系统整体 清晰明了 层次梯进 优化学习

系统整体清晰明了层次梯进优化学习
——初中科学实施概念图教学的实践研究
摘要：科学内容广而杂，具有交叉性，让学生系统的学习科学，探究科学，很有必要让学生理清科学知识体系，根据知识主题进行科学探究。

本文从概念图教学课题的提出，对概念图予以界定，并分析了理论依据，从教师教学设计、学生自主学习、学生学习评价、复习教学等方面阐释了概念图教学的策略，概念图教学以其独特的魅力，在科学课堂教学中绽放奇葩。

关键词：概念图科学课教学策略
一、问题的提出
初中科学课程是一门初中阶段的综合理科课程，由开设初期的不被理解发展到现在教师接受、学生喜爱的学科，可谓是经历了一路的艰辛。

但现在仍然存在不少的困难，本人任教《科学》多年，认为在教授新课时学生对知识理解不够深刻，学习着眼点不够全面，；到了期末复习时，教师会发现大问题来了，特别是到了初三的复习。

例如，初一教材中地理部分的“月相”、“时区”等知识，学生甚至有些教师到初三已经印象模糊。

在复习中，教师还是把三年的学习内容分成不同学科进行复习，同学们都有同感，复习就是等于反复练习，一天下来，练习了数学到英语，然后还有科学，不断地做题，甚觉无聊和枯燥，“题海战术”还是今天迎考的重要手段。

显然，这种教学方法已经跟不上时代的步伐，而且从效果上来说，收获甚少。

经过仔细斟酌，学生很容易忘记学过的知识，即使记住了知识，许多学生头脑中的知识是零散的，这在学习中主要表现为解决问题时只会从单一的方向考虑，缺乏知识的广度。

“授人以鱼，不如授人以渔”，在科学教学中如何引导学生构建和完善自己的知识结构体系，使学生的知识更系统、准确和完整，是教师在科学教学中所要解决的问题。

在此本人提出两个问题：为什么学生会很容易地忘记以前所学的知识？用什么方法可以帮助学生把知识记得更牢固和如何促进知识整合构建自身的知识体系，提高学习效果？
本人设想，让理性的知识通过图形来呈现，使深层知识能够表象的在学生脑海之中，这是提高学生学习科学的最佳途径，提出了《初中科学实施概念图教学的实践研究》这一课题。

二、理性思考及认识
1．相关术语的界定
（1）概念图：概念图又可称为概念构图（concept mapping）或概念地图（concept maps）。

构图注重概念图制作的具体过程，地图注重概念图制作的最后结果。

它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相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。

（2）科学概念图：就是在学习科学知识过程中，将知识的核心及相关要素画成一个系统整体；或者直接体现在学生学习过程中的知识地图。

（3）概念图教学：指教师在教学过程中，采用规范、科学的概念图，让学生在形象中分析、对比科学知识，系统整体、清晰明了、层次递进的开展学习，优化学习，提升学习效率，是一种凭借概念图，促进学生融入学习，深入学习的教学方式。

2．概念图教学的理论基础
（1）人的形象思维论。

概念图是20世纪六十年代美国康奈尔大学Joseph D. Novak 教授提出的用于表征和揭示知识结构中的意义联系的图表。

它是由代表概念的节点和表征概念间关系的连线组成，以视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法，这种以图示表达人们头脑中的概念、思想、理论等的方法，能把人脑中的隐形知识显性化、可视化，便于人们思考、交流和表达。

（2）科学知识的综合性。

科学是集物理、化学、生物和地理为一门综合课程。

“通过反映自然界同一性的统一的科学概念与原理”来进行整体设计是科学课程的主要途径之一，它肯定了概念学习在科学课中的重要地位。

因此，在科学教学中，应用以概念为核心创建概念图的策略显得尤为重要。

它能避免冗杂的概念堆砌，以框图的形式将概念以及概念之间的意义关系清晰地呈现给学生，促进有意义学习，提高学习效率。

（3）科学课程具有极强的交叉性和综合性。

视觉图表（概念图）容易被学习者快速识别并迅速掌握，有助于提高学习者对知识系统的整体理解力。

因为，从知识表示的角度看，概念图能够构造一个清晰的知识网络，便于学习者对整个知识架构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移。

同时，还可以通过概念图直观快速地把握一个概念体系，甚至是一个学科体系。

三、科学概念图教学的实施策略
策略一：抓住四要素，构建概念图。

概念图由节点、连线、层级、命题四个基本要素组成。

节点就置于圆圈或方框中的概念，连线就是两个概念之间的意义联系，连线可以没有方向，也可以单向或双向。

命题是对事物现象、结构和规则的陈述。

在概念图中，命题是在两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系，层级结构是概念的展现方式，一般情况下，最概括、最一般的概念置于概念图的最上层，从属关系的位于其下。

[典型案例1]本人在教学《感觉世界》一课时，觉得知识面很广，要掌握的目标层次比较多，学生很难全面系统学习把握。

我从核心到节点，组建了概念图。

《感觉世界》概念图
策略二、以概念图来把握教学设计
在进行科学课的教学设计时，概念图能将教师头脑中的教学内容、教学理论和教学经验以可视化的形式表现出来，相当于在虚拟的环境中完成了一次教学过程，能帮助教师更有效地组织教学内容。

另外，现行的《科学》教材多以主题的形式构建知识体系，这有利于教师以主题为单位构建概念图，整体把握科学课的教学内容。

如果教师在课前能构建一节课或一个主题的概念图，就能更清晰地掌握这节课或这个主题的主要概念及其相互关系，也便于在教学中更好地把握主次关系，不至于遗漏或曲解主要概念。

在课堂教学中，教师通过概念图把知识整合过程清晰地呈现出来，可以有效的帮助学生识别概念，理顺概念之间的关系。

学生掌握了整体的知识框架后，更容易领会新旧知识间的联系和区别，理解知识的效果也必然比机械记忆更好。

[典型案例2]例如，在讲授《水的分布》时，我设计了以下概念图（如图1），可以帮助学生清晰地掌握水的分布类型及特点，而不是仅仅记住一个个孤立、零散的概念。

策略三、让概念图推动学生自主学习
在科学学习过程中，许多学生往往能够理解某个概念的含义，但在面对真实问题时却不知如何运用所学知识。

造成这种现象的一个重要原因是，他们头脑中的知识之间缺乏联系，缺乏系统性，不能形成有序的结构。

如果教师引导学生尝试建立概念图，用概念图做课堂笔记、整理笔记和学习过的内容，帮助学生用概念图贯通整个课程内容，将有利于学生成功把握概念间的相互关系，自如地对自己的学习进行控制。

[典型案例3]讲完《碳循环》后，我给学生提供一个碳循环的概念图（如图2），并引导学生以此为模版，将氧循环、氮循环的知识也整理成概念图，进一步巩固学习。

策略四、让概念图推动学业评价
科学课程强调考查学生对知识的综合理解能力，但传统的评价方法常常只能考查学生的离散知识。

因此，在科学课教学评价中宜采用能检测学生知识结构的概念图。

利用概念图进行评价的方法主要有填空法和创作法，既可安排学生将留有空白节点的概念图填写完整，亦可根据提供的主题和若干概念等，自由创建概念图。

根据学生完成概念图的情况，教师可诊断被学生误解的概念及概念间的意义关系，找到影响教学效率的原因，从而及时改进教学，这是形成性评价的好方法。

同样，概念图也可以作为终结性评价工具评价学生学完一节课或一个专题的学习效果，是对学生学业测试的一种重要的命题手段。

[典型案例4]上完《生态系统》后，我给学生展示一张留有空白节点的概念图（如图3），要求学生独立完成空白部分，以检测学生能否理清“个体”到“生物圈”之间的关系。

策略五、让概念图在复习课中体现魅力
1．实施流程
知识归纳就是对以前所学过的具有相关度较大的知识进行回忆、梳理和内化的过程。

传统的复习方法是教师在课堂上把知识点罗列一遍，然后把习题一发，习题完成后把答案公布，就算完成整个复习过程了。

无论是学生的水平还是其它的各种能力都是不同的，有相当一部分学生经过教师在课堂上简要地罗列知识点后仍然无法把旧知识较系统回忆，也有一部分学生觉得“没意思”。

把概念图应用到科学的复习课中，强调学生学习是主动的，而且符合自身发展的。

图4是科学复习课中知识归纳的概念图应用策略模式图。

该模式包括主题、回忆、梳理、联系、应用和总结六阶段，整
个过程采用学生自主学习，老师主导、点拨相结合的形式进行。

2．[典型案例5]《电路》内容复习课教学
（1）实施过程
（2）相关概念图
图5《电路复习》概念图
（3）教学反思
第一次构图，大部分同学都表示好奇而兴奋。

从他们所绘制的概念图来看，普遍存在构图简单，内容偏少，概念间的逻辑关系没有表达清楚等问题，其中E1（韦），I2（陈），G1（吕），A2（倪），A1（黄）E2（范）完成得较好。

经过几次的绘图学习，我还发现，无论我所布置的是课堂作业还是课后作业，他们所绘的概念图几乎是没有雷同的，可以说明概念图能真实反映绘图者对知识的掌握情况。

学生通过绘制相关概念图可以梳理、归纳所学知识。

同时，教师可以从学生作品中了解到学生掌握知识的情况。

这一发现对教师进行教学具有重要意义，教师可以以此为线索，继续补充、完善概念图，帮助学生通过概念图提高复习效果。

同学们开始接受概念图，并慢慢习惯在复习中先绘制相关知识的概念图，再做习题。

除了少数缺乏学习积极性同学外，其余都认真地绘制概念图。

并对这一学习方法有不同的看法：
同学A4（彭）：“不很难，只需把相关知识概念连在一起就可以了，比做题目容易。

”
同学E1（韦）：“画了概念图后，思路会清晰很多，解题时，观点明确了，速度也快了许多。

”
同学B4（林）学习成绩较差，常有抄袭作业的行为，以往完成作业的质量较低，常有空白作答现象。

可在这几次她所绘制的概念图中，丝毫看不出来她的科学成绩差，而且从她的作品中可以看出，该同学能独立地完成概念图，构图作品分支多，连接思路也比较清晰。

四、成效分析
对教师有以下作用：（1）促使教师深层次地把握知识的内在联系和脉络，引导学生建立知识系统。

（2）促使教师从全局高度审视整个课堂教学的知识框架和课堂结构（3）促使教师反思、完善教学方案；改进、创新教学策略（4）促使教师从学习者的角度，开发更贴近学生实际挑战学生思维的课程。

对学生有以下作用：（1）有助于学生理解概念及概念之间的关系；贯通整合学习内容；进行高水平的有意义学习（2）有助于学生形成一种有效学习的策略（3）有助于提高学生的学习兴趣、降低学习焦虑（4）通过合作式概念构图，提高交流能力、合作能力、批判性思维能力。

五、结束语
概念图能帮助学习者整合新旧知识，建构知识网络，浓缩知识结构，使学生从整体上把握知识，并逐步形成认知和认知策略。

正如概念图的创始人诺瓦克所说“要建构一个好的概念图，学习者必须积极地寻找新概念间以及已有知识间的联系，必须为这些知识寻找一个好的层次结构。

这些都是意义学习的本质活动。

”
参考文献：
[1]袁运开.科学课程标准的特点和我们的认识[J].全球教育展望，2002，30（2）：12-16.
[2]希建华，赵国庆《“概念图“解读：背景、理论、实践及发展》开放教育研究2006年2月
[3]李哉平，成世钢《概念图与化学教学策略的最优化》中小学教材教学2005年第12期。