高三生物复习课中引入核心概念图策略的研究1

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1、高三生物复习课中引入核心概念图策略的研究 大兴区第五中学 李克生 一、概念图和概念图的应用 概念图是一种将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆 圈内，再用各种连线将相关概念或命题连接，形成关于该主题的概念或 命题网络。它包括节点、连线、连接词、层次四个基本要素，节点是置 于方框或圆圈中的概念，连线表示节点概念间的意义关系，连接词是置 于连线上两个概念之间的意义联系词，层次是指关键概念置于顶层，一 般概念位于其次，依次类推显示等级关系。 概念图的应用非常广泛，例如，皮亚杰的建构主义理论体系中的一 个核心概念是“图式”，认知“图式”的发展是一个连续不断的建构过程。 每一个阶段都是前一个的阶

2、段的延伸，前一个阶段的图式是后一阶段图 式的先决条件，并被后一阶段取代。另外，现代脑科学发现，人的大脑 有140多亿个神经原组成，每个神经元都与其它神经元形成功能网络， 人的学习、记忆、思维正是通过这样一个网络系统来进行的。概念图的 特征形象地显示了人脑这一生理机制。 所有这些为我们进行生物学科核心概念图的构建奠定了基础，近年 来我尝试着将概念图策略应用到高三生物复习课上，试图实现： （1）利用概念图进行章节复习，建立章节间的内在联系 （2）利用概念图使学生加深对核心概念的理解 （3）利用概念图使学生 能比较各概念间的区别和联系 （4）通过学生绘制概念图培养学生把握知识的能力 （5）通过同伴互

3、助、小组合作绘制概念图培养学生合作意识和团队 精神 （6）利用概念图设题补充传统评价方式的不足 二、 我的研究方法 1行动研究法：以解决实际问题为目的的研究，就是要创造地运 用理论解决实际问题，它包括计划、行动、观察、反思四个环节。现实 中教师的困惑是学生学习知识只会孤立的、死板的记忆，不会将知识前 后联系形成整体，不会建构自己的知识网络，不会科学有效地进行资源 整合。为了解决这个问题有必要对学生这一现象进行研究，用行动研究 法能有效地解决这一问题。 2实验研究法：实验研究法是指研究者在控制可能影响实验结果 的无关变量的情况下，探讨自变量与因变量之间是否存在因果关系的一 种研究方法。教师将学生

4、分为实验班与控制班，分别用不同方法进行教 学，学生用不同方法学习，然后用科学的评价方法来比较两种教法与学 法的优劣。 3调查研究法：是在自然情况下通过提出问题的方式搜集资料， 来分析变量之间相互关系的研究方法。教师运用概念图进行复习，学生 通过绘制概念图来学习这一方法是否受到学生欢迎，学生是否能接受这 一学习方式，这一学习方式是否有助于培养学生合作意识和团队精神， 我们可通过调查法来研究这些问题。 三 、我的研究过程 研究对象：我校高三两个理科班学生共一百二十一人，其中男生七 十人女生五十一人，年龄在十七岁至二十岁之间。 1 确定问题 在本人长期高中生物教学中，发现学生学习生物学知识只会死板记

5、 忆，生物学概念模糊不清，概念与概念之间不能建立起有效联系，如何 解决这一问题是许多生物教师的困惑。我为了弄清楚这个问题是由什么 因素引起的，对学生进行了问卷和个别访谈。首先编制调查问卷（见附 录1）其次对学生进行个别访谈。通过以上两种方法发现：学生确实存 在对学习生物学概念的困惑。 2 分析问题 调查发现：学生学习概念的困惑主要表现在（1）记不住。学生认 为生物学概念多、杂三册书中每册都有上百个概念，每个概念都有可能 考到，记起来非常困难。（2）容易混。生物学概念之间有着千丝万缕 的联系，例如：染色体组、多倍体、单倍体。种群、群落、生态系统、 生物圈。生物固氮、硝化作用、反硝化作用、氨化作用

6、。这些概念记起 来容易混淆。（3）绕。有些生物概念很绕口，例如：细胞周期，染色 质和染色体，多倍体和二倍体。减数分裂有丝分裂。这些概念很绕口， 学生记不住。（4）教师不重视概念教学，有些概念没有给学生解释清 楚。 3 形成假设 由以上分析不难看出，造成学生学习生物学概念倍感困惑的主要原 因是：教师没有将概念清楚完整地教给学生，学生学习概念只会死板记 忆，不能形成核心概念图，因此本研究的假设为：学生学习概念困惑的 原因是师生共同造成的 4 进行实验与行动 制定教师利用核心概念图进行生物概念的教学，学生绘制生物学概 念图进行学习的行动方案。将我校高三年级两个普通班（这两个班是高 二升高三时按成绩分

7、的，班级之间学习成绩没有显著差异）分成实验组 和控制组，实验组运用概念图策略进行教学，学生以画概念图为学习策 略。控制班学生则以传统方法为教与学的学习策略。用学生的生物成绩 进行实验后测。在实验中尽量控制无关变量对实验的干扰。 实验班运用概念图进行教于学 细胞 教师将构建概念图的基本方法教给学生:例如 (1)列出概念 真核细胞 细胞质 细胞膜 细胞核 细胞质 原核细胞 (2)分层次写出概念 (3)据联系画连线 细胞核 细胞膜 (4)将关联词写在连线旁 (5)举经典事例写在概念旁 教师在复习某一部分知识时，尽量用概念图的形式将前后概念、相 似概念、易混概念区分清楚。学生在复习某一部分知识时，尽量

8、联想， 并写下联想到的概念，分析概念的上位和下位关系，试着去画概念图。 教师将学生绘制的概念图选23份用实物投影形式投在屏幕上，全班同 学评价，修改概念图，教师适时点拨，引导学生来完善概念图，并作出 评价。下面（左图）是某一同学在复习水平衡时自己绘制的概念图， （右图）是师生共同完成的概念图 + 释放 + 导致 下丘脑渗透压感受器 饮水不足 失水过多 食物过咸 细胞外液渗透压升高 下丘脑 储存于垂体后叶 抗利尿激素 小管集合管重吸收水 尿量 大脑皮层 渴觉 分泌 细胞外液渗透压升高 + 下丘脑渗透压感受器 垂体后叶 释放 抗利尿激素 + 肾小管集合管重吸收水 尿量 通过两图的比较可知，学生复习

9、时自己能找到概念之间的联系，也 能绘制概念图，但对某些内容的理解不够全面，造成复习时只知其然不 知其所以然，形成知识的欠缺。而师生共同绘制的概念图能较好的说明 渗透压升高的原因，渴觉产生的原因，抗利尿激素的分泌部位、释放部 位、作用部位、作用原理。通过本概念图能使学生完整、准确的理解水 平衡调节的知识。 案例二 学生在复习实验内容时，教师在实验班先将近几年高考实验 内容的题目给学生，让学生分析做答，通过分析总结出设计实验的一般 流程，并通过同伴互助形式绘制设计实验流程图。下图是两位同学共同 绘制的概念图 明确实验目的 分析实验原理 确定实验思路 设计实验步骤 预测实验结果 得出实验结论 应遵循

10、原则 等量原则 对照原则 单一变量原则 科学性原则 需鉴别 探究性试验 验正性试验 从学生绘制的概念图可以看出，学生设计实验的基本思路是清晰 的，设计方法是正确的，该注意的问题也已注意到了。因此能绘制成这 样的概念图，说明学生一段时间的学习已基本掌握了此种学习方法 。 5 反思和评价 依据规划内容实施课程计划，在实施过程中不断收集各种资料以检 验假设，改进行动计划，直到能有效改善课程教学为止。本次收集资料 方法包括：个别访谈法：了解学生对行动计划的看法。观察法：观察不 同能力、水平的学生对教学各环节的反应。问卷法：每周一次通过问卷 来检验行动计划实施的效果。 通过一个学期的行动研究，对实验班、

11、控制班进行了后测，其结果见下 表： 高三年级概念测试 t检验一览表（一） 班级人数n平均分x标准差st值p结果 实验 班 6061.428.092.157 小于 0.001 显著差 异 控制 班 6157.7810.09 学期结束正赶上全区统考，我们将生物概念部分试题单独抽出来进 行统计，统计结果如下： 高三年级期末考试概念部分的得分情况统计t检验一览表（二） 班级人数n平均分 x 标准差 s t值概率p结果 实验班6024.54.52.382 0.0094 小于 0.001 显著差 异 控制班6122.125.2 从表（一）和表（二）统计结果可知：运用概念图策略教学的实验 班成绩显著高于控制

12、班 四、 结果分析 通过近一学期的概念图教学，我们深刻体会到将概念清楚、明白、准 确地交给学生，并能让学生准确记忆是每个教师要研究的问题。教师运 用概念图进行教学、学生画概念图进行概念的学习能较好解决这一问 题。 1 通过概念图教学能帮助学生构建知识体系 生物学知识是一个内在有着联系紧密的完整性.、系统性很强的知识 体系，每一章节表面是独立的，实质上知识点之间存在着千丝万缕的联 系，如果不能正确理解各项生命活动的本质，仅仅采取死记硬背的方式 来学习，必然造成学生知识体系的零散、欠缺和不完整，给学生学习带 来很大困难。通过让学生构筑概念图能很好地解决这个问题。 2 章节复习中引入概念图，能培养学

13、生知识迁移、归纳能力 学生在学习过程中概念是零散的，随着概念的增多学生又会感觉杂 乱无章，各概念之间不能建立起有效联系。如果教师在教学生学习概念 时用概念图进行教学，能对概念进行有效整合，能利用概念之间同、异 及内在联系实现知识的迁移和归纳。 3 利用概念图设题，能发挥评价作用 该题型不但可以考查学生对概念的整体把握，扩大对知识的考查 面，还可以考查学生对概念之间有机联系的理解程度。在平时训练中， 教师要求学生画概念图，到考试时学生见到概念图就不陌生。能增强学 生信心，降低考试时紧张程度。 4 利用概念图复习能培养学生合作能力和团队精神 利用概念图复习能加强同学之间的交流，使同学们的复习互为补

14、 充，能引起学生之间的争论和质疑，使同学们能学到别人的优点和长 处，促进师生互动、教学相长，既加强了学生之间的交流能力，又培养 了学生合作能力。 5 利用概念图复习效果 全班评价概念图效果优于小组合作绘制概念图，小组合作绘制概念 图优于同伴互助绘制概念图，同伴互助绘制概念图优于个人绘制概念 图。可见在复习中应加强师生互动、生生互动，倡导合作学习。 五 使用中存在的问题 1 使用生物学概念图教学并不被所有同学接受 学生学习最省事的方法就是听老师讲、看老师做，一旦让他们自己 动手做，有些同学就感到很茫然。在绘概念图的过程中，学习成绩较 差、动手能力差、思维封闭的学生感到很吃力，这可能的原因与训练不

15、 够有关，因此建议使用概念图教学应从高二上学期开始。 2 使用生物概念图教学并不能解决所有概念问题 生物学概念很多，绝大多数概念之间存在着千丝万缕的联系，但有 些概念比较孤立，有些概念由于学生认知水平的限制还不能做到广泛联 系，教师也不能为了概念图教学引入新概念从而加大学生负担，因此教 师在使用概念图教学中应视情况而定。 3 使用生物概念图教学在新授课教学中是否适用还有待研究 新授课中知识比较孤立，能联系的只有学生的经验和已有的知识，这 样建立的概念图是不完整的，给学生的不是整体知识，因此是否适用概 念图教学还有待同行的研究。 总之利用概念图进行高三生物复习能大大加强复习效果，培养学生 合作能力，降低学生迎考焦虑水平，澄清概念之间的关系，有助于使学 生形成知识网络，充分发挥学生主体作用，培养学生知识迁移能力和归 纳能力，能在短时间内记住大量生物学概念，在高三生物复习中达到事 半功倍的效果。 当然，在生物学概念图教学中还存在着很多问题，还有待进一步研 究和探索，本文只起到抛砖引玉的作用。