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摘 要:概念图理论形成于认知心理学规律的基础之上,是一种有效的教与学的策略,运用概念图策略组织课堂教学,不仅能有效达成教学目标,帮助教师了解学生的知识结构,评价学生的发展,还能促进学生自觉反思、主动建构、整体把握知识的结构,逐步形成认知和元认知策略。
关键词:初中科学 概念图 概念图策略 课堂教学
一、问题的提出
要记住知识并懂得意义,新知识就应当与学习者已有的知识结构整合,为学生建构一个良好的知识结构。如何让教师按照一种知识结构的思想来实施教学,如何让学生把自己建构的知识结构描述出来,概念图教学可以促进这个整合过程的形成,使学习者看到概念之间的关联,从而实现意义学习。因此在新知识的意义学习和学生认知方式的变革,成为一线教师要探索实践、学习研究的首要课题。
二、概念图的概述
概念学习既然是科学教育的主要目标,如何有效帮助学生学习概念、及真实评价学生的概念学习成果。概念图(concept maps)的提出与研究发展,为科学教师提供一种有效的认知工具。但是概念图并非新的构想,许多科学教科书籍,都常以各种形式的示意图整理课程重要概念,可能大家已经非常熟悉。
概念图源于美国康奈尔大学教育系的Joseph D.Novak等人在20世纪60年的一个研究计划,这个计划是研究学生在12年的学校生活中知识结构的改变情况。对于大量面谈的资料,需要有效地表达出学生的知识结构及知识结构的改变,所以开发了概念图。由奥苏贝尔(David P.Ausubel)有意义的学习理论学首次提出的,但直到1984年诺瓦克才在《Learning How to Learn》正式发表概念图理论。
概念图由概念、连线、层级、命题四个图表特征。简单地说,概念图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,连线可以没有方向,也可以单向或双向。命题是对事物现象、结构和规则和陈述。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。例如下图1:
三、利用概念图策略组织科学课堂教学
概念图作为一种教与学的策略,能促进学生整合新旧知识,建构知识网络,浓缩知识结构,从而在整体上把知识融会贯通。那么,在科学教学中如何引进概念图才容易被学生接受、喜爱乃至成为学生一种自觉的学习方式呢?
(一)运用概念图策略进行有效的科学探究课
概念图教学策略在探究课中有很大的发展和应用空间。图3是九年级学生探究生态系统的“生态系统概念图”。
实施流程:
课前,设计了概念图的使用方案和学生的思维活动空间。课上,教师先对几个关键概念进行必要的分析说明,使学生明确生产者、消费者、分解者等概念的内涵,然后激发学生在原有知识储备的基础上,参照教材寻找各概念之间的联系,用最简单准确的词语总结出各名词概念间的关系。在教师的引导下,各小组进行知识拓展和概念联结,绘制成每组各不相同的“生态系统概念图”。通过展示、评价、修改、完善等环节,最后共同绘制出大家认可的“生态系统概念图”。这节课利用概念图的绘制,促进学生领悟、理解生态系统成分知识,使知识习得在学生合作参与中进行,在学生自主建构新知的探究中完成。课后学生反映,这种学习形式使他们的思维拓展了,视野开阔了,发散思维能力和自主学习能力得到了培养,更加深了学习科学课的兴趣。
(二)运用概念图策略进行有效的科学复习课
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,我们强调学生学习是主动的,而且符合自身发展的。图2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。
阶段实施
确定主题
教师:同学们,今天我一起来共同复习关于“电路”的知识,请同学们以概念图的形式把浮力的相关知识表现出来。
回忆
学生:以概念图的形式对有关知识进行归纳,绘制出概念图的初稿。(课后进行)
梳理教师:了解学生所给制的概念图,并作出第一次评价。(课后进行)
学生:对教师审阅过的概念图进行分析、修改和补充。
联系
教师:下发练习。
学生:把练习与概念图联系起来,把题号写在概念图相关概念的旁边,把题目进行分板块放置。
应用
教师:巡视、辅导。
学生:分板块完成练习。
总结选取个人代表或小组代表进行评讲。
注意:考虑到学生水平不同,教师确定主题后绘制概念图可在课后完成。学生所绘制的概念图无对错之分,不同水平的学生所绘制的概念图详细程度肯定有所不同,但同样可以得到高的评价。
相关概念图:
基于以上几个案例的分析说明和自己的一些实践经验,我认为,在科学教学中,概念图教学具有很大的研究、发展和应用的空间。运用概念图策略组织科学课堂教学,不仅能有效达成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的教学目标,还能促进学生自觉反思、主动建构、整体把握知识的结构,逐步形成认知策略,对学生的学习和发展产生深远影响。
四、运用概念图策略教学对学生学习效果的提升
(一)概念图能促进学生思维创新
概念图的制作经常是由小组合作完成的。在小组讨论中,由于小组成员对概念有不同的理解,常引发激烈的争论与友好的协商,学生可以思考某些概念还可以与哪些概念相联系,或是批判其他概念图中概念的选择和连接,在交流中更新自己的概念认知结构。
(二)概念图能促使学生知识系统化
画概念图可以统整学习的概念,能引起学生认知冲突。在解决认知冲突的过程中,学生的认知结构得到重建,明确了新知在旧知基础上发生、发展的过程,在新旧知识之间架起网络,避免了学生以机械记忆的方式学习,在头脑里形成系统的知识认知结构。另外,学生用概念图做课堂笔记或整理学习过的内容,可以帮助自己贯通课程内容以及整合跨学科的内容。
(三)概念图能激发学生学习的主动性
概念图一个很大优点在于,它能提供关于所学概念的可视性图表并可随时修改。学生如果对概念不理解,概念间关系不清晰,是很难将相关概念组织成层次清晰、关联准确的概念图的。绘制概念图,就是引导学生主动参与知识回顾与提炼的过程,达到灵活迁移知识的目的。当学生对于概念及概念之间关系的意义理解得到了巩固,学生的学习也就成为主动的过程而不是被动的过程。
(四)概念图能强化学生的意义学习
建构主义学习理论认为,要记住知识并懂得意义,新知识就应当与现有的知识结构整合。概念图的作用是促进这个过程的形成。研究发现,在学习中使用概念图的学生,较长一段时间以后,其知识的保持超过不用概念图学习的学生。画概念图学生的知识面也比用死记硬背学习的学生宽,解决学习中的问题时方式发法更灵活。研究人员还发现,当学生试图用图来表示知识的理解时,他们最肯动脑筋。
五、发现的问题及对策
实际教学中,一些学生不能顺利地制作概念图,主要是因为他们不能在有限的时间内发现概念间的联系。要解决这个问题,教师应根据学生学习水平的差异,适时变换教学策略,增强概念图教学的针对性和策略性。
可以在日常教学中多利用概念图展示教学内容或纲领,可以提供现有概念图给学生作参考,可以演示制作实例,进而有计划地指导学生独自绘画概念图,如前面提到的图1的制作。
在学生绘制概念图的过程中,一方面,教师要容许学生形成自己的见解,阐明自己设计的概念图,另一方面,教师要进行科学地引导,保证学生在有意义的思考路线上进行有意义的探索,避免盲目猜测和无效活动。教师千万不要要求学生记住教师准备好了的概念图,否则,只能导致学生的机械学习。
参考文献:
[1] 欧阳进红.初中科学课复习教学中概念图的应用.http://lgjy.szlg.edu.cn/science/UploadFiles/200809/20080905142320573doc
[2] 戴永振.概念图在高三化学复习教学中探析 http://www.fjctyz.net/plus/view.php?aid=1629
[3] 单 琦 概念图在生物教学中的运用 2007年10月
[4] 王文丽.运用概念图策略组织生物课堂教学实践初探——《课程.教材.教法》2007年07期
关键词:初中科学 概念图 概念图策略 课堂教学
一、问题的提出
要记住知识并懂得意义,新知识就应当与学习者已有的知识结构整合,为学生建构一个良好的知识结构。如何让教师按照一种知识结构的思想来实施教学,如何让学生把自己建构的知识结构描述出来,概念图教学可以促进这个整合过程的形成,使学习者看到概念之间的关联,从而实现意义学习。因此在新知识的意义学习和学生认知方式的变革,成为一线教师要探索实践、学习研究的首要课题。
二、概念图的概述
概念学习既然是科学教育的主要目标,如何有效帮助学生学习概念、及真实评价学生的概念学习成果。概念图(concept maps)的提出与研究发展,为科学教师提供一种有效的认知工具。但是概念图并非新的构想,许多科学教科书籍,都常以各种形式的示意图整理课程重要概念,可能大家已经非常熟悉。
概念图源于美国康奈尔大学教育系的Joseph D.Novak等人在20世纪60年的一个研究计划,这个计划是研究学生在12年的学校生活中知识结构的改变情况。对于大量面谈的资料,需要有效地表达出学生的知识结构及知识结构的改变,所以开发了概念图。由奥苏贝尔(David P.Ausubel)有意义的学习理论学首次提出的,但直到1984年诺瓦克才在《Learning How to Learn》正式发表概念图理论。
概念图由概念、连线、层级、命题四个图表特征。简单地说,概念图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,连线可以没有方向,也可以单向或双向。命题是对事物现象、结构和规则和陈述。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。例如下图1:
三、利用概念图策略组织科学课堂教学
概念图作为一种教与学的策略,能促进学生整合新旧知识,建构知识网络,浓缩知识结构,从而在整体上把知识融会贯通。那么,在科学教学中如何引进概念图才容易被学生接受、喜爱乃至成为学生一种自觉的学习方式呢?
(一)运用概念图策略进行有效的科学探究课
概念图教学策略在探究课中有很大的发展和应用空间。图3是九年级学生探究生态系统的“生态系统概念图”。
实施流程:
课前,设计了概念图的使用方案和学生的思维活动空间。课上,教师先对几个关键概念进行必要的分析说明,使学生明确生产者、消费者、分解者等概念的内涵,然后激发学生在原有知识储备的基础上,参照教材寻找各概念之间的联系,用最简单准确的词语总结出各名词概念间的关系。在教师的引导下,各小组进行知识拓展和概念联结,绘制成每组各不相同的“生态系统概念图”。通过展示、评价、修改、完善等环节,最后共同绘制出大家认可的“生态系统概念图”。这节课利用概念图的绘制,促进学生领悟、理解生态系统成分知识,使知识习得在学生合作参与中进行,在学生自主建构新知的探究中完成。课后学生反映,这种学习形式使他们的思维拓展了,视野开阔了,发散思维能力和自主学习能力得到了培养,更加深了学习科学课的兴趣。
(二)运用概念图策略进行有效的科学复习课
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,我们强调学生学习是主动的,而且符合自身发展的。图2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。
阶段实施
确定主题
教师:同学们,今天我一起来共同复习关于“电路”的知识,请同学们以概念图的形式把浮力的相关知识表现出来。
回忆
学生:以概念图的形式对有关知识进行归纳,绘制出概念图的初稿。(课后进行)
梳理教师:了解学生所给制的概念图,并作出第一次评价。(课后进行)
学生:对教师审阅过的概念图进行分析、修改和补充。
联系
教师:下发练习。
学生:把练习与概念图联系起来,把题号写在概念图相关概念的旁边,把题目进行分板块放置。
应用
教师:巡视、辅导。
学生:分板块完成练习。
总结选取个人代表或小组代表进行评讲。
注意:考虑到学生水平不同,教师确定主题后绘制概念图可在课后完成。学生所绘制的概念图无对错之分,不同水平的学生所绘制的概念图详细程度肯定有所不同,但同样可以得到高的评价。
相关概念图:
基于以上几个案例的分析说明和自己的一些实践经验,我认为,在科学教学中,概念图教学具有很大的研究、发展和应用的空间。运用概念图策略组织科学课堂教学,不仅能有效达成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的教学目标,还能促进学生自觉反思、主动建构、整体把握知识的结构,逐步形成认知策略,对学生的学习和发展产生深远影响。
四、运用概念图策略教学对学生学习效果的提升
(一)概念图能促进学生思维创新
概念图的制作经常是由小组合作完成的。在小组讨论中,由于小组成员对概念有不同的理解,常引发激烈的争论与友好的协商,学生可以思考某些概念还可以与哪些概念相联系,或是批判其他概念图中概念的选择和连接,在交流中更新自己的概念认知结构。
(二)概念图能促使学生知识系统化
画概念图可以统整学习的概念,能引起学生认知冲突。在解决认知冲突的过程中,学生的认知结构得到重建,明确了新知在旧知基础上发生、发展的过程,在新旧知识之间架起网络,避免了学生以机械记忆的方式学习,在头脑里形成系统的知识认知结构。另外,学生用概念图做课堂笔记或整理学习过的内容,可以帮助自己贯通课程内容以及整合跨学科的内容。
(三)概念图能激发学生学习的主动性
概念图一个很大优点在于,它能提供关于所学概念的可视性图表并可随时修改。学生如果对概念不理解,概念间关系不清晰,是很难将相关概念组织成层次清晰、关联准确的概念图的。绘制概念图,就是引导学生主动参与知识回顾与提炼的过程,达到灵活迁移知识的目的。当学生对于概念及概念之间关系的意义理解得到了巩固,学生的学习也就成为主动的过程而不是被动的过程。
(四)概念图能强化学生的意义学习
建构主义学习理论认为,要记住知识并懂得意义,新知识就应当与现有的知识结构整合。概念图的作用是促进这个过程的形成。研究发现,在学习中使用概念图的学生,较长一段时间以后,其知识的保持超过不用概念图学习的学生。画概念图学生的知识面也比用死记硬背学习的学生宽,解决学习中的问题时方式发法更灵活。研究人员还发现,当学生试图用图来表示知识的理解时,他们最肯动脑筋。
五、发现的问题及对策
实际教学中,一些学生不能顺利地制作概念图,主要是因为他们不能在有限的时间内发现概念间的联系。要解决这个问题,教师应根据学生学习水平的差异,适时变换教学策略,增强概念图教学的针对性和策略性。
可以在日常教学中多利用概念图展示教学内容或纲领,可以提供现有概念图给学生作参考,可以演示制作实例,进而有计划地指导学生独自绘画概念图,如前面提到的图1的制作。
在学生绘制概念图的过程中,一方面,教师要容许学生形成自己的见解,阐明自己设计的概念图,另一方面,教师要进行科学地引导,保证学生在有意义的思考路线上进行有意义的探索,避免盲目猜测和无效活动。教师千万不要要求学生记住教师准备好了的概念图,否则,只能导致学生的机械学习。
参考文献:
[1] 欧阳进红.初中科学课复习教学中概念图的应用.http://lgjy.szlg.edu.cn/science/UploadFiles/200809/20080905142320573doc
[2] 戴永振.概念图在高三化学复习教学中探析 http://www.fjctyz.net/plus/view.php?aid=1629
[3] 单 琦 概念图在生物教学中的运用 2007年10月
[4] 王文丽.运用概念图策略组织生物课堂教学实践初探——《课程.教材.教法》2007年07期