建“圖”明理
——淺論概念圖教學(xué)法在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

沈天涯

(浙江省寧波市潘火實驗中學(xué) 浙江 寧波 315000)

一、概念圖的意義

從某種角度上來說,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程應(yīng)該是一個學(xué)生自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程中,在這個過程中,學(xué)生根據(jù)已有的舊知識,把新知識納入舊知識的網(wǎng)絡(luò)中,知識網(wǎng)絡(luò)就更加豐富了,如果這個過程能夠順利完成,就代表著學(xué)生對于新知識是完全理解了的,他們對于知識的記憶將會是十分牢固。這個知識網(wǎng)絡(luò)就是概念圖,筆者認(rèn)為,讓學(xué)生學(xué)會在科學(xué)課程的復(fù)習(xí)中構(gòu)建概念圖,是科學(xué)學(xué)科可以嘗試的一種新型教學(xué)方法。

二、運用實例及其作用

1.在課堂教學(xué)設(shè)計中的運用,向?qū)W生展示概念圖

要想讓學(xué)生學(xué)會使用概念圖,首先要讓他們認(rèn)識到概念圖的作用。于是筆者先在自己的課堂教學(xué)中運用了概念圖。在講“花的結(jié)構(gòu)”的內(nèi)容時,筆者考慮到對于七年級的學(xué)生,花的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的,其中花絲、花柱形狀相似比較容易混淆,子房、胚珠等名詞比較少見,也不利于記憶。于是,為了讓學(xué)生能夠條理清晰地學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容,筆者設(shè)計了這樣的教學(xué)步驟:出示“花”的概念圖根據(jù)概念圖,介紹花各個部位的功能特點——帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識花的各種部位,分析其形態(tài)特點——學(xué)生自主更具解剖圖和概念圖記憶“花”的各個部位——出示殘缺概念圖、解剖圖檢查學(xué)生記憶效果。這個過程中因為先出示了概念圖,所以學(xué)生對花的各個部位先了解了一下做到了心里有數(shù)。接下來觀察解剖圖時他們就能做到根據(jù)概念圖中的介紹有序觀察花,不會因隨便看而漏下什么。接下來將兩個圖結(jié)合起來理解記憶時,很多學(xué)生都做到了看著這張圖,來說那張圖上要點。這樣的方式讓他們能夠通過概念圖這個支架,把花這個事物花各個部分在功能上的作用具象化,系統(tǒng)化再把它和花的解剖圖結(jié)合起來,學(xué)生們就能把花在視覺上的樣子和在思維上的功能網(wǎng)絡(luò)都清楚掌握。這個過程中他們不僅發(fā)現(xiàn)自己清楚明白地記住了所學(xué)知識,而且他們還發(fā)現(xiàn)老師用的這種新的教學(xué)方法很有效。

2.引導(dǎo)學(xué)生實際應(yīng)用,提升學(xué)生實踐能力

自主制作概念圖其實是很復(fù)雜的一件事,因此學(xué)生們會用老師制作的概念圖不等于他們自己會制作,我們要進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生們自己的制作概念圖的能力。在這個培養(yǎng)過程中,用什么樣的材料讓學(xué)生練習(xí)非常重要。為了不讓學(xué)生對知識的理解障礙妨礙他們構(gòu)建概念圖,筆者選擇了讓學(xué)生在課時復(fù)習(xí)時練習(xí)構(gòu)建概念圖。例如在筆者在教學(xué)完關(guān)于光合作用和呼吸作用的內(nèi)容之后,給學(xué)生出式了一道判斷題:植物的光合作用在白天進(jìn)行,而呼吸作用在晚上進(jìn)行。結(jié)果這到底的錯誤率竟達(dá)到了三分之一。這讓筆者感到有些吃驚。于是我讓判斷為對的學(xué)生和判斷為錯的學(xué)生進(jìn)行交流討論。并在課下對教材進(jìn)行了研讀,通過分析筆者對于這道題理解不到位的學(xué)生主要是因為教材的編排順序給他們造成了一定的疑惑,因為在教材編排上,共合作用和呼吸作用分屬于不同的單元。而我們在教學(xué)中一般也只會在一個單元課程結(jié)束后進(jìn)行一下課堂小結(jié),而并不會跨單元去進(jìn)行整合學(xué)習(xí)。這就讓學(xué)生無法把這兩部分內(nèi)容融合同一地去理解。這時我們就要幫助學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),而能夠讓學(xué)生將這兩個概念對比統(tǒng)一來看的最直觀的方式就是構(gòu)建概念圖。這樣學(xué)生就能把相對碎片化的知識綜合起來理解了。因此筆者制作了一個概念圖的框架,在課上引領(lǐng)學(xué)生把框架中的概念填補完全。采用這樣的教學(xué)方式有兩個原因:其一,學(xué)生們剛剛接觸概念圖如果直接要求學(xué)生自己獨立完成概念圖,那基本是不可能的。因此筆者要為他們制作好概念圖的框架；其二,雖然學(xué)生們是剛剛接觸概念圖,但是如果完全由教師制作概念圖,那么就又掉入了“滿堂灌”的坑,因此一定要促使學(xué)生動起來,一定要學(xué)生自己去填補概念圖的具體內(nèi)容,這樣才能做到保證他們把兩個概念之間的關(guān)聯(lián)梳理清楚。最終學(xué)生們在自主將這兩個概念構(gòu)建成概念圖后,不僅弄清了這二者之間的關(guān)系,而且還對“生命是一個統(tǒng)一的有機體”這一概念有了更加深刻的認(rèn)識。這樣即可證明此次由學(xué)生自主進(jìn)行的概念圖構(gòu)建學(xué)習(xí)是有意義的。

3.學(xué)生獨立運用概念圖,使學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率

在進(jìn)行過了很長時間的課時復(fù)習(xí)為主的概念圖構(gòu)建學(xué)習(xí)后,筆者認(rèn)為學(xué)生們已經(jīng)具備了獨立運用概念圖學(xué)習(xí)的能力了。因此,在學(xué)生們升入九年級后,筆者決定要學(xué)生們獨立以構(gòu)建概念圖的方式來整理、復(fù)習(xí)這兩年多來學(xué)習(xí)的知識。筆者會在九年級學(xué)習(xí)到某方面內(nèi)容后就要求學(xué)生在課下以這三年學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識的基礎(chǔ)上來構(gòu)建一個概念圖。例如學(xué)生們在七年級學(xué)習(xí)過“月相”“時區(qū)”的知識,但是其實學(xué)生們對這一部分知識已經(jīng)遺忘殆盡了。因此在九年級學(xué)習(xí)了“太陽系的形成和恒星的演化”這一部分的內(nèi)容后,可以要求學(xué)生們把三年來學(xué)習(xí)到的“天文”方面的知識進(jìn)行總結(jié),構(gòu)建出概念圖。這一次因為是要讓學(xué)生獨立來構(gòu)建概念圖的,所以筆者在布置作業(yè)時沒有提到任何具體的知識點。因為一旦教師提出了具體的概念指向,學(xué)生們的思維就會被束縛住,他們的思想會產(chǎn)生惰性、依賴性,不會自主去思考尋找概念之間的聯(lián)系了。從學(xué)生交回的概念圖中我們可以發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在整體上還是把握住了相關(guān)知識的含義和他們之間的關(guān)系的。當(dāng)然學(xué)生們勢必會有疏漏的地方,這些內(nèi)容就是我們在帶領(lǐng)復(fù)習(xí)時需要重點關(guān)注的內(nèi)容。學(xué)生們的疏漏多體現(xiàn)在聯(lián)系的范圍不夠廣,或?qū)Ω拍畹耐诰虿粔蛏钊肷?。與之前的教學(xué)環(huán)節(jié)不同,這一次的概念圖建構(gòu)過程是要以學(xué)生為主老師為輔的。老師的作用主要是幫助而學(xué)生查漏補缺上,比如在這個概念圖中有的學(xué)生在“時區(qū)”的成因這一概念方面就填了四個字“地球自轉(zhuǎn)”。這樣簡單的概念圖就不夠細(xì)致,因此筆者在這里適時幫助學(xué)生補充了經(jīng)線、時區(qū)劃分方式等概念。這樣的概念圖就達(dá)到了“一目了然”的效果——只看這一個概念圖就能明晰關(guān)于“時區(qū)”的所有概念。這個細(xì)化的概念圖分支給學(xué)生們做出了示范,接下來學(xué)生們就能對自己的概念圖進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化和修改了。當(dāng)然最后,學(xué)生仍然有一些不明白的地方,這些地方就是需要教師向新授課那樣再次講解的難點了。值得一提的是這個復(fù)習(xí)過程中涉及的概念眾多,但是學(xué)生們在構(gòu)建、修改概念圖的學(xué)習(xí)過程中,表現(xiàn)出的狀態(tài)是他們并沒有產(chǎn)生混淆。這就是概念圖的作用了,因為一開始學(xué)生們在概念圖中給每一個概念都找了“位置”,因此在復(fù)習(xí)不斷深入,概念不斷增多的時候,他們?nèi)阅茏龅綇?fù)習(xí)得有條理,有辦法。這就是學(xué)習(xí)使用概念圖的意義,學(xué)生們的復(fù)習(xí)已經(jīng)達(dá)到了事半功倍的效果。

三、概念圖教學(xué)的“三步走”方式

在帶領(lǐng)學(xué)生用構(gòu)建概念圖的過程中,筆者總結(jié)出了概念圖教學(xué)的“三步走”教學(xué)方法,其具體的操作方法如下:

第一步:學(xué)教材,明知識點

這一環(huán)節(jié)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課題問自己這兩個問題:1.你認(rèn)為這一節(jié)會講些什么內(nèi)容?你認(rèn)為在學(xué)習(xí)過這一節(jié)后,應(yīng)該掌握哪些知識。這個環(huán)節(jié)其實就是在要求學(xué)生在自己的頭腦中先構(gòu)建概念圖的草圖了。以“體內(nèi)物質(zhì)的運輸”這一可為例,學(xué)生們在提出問題時想到了在人類體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)闹R中,“血液”方面的知識一定會被放在重要位置。接下來,筆者就順著他們的問題,讓他們邊自讀課本內(nèi)容,邊豐富第二的問題的內(nèi)容——你應(yīng)該掌握哪些知識。針對這一問題,學(xué)生們進(jìn)一步細(xì)化概念圖的內(nèi)容時各有不同,有的學(xué)生是把血液作為身體的一部分來理解的,他提到了關(guān)于血液總量的知識。而另一部分學(xué)生則把血液作為一個整體,去進(jìn)一步分析構(gòu)成它的細(xì)胞有紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等。這里不管學(xué)生們是用哪種角度來認(rèn)識問題的,能從“整體與部分”的角度去認(rèn)識為題,可見他們已經(jīng)能夠用成體系化的概念圖的方式來思考了。這就好比一座大樓已經(jīng)有了框架,筆者只需要為他們添加一些“磚瓦”,解答一些各種血液細(xì)胞的特點、血液成分失衡后會導(dǎo)致的病癥等問題就可以了。由此我們可以發(fā)現(xiàn),從課始起就讓學(xué)生帶著問題去思考是很重要的。

第二步:多聯(lián)想,豐構(gòu)建內(nèi)容

在概念圖構(gòu)建過程中,在學(xué)生完成自己的構(gòu)建后,我們還應(yīng)引導(dǎo)他們細(xì)化構(gòu)建出的概念圖,這樣學(xué)生們對這一課的理解才能更加深刻。如在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的變化”這一部分內(nèi)容時,筆者在學(xué)生們構(gòu)建出物質(zhì)的變化分為“物理變化”和“化學(xué)變化”后,筆者引導(dǎo)他們繼續(xù)深入思考這兩種變化的區(qū)別,最終學(xué)生通過對這兩種變化的得出了“物理變化與化學(xué)變化的區(qū)別在于有沒有新物質(zhì)生成”的結(jié)論。之后學(xué)生們乘勝追擊,從“生成的新物質(zhì)”不同的角度出發(fā),在我的引導(dǎo)下,在概念圖上合適的地方標(biāo)注出了“酸、堿、鹽”三個字,以此來代表反應(yīng)生成物質(zhì)的不同屬性。當(dāng)然,因為這是個擴展的知識所以并不要求學(xué)生們更加深入地去探索,只要他們對書上的內(nèi)容深刻認(rèn)識了,并認(rèn)識到知識是環(huán)環(huán)相扣的就可以了。當(dāng)然這種引導(dǎo)豐富概念圖的過程不僅能在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行,還能通過四人小組討論、學(xué)生互讀概念圖,互相補充的方式來達(dá)到。

第三步:做作業(yè),獲得新發(fā)展

針對概念圖這種教學(xué)方法,筆者還設(shè)計出了兩種特殊的作業(yè),一種是概念圖作業(yè),另一種是聯(lián)想作業(yè)。概念圖作業(yè)的要求是每天整理自己在課堂上制作出的概念圖,并且要在每周末將這一周學(xué)習(xí)的內(nèi)容(一般情況下一周學(xué)習(xí)的內(nèi)容都是同一章內(nèi)容)整理成本章的概念圖。如有學(xué)生在周末整理“地球和宇宙”這一部分的內(nèi)容時,將概念圖進(jìn)行了一定的“藝術(shù)化”——在圖上畫出了太陽系建議的星系圖,圍繞這各個星球?qū)懗鲫P(guān)于各個星球的單獨的概念,又在畫出的月球繞地軌道上和地球繞日軌道上分別寫出了地球和月亮相關(guān)的概念和地球和太陽相關(guān)的概念。由此我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生不僅已經(jīng)明晰了各節(jié)內(nèi)容,對于各節(jié)內(nèi)容是怎樣構(gòu)建出整章內(nèi)容的,學(xué)生們也十分清楚明白了。而聯(lián)想作業(yè)的要求是完成課后布置的作業(yè)題后,找出題目中和自己的概念圖有關(guān)的知識點,然后根據(jù)題目對這部分知識點進(jìn)行豐富或修改。如在做“體內(nèi)物質(zhì)的運輸”一節(jié)后第4題(體循環(huán)和肺循環(huán)中血液成分發(fā)生了什么變化?)時學(xué)生們發(fā)現(xiàn)生了“體循環(huán)中的動脈內(nèi)流動脈血,靜脈內(nèi)流靜脈血,而肺循環(huán)中則正好相反”。這與他們之前制作在概念圖中的“動脈血管里流的是動脈血,靜脈血管里流的是靜脈血”這一概念沖突了,于是他們就這個問題向筆者進(jìn)行了請教,學(xué)生之間也進(jìn)行了討論。其實不管是做哪種作業(yè)都是為了讓學(xué)生在已經(jīng)從自己的概念圖中“找不到毛病”后尋找新的學(xué)習(xí)突破點,進(jìn)一步發(fā)展完善自己的思維體系。

在實際使用中,我們需要注意,這兩種作業(yè)應(yīng)該視學(xué)生不同情況來布置。概念圖作業(yè)適合布置給中等生和學(xué)困生。這兩類學(xué)生的學(xué)習(xí)能力相對較弱,尤其是中等生,雖然在課堂上通過構(gòu)建概念圖的方式他們看似和優(yōu)等生一樣都學(xué)會了。但其實他們理解得往往并不透徹,掌握得也不太牢固,因此過一段時間后,他們自己就比較容易混淆概念,遺忘知識。因此對于這樣的學(xué)生,他們需要在課下對這已經(jīng)學(xué)過的知識反復(fù)復(fù)習(xí)、思考。這樣他們才能把知識學(xué)扎實了,因此我們運用概念圖作業(yè)讓他們把已有的知識在整合一遍。而作為優(yōu)等生,他們掌握課堂上基礎(chǔ)知識的能力是比較強的,更何況有了自己動手構(gòu)建概念圖的過程,他們對于這些簡單內(nèi)容的掌握更是手到擒來了。另外,優(yōu)等生發(fā)現(xiàn)問題的能力也是比較強的。因此我們安排他們做聯(lián)想作業(yè),筆者為學(xué)生選擇的作為聯(lián)想作業(yè)切入點的題目一般是有一些難度的。優(yōu)等生們在對比著概念圖做這樣的題時,會遇到問題,而以他們的能力,又能夠把這樣的問題總結(jié)出來,進(jìn)一步在課堂上反饋給老師。有了這樣的問題反饋,不僅優(yōu)等生自己思考了問題,而且還為我們教師給學(xué)生進(jìn)行知識的深入拔高提供了內(nèi)容,可謂一舉多得。

四、總結(jié)

在以往的科學(xué)課程教學(xué)中,教師往往大包大攬,習(xí)慣把知識體系都給學(xué)生構(gòu)建完善,但這樣實在是好心辦了壞事,學(xué)生們不僅不會因為老師把知識脈絡(luò)都整理出來了而輕松,反而要一邊學(xué)習(xí)課本知識,一邊還要適應(yīng)老師提供的知識結(jié)構(gòu)。這樣反而讓學(xué)生們的負(fù)擔(dān)加重了,而且還束縛了學(xué)生,讓他們無法按自己的思維習(xí)慣來思考學(xué)習(xí)。因此,我們在教學(xué)中應(yīng)該改變教學(xué)思路,以引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行歸納總結(jié)知識,自主建構(gòu)出符合自身學(xué)習(xí)習(xí)慣概念圖為教學(xué)目的。這樣,雖然在初期學(xué)生會費一番工夫,但是也只有這樣他們才能自主地、積極地去尋找各個概念之間的聯(lián)系,并整理出他們的層次結(jié)構(gòu),才能鍛煉出自己的思考邏輯,這才是符合學(xué)習(xí)本質(zhì)的真正學(xué)習(xí)活動。