例析概念圖在高中生物學教學中的應用

摘 "要：在高中生物學教學中，教師應用多種類型的概念圖開展豐富多彩的教學活動，不僅可以借助概念圖的特征幫助學生厘清各知識點之間的關系，還可以借此培養(yǎng)他們整體性、結構化學習的意識，形成發(fā)散思維、邏輯思維、聯(lián)結思維、整合思維等。為此，文章從概念圖應用視角出發(fā)，闡述教師通過開展知識導入、知識運用、知識梳理等活動，提高教學質量的策略。

關鍵詞：高中生物學；概念圖；應用策略

生物學是自然科學中的一門基礎學科，是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學。而高中生物學課程的知識體系相比初中而言更加龐大，這對于學生來說學習難度較大，需要他們投入更多的精力學習。對此，為了降低課程教學的難度，減輕學生的學習壓力，幫助他們理解、掌握重點和難點知識，培養(yǎng)其結構化學習意識，教師可以應用概念圖開展教學活動，通過指導學生梳理和建構各知識點之間的關系，提升其關聯(lián)性學習的能力，提高其學習效率和質量。

一、概念圖概述

概念圖是一種表示某個概念或想法與其他概念或想法之間的關系的圖表工具，圖中的節(jié)點代表具體的概念，而概念之間的關系則是以連線的方式表示。在教育領域，概念圖的特點是把圖像信息作為一種介質，通過將多個小塊圖像進行串聯(lián)的方式，建構一個表示知識之間邏輯關系的結構化圖像。同時，運用文字標注的方式將各個知識點進行梳理和串聯(lián)，這樣既能夠清晰呈現(xiàn)出各知識點之間的關系，又能夠表現(xiàn)出概念圖建構者的思維過程和思維特質。按照不同的分類標準，概念圖可以分為如下多種類型。按照布局形狀可以分為網(wǎng)格概念圖、鏈狀概念圖、層級概念圖、樹狀概念圖、流程概念圖等；按照設定條件可以分為引導型概念圖、補充型概念圖、創(chuàng)造型概念圖等。不同類型的概念圖能夠表示不同概念之間的關系特征。

二、概念圖的建構步驟

概念圖的設計與建構并不是盲目的、隨意的，而是要按照一定的步驟來建構。首先，確定概念圖的主題。主題是概念圖的核心，所有的節(jié)點概念都是圍繞主題進行拓展和延伸的，主題是對所有延伸概念的綜合提煉。其次，分析延伸概念。對圍繞主題所延伸出的概念進行細致研究，判斷各個概念的類別，梳理各個概念的層次，探索概念之間的邏輯關系。再次，建立概念之間的關系。在明確各個概念之間的邏輯關系、連接關系之后，用線段、圖形等符號建立概念關系圖，用文字標注各個概念之間的關系。最后，增刪概念。在獲取新知識之后，需要對原有的概念圖進行補充和優(yōu)化，要確定新知識的類型和層次，按照一定的邏輯關系將其補充到概念圖中，對相關的各個節(jié)點概念進行關系調整，使概念圖更加完善。

三、高中生物學教學中應用概念圖的策略

對于高中生物學課程而言，要想進一步增強知識講授的科學性、關聯(lián)性、系統(tǒng)性和有效性，教師可以將概念圖應用于課堂教學的各個環(huán)節(jié)，結合教材中的知識點，基于概念圖開展知識理解、知識運用等教學活動，借此幫助學生厘清生物學概念、生物學理論等知識之間的關系，幫助他們學習和鞏固知識，提高學習效率和質量。

1. 應用概念圖，優(yōu)化課前導入教學

課前導入教學是課堂教學的初始環(huán)節(jié)，能調動學生的主觀能動性，引發(fā)他們對學科知識的好奇心，激發(fā)其自主學習興趣。高中生物學知識具有豐富性、復雜性的特點，這導致學生難以在導入環(huán)節(jié)對將要學習的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的學習興趣，因而影響了此環(huán)節(jié)的教學效果。為了解決這一問題，提高導入環(huán)節(jié)的教學效果，教師可以利用多媒體設備開展動態(tài)化概念圖導入教學活動。教師可以把某個章節(jié)中的文字概念轉化為直觀、有趣的課件，用動態(tài)形式呈現(xiàn)生物學知識點，以此引發(fā)學生對相關內(nèi)容的探索興趣，從而提高其在導入環(huán)節(jié)的學習效果。

例如，在教學人教版《普通高中教科書·生物學》（以下統(tǒng)稱“人教版教材”）必修1“細胞器之間的分工合作”一課時，教師在導入環(huán)節(jié)利用多媒體設備播放細胞器的概念圖課件，通過有趣的動態(tài)畫面吸引學生的注意力，讓他們初步了解細胞中各個細胞器的功能和它們之間的關系。隨后，教師引導學生針對課件內(nèi)容提出拓展問題，讓他們進一步了解細胞器的分工，使其產(chǎn)生強烈、深入的探究欲望。通過觀看概念圖，學生能夠初步了解細胞器的相關知識，了解每種細胞器的作用，如線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器等。接著，教師引導學生結合生活經(jīng)驗進行思考，提出有深度的問題，如是否只有植物的葉肉細胞才有葉綠體？沒有葉綠體的細胞能否進行光合作用？教師結合學生提出的問題開展課堂深度教學活動。

教師利用概念圖開展導入教學，能夠有效降低復雜生物學知識的學習難度，調動學生自主學習的積極性，使其通過分析概念圖內(nèi)容，了解相關的課程基礎知識，提出深入探究的問題，為后續(xù)的課堂教學打下良好基礎。

2. 應用概念圖，優(yōu)化課堂深度教學

（1）知識理解中的概念圖應用。

在概念圖應用過程中，教師應當先讓學生了解概念圖，知道概念圖的含義和作用，使其能夠根據(jù)概念圖的內(nèi)容理解生物學概念，明白圖中各節(jié)點概念之間的關系，從而深化對課程重點和難點知識的認識。對此，教師可以開展概念圖解析活動。教師先出示與課程內(nèi)容相關的生物學概念圖，再指導學生解讀概念圖內(nèi)容，引導他們分析中心主題與各節(jié)點概念的關系，研究各節(jié)點概念的含義，從而實現(xiàn)對生物學知識的透徹理解。另外，教師可以借此幫助學生深化對概念圖的認識，使其真正掌握概念圖的解讀方法，提高他們應用概念圖學習的能力。

例如，在教學人教版教材必修2“DNA的復制”一課時，為了讓學生明白DNA復制的含義，知道復制過程中各個環(huán)節(jié)的名稱、條件、特點和意義，深入了解DNA的復制過程，教師可以運用鏈狀概念圖開展深度解析活動。首先，教師借助多媒體設備將DNA鏈狀概念圖投影在大屏幕上，讓學生清楚看到DNA的復制過程。其次，教師讓學生仔細觀察圖中的文字信息，以及圓形符號所覆蓋的要素。在鏈狀概念圖中，DNA雙螺旋的兩條鏈分解處有一個圓圈，標注為“解旋酶”，這一過程叫作“解旋”；在分解后的單條鏈中，母鏈分解處有一個圓圈，標注為“DNA聚合酶”，其分解過程叫作“以母鏈為模板進行堿基互補配對”；在概念圖的最后有一個新鏈，標注為“子代DNA”。針對上述內(nèi)容，教師需要引導學生進行深入思考，分析解旋酶、DNA聚合酶、子代DNA之間的關系，從而了解DNA復制的特點（邊解旋邊復制），以及DNA復制的本質（以親代DNA為模板合成子代DNA的過程）。

教師針對鏈狀概念圖開展深度解析活動，能夠幫助學生更加透徹地理解生物學概念，使其掌握觀察和分析概念圖的方法，提高學生基于概念圖學習生物學知識的能力。

（2）整體認知中的概念圖應用。

在學生了解概念圖的解讀方法后，教師可以指導學生建構概念圖，引導他們在建構過程中對生物學知識進行關聯(lián)性分析，使其能夠圍繞概念圖的主題，針對與之相關的各個知識點建立正確的邏輯關系，進而提高學生基于概念圖進行整體性學習的能力。另外，為了提高課堂教學效率，教師可以開展小組合作學習活動，讓學生以小組為單位，協(xié)作互助，高效完成知識梳理與整合任務，使其形成較強的合作學習能力。教師可以遵循同組異質原則，將班級學生分為多個學習小組，讓各組研究教材中的內(nèi)容，提煉生物學關鍵知識點，再指導各小組圍繞某個主題建構概念圖，梳理知識點之間的關系，提高其結構化認知的水平。

例如，在教學人教版教材選擇性必修2“生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)”一課時，針對碳循環(huán)知識，教師可以利用概念圖開展小組合作結構化學習活動。首先，教師讓各小組觀察碳循環(huán)示意圖，結合文字描述了解碳循環(huán)的過程；找出碳循環(huán)過程中涉及到的各種要素，如煤、石油、非生物環(huán)境等。其次，教師以“碳循環(huán)中各要素之間的關系”為主題，引導學生建構碳循環(huán)關系概念圖，使各小組通過討論概念圖的建構內(nèi)容，加深對碳循環(huán)中各要素之間的邏輯關系的認識，了解非生物環(huán)境與生物群落之間存在緊密聯(lián)系。同時，教師可以借此培養(yǎng)學生結構化理解知識的能力，使其在概念圖建構的過程中，能夠快速厘清碳循環(huán)中各要素之間的關系，建構正確的結構化關系概念圖。

學生以小組合作學習的方式建構生物學知識概念圖，既可以提高合作學習的能力和效率，又可以鍛煉邏輯思維和整合思維，提高整體性、結構化學習的水平。

（3）課堂測驗中的概念圖應用。

為了檢測學生課堂學習的質量，提高他們拓展分析、運用知識和解決問題的能力，教師可以利用概念圖開展課堂測驗活動。具體而言，教師可以先圍繞課程知識點設計一些與實際生活相關的問題，再讓學生自行解讀，分析概念圖，從圖中找尋問題的答案，并結合生活經(jīng)驗總結出更加合理的解決方案。這樣既可以進一步提高學生解析概念圖的能力，又可以幫助他們加深對所學知識的理解，使其在解答問題的過程中掌握知識應用于實際的方法，提高知識應用能力。

例如，人教版教材選擇性必修1“激素調節(jié)的過程”這節(jié)課要求學生通過分析甲狀腺激素分泌調節(jié)的實例，解讀甲狀腺激素分泌調節(jié)的模型，理解分級調節(jié)、反饋調節(jié)對維持機體穩(wěn)態(tài)的意義。教師可以開展課堂測驗活動，結合與甲狀腺激素分泌調節(jié)知識相關的概念圖和生活案例，設計測驗問題，讓學生通過解讀概念圖來解答問題，深化對所學知識的認識，提高對知識的實際應用能力。具體地，教師可以出示甲狀腺激素分泌調節(jié)的流程概念圖（如圖1），并提出如下問題：甲狀腺激素分泌調節(jié)的過程是怎樣的？其中涉及到哪些人體器官？這些器官作用于哪里？對于人體健康有怎樣的作用？

學生通過觀察、解析概念圖，能夠快速找出前兩個問題的答案。同時，通過關聯(lián)思考、拓展思考，能夠結合甲狀腺激素分泌調節(jié)的意義解答后兩個問題，從而深化對教學重點和難點知識的認識，提高知識運用和問題解答的能力。

3. 應用概念圖，優(yōu)化知識鞏固教學

在知識鞏固環(huán)節(jié)，教師可以利用概念圖開展小節(jié)知識總結活動或單元知識整體性梳理活動，讓學生針對某個主題，整合相關知識點，按照類別和邏輯關系建構完整的層級概念圖。這樣既可以讓學生從宏觀視角出發(fā)，整體復習生物學知識，又可以使其清楚了解各知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，進而建構出富有邏輯的結構化知識體系，提高知識整體復習的效果。教師還可以開展概念圖分享與討論活動，鼓勵學生積極展示自己建構的概念圖，講述梳理、分類、整合知識的思路，針對有爭議的部分展開討論，找出不足，使概念圖得到合理調整與完善，最終提高知識復習的質量。

例如，在教學人教版教材選擇性必修3“細胞工程”一章時，在本章知識整體復習活動中，教師可以開展大單元概念圖建構與分享活動，讓學生自行梳理、整合單元知識，自主建構層級概念圖，分享概念圖的建構思路，以此來查漏補缺，提高大單元復習的質量。具體地，學生可以把單元知識分為植物細胞工程、動物細胞工程、胚胎工程三個部分，每部分再分支出定義、原理、過程、條件、意義、應用等，用概述性文字補充相應內(nèi)容。這樣，既能利用分層方式表示各知識點之間的關系，又能將零散的知識點整合為一個統(tǒng)一的整體。隨后，教師讓學生分享并討論他們建構的層級概念圖，嘗試發(fā)現(xiàn)其中的不足并補充知識點，以此來完善概念圖，使學生加深對大單元重點和難點知識的記憶，提高生物學單元復習的效果。

綜上所述，為了進一步增強高中生物學教學的有效性，提升學生學習生物學的邏輯性、關聯(lián)性、整體性，教師可以應用概念圖開展教學活動。在教學過程中，教師可以根據(jù)不同的教學內(nèi)容和教學要求，引導學生分析不同類型的概念圖，讓他們基于概念圖深化對生物學知識的理解，使其通過建構有邏輯的生物學概念圖，厘清生物學知識點之間的關系，從而提高生物學結構化、系統(tǒng)化學習的能力和質量。

參考文獻：

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