概念圖解教學(xué)模式在動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐

黃敏毅，馬金晶，羊禮敏，程瑋瑋

（安慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽安慶246133）

動(dòng)物學(xué)是生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)不可或缺的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，主要講授了動(dòng)物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和動(dòng)物生命活動(dòng)中涉及的規(guī)律。動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課具有教學(xué)內(nèi)容多、概念抽象易混淆、知識(shí)點(diǎn)分散難理解等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的講授式教學(xué)效果并不好，問(wèn)題的癥結(jié)在于教學(xué)方法，在教學(xué)中忽視了概念自身的聯(lián)系和學(xué)生的主體地位[1]。著名的教育學(xué)家思想家恩格斯曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“在一定意義上，科學(xué)的內(nèi)容就是概念的體系”。生物學(xué)本質(zhì)是知識(shí)結(jié)構(gòu)框架體系，這一框架體系是建立在一系列的生物學(xué)知識(shí)概念及它們之間的相互聯(lián)系上。從某種意義上來(lái)說(shuō)，學(xué)好生物學(xué)主要就是熟練掌握概念及其組成的框架。學(xué)習(xí)不只是簡(jiǎn)單的概念積累，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，還要把以往的概念和新學(xué)到的概念進(jìn)行相互整合。概念圖就是一種可以將學(xué)生學(xué)習(xí)到的新舊概念進(jìn)行整合的教學(xué)方法[2]。因此，課題組在動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)上對(duì)概念圖解教學(xué)模式進(jìn)行了有益的探索，使學(xué)生在有限的課時(shí)中理解和熟練掌握所學(xué)的科學(xué)知識(shí)和提高自我學(xué)習(xí)能力。

1 概念圖解教學(xué)的概念、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

概念圖最初由美國(guó)康奈兒大學(xué)諾瓦克和高文于20世紀(jì)60年代提出，主要建立在有意義學(xué)習(xí)理論、圖式理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和合作學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上[3]。2004年，在西班牙成功召開(kāi)的“第一屆國(guó)際概念圖大會(huì)”，標(biāo)志概念圖的研究日趨成熟，并得到廣泛肯定。相比常見(jiàn)的框圖、結(jié)構(gòu)圖、思維導(dǎo)圖教學(xué)，概念圖有自身獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。概念圖將特定知識(shí)內(nèi)容分解成一個(gè)關(guān)鍵概念和多個(gè)一般概念，并通過(guò)方框、圓圈、線條、箭頭及一些簡(jiǎn)短注釋?zhuān)瑢⒁话愀拍顕@關(guān)鍵概念按邏輯關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐帕泻瓦B結(jié)，從而形象、直觀地反映知識(shí)的本質(zhì)[4]。一般而言，同一級(jí)別的概念用同一種圖形表示；不同的幾何圖形有不同的含義，代表著構(gòu)圖者對(duì)概念的不同理解方式。制作概念圖的過(guò)程：確定知識(shí)范圍，選出關(guān)鍵概念和一般概念；細(xì)化概念間層級(jí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行排序；分析概念圖的縱橫向邏輯關(guān)系（如包含、交叉、并列、對(duì)立等），制作概念圖。

概念圖解教學(xué)法的核心是讓教師和學(xué)生共同去制定教學(xué)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象和書(shū)本上知識(shí)點(diǎn)的概念圖。這種教學(xué)模式可以讓學(xué)生把不完整的知識(shí)概念變得完整，把以往學(xué)到的概念碎片加上自己在課堂上學(xué)習(xí)到的新概念拼接在一起，從而讓他們自己從整體上認(rèn)識(shí)到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建屬于自己的知識(shí)框架[4]。這個(gè)框架完全是根據(jù)每個(gè)學(xué)生的不同掌握程度而去構(gòu)建的，所以每個(gè)學(xué)生都可以熟練掌握。概念圖還可以作為一種元認(rèn)知策略，提高學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力和自我反思能力[5-6]。可見(jiàn)，概念圖解教學(xué)法可將以往大體的知識(shí)框架與現(xiàn)學(xué)的知識(shí)碎片進(jìn)行融合，更能幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中，透徹地記憶已學(xué)過(guò)的知識(shí)。其主要優(yōu)勢(shì)在于細(xì)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程，更能因材施教，針對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握程度的不同而制定出不同的概念圖。

2 概念圖解教學(xué)模式在動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

以動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察兩棲動(dòng)物青蛙的形態(tài)結(jié)構(gòu)這一節(jié)實(shí)驗(yàn)課為例，通過(guò)使用概念圖解教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，具體過(guò)程如下。

1）課前準(zhǔn)備，小組討論，分解概念。在動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)的課前，指導(dǎo)教師事先告訴學(xué)生本節(jié)實(shí)驗(yàn)課需要熟悉和掌握的概念知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄓ^察蛙的外形、皮膚、骨骼和肌肉結(jié)構(gòu)等；掌握蛙從水生到陸生的過(guò)渡中，在形態(tài)結(jié)構(gòu)特征上表現(xiàn)出的適應(yīng)性特征），要求學(xué)生熟悉并初步構(gòu)建概念之間的聯(lián)系。根據(jù)指導(dǎo)教師的分組及各小組獨(dú)立的概念圖分解任務(wù)，各小組成員通過(guò)查閱資料、討論，構(gòu)建概念圖。一般將4～6位學(xué)生分為一個(gè)小組，每個(gè)小組獨(dú)立解剖與觀察，根據(jù)任務(wù)安排，每個(gè)小組繪制概念圖初稿。

2）實(shí)驗(yàn)課上，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念圖。指導(dǎo)教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和課本中已存在的知識(shí)點(diǎn)通過(guò)對(duì)概念進(jìn)行組圖，幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。以講解兩棲動(dòng)物適應(yīng)陸地生活環(huán)境為例，指導(dǎo)教師先給出一個(gè)核心概念“兩棲動(dòng)物適應(yīng)陸地生活”，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)陸生與水生環(huán)境的區(qū)別，掌握陸生是從水生進(jìn)化而來(lái)的概念；然后從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度分析和討論兩棲動(dòng)物為了適應(yīng)陸生環(huán)境發(fā)生了哪些結(jié)構(gòu)的變化，引導(dǎo)學(xué)生分別從“形態(tài)特征”“皮膚”“循環(huán)系統(tǒng)”“骨骼系統(tǒng)”“呼吸系統(tǒng)”“感覺(jué)器官”等6個(gè)分概念來(lái)歸納和總結(jié)“兩棲動(dòng)物適應(yīng)陸地生活”這一核心概念，對(duì)這6個(gè)分概念進(jìn)一步細(xì)化和歸納，形成概念圖1。通過(guò)概念圖解教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生掌握兩棲動(dòng)物的構(gòu)造與陸生生物的區(qū)別，為什么青蛙不能完全在陸地上生活、青蛙的不完全血液雙循環(huán)系統(tǒng)特征等。通過(guò)了解青蛙的形態(tài)結(jié)構(gòu)與特征，可以慢慢衍生到整個(gè)兩棲動(dòng)物類(lèi)群從水生生活過(guò)渡到陸生生活的這一過(guò)程。兩棲動(dòng)物在向陸地生活過(guò)渡的過(guò)程中，哪些結(jié)構(gòu)是為了適應(yīng)陸生生活而發(fā)生的改變，而這些改變是否為徹底的改變，有哪些特征適應(yīng)了陸地生活，哪些特征不完全適應(yīng)陸地生活？例如：鰓呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)榉魏粑?，單循環(huán)變成了不完全雙循環(huán)，四肢代替尾，皮膚初步角質(zhì)化等，結(jié)合以下的概念圖幫助學(xué)生理解。

針對(duì)每個(gè)分概念，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行分解和細(xì)化。其中，青蛙的循環(huán)系統(tǒng)（圖2）在青蛙適應(yīng)陸生生活中是不可或缺的一部分，這是實(shí)驗(yàn)課上學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。以蛙的循環(huán)系統(tǒng)為例，無(wú)論是心臟的結(jié)構(gòu)還是循環(huán)的途徑都是較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，特別是青蛙的兩條循環(huán)途徑：肺循環(huán)和體循環(huán)。這一部分知識(shí)點(diǎn)冗雜、多而細(xì)，大多學(xué)生會(huì)感覺(jué)混亂，不易理解概念之間的聯(lián)系。同樣，圍繞“青蛙的循環(huán)系統(tǒng)”這一核心概念，引導(dǎo)學(xué)生分別從“心臟及其周?chē)堋薄靶呐K的內(nèi)部”“動(dòng)脈系統(tǒng)”和“靜脈系統(tǒng)”等4個(gè)分概念進(jìn)行講解和闡述青蛙的不完全血液雙循環(huán)系統(tǒng)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)解剖過(guò)程，幫助學(xué)生觀察和掌握心臟及其周?chē)艿臉?gòu)成（心房、心室、動(dòng)脈圓錐和靜脈竇）、位置及特征等概念。

圖1 兩棲動(dòng)物適應(yīng)陸生環(huán)境的概念圖

圖2 青蛙循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

3）學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，完善概念圖。在實(shí)驗(yàn)課堂上，每個(gè)小組應(yīng)結(jié)合指導(dǎo)教師的講解，認(rèn)真完成形態(tài)結(jié)構(gòu)解剖實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上討論和細(xì)化各小組的概念圖。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各小組應(yīng)結(jié)合繪制的青蛙解剖圖，積極在課堂上展示和講解各自的概念圖，闡述概念圖的分解及概念之間的聯(lián)系。

4）課后，總結(jié)評(píng)價(jià)概念圖效果。概念圖作為一種教學(xué)工具，可以檢驗(yàn)出學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)架構(gòu)的理解是否具體、合理。通過(guò)對(duì)各小組概念圖的講解和評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生掌握概念圖的構(gòu)建、概念的分解、概念之間聯(lián)系的耦合。

3 總 結(jié)

實(shí)踐表明，在動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上，熟練地將概念圖應(yīng)用于動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，指導(dǎo)教師可以準(zhǔn)確把握學(xué)生的思路，教會(huì)學(xué)生總結(jié)生物學(xué)概念與原理之間的聯(lián)系；結(jié)合實(shí)驗(yàn)課中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可將書(shū)本上抽象的生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)變得具體、易懂，引起學(xué)生深度思考；通過(guò)構(gòu)建每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的相關(guān)性，讓每個(gè)學(xué)生主動(dòng)理解和掌握瑣碎的知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)框架體系。實(shí)踐證實(shí)，概念圖解教學(xué)使原本教學(xué)內(nèi)容多、概念抽象易混淆、知識(shí)點(diǎn)分散難理解的動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課變得易懂、易理解、易記憶。