刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
概念图应用于中学生物教学中的研究现状
【作者】 苏永发
【机构】 甘肃省民乐县第一中学
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:本文通过中国知网和万方数据库检索有关概念图应用于生物教学中的研究情况,发现我国将概念图应用于生物教学中的研究主要表现在三个方面:阐述概念图应用于生物教学中的功能;如何绘制概念图;在生物教学中使用概念图教学的得与失。
关键词:概念图 中学 生物教学 现状
1概念图产生的理论基础
概念图是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解,是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征。概念图中的节点表示某一命题或领域内的各概念;连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。
概念图的开发是以奥苏贝尔的教育心理学为基础的。奥苏贝尔(D. P. Ausubel)认为,人的学习应该是意义学习,它发生需要三个条件:
(1)学习的材料必须概念清晰,并且以与学习者先前的知识可关联的事例或语言表征出来。概念图有利于满足这个条件,概念图可以通过多个精确的概念来使学生在教学前就存在的大而泛的概念明晰化,也可以帮助学生在面对越来越多的需要学习的知识的情况下理清学习的顺序,从而使新的知识植入发展中的概念框架之中。
(2)学习者必须有相关的先前知识。概念图正好能帮助把先前的知识框架表达出来。
(3)学习者必须选择有意义的学习方式。教师或者指导人员应激发学习者不要简单地记忆概念或命题或陈述步骤,而要努力把新概念纳入到已有的知识框架中。
Novak正是基于Ausubel的概念同化理论和有意义学习理论开发了概念图这一新的学习工具,试图将传统的机械学习转变为有意义学习。Novak开发的概念图不但能测知学习者开始的认知结构,还可以不断地通过概念的上位、下位的关系判定,组合学习,促使认知结构进一步清晰化、整合化、完善化,克服了概念理论的静态观,揭示出概念同化动态发展的过程。由此可见,Novak的研究不但丰富和发展了Ausubel的概念同化理论,而且通过概念图的开发,使概念同化理论成为获取知识、组织知识、调节认知等多功能的高效的智能化的工具与技术[1]。
2概念图应用于中学生物教学中的研究现状
2.1阐述概念图应用于生物教学中的功能
2.1.1概念图作为学习的工具
概念图可以通过多个精确的概念来使学生在教学前就存在的大而泛的概念明晰化,也可以帮助学生在面对越来越多的需要学习的知识的情况下理清学习的顺序,从整体上把握某个知识领域,从而使新的知识植入发展中的概念框架之中从而完善原有的概念图,使新旧概念联系起来,达到融会贯通的学习目的。概念图作为“学”的策略,能促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习,最终使学生学会学习[2]。
2.1.2概念图作为教学工具
概念图作为一种知识表示的工具,能够高度浓缩知识,以层次结构的形式来表达各种概念及其之间的逻辑关系,因此在课程与教学规划设计(编写教材、教师备课等)中,概念图得到广泛的应用。概念图能够以简明扼要的形式把要教授的概念和原理表示出来,其层次结构更能表示出知识的来龙去脉和发展走向,明确各概念所处的地位和概念间的相互关系,从而优质高效的完成教学规划[3]。作为“教”的策略,能有效地改变学生的认知方式,帮助学习者建立整合的、结构化的知识,切实提高教学效果。
2.1.3概念图作为评价工具
概念图理论提出的早期,研究者就是把概念图作为一种评价工具应用于教学中的,目的是为了测定学习者已有的知识结构,检验学习者的有意义学习情况。一般的测验只能测验学习者对概念的理解和掌握程度,而无法检测学习者的知识结构以及对知识之间关系的理解,概念图能够作为形成性评价的有效工具。
2.2关于如何绘制概念图的研究
绘制概念图可以徒手绘制,如采用粉笔、黑板、纸和笔等,也可用平常的办公应用软件如office, wps绘制。关于概念图的绘制方法及其要注意的问题,有许多一线教师在概念图教学中有所提及,但不够系统和完整。比较系统和完整的研究在一些硕士论文中有所体现。程丰提出的概念图绘制步骤为[4]:
(1)选取绘制者熟悉的某一知识领域
(2)选定的知识领域中找出有关概念并把这些概念列成一张概念一览表。
(3)确定关键概念及层级布局:选出关键概念及其有关的其他概念中含义最广、最具包容性、最为抽象的概念放在顶端,概括性较低的和更低的往下依次排列,最具体的概念置于最底层。为了加以区别,不同层级的概念用不同颜色或者不同形状的方框、圆圈等图形表示。
(4)建立各级之间的链接:把每对相关概念用连线链接,连线上用连接语标明二者的关系。
(5)反思与完善:在制作过程中要局部反思,制作好以后更要整体反思。随着对该领域知识的深入学习,制作人对概念之间关系的理解不断深化,所以必须随时考虑所绘制的概念图是否仍存在漏洞,以期不断地修改、充实、完善。
韩芳芳在其硕士论文中指出了绘制概念图的一般程序[5]:
(1)认定中心主题:利用问题焦点这作为构建概念图的的中心主题,找出并一一列出来与这一主题相关的概念。
(2)选好概念并排序:按照一般、抽象和最具涵盖性的概念概念的性质排列合适的位置。
(3)初步构建概念图的框架即建立概念间的纵横向关系。
(4)具体构建概念图:建立概念间的连接,并在上面标注连接语,连结字必须清晰表达两个概念之间的关系,使之成为简单、有效的句式。
(5)随着知识的积累对构建的概念图进行进一步的修改完善。
乔生菊总结出了概念图构建六步法[6]:列出关键概念清单→挑选最高层概念→将有关概念进行分支与分层→将不同概念进行连接→注明概念间的相互关系→修改完善概念图。
从以上论文来看,不同研究者提出的绘制概念图的步骤与应注意的问题大同小异,这说明不同研究者对概念图绘制的问题看法基本一致。
2.3关于使用概念图进行生物教学的研究
近几年来,使用概念图进行生物教学的研究论文比较多,有一线教师的教学经验和心得的总结,有全日制教育硕士的相关研究,也有在职的一线教师结合自己的教学实际完成的硕士论文。比如,王永江的研究表明:生物概念图策略在较短时间内可显著提高学生的学习成绩,特别是在知识的识记水平上和知识的理解应用水平上效果更明显,并能显著提高中等水平学生的生物学科成绩;但对学生生物自主学习态度和学习兴趣的影响不显著[7]。韩芳芳用过实施概念图教学后发现,学生对概念图有了认识上的提高,生物教学概念图设计也有助于学生学习成绩的提高,概念图对识记成绩提高显著,而对于理解和应用成绩提高效果一般[6]。张新刚研究发现:(1)实施概念图教学改变了学生的学习方式;使学生的学习热情得到提高,思考问题、研究问题和讨论问题的积极性被调动起来;然而在实施概念策略初期,学生对概念图的构建还不熟练,建立概念图耗时过长进而难免会对这种教学方式产生怀疑、抵制情绪。(2)实施概念图教学对于不同学习基础的学生产生的效果不同:学习基础较好的学生学习效果较好,学习基础较差的学生,并没有体现出概念图这一学习工具的优势[8]。施群毅认为,概念图教学在教学内容,应用时机和学生能力培养上也有一定的局限性[9]。
从现有文献来看, 我国研究者已认识到概念图作为教学评价工具、作为学习工具、作为教学工具的重要性,并且许多专家学者和一线教师在概念图实证研究方面进行了较多的研究,在理论研究方面也有所涉猎,但这些论文主要集中于中学一线教师的教学心得与硕士学位论文,目前还没有系统的专著,这大大影响了概念图教学在我国的应用和推广。在高中新课程的教材中概念图第一次以习题的形式在各章节的自我检测中出现,可见我国对概念图的肯定和重视。然而,教师在用概念图策略进行教学与学生主动使用概念图进行学习还存在许多问题:
(1)许多教师和学生不了解概念图、不愿使用概念图、不会使用概念图等问题普遍存在。
(2)许多老师和学生对使用概念图的教学效益还持有怀疑态度。
(3)从现有文献来看,以必修1为例,将概念图应用于生物教学中的研究较多,但以必修3为例进行的相关研究很少。
(4)对某一模块进行系统研究的论文少,而对必修3进行系统研究的论文在中国知网中尚未查到。
参考文献:
[1]高文.教学模式论[M].上海:上海教育出版社,2002: 197; 199
[2]黄惠涛.试论概念图在生物教学中的应用[J].上海师范大学学报〔哲学社会科学·基础教育版)2005.34(11),76
[3]卜文娟,刘伟,王建. 概念图在教学应用中的研究[J].电脑知识与技术,2013(27)6194—6195
[4]程丰,张小平.中学生物概念图的制作[J].安徽教育学院学报,2002(11):127-129.
[5]韩芳芳,生物教学概念图设计[D].济南:山东师范大学,2012.
[6]乔春菊.生物概念图教学对普通中学高二学生学业成绩影响的研究[D].大连:辽宁师范大学,2008.
[7]王永江,高中生物细胞学概念图的构建及其在高考复习中应用的研究[D][硕士论文].呼和浩特:内蒙古师范大学,2013.
[8]张新刚.基于概念图的高三生物复习教学模式的建构与实验研究[D] [硕士论文].长春:东北师范大学,2012.
[9]施群毅,刘成权. 对概念图教学的几点思考[J].生物学教学,2006(5):22—23.
作者简介:苏永发,中学一级教师,教育硕士。
关键词:概念图 中学 生物教学 现状
1概念图产生的理论基础
概念图是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解,是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征。概念图中的节点表示某一命题或领域内的各概念;连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。
概念图的开发是以奥苏贝尔的教育心理学为基础的。奥苏贝尔(D. P. Ausubel)认为,人的学习应该是意义学习,它发生需要三个条件:
(1)学习的材料必须概念清晰,并且以与学习者先前的知识可关联的事例或语言表征出来。概念图有利于满足这个条件,概念图可以通过多个精确的概念来使学生在教学前就存在的大而泛的概念明晰化,也可以帮助学生在面对越来越多的需要学习的知识的情况下理清学习的顺序,从而使新的知识植入发展中的概念框架之中。
(2)学习者必须有相关的先前知识。概念图正好能帮助把先前的知识框架表达出来。
(3)学习者必须选择有意义的学习方式。教师或者指导人员应激发学习者不要简单地记忆概念或命题或陈述步骤,而要努力把新概念纳入到已有的知识框架中。
Novak正是基于Ausubel的概念同化理论和有意义学习理论开发了概念图这一新的学习工具,试图将传统的机械学习转变为有意义学习。Novak开发的概念图不但能测知学习者开始的认知结构,还可以不断地通过概念的上位、下位的关系判定,组合学习,促使认知结构进一步清晰化、整合化、完善化,克服了概念理论的静态观,揭示出概念同化动态发展的过程。由此可见,Novak的研究不但丰富和发展了Ausubel的概念同化理论,而且通过概念图的开发,使概念同化理论成为获取知识、组织知识、调节认知等多功能的高效的智能化的工具与技术[1]。
2概念图应用于中学生物教学中的研究现状
2.1阐述概念图应用于生物教学中的功能
2.1.1概念图作为学习的工具
概念图可以通过多个精确的概念来使学生在教学前就存在的大而泛的概念明晰化,也可以帮助学生在面对越来越多的需要学习的知识的情况下理清学习的顺序,从整体上把握某个知识领域,从而使新的知识植入发展中的概念框架之中从而完善原有的概念图,使新旧概念联系起来,达到融会贯通的学习目的。概念图作为“学”的策略,能促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习,最终使学生学会学习[2]。
2.1.2概念图作为教学工具
概念图作为一种知识表示的工具,能够高度浓缩知识,以层次结构的形式来表达各种概念及其之间的逻辑关系,因此在课程与教学规划设计(编写教材、教师备课等)中,概念图得到广泛的应用。概念图能够以简明扼要的形式把要教授的概念和原理表示出来,其层次结构更能表示出知识的来龙去脉和发展走向,明确各概念所处的地位和概念间的相互关系,从而优质高效的完成教学规划[3]。作为“教”的策略,能有效地改变学生的认知方式,帮助学习者建立整合的、结构化的知识,切实提高教学效果。
2.1.3概念图作为评价工具
概念图理论提出的早期,研究者就是把概念图作为一种评价工具应用于教学中的,目的是为了测定学习者已有的知识结构,检验学习者的有意义学习情况。一般的测验只能测验学习者对概念的理解和掌握程度,而无法检测学习者的知识结构以及对知识之间关系的理解,概念图能够作为形成性评价的有效工具。
2.2关于如何绘制概念图的研究
绘制概念图可以徒手绘制,如采用粉笔、黑板、纸和笔等,也可用平常的办公应用软件如office, wps绘制。关于概念图的绘制方法及其要注意的问题,有许多一线教师在概念图教学中有所提及,但不够系统和完整。比较系统和完整的研究在一些硕士论文中有所体现。程丰提出的概念图绘制步骤为[4]:
(1)选取绘制者熟悉的某一知识领域
(2)选定的知识领域中找出有关概念并把这些概念列成一张概念一览表。
(3)确定关键概念及层级布局:选出关键概念及其有关的其他概念中含义最广、最具包容性、最为抽象的概念放在顶端,概括性较低的和更低的往下依次排列,最具体的概念置于最底层。为了加以区别,不同层级的概念用不同颜色或者不同形状的方框、圆圈等图形表示。
(4)建立各级之间的链接:把每对相关概念用连线链接,连线上用连接语标明二者的关系。
(5)反思与完善:在制作过程中要局部反思,制作好以后更要整体反思。随着对该领域知识的深入学习,制作人对概念之间关系的理解不断深化,所以必须随时考虑所绘制的概念图是否仍存在漏洞,以期不断地修改、充实、完善。
韩芳芳在其硕士论文中指出了绘制概念图的一般程序[5]:
(1)认定中心主题:利用问题焦点这作为构建概念图的的中心主题,找出并一一列出来与这一主题相关的概念。
(2)选好概念并排序:按照一般、抽象和最具涵盖性的概念概念的性质排列合适的位置。
(3)初步构建概念图的框架即建立概念间的纵横向关系。
(4)具体构建概念图:建立概念间的连接,并在上面标注连接语,连结字必须清晰表达两个概念之间的关系,使之成为简单、有效的句式。
(5)随着知识的积累对构建的概念图进行进一步的修改完善。
乔生菊总结出了概念图构建六步法[6]:列出关键概念清单→挑选最高层概念→将有关概念进行分支与分层→将不同概念进行连接→注明概念间的相互关系→修改完善概念图。
从以上论文来看,不同研究者提出的绘制概念图的步骤与应注意的问题大同小异,这说明不同研究者对概念图绘制的问题看法基本一致。
2.3关于使用概念图进行生物教学的研究
近几年来,使用概念图进行生物教学的研究论文比较多,有一线教师的教学经验和心得的总结,有全日制教育硕士的相关研究,也有在职的一线教师结合自己的教学实际完成的硕士论文。比如,王永江的研究表明:生物概念图策略在较短时间内可显著提高学生的学习成绩,特别是在知识的识记水平上和知识的理解应用水平上效果更明显,并能显著提高中等水平学生的生物学科成绩;但对学生生物自主学习态度和学习兴趣的影响不显著[7]。韩芳芳用过实施概念图教学后发现,学生对概念图有了认识上的提高,生物教学概念图设计也有助于学生学习成绩的提高,概念图对识记成绩提高显著,而对于理解和应用成绩提高效果一般[6]。张新刚研究发现:(1)实施概念图教学改变了学生的学习方式;使学生的学习热情得到提高,思考问题、研究问题和讨论问题的积极性被调动起来;然而在实施概念策略初期,学生对概念图的构建还不熟练,建立概念图耗时过长进而难免会对这种教学方式产生怀疑、抵制情绪。(2)实施概念图教学对于不同学习基础的学生产生的效果不同:学习基础较好的学生学习效果较好,学习基础较差的学生,并没有体现出概念图这一学习工具的优势[8]。施群毅认为,概念图教学在教学内容,应用时机和学生能力培养上也有一定的局限性[9]。
从现有文献来看, 我国研究者已认识到概念图作为教学评价工具、作为学习工具、作为教学工具的重要性,并且许多专家学者和一线教师在概念图实证研究方面进行了较多的研究,在理论研究方面也有所涉猎,但这些论文主要集中于中学一线教师的教学心得与硕士学位论文,目前还没有系统的专著,这大大影响了概念图教学在我国的应用和推广。在高中新课程的教材中概念图第一次以习题的形式在各章节的自我检测中出现,可见我国对概念图的肯定和重视。然而,教师在用概念图策略进行教学与学生主动使用概念图进行学习还存在许多问题:
(1)许多教师和学生不了解概念图、不愿使用概念图、不会使用概念图等问题普遍存在。
(2)许多老师和学生对使用概念图的教学效益还持有怀疑态度。
(3)从现有文献来看,以必修1为例,将概念图应用于生物教学中的研究较多,但以必修3为例进行的相关研究很少。
(4)对某一模块进行系统研究的论文少,而对必修3进行系统研究的论文在中国知网中尚未查到。
参考文献:
[1]高文.教学模式论[M].上海:上海教育出版社,2002: 197; 199
[2]黄惠涛.试论概念图在生物教学中的应用[J].上海师范大学学报〔哲学社会科学·基础教育版)2005.34(11),76
[3]卜文娟,刘伟,王建. 概念图在教学应用中的研究[J].电脑知识与技术,2013(27)6194—6195
[4]程丰,张小平.中学生物概念图的制作[J].安徽教育学院学报,2002(11):127-129.
[5]韩芳芳,生物教学概念图设计[D].济南:山东师范大学,2012.
[6]乔春菊.生物概念图教学对普通中学高二学生学业成绩影响的研究[D].大连:辽宁师范大学,2008.
[7]王永江,高中生物细胞学概念图的构建及其在高考复习中应用的研究[D][硕士论文].呼和浩特:内蒙古师范大学,2013.
[8]张新刚.基于概念图的高三生物复习教学模式的建构与实验研究[D] [硕士论文].长春:东北师范大学,2012.
[9]施群毅,刘成权. 对概念图教学的几点思考[J].生物学教学,2006(5):22—23.
作者简介:苏永发,中学一级教师,教育硕士。