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1、科研课题概念图在初中生物教学中的应用研究阶段成果展示杨 杰一、课题简介1.什么是概念图？概念图作为组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框中，然后用连线将相概念、命题、交叉连接和层级结构是概念图的四个图表特征。概念是感知到的事物的规则属性，通常用专有名词或符号进行标记；命题是对事物现象、结构和规则的陈述，在概念图中，命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系；交叉连接表示不同知识领域概念之间的相互关系；层级结构是概念的展现方式，一般情况下，是最概括的概念置于概念图的最上层，从属的概念安排在下面。因此，概念图时表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。节点（又称结点
2、），连线和连接词是概念图的图表结构。节点就是置于圆圈或方框中的概念。连线表示两个概念之间的意义联系，连接可以没有方向，也可以单向或双向。连接词是置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词。如“是”、“包括”、“表示”等。关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。例如： 森林古猿类人猿（大猩猩、黑猩猩、长臂猿、猩猩）逐渐直立行走走使用、制造工具和用火大脑发达产生语言形成社会人类森林古猿类人猿（大猩猩、黑猩猩、长臂猿、猩猩）逐渐直立行走走使用、制造工具和用火大脑发达产生语言形成社会人类2.概念图的由来及理论依据：概念图最早在20世纪60年代由美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出。但这一概念名
3、词的确定是在20世纪80年代。20世纪60年代初，奥苏贝尔发表有意义的言语学习心理学一书中认为，学生的学习都是通过概念同化习得新概念的。概念的上位关系、下位关系和组合关系的层级排列最终形成了学生的认知结构。奥苏贝尔的理论受到了社会的广泛关注。诺瓦克教授根据意义学习的概念同化理论开发了概念图这样一种新工具，并首先在研究儿童能够理解诸如能量、细胞和进化等抽象概念的过程中进行应用。很快他发现，该工具同样可以用于教学设计和帮助学生进行有意义学习，由此导致了对概念图更深入的研究。令人惊奇的是21世纪教育新模式的主体信息技术和脑科学，为概念图的正确性和广阔的应用前景提供了大量的事实说明。目前，随着人们对概
4、念图的日益深入，发现作为工具的概念图在教学上有着广阔的应用空间，他既可以作为学习者学习的工具、交流的工具，又可以作为教师教学的工具。生物学是一门适用性很强的自然学科。生物教学不仅要教会学生生物基础知识，还要激发学生学习兴趣，培养学生观察，操作能力，启迪创新意识，提高创新能力。在教学中，充分发挥概念图的优势，能很好地调动学生学习兴趣，提高生物教学效果。 3.国内外关于概念图的研究技术及运用概述 国外从20世纪60年代提出概念图概念至今，相关的研究已经比较丰富和成熟。在西方国家，概念图是中小学教学中很常用的一个方法，有着很好的教学成果。自1984年John F Sowa提出概念后，就因其简单，直观
5、和知识表示能力强等特点。吸引了大量研究者。国际上每两年举办一次国际概念图会议。它已经作为一种教学和学习策略盛行于国外，特别是欧美国家。概念图在国内研究时间较短，从掌握的资料来看，港台地区发展较快。仅台湾，从1997年开始至2000年，以概念图作为关键词的博、硕士论文多达上百篇。而内地，如果对概念图的研究发展概括分为介绍、引进、应用和研究四个阶段的话，还仅处于介绍、引进和初步应用阶段。近年来，有关概念图的研究呈上升趋势。说明随着教育的发展，概念图正被越来越多的教育工作者所熟知以及应用，对概念图的研究已逐渐成为教育研究的一个热点。（）图在生物教学中应用的现状分析。 目前，生物科学对当今社会及人类的
6、影响日益突出。全国范围内对生物学的教育教学都十分关注。再加上，随着教学改革的进行，许多生物教师对教学的研究热情日益高涨，大家在激发学生学习兴趣，培养学习动机，巩固知识，开发智力和创新思维等方面的改革成果显著。我市自2012年起，已将生物学作为升学考查科目。由于概念图特别适合在生物教学中应用，且对提高教学质量效果显著，所以进行概念图研究尤为必要。 随着建构主义理论的发展和网络学习的普及，概念图的时代特征更为明显，推广概念图必将成为我县生物教学改革策略之一。 （）前概念图的研究发展主要有以下特征：念图在国内外相关研究理论提出的早期，研究者主要把概念图作为一种评价工具，目的是为了测定学习者已有的知识
7、结构，检验学习者的有意义学习情况。0世纪80年代以来，研究主要集中在把概念图作为一种教学技能和教学策略上。几年国内的研究正在逐步深入，许多专家学者和一线教师在概念图的理论研究和实证研究方面取得了较大进步。由于概念图能较好地表征和完善知识，能有效地培养学生创新思维能力，具有直观性，形象性，自主性，建构性等许多优点，它在教学过程中体现出了巨大的教育功能和价值。已被当作一种有效的工具应用于各个领域，如远程教育系统及网络课程开发、计算机、电子信息技术等。念图在生物教学中的应用主要体现在:概念图提高学生学习能力，从而促进学生发展。 根据奥苏贝尔的有意义学习理论，当学生认识到自己的学习是非常有意义的时候，
8、他的学习能力和效率就会随之提高。因为概念图可以让学生的学习变得更加有意义，具体地说，概念图还可以作为学生学习时的一种支架，来组织学科知识，去完成有意义的学习；另外，概念图可以作为学生学习预习和复习的工具，使本来感觉非常枯燥，无聊的预习和复习变得更加有意义。 裴新宁认为：绘制概念图实际上是帮助学生整理资料整合知识形成某主题的已有知识图在已有知识结构中嵌入新概念在长时记忆系统中固定学习内容修正与完善。它能使学生更容易形成完整的认知结构，有利于学生认知的发展，有利于了解学生前概念及评估学生的知识结构等。所以，概念图能帮助学生建立知识结构，提高思维能力和形成认知结构。 概念图研究学习提高教师教学能力，
9、促进教师的发展，教学中教师利用概念图，可以了解学生前概念；帮助学生构建概念网络；教学后使用概念图，可检测教学效果。在教学过程中，概念图则可以帮助教师检测先前知识策略，诊断学生遗失的概念。在复习时，概念图可以帮助教师对学科知识进行再思考，对新旧知识予以整合。 概念图使新课程顺利实施， 在构建概念图时，学生肯定会分析，处理很多信息，把新旧知识融会贯通，从中可以提高他们处理信息的能力、知识整合的能力和分析、解决问题的能力。同时，学生在学习构建概念图时，本身就已掌握了一种新的学习方法，这对提高他们的学习能力是一个很大的帮助。另外，教师利用概念图组织教学，也是对自己教学技能的一种提升。教师在教学过程中放
10、下架子与学生平等交流，在教学中扮演知识的引导者，而不是知识的灌输者，这也充分体现了新课程对教师在课堂教学中角色转变的要求。所以，概念图的构建和应用有助于新课程顺利实施。上述概念图的研究运用大都把重点放在概念图的构建和应用上，都能体现概念图的构建和作用，可见，利用概念图组织教学是中学生物教学的必然趋势。尽管概念图对数字工作的影响意义重大，各级教育部门及教育工作者也初步认识到其对教育教学工作特别是对生物教学的深远影响，而且它的研究和应用在国外已经比较成熟和普及，但真正要求教师和学生必须掌握概念图技能的还很少。2000年，诺瓦克在互联网上发表文章认为：学校的教学变革总是太慢，概念图在接下来的一、二十
11、年中，才会有实质性的进展，除非教育部门下决心把概念图作为教学和评价的内容要求教师和学生，否则只能寄希望于未来。由此看来，对概念图的认识，研究和应用还任重道远。特别是对于我们国内的许多初级中学而言，概念图研究还很少开展。初级中学中概念图教学存在的问题。未专门进行概念图培训和学习 概念图从国外20世纪60年代提出至今，相关研究较为丰富和成熟。西方国家概念图是中小学教学中常用的一个方法，已收到很好的教学效果。但国内研究起步的确较慢，从资料来看，港台地区发展较快，内地的研究发展较慢。虽然近几年发展迅速，但仍未列入中小学教师专门培训项目。因此，教学中，仍完全凭借教师个人的能力，摸索前进，所以进度缓慢，难
12、成系统。材上出现较少，运用不精。 纵观人教版初中生物学必修课本，借助并运用概念图的内容寥寥无几。这必然导致师生缺乏运用概念图的动机。也很难引起师生的学习兴趣。 教材中仅有的几处概念图的应用也很肤浅，内容不完善，层次关系过于简单，不明确。很难给学生留下深刻影响，对促进概念图学习帮助甚微。注重传授概念图的构建技能，只停留在对概念的解读上。 大多数生物教师在教学中能运用概念图传达知识，却忽视了对学生进行概念图构建能力的培养。这样，学生往往只能被动接受知识，对各知识点的联系缺乏体会，不利于对知识多灵活运用；再加上缺乏自主学习研究机会，这就不利于学生将所学知识融会贯通，对学生学习能力提高没有帮助，对提高
13、教学效果也不起什么作用。教师在改念图教学中角色转变不到位 开展概念图教学，必须教会学生自己构建概念图，教师在教学中自然必须由教育的主导者转变为教学的引导者。通过指导学生收集相关概念，分析各概念之间的联系，帮助学生构建概念图，在此过程中，教师必须扮演好引导者的角色，否则，必定影响教学效果。 只求学生模仿操作，不求创新设计在生物教学中，开展概念图的创新设计，不但能极大地调动学生学习积极性，还有利于学生对知识体系的完善，对巩固知识，加深印象十分有益。 不少教师在教学中，只重视学生对概念的理解或构建，很少关注学生的创新设计，这样学生在学习中难免养成按部就班的不良习惯，天长日久必然导致生搬硬套，思维迟钝
14、等后果.这对学生今后的学习极为不利。基于上述情况，课题申请批准后，我便着手开展了对概念图在教学中运用的研究，不断探索，总结，初步取得一些成果。在此我将我搜集的一套适合初中生物基础知识复习巩固的概念图分享给大家，望通过共同的探讨和研究，在本年度生物结业考试中取得显著进步。同时也使我的课题研究内容更完善，为我县生物教学迈上新台阶助一臂之力！二、课题研究进展及步骤1、申报课题概念图在初中生物教学中的应用科研课题，于2012年6月申报成功，是我县重点教研课题。2、开题报告于2013年3月月向我县及我校有关领导、部门汇报课题研究内容、目的。征得相关部门、领导同意，于2013年12月在我校召开课题开题报告
15、会。开题报告意见汇总杨 杰刘校长建议：（1）.课题目标不够明确，范围略广。（2）.应多征求专家组意见，寻求多方面帮助。（3）.应争取本校同行们建议，得到支持和帮助。杨校长建议：课题是可行的，但应先研究后推广。李主任建议：还需要理论论证及操作步骤说明。侯主任建议：应先研究，后推广。 我个人体会：1. 应将课题分步骤逐步研究，先对城南片区进行研究推广。2. 今后课题研究中应多征求专家组和老师们建议。3. 将课题理论依据具体化，论证操作的可行性。我将不断学习，不断努力，争取圆满完成研究任务。通过研究不但为生物教学找到好的教学手段，也使自身教学能力有所提高，将自己锻炼成为具有一定教研能力的，符合时代要求教师。3、课题研究步骤及部分成果第一阶段（1）. 开始收集整理与概念图有关资料，反复研究概念图的用途及绘制方法，界定研究范围，课题研究关键词。（2）.请教教育界有关专家林胜齐等，对本课题的研究思路、框架进行论证，制定研究方案和操作计划。（3）.调查概念图在城南片区初中生物教学中的运用概况。以汉安中学、二龙口中学、南屏小学初中部等学校为考察对象，调查概念图在生物教学中的运用情况，为概念图应用研究做好准备。（4）.搜集初中阶段概念图全集，反复筛
