生物学教学中概念图的应用1

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概念图与生物学教学
【摘 要】在新版的人教版高中生物课本上，每章后边的自我检测中都
有画概念图，或让学生自己画出概念图，或已经画好的框架让学生填写完
整。本文论述了一种有利于教育者和学习者提高教学效果的工具——概念
图。文章从论述概念图的定义、构成、特征及如何画概念图出发，讨论了
概念图用于教学的应用以及优势。文章认为，作为一种学习工具的概念图，
有助于提高教学过程中教学、复习、考试的效果。
【关键词】概念图；生物
概念图是阐述（表征）、组织和管理知识的一种工具。一综合、分层
的形式表示概念之间相互关系的空间网络结构图。
20世纪60年代，美国康奈儿大学教育系的诺瓦克教授等人提出概念图
并运用于教学，现在是欧美地区很常用的一种较成熟形式，研究对象自幼
儿到研究生，文献丰富，时代特征明显，因能有效提升低成就学生的学习
效果，已成为许多国家的教改策略之一。

一、概念图结构及特征
图表结构：有节点（结点）、连线和连接词三个部分组成。
图表特征：①概念，②命题，③交叉连接，④层级结构。
①概念即学习中遇到的专有名词，如光合作用、植物、水分等，再如
图1中的生物、环境。将概念置于圆圈内或方框内就构成接点。
②在概念图中，概念（或节点）之间用线连接来表示概念（或节点）
之间的关系，同时连接线上标明连接词（能说明两概念或节点之间的意义
关系的词语），连接线可以没有方向，也可以单向或双向。一个命题由两
个节点，一条连接线和一个连接词构成。例如：图1中就表示有两个命题：
“生物适应和影响环境”以及“环境影响生物”。
③交叉连接表示不同知识结构概念之间的相互关系层级结构，一般情
况下，最一般、最概括的概念置于概念图的最上层，从属的概念安排在下
面各层。如图2。
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二、如何制作概念图
下面方法是对概念图制作方法的一般步骤。
1．认定中心主题：确定你希望利用概念图理解的问题焦点、知识或概
念，并用这个焦点主题作导引，找出与中心主题相关的概念，并罗列出来。
2．将列出来的概念排序：把一般、最抽象和最具涵盖性的概念放在最
高位置。在拣选最高层概念时可能会遇上困难，反思中心主题的引导方向
可以帮助为概念排序。这个过程可能需要反复思考、修正或乃至重新确定
概念图的中心主题。
3．将其余的概念按层级排放在列表上。
4．开始制作概念图：把—般、最抽象和最具涵盖性的概念放在最高位
置.在最高层的位置通常只会有两至三个概括性的概念。随后将往下的二、
三、四层的子概念放置在概念图上。
5．将概念用连接线连起来，在连接线上写上合适的连结词，连结词必
须清晰表达两个概念之间的关系，使之成为简单、有效的命题。当大量相
关的概念连结起来并形成层次后，可以看到对应某一知识、命题、中心主
题的意义架构。
6．重新整理概念图的结构。这包括为概念图进行概念的增减或改变上
下层关系等。这可能需要进行多次的整理，但也正是这些整理的过程能带
来新的启示和有意义的学习。
7．在不同分支的概念之间寻找有意义的“横向连结”，并在连线上用
连接词标明关系。横向连结能有效地帮助在某一知识范畴内看到新的关系。
8．仔细、具体的例子可以用简图或代表符号附在概念上。
9知识或问题的表达不止是一种形式：对同一系列的概念，可以运用不
同结构的概念图来表现。

生物 适应、影响 环境
影响

图1 生物与环境关系的概念图
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概念图可采用徒手方式绘制．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。但针对概念图的特点，国外研
究出了概念图的制作工具。如：Inspiration，MindManager等。不论是采
用何种方式制作概念图，所遵循的基本思路和基本步骤是一致的，都要阐
述概念和概念的联系，表达对概念的理解。
对同一组概念可以画出许多不同形式的概念图。所以概念图的画法不
是一种。随着对概念之间关系理解的变化，概念图也会发生变化。

三、概念图的应用优势
（一）概念图用于教与学的优势
1．概念图对教育者来说，由于概念图把学生对大量的课程内容的理解
浓缩到一块小空间，并且是在相对来说是短的时间内构造出来的，这些概
念图可以使教师知道学生的知识基础的全貌和了解学生的知识缺陷。它对
教师指导学生学习，搞好教学方面是很有好处的。
2对学生来说，通过使用或构建概念图，可以提高学习效率，增进
理解和记忆能力。

适应、影响
非生物 影响 包括 阳光 空气 水 土壤 温度 植物 动物 微生物 之间关系 包括 寄生 斗争 互助 捕食 分解者 消费者 生产者 是 是 是 图2 生态系统组成的概念图 生物

生态系统
包括
包括
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2.1由于他们把精力集中在理解概念以及它们的关系上，使学生自己也
能知道自己对概念理解的缺陷，所以概念图对学生的学也能起到促进的作
用。
2.2 通过一些主要的概念促使学生积极进行思考：今天上课的中心是
什么？这一节的要点到底是什么？
2.3学生把主要精力集中在关键的知识点上。不需要浪费时间在那些无
关紧要的内容上，如文中的某些常识性例子、生物小故事等，可以节省学
生的学习时间。
2.4概念之间的连接线会引导学生思考：概念之间有怎样的联系？
2.5完整的概念图可以为知识的融会贯通创造极其有利的条件。
2.6概念图有极大的可伸缩性，可以根据需要随时对概念图进行补充、，
删件或修改，它顺应了学生大脑的自然思维模式。
2.7我们要发展创造性思维和创新能力，而发散思维是创新思维的核
心。画概念图的方法恰恰是发散思维的具体化、形象化。
2.8概念图题除了能促进学生对每个概念、定律的理解外，还能加深学
生对整体知识结构的理解，从而培养学生整体复习，整体地把握教材的能
力，有效地培养了学生的自学能力。
（二）概念图用于复习的优势
在传统的生物学复习课上，由于没有很好的复习方法，以往上课的内
容不是进行知识点的罗列就是进行强化式的题海训练，致使学生会的内容
反复训练、讲解，浪费时间；不会的内容由于没有过多强调，还是不够理
解或掌握。那么在上完一课、一节、一章或整门课后，可以让学生尝试用
概念图自己进行复习测验。先凭记忆画出大致内容结构，再找出原文，仔
细检查所画的概念图进行查缺补漏，再查阅其他相关资料进行充实课程内
容。这一步可以帮助学生了解自己的弱处，集中他们的精力进行有的放矢
的复习，起到巩固并扩充书本知识的作用。避免了不必要的重复劳动，并
重视和弥补了不足，而且可以避免复习带来的枯燥和乏味，给学生复习带
来乐趣。
（三）概念图用于测试或学习评价的优点与不足：
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1．概念图用于测试或学习评价的优点
1．1概念图可以获得大量关于学生掌握知识的信息。在开始某单元的
学习之前运用此法，可探知学生头脑中的前概念或对知识已有的理解；在
完某个单元之学习后运用此法，可以判断学生对某概念认知的变化情况，
即概念的转变情况。从概念图中，可以很快地发现学生对概念理解的程度
和发现他对概念理解的错误。例如图1，如果学生对生物与环境之间不作任
何连结，表明他对这些概念完全没有理解，不知道它们的关系；如果学生
把生物与环境连结起来而没有标上连接词进行解释，这就表明他对生物与
环境概念的理解特别弱；如果学生成功地把生物与环境连结起来，而且给
出连接词进行了解释，表明他对这一内容掌握的比较好；如果学生成功地
把生物与环境连结起来，给出连接词进行了解释，而且还在旁边加上了例
子说明，那就表明他对这一内容完全掌握了。教师对学生所构建的概念图
的分析，有助于改进教师的教学，如在学生认知结构的何处可以形成新的
联结点。
1．2概念图可以用来提高学生的学习兴趣，概念图能够取代传统的评
价方法，学生在构作概念图过程中可以尽情地表达他对所学概念及其关系
的理解，克服了靠死记硬背来学习的缺陷，使得他们觉得学习很有意思。
1．3概念图能够真真正正起到考核学生掌握知识深度的作用。在考核
学生的学习质量方面，概念图完全等价于综合题考核这一传统的考核方式，
因为连结是与分数相关，好的连结与多步骤习题的解答有密切的关联。
2．概念图用于测试试题或学习评价的不足及措施
2．1概念图题忽视了学生的计算技能技巧的训练，因为概念图题无法
出现具体的运算数据，所以不能培养学生运用数学解决某些生物学问题的
能力。这一点在初高中生物中体现的不是很强，因为生物学所涉及到的运
算体不是很多，尤其是初中。有一些计算可通过传统的综合题测试加于弥
补。
2．2概念图题忽视了理论联系实际，因为概念图是从生物概念到生物
概念，无法创设具体的生物情境，所以在培养学生的抽象思维能力、想象
力和运用物理知识解决实际问题的能力方面也受到一定的影响。这一点很
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应重视，因为生物与实际的生产生活联系是比较紧密的。那么，在教学中
可以通过在概念图中进行举例和进行传统的综合题测试加于弥补。