識內(nèi)容。這樣一方面可以檢測學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)階段所達(dá)到的基本效果，另一方面幫助學(xué)生理清一些容易混淆的概念，解決學(xué)生關(guān)于概念理解的基本問題。

3.2 課堂討論，繪制概念圖

學(xué)生以小組為單位，對概念進(jìn)行整理，繪制出自己的概念圖。這就要求學(xué)生首先對所有的概念都有一個清楚的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上，對剛才涉及到的所有概念進(jìn)行整理分類。這一過程中，教師要讓學(xué)生們互相討論，在小組內(nèi)提出自己的意見和建議，共同繪制小組的概念圖。教師要將需要分類、整理的所有節(jié)點(diǎn)概念以幻燈片或者卡片的形式全部展現(xiàn)給學(xué)生，盡量不展現(xiàn)出其中的規(guī)律或者內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)，討論總結(jié)。比如，教師將細(xì)胞器、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡等所有的節(jié)點(diǎn)概念都以卡片的形式放在黑板上，以免學(xué)生在繪制概念圖時遺忘某些概念。在繪制概念圖時，鏈接和連接詞都要學(xué)生自己來完成，必要時可以加入一些節(jié)點(diǎn)概念，繪制自己小組的概念圖（如圖1）。

3.3 教師講授，強(qiáng)化理解

在學(xué)生繪制概念圖時，教師也要繪制自己的概念圖，并且在繪制概念圖的過程中，要對重點(diǎn)難點(diǎn)概念知識進(jìn)行講解，對學(xué)生比較容易遺忘的、以及理解不夠清楚的內(nèi)容進(jìn)行整理，對疑點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行解答和分析，幫助學(xué)生更加全面地認(rèn)知概念的內(nèi)涵，深刻理解各知識點(diǎn)間內(nèi)隱性聯(lián)系。例如，教師也同樣根據(jù)細(xì)胞器進(jìn)行概念圖的繪制（如圖2）。教師在繪制時應(yīng)同時講解不同細(xì)胞器功能有所差異，在不同的細(xì)胞中同類細(xì)胞器也有不同功能。比如，高爾基體在植物細(xì)胞和動物細(xì)胞當(dāng)中都存在，但是在植物細(xì)胞當(dāng)中高爾基體的主要功能與細(xì)胞壁的合成有關(guān)，而在動物細(xì)胞中則與細(xì)胞的分泌物有關(guān)。用這種方法更能凸顯出細(xì)胞器在動物與植物細(xì)胞的不同作用，同時也強(qiáng)調(diào)了在植物細(xì)胞中和動物細(xì)胞中細(xì)胞器的種類有所差異。

3.4 比較分析，共同總結(jié)

最后，將概念圖進(jìn)行比較。讓每組學(xué)生派出代表，解釋該組繪制概念圖的過程和方法，對錯誤內(nèi)容進(jìn)行糾正，對優(yōu)秀的概念圖教師要給予表揚(yáng)。讓生生之間、師生之間進(jìn)行概念圖的交流。這樣不僅可以幫助學(xué)生更全面地理解知識，還可以帶動學(xué)生思維上的交流。

總結(jié)整個流程筆者發(fā)現(xiàn)，概念圖的制作并不是由一個人完成，而是由教師、學(xué)生繪制各自的概念圖，然后通過概念圖的相互比較，從不同的角度，用不同的方法，全面地認(rèn)識知識、理解知識、內(nèi)化知識，流程圖表示如圖3所示。

4 概念圖應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點(diǎn)

4.1 創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考

一般情況下，在翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)中，要么是教師將知識內(nèi)容重新講解一次，要么就是整節(jié)課都用來解答學(xué)生所有問題，不能保證學(xué)生真正理解概念之間的聯(lián)系。教師要將概念圖引入到課堂當(dāng)中，為學(xué)生提供一種新的學(xué)習(xí)方式，打破原有“師問生答”或者“生問師答”的問題模式。這樣就采取一種新的方式促進(jìn)學(xué)生思考，使學(xué)生對知識的理解不再停留在其固有的內(nèi)容，更多考慮了各個概念知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，特別是類似于生物學(xué)這種涉及到多種多樣生理現(xiàn)象及規(guī)律的自然學(xué)科。學(xué)生在思考生物概念聯(lián)系的過程中，能夠體會到各種自然現(xiàn)象或者自然規(guī)律之中存在的聯(lián)系，更利于學(xué)生學(xué)習(xí)理解生物學(xué)知識內(nèi)容。

4.2 梳理知識，發(fā)現(xiàn)知識盲區(qū)

大量的課堂教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生在課堂當(dāng)中都感覺自己理解掌握了課堂知識，可是一到實(shí)踐應(yīng)用中，仍存在眾多疑惑和困難。教師在總結(jié)本節(jié)課知識內(nèi)容的時候，基本都是讓學(xué)生跟著自己的思路，對知識內(nèi)容進(jìn)行梳理、串講，并沒有讓學(xué)生參與到知識內(nèi)容的比較總結(jié)中來，學(xué)生對知識的理解也都大多停留在概念的識記層面，并沒有意識到相互間的內(nèi)在聯(lián)系，很少能夠用知識解釋已有的生活現(xiàn)象。

將概念圖與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合，學(xué)生在課前已經(jīng)完成了對概念知識的學(xué)習(xí)。課堂上，學(xué)生在完成概念圖的過程中，無形中就對概念進(jìn)行了梳理;在繪制概念圖時，就會發(fā)現(xiàn)自己在這節(jié)知識點(diǎn)內(nèi)容當(dāng)中存在哪些知識盲區(qū)，了解自己是否真正對知識融會貫通，發(fā)現(xiàn)自己對哪些概念知識仍然存在理解應(yīng)用的困難，這就很大程度上加強(qiáng)了學(xué)生對概念知識之間關(guān)系的理解，也能更加靈活全面地認(rèn)知概念知識。同時，學(xué)生還可以在繪制概念圖時，以“例如”為連接詞，聯(lián)系生活中的生理現(xiàn)象，加強(qiáng)交流，引發(fā)對概念知識進(jìn)一步的理解應(yīng)用。

4.3 思維碰撞

每個學(xué)生在資質(zhì)和天賦方面都存在差異，再加上不同的家庭背景、學(xué)校背景甚至文化背景，所以學(xué)生們的原有基礎(chǔ)肯定是參差不齊的，每個學(xué)生繪制的概念圖都帶有明現(xiàn)的自我思維特性[6]。通過一系列概念圖的相互比較分析，學(xué)生們在理解他人概念圖的同時，就會產(chǎn)生思維上的碰撞，也就是自身完成一系列復(fù)雜的心智操作的過程，進(jìn)而促進(jìn)自身知識網(wǎng)絡(luò)和思維素養(yǎng)的發(fā)展。每個學(xué)生通過解釋自己繪制的概念圖的思路、方法和過程，引起其他學(xué)生關(guān)于這節(jié)課概念的重新思考。學(xué)生在相互交流的過程中，可以發(fā)現(xiàn)其他人和自己對同一知識內(nèi)容的不同解讀和理解，從而引起思考。

以圖1和圖2為例，圖1是某組學(xué)生自己繪制的細(xì)胞器概念圖，學(xué)生是按照細(xì)胞器中有無膜結(jié)構(gòu)將細(xì)胞器劃分為有膜結(jié)構(gòu)和無膜結(jié)構(gòu)的。同時又將有膜結(jié)構(gòu)分為單層膜結(jié)構(gòu)和雙層膜結(jié)構(gòu)?？梢园l(fā)現(xiàn)，這組學(xué)生主要是按照細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來繪制區(qū)分細(xì)胞器的。而圖2是由教師繪制的概念圖，主要是按照細(xì)胞器在動植物細(xì)胞當(dāng)中的分布規(guī)律來區(qū)分。兩種方式都是合理的，也都是正確的。學(xué)生在看過教師繪制的概念圖之后對于細(xì)胞器的認(rèn)識就變得更加全面，產(chǎn)生了師生之間思維上的交流。學(xué)生通過這種交流可以更明顯發(fā)現(xiàn)每個人對待相同問題都會有不同的處理和理解，長此以往，對學(xué)生的邏輯思維能力無疑是一種很好的錘煉。

4.4 整合內(nèi)容，幫助學(xué)生內(nèi)化

通過概念圖對知識進(jìn)行梳理，師生進(jìn)行了思維上的交流，學(xué)生對知識就有了更加全面的認(rèn)識和見解。因?yàn)楦拍顖D具有跨越性的特點(diǎn)，通過概念圖的繪制，可以將以往學(xué)過的知識內(nèi)容與這節(jié)課所學(xué)概念知識進(jìn)行整合，幫助學(xué)生內(nèi)化知識，形成自己的知識體系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得“沉浸感”與“全程參與感”，真正讓課本上的知識變成學(xué)生自己的知識。

例如，在學(xué)習(xí)《光合作用》一節(jié)時，學(xué)生已經(jīng)知道植物光合作用的主要場所是在葉綠體，而葉綠體又是細(xì)胞器當(dāng)中的重要一員。所以在繪制概念圖的時候就可以將光合作用的概念知識與細(xì)胞器這節(jié)知識內(nèi)容聯(lián)系起來，將細(xì)胞器與光合作用這些不同章節(jié)的內(nèi)容繪制到同一張概念圖中。通過概念圖的繪制過程，將已有的細(xì)胞器知識與光合作用的知識相互聯(lián)系，形成自己的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建構(gòu)自己的知識體系。

5 結(jié)束語

隨著教學(xué)改革的不斷深入和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，各具特色的教學(xué)模式如雨后春筍般出現(xiàn)在全國各地的校園當(dāng)中。概念圖教學(xué)融入翻轉(zhuǎn)課堂，可以被視為學(xué)校教育結(jié)構(gòu)性變革邁出的一大步，它不僅擺脫了先“教”后“學(xué)”的老路，而且巧妙地進(jìn)行著核心素養(yǎng)教育中思維素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中完善了自身的思維素養(yǎng)，同時達(dá)到了知識的“同化”與“順應(yīng)”，從而完成了自身的知識建構(gòu)[7]。綜上所述，翻轉(zhuǎn)課堂下的概念圖教學(xué)作為一種有效的知識構(gòu)建模式，可以真正讓學(xué)生通過自學(xué)，加以教師在課堂中對知識的加工與整理，構(gòu)建屬于學(xué)生自己的知識網(wǎng)絡(luò)。在新一輪的教改下，它更加適應(yīng)改革的趨勢和更有利于學(xué)生終生的可持續(xù)發(fā)展。

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