概念图在高中生物教学中应用探析

概念图在高中生物教学中应用探析

盛冰

通辽实验中学，内蒙古 ·通辽 028000

【摘要】高中生物教学中含有的概念数量较多，学生理解起来较为困难，采用概念图的方法能够提高学生概念认识，从而有助于生物教学的有序进行。下面论文结合高中生物学科特点，探讨概念图在生物教学中的应用策略。

There are a large number of concepts in biology teaching in high school, and it is difficult for students to understand. Using the concept map method can improve students’ concept understanding and thus help the orderly conduct of biology teaching. The following paper combines the characteristics of high school biology to discuss the application strategies of concept maps in biology teaching.

【关键词】概念图；高中生物；生物教学

concept map; high school biology; biology teaching

1 引言

利用概念图不仅可以发展知识迁移能力和创新能力，还可以改善学生的认知结构和信息处理能力。合理利用概念图，使教师教学材料的组织更加科学、合理，使教学过程中师生互动、互补性提高；更让学生学习的积极性、有效性提高，从而全面提高高中生物的学习效率。

2 高中生物学学科特点

生物学科是以学科知识为根本属性，由众多概念组成的一门自然学科，生物学知识是由独立的生物学概念及其互相联系的实例构建的知识体系，其基本要素是生物概念，高中阶段的生物概念较多，学生很难将大量的知识与事实性材料结合起来，形成统一的整体。学生学习生物学后，能够理解具体的形象的知识点和简单的概念，但是随着学习模块的增多，累积概念也较多，学生就难理清概念之间的联系甚至混淆概念，以至于面临考试，学生只能死记硬背，也难以对概念进行灵活的应用和迁移。因此新课标中强调聚焦概念教学，并且对重要概念的理解不能简单的靠记忆和背诵，应以事实性知识为基础，以引导学生对概念的理解和应用为实际教学的落脚点，而概念图所具有的特征，有助加深学生对概念的理解，因此，探究在高中生物学教学中应用概念图教学的影响效果是很有必要的^[1]。

3 概念图在高中生物教学中应用

3.1 图形知识促进前科学概念的转变

生物教科书中有许多概念似乎相似，但实际上存在很大差异。然而学生经常会对不熟悉的概念使用固有的思维方式来推断含义，这是学生形成“有意识的”前科学概念的主要途径。因为在“有意识的”前科学概念和科学概念之间存在许多相同的元素。为了区分这两者，找到概念的本质，教师可以通过提供图形化的知识来纠正“有意识的”的前科学概念。例如，当第一次接触一倍体和单倍体的概念时，一些学生产生了“有意识的”前科学概念，即“单倍体就是一倍体”。为了区分单倍体和一倍体，将这两个概念图形化是一种有效的手段。以四倍体马铃薯为例，将它的体细胞染色体组成图片和单倍体细胞的染色体组成图片以及一倍体体细胞的染色体组成图片放在一起比较，就可以让学生直观地看到单倍体和一倍体概念之间的差异，明白单倍体不一定只包含一个染色体组。在此基础上，教师再给学生解释单倍体和一倍体来源之间的差异：单倍体是直接从某种物种的配子发育的个体，而一倍体是指仅包含一个染色体组的个体或细胞。

3.2 类比推理模板的应用

所谓类比，就是由两个对象的某些相同或相似的性质，推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。类比与演绎和归纳不同，是一种从特殊到特殊，从一般到一般的推理方式。植物细胞渗透吸水原理是类比推理的产物（如图1所示）。物理学上，将液体和气体分子从高浓度处向低浓度处运动的现象称为扩散，水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫做渗透，植物细胞渗透吸水原理则是关于水分子通过原生质层的扩散机理。课本首先演示了一套用长颈漏斗、多孔性薄膜和蔗糖溶液等制成的物理渗透装置，并借助示意图分析说明渗透作用的产生应具备的条件：一是半透膜，二是半透膜两侧溶液的浓度差。然后，课本将成熟的植物细胞与上述的物理渗透装置加以比较，并明确地提出：可以把原生质层（主要包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质）看作是一层半透膜。原生质层两侧的溶液通常具有浓度差，因此，成熟的植物细胞能够与外界溶液发生渗透作用。

图1 植物细胞渗透吸水原理

3.3 利用概念图，帮助学生归纳总结知识点

对于一堂完整的课堂授课而言，课后复习也是必不可少的一环。有些知识点和概念理解起来比较困难，且枯燥无味，令人厌烦，若仅仅是反复背诵、生搬硬套地机械记忆，其记忆效果很难长期持续下去。学生头脑中的知识，大部分都是分散的碎片，有的还比较模糊，而概念图能帮助把学生分散的、零碎的知识整合，形成知识网络结构体系，有助于强化记忆。新课程标准要求“以生为本”。由于课堂时间有限，把学生摆在课堂的主体地位，使课堂气氛“活”起来。学生可课后自己构建或者以小组为单位构建概念图。借此可强化学生对知识点的把握能力，体验团队合作的乐趣，激发生物学习热情，使学生易学、愿学、乐学^[2]。

3.4 在课堂教学过程中渗透“生物模型建构”理念

在高中生物课堂教学中，教师们应该依据课堂的知识点指导学生进行自主探究，让学生更好地理解所学知识与“概念图”的关系。在讲课环节，教师应当充分把握课程教材的重难点，选择合适的契机使用“生物模型建构”知识对教材内容进行补充，使整个教学过程更富有趣味性，拉近所学知识与生活的联系，从而让抽象的生物概念更容易被学生所理解，提高学生学习生物的兴趣。这一过程也可以让学生了解生物知识在日常生活中的应用，培养学生自主学习、自主探究的习惯，帮助学生培养生物学科素养。在学习高一生物必修1“酶的作用和本质”一课时，教师可以让学生在课堂上讨论生活中各种酶的作用以及酶对人们日常生活的影响，通过探求这些问题的成因让学生更好地思考酶的作用和生长环境，从生活中发现和探讨酶的作用机理，能够有效提升学生探索知识的意识和能力。

3.5 引导学生学以致用

动手能力的训练也是学生教育中较为重要的一部分，因为学生所学的所有知识最终都是为了实践的成功。因此，教师应当根据这个原因来多多让学生进行课堂实验，使学生在操作实验的过程中不仅学会了知识还能学会将知识转化为实践的方法，这样一来，通过高中三年的实验训练，学生的实践技能必然会实现一个质的飞跃。例如，在教授“叶绿体色素”这一部分内容时，教师便可进行“分离叶绿体色素实验”来让学生将所学知识学以致用。在实验开始之前，教师应当向学生讲授有关实验的注意事项降低学生做错实验的几率，避免学生产生退缩的心理；在实验进行过程中，教师应当多加引导学生，当学生碰到无法付诸实践的实验步骤时，教师应当帮助学生回忆课本内容使学生能完成实验；实验结束之后，学生便可将叶绿体中的色素分离出来，将会得到胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b四种色素，如此便能将所学知识与所做实验完美结合，学生便可利用知识达到自己正确完成实验的目的。

3.6 注重学生小组合作制作概念图

学生在画概念图遇到困难时，大部分同学选择自己独立解决，很少与同学交流讨论，虽然学生独立自作概念图能锻炼学生独立分析思考的能力，但每个学生思考问题的角度不同，因此，如果在概念图的学习中，注重小组合作，可以使学生的思维得到碰撞，培养学生的合作意识。例如，在完成某一章节的学习之后，学生根据所学内容独立构建概念图，然后以小组为单位互相交换评价概念图，这样不仅可以检测学生对知识的掌握和巩固的情况，还能使学生发现其他同学构建的概念图的特别之处，互相学习和借鉴；同时针对概念图中存在的问题，小组间交流讨论，修改完善，从而提高学生的评价分析能力，还能培养学生的批判性思维。另外，在一些活动内容中，小组间可以通过比赛拼图的方式，将知识呈现出来，可以提高学生的参与度与学习兴趣，培养学生合作交流的能力^[3]。

3.7 利用概念图，帮助学生课前熟悉知识点

高中生通过课前预习和完成预习提纲等，对知识点的难易水平有一大致的认识。一般可通过本节标题获取信息，找出中心概念，再根据中心概念，找出与之相关的知识点，尝试理清它们之间的逻辑关系，回想之前学过的与之相关的旧概念，大体上学着绘制概念图。通过设计概念图，在头脑中构建出既美观又详细的知识体系，当提及某一知识点时，能够迅速联想到与之相关的其他知识点，以丰富学生的三维空间能力和整合信息才能。

4 结语

综上所述，在实际学习中，部分学生在纠正错误的概念图时常常存在困难。因此，在生物教学中，教师应该先深入了解学生转移哪些概念有困难，为什么会出现困难，然后研究出对应的解决办法。这样的课堂才能做到有的放矢，准确抓住学生的概念误区，及时纠正错误的认识，从而提高高中生物教学效率。

参考文献

[1]王惟荣.概念图在中学生物学教学中研究与应用之评述[C].2013:7.

[2]梁超容.概念图策略在初中生物教学中的实践研究[D].武汉:华中师范大学,2016.

[3]郑上洪,吴成本.概念图在生物教学中的应用价值与思考[J].中学理科园地,2018,14(6):1-2,5.