概念圖是由美國康奈兒大學諾瓦克教授等人通過研究兒童對科學知識的理解,于20世紀60年代提出的。諾瓦克認為,概念圖是由節(jié)點和連線組成,節(jié)點表示某一命題或領域內的各概念;連線則表示概念間的內在邏輯關系。
教師運用概念圖進行教學,能更好地組織和呈現(xiàn)教學內容,能更有效地監(jiān)控自己的教學過程和自身概念的發(fā)展,在教學中更為強調概念和原理的重要作用,從而提高教學效果;學生運用概念圖進行學習,能促使學習者進行有意義學習,能更好地組織自己所學的概念,能較好地理解概念在知識體系中的意義,有效地降低自己的焦慮水平,從而提高學習效果。
概念圖的類型一般有輻射圖、鏈式圖、等級圖、網絡圖、維恩圖、類比圖、括號圖、進展圖、路線圖等。在教學中教師可根據不同的學習內容選擇應用或有機整合。下面主要探討的是鏈式圖在生物教學中的運用。
1 鏈式圖的制作原則
許多復雜的知識,頭緒紛繁,一張嘴總不可能同時解決一個“面”,而只能沿著一定的線,一點一點地說出來。那么,按什么線索來講,也就是“線”的選擇問題,就是很重要的事情了,這是人們在表達知識時經常要遇到的一個技巧問題。
有些教材,寫得條理不清,在講授前,就要整理頭緒,連接出一條清楚而又恰當?shù)乃悸穪?。而另外一些教材,它的條理是清楚的,每章每節(jié)也都有清楚的思路可循,對于這種教材,在講授前也需要考慮它所選擇的思路是否恰當、是否高明、是否需要作局部的整改或徹底的更換。所以在講授前總有一個思路線索的連接或選擇問題,需要考慮。
教師在有規(guī)定教材的情況下,整本書的大思路不宜完全更動,以免全書的知識大攪拌,引起混亂。但在適當范圍內(例如一章或其中幾節(jié))則可以選擇自己認為更好的思路線索來講。
那么一條思路連接選擇的好壞,究竟應該如何去判別呢?教師應該根據什么標準去辨別和選擇思路線索呢?就筆者的實踐看來,為使學生易于理解所學的知識,應依照以下幾條原則。
1.1簡明連貫
思路線索要盡可能地單一,盡量避免幾條思路并行穿插,而且就是一條思路,也還要盡可能直進。
同時,思路線索要盡可能連貫,盡量避免思路中斷,另起頭緒。當然這只是相對而言的,只是就一定長度的一條思路而言的。有時候教師要表達的內容,不可能用一條單線去連貫地講完全,這時,就只好用另一條思路來講。
另外,思路線索要盡可能地加以圖解,這是幫助學生理解的重要方法。
1.2以線帶面
作為某一部分知識的思路線索,就應該能把這部分知識的各個要點,用一個意思貫通起來,串聯(lián)到一起,使人抓住這一思路線索,就可以抓住各處要點,如同順藤摸瓜,并可以通過這些要點通達整個這部分知識面。
1.3注重聯(lián)系
不要牽強附會地把一些知識點強拉在一起,隨便地、人為地連上線,而要真正地發(fā)掘出各知識點之間的內在聯(lián)系。
有些教材往往忽視這一點,它們把一些知識連在一起。可是對它們之間的內在聯(lián)系卻不認真加以說明,這樣,學生在學習時,往往就覺得總是不貼切。
1.4結合解題
目前,有的教材所選用的思路線索并不很好,學生學了知識以后,到解題時,還必須臨時重新加以理解,許多題拿到手后不知道如何解題,因此,應該把講授知識的思路線索和解題的思路線索結合起來。對于某一章節(jié)的知識,教師要力爭只用一條主線。要善于把那些歸不到主線上的枝節(jié)部分另作處理,而抽取出一條合適的主線來。沿著一條主線,我們就很容易理解各部分知識之間的關系。
2 鏈式圖的主要類型
鏈式圖的畫法是先找出主干的關鍵概念,前后主干的關鍵概念之間的關系是被激活關系或因果關系,用箭頭表示相互關系,畫出概念關系圖。再羅列各關鍵概念的細節(jié)要點。換言之,按邏輯順序從一端向另一端延伸成直線狀。
鏈式圖按其內容來說,一般可以分為六類。
(1)地位鏈式圖,它是以事物之間的關系為線索的。
[例1]生物的結構層次元素-化合物(單質)-細胞-組織-器官-系統(tǒng)(植物無)-生物體-種群-群落(無機環(huán)境)-生態(tài)系統(tǒng)-生物圈-地球-宇宙。
(2)實質鏈式圖,它是以許多事物的共同本質為線索的。
[例2]青蛙的個體發(fā)育重演系統(tǒng)發(fā)育:
受精卵(單細胞動物)-囊胚(多細胞群動物)-二胚層胚(腔腸動物)-原腸胚(低等三胚層動物)-蝌蚪(魚類)-青蛙(兩棲類)。
(3)因果鏈式圖,它是以因果推理關系為線索的。
[例3]鳥類的飛翔-飛機的發(fā)明-蜻蜓的翅膀-機翼的改進。
(4)歷史鏈式圖,以事物發(fā)展的先后順序為線索。
[例4]原始生命的起源:
小分子無機物-小分子有機物-大分子有機物-多分子體系-原始生命。
(5)結構鏈式圖。
[例5]人體消化道的組成:
口腔-咽-食道-胃-小腸-大腸-肛門。
[例6]人體泌尿系統(tǒng)的組成:腎臟-輸尿管-膀胱-尿道。
(6)流程鏈式圖,以實際知識中的問題作為線索,在介紹比較抽象的難題時,通過鏈式圖來理解較為深奧的知識。
[例7]人體尿液的形成:
血液(人球小動脈、腎小球)-原尿(腎小囊腔)-尿液(腎小管終端)。
[例8]科學探究的一般過程:
提出問題-作出假設-制定計劃-實施計劃-得出結論。
由上可知,在教學中運用鏈式圖,將大大有利于對知識的比較、理解和記憶。
3 鏈式圖的變式運用
鏈式圖是概念圖中最簡單的一種,為了理解更為龐雜更為深奧的知識內容,要引進一些新的概念圖類型,而為了更好地運用其他概念圖,鏈式圖是基礎、是起點,也可以說是基本元素。下面,分別從五個方面討論一下鏈式圖的變式運用。
3.1鏈式圖內容的細化
對每一個節(jié)點的內容進行最大限度的發(fā)散,使知識更加的系統(tǒng)化、條理化和細節(jié)化。
[例9]人體的結構層次:
3,2從鏈式圖到等級圖
對所列的概念進行排序,把概括性最強、最抽象的概念置于頂層,概括性較小的概念依次置于較低的層次,而具體的事例則列于圖的最底層。相當于把不同的鏈式圖進行特定的組合。
[例10]物質出入細胞的方式(圖2)。
3.3從鏈式圖到環(huán)形圖
多條鏈式圖首尾相接,融會貫通。
[例11]激素調節(jié)血糖的平衡(圖3)。
3.4從鏈式圖到網狀圖
將多條鏈式圖按照一定的知識邏輯交叉成網絡。
[例12]食物網(圖4)。
3.5從鏈式圖到輻射圖
先把概括性最強的命題寫在紙的中央。主題應該是具體的、有意義的,這樣有助于進行知識的拓展。再在主題周圍列出次主題,也就是在上一層主題下的延伸。在次主題之后,羅列更為細節(jié)的要點。換句話說,輻射圖亦是由很多條鏈式圖通過一定的組合而形成的。
[例13]生態(tài)系統(tǒng)(圖5)。
事實說明,生物學學習中成績優(yōu)秀的學生與程度相對較差學生之間的區(qū)別,往往就在于是否能構建出各個重要概念之間的聯(lián)系網絡。概念圖作為表示概念與概念之間關系的空間網絡圖可以將概念之間聯(lián)系的這種隱性的關系顯性化,所以它可以作為幫助學生有效構建個人認知體系的工具。
概念圖作為一種教學策略,能促進學生的有意義學習,合作學習和創(chuàng)造性學習,最終使學生學會學習。對學生來說,概念圖能促使他們整合新舊知識,建構知識網絡,濃縮知識結構,從而使學生從整體上把握知識。概念圖還可以作為一種元認知策略,提高學生的自學能力,思維能力和自我反思能力。
雖然概念圖對于促進教學有著很顯著的作用,但它也不是萬能的,并不適用于所有的教學情境,教師不能不加選擇地盲目使用,而應該分析教學的實際情況,根據教學的需要合理運用。