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例析概念图在高中生物教学中的应用

更新时间:2016-08-09浏览:评论: 条

  摘 要 阐述通过概念图进行概念教学,以知识网络的形式为学生呈现高中生物学科核心概念,展现概念与概念之间的相互关联与区别,力图激发学生学习兴趣,提升学习效率,提高生物科学素养,促进探究式学习。以“物种-种群-群落”为例,介绍采用概念图教学策略帮助学生形成重要概念的具体方法。

  关键词 高中生物 概念图 概念教学

  中图分类号 G633.91 文献标志码 B

  “提高生物科学素养”和“倡导探究性学习”是高中生物新课改的重要课程理念,前者要求学生能够理解和应用生物科学领域中核心的基础内容;后者则力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与探究过程,培养学生的批判性思维。《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)》明确提出,对于知识的理解包括以下3个层次:

  (1) 能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构;

  (2) 能使用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容;

  (3) 能运用所学的知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。概念图最初由Novak和Gowin提出。

  概念图最初作为一种评估工具,后来随着概念图的逐步发展,其运用也日益广泛,主要作为教师的教学工具和策略,学生的学习工具和策略,课程研究和编制的工具等。目前,国内外关于概念图的研究已经比较成熟和普遍,而由于概念图未被列入测试内容,导致很多教师与学生并未足够重视概念图。基于概念图的特征及其对教与学的益处,如今,我国高中生物课堂中逐步重视运用概念图进行教学,主要体现在教材中几乎每一章结束后的“自我检测”中都有关于“概念图”的习题。

  1 概念图与概念图策略

  1.1 概念图

  概念图是组织和表征知识的工具,包括众多的概念以及概念与命题之间的关系,每两个概念之间的关系通过连接线和连接线上的词表示,从而把基本概念按一定的顺序联系起来的空间网络结构图。概念图有以下基本特征:(1) 概念或命题通常按分层的形式变现,核心概念或是含义最广的概念处于顶端,更多的明细的概念依次排列在下方。(2) 概念图包含交叉连接,反映概念间的联系,包括纵向联系和横向联系。(3) 概念图中也包含许多事例,有助于对概念的解释。(4) 针对同一知识领域,依据于个人对概念及相关概念的理解和把握,不同的人可能会画出不同的概念图。

  1.2 概念图策略

  概念图策略是指教师以概念图为教学手段引导学生学习,从而达到教学目标的一种教学方法。目前传统的教学模式倾向于“填鸭式”教学,教师负责把知识传输给学生,学生则对知识进行机械记忆,该种策略过分强调了教师的主导作用,而忽视了学生的主体性。概念图策略教学为学生提供一个基本的知识框架体系,随着学习程度的加深,由学生自行完善,最后内化为适合自己的知识体系。此种策略有助于激发学生学习动机,倡导有意义学习,增加学生自我效能感。

  2 概念图在“物种—种群—群落”教学片段中的应用

  2.1 概念图教学的必要性

  高中生物教材包含众多生物学概念,且概念与其相关概念在教材编排上并不总是相互临近。概念图通过知识节点与节点之间用关联词相互联系,巧妙地打破编排和学习时间上的障碍。概念图以知识网络的形式为学生呈现生物学核心概念及其关联性,有助于学生对知识的整体把握,了解知识点之间的内部联系,相较于传统的对知识的零散学习和死记硬背,概念图学习更有利于提高学生的学习效率和学习兴趣,减轻学生对于生物学习的负担。

  “物种、种群、群落”都是“生态系统”的相关内容,3个概念相互联系,相互引导。3个概念在人教版高中生物教材的编排上处于不同的章节,其中 “物种”和“种群”位于必修2的第七章,“群落”则位于必修3的第四章。在知识层面,3个知识点相辅相承,相互关联;在学习时间上,却又相隔较远。所以,为了给学生提供一个完整的关于物种的知识框架,本节内容适合采用概念图教学策略进行教学。

  2.2 概念图的绘制

  ① 教师阅读课程标准中的内容标准,明确所需达到的教学目标,包括知识目标、能力目标以及情感态度价值观目标。研读教材,分析教材,列出本节课涉及到的新概念及学生的相关概念。在“生态系统”主题中列出的概念主要包括:群落、一定区域、同一时间、垂直结构、水平结构、种群、种间关系、捕食、竞争、寄生、互利共生、物种、自然状态下、相互交配、可育后代等重要概念。

  ② 按照概念的概括性,对概念的上下位进行排序。在本主题中,概念由下位概念到上位概念之间有如下的逻辑关系:在自然状态下,能相互交配并产生可育后代的一群生物叫做物种。在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。种群间的关系包括捕食、竞争、寄生、互利共生。种群数量的调查方法有样方法和标志重捕法,数量增长模型有“J”型曲线和“S”型曲线。同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合叫做群落。

  ③ 找出概念间的所有联系,用箭头和连接词将概念连接形成命题。

  ④ 用精炼的陈述句描述主题的重要概念(图1)。

  2.3 概念图教学过程

  教师基于绘制的概念图,围绕重要概念进行教学设计。教师采用概念图的方式梳理了教学内容和重要概念后,教学设计应围绕重要概念展开。例如,在进行“物种的概念”教学活动时,首先提出物种是一群能够相互交配的生物。教师运用图片和视频展示六羽蜂鸟,向学生说明仅凭外部形态判断物种并不准确。再向学生提供生活实例,例如马与驴交配产生骡,但骡不可育,所以马与驴并不属于同一物种。最后向学生展示老虎和狮子在人工影响下,产生的狮虎兽,其中个别可育,但狮子和老虎并不是同一物种,以此推论出前提条件是“在自然状态下”。藉此,学生就能够得出完整概念:物种是在自然状态下,能够相互交配并产生可育后代的一群生物。值得注意的是物种并不局限于一定的区域。种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。如图2中区域一中全部X个体就属于一个生物种群;在同一时间内,区域一中各种生物种群聚集在一起组成一个生物群落。

  3 总结

  在学习完一个新的生物学概念后,教师可引导学生绘制概念图巩固新知,教师还可从其中来分析学生的学习情况。在引导学生绘制概念图时,教师可设计如下的指导步骤,以构建“生态系统”的概念图为例:

  ① 概念罗列。将你学习到的“生态系统”中的所有概念列出来,此时不用考虑概念是否重要,也不用考虑它们之间的相互关系,只是尽可能多地列出所知道的概念。

  ② 区分概念的层级关系。核心概念位于最上端,下层是与之相关的几个概念,依此类推,有层次地对概念进行排列。

  ③ 建立联系。将概念或术语用方框或者圆圈圈起来,用箭头与箭头上的连接词建立2个概念之间的联系,使两个概念和连接词能表达一个完整的观点,箭头可以交错。

  ④ 提炼重要概念。用最简洁明了的陈述句描述“生态系统”中最核心的概念。

  教师应根据学生的绘制情况,就概念图的科学性和完整性、层级关系及概念之间的联系和学生对于重要概念的形成进行相关分析。分析后,在课堂中对学生绘制的概念图进行反馈、评价,进一步引导学生形成重要概念。在完成章节或模块教学后,教师引导学生绘制相关知识的概念图。学生通过绘制不同层次的概念图,不断地对概念进行扩展和归纳,完善了知识体系,逐步形成完整的高中生物知识网络。

  参考文献:

  [1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[S].北京:人民教育出版社,2003.

  [2] 中华人民共和国教育部考试中心.2016年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)[M].北京:高等教育出版社,2015.

  [3] Novak, J. D.& Gowin,D. B. Learning How to Learn [M]New York: Cambridge University Press,1984.

  [4] 严文法,胡卫平.国外概念图的研究进展[J].雁北师范学院学报,2005(03):23-26.

  [5] 刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2009.

  [6] 佘建云,安军.采用概念图策略促进生物学重要概念的形成[J].生物学通报,2013(05):31-34.

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