李 杰

(广东省佛山市南海中学 佛山 528211)

《普通高中生物学课程标准(2017年版)》提出“让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养。”可以看出学生对概念的准确理解和灵活应用是生物学教学的重要目标。基于生物学科的特点，高中阶段生物学概念众多且抽象复杂，概念之间层次叠加，学生学习时往往难以准确掌握和灵活运用。

概念图在教学中的应用可以有效帮助学生理解概念间联系，促进学生建构完备知识体系，转变学生学习方式，培养学生创新思维，从而促使学生高效学习。

1 概念图在教学设计上引领教学思路

教师在进行课堂教学之前都要进行有效备课，设计教学方案。教师可以运用概念图对教学内容进行归纳和整理，将主要概念和原理以可视化的关联方式展现出来，简明扼要地表达概念的逻辑关系。同时可以利用概念图把教材内容和拓展知识结合起来，这样能够帮助教师系统、全面地统观所需讲授的知识，有利于呈现教学重点和教学难点。

例如，在设计“生命活动的主要承担者——蛋白质”这节时，利用概念图呈现该节主要内容(图1)，主线脉络清晰，所教知识层层递进、环环相扣，很好地引领了教学思路和教学过程。

2 概念图在新授课概念教学过程中改变学生认知方式

在传统教学中，可以利用多媒体等技术将课堂教学进行一定程度的可视化，但往往会忽视学生主动性和学生思维的发展。

概念图支持下的教学不仅实现教学内容可视化，同时能训练学生思维，还为课堂交互提供载体，促进学生主体性发挥，锻炼其合作交流能力。

图1 蛋白质概念图

概念图支持下的概念教学过程主要包括四个步骤： ①初识概念。教师呈现学习材料，创设情境，提出问题。学生通过学习材料，感知概念表象，结合课前预习，利用概念图初步建构概念(图2)，学生对概念的初步认知往往不够全面、准确，甚至有些错误。②建立概念。教师继续引导学生探索新知，学生将已学的知识对比分析、归纳概括，不断修改概念图。概念图作为交互平台，支持师生和生生交流，共同建构概念模型。③完善概念。教师设计教学活动，将上两个环节的概念图作对比，并提出学生的薄弱点和易错点，突出重点，突破难点。然后让学生展示讲解自己组的最终完善概念图(图3)，相互评价。完善后的概念图在这个环节主要作为展示工具，促进学生讨论交流，深化学生认知。④应用概念。教师联系生活实践，设计实际问题情境。学生展开合作探究，利用概念图讨论解决问题方案，然后班级展示各个小组成果，最后相互评价，教师进行总结。这个环节概念图作为思维工具，有利于学生集思广益地提出问题的解决方案，实现知识创新。

图2 学生初步设计的基因突变概念图

图3 学生完善后的基因突变概念图

3 概念图在复习课教学中促使学生完善知识体系，培养学生高阶思维

复习课特别是单元复习的主要目标是将零碎的知识结构化，促进学生自主建构完整的知识体系。同时教师要帮助学生将知识拓展和深化，学会利用所学知识解决生活实际中的问题，形成学以致用的意识和习惯，提升其知识迁移运用能力。

概念图支持下的复习课教学能促使学生在理解的基础上复习知识，促使知识的结构化、系统化。引导学生主动构建单元内容概念图(图4)，让学生把零散、无序的知识点进行梳理，使其更具条理性和系统性。这样促进了学生知识的整体内化，进而形成了完整的知识网络和完善的认知体系。学生在概念图的帮助下掌握的知识更为系统、准确、完整，这比较有利于学生形成长期记忆及其提升知识的灵活应用能力。

图4 学生构建的种群和群落单元概念图

复习课在教师引导下学生制作生物概念图的过程，也是学生思维发展的过程。绘制概念图首先要对该单元知识点进行有效整合。随后绘制概念图的层级结构是一个从概括到具体的演绎过程，体现了发散思维的特点，有利于创造性思维的形成。此外，在绘制过程中还需要用交叉连接来体现不同概念间的相互关系，该过程要求学生展开思维在概念之间形成新的关系，促进学生产生新的想法，进行创新性学习。可见，学生在制作完善概念图的过程也是思维进行分析、综合和创新的过程，可有效地培养和提升学生的高阶思维。

4 概念图具有客观有效的教与学评价功能

传统的试题测试作为评价工具无法全面准确检测出学生的知识结构及知识间的相互关系。概念图的层级结构不仅能够反映出学生对生物学概念本身理解的程度，还能反映出学生对知识的整体理解水平以及概念间的相互关系。

在课堂上教师从学生构建的概念图中及其结合对概念图的问答和交流互评，能了解学生思维活动的情况，了解其对知识的理解和掌握的程度，从而及时诊断分析、做出评价，给出合理反馈。教师可以从中改进教学内容和进度，提高教学效果。概念图还可以作为课后作业，成为教师对学生学习状况的评价依据，概念图的完整性、广泛性、系统性、层级性等特征可以反映学生的认知结构及其对知识的理解与掌握、迁移应用以及知识创新等方面情况，教师根据概念图反馈的情况给出相应的评价和建议。

学生则可以通过对比自己不同阶段的概念图，能够显现自己的概念理解过程，有利于总结并形成自己的学习经验，享受学习过程的乐趣，增强自主学习的信心。同时通过与教师、同学的概念图对比，可以发现自己的不足之处。例如，在构图时遇到困难则说明自己的知识结构和思维能力不足，构图不完整则说明自己的知识储备不够；概念图层次不清说明自己对概念的理解及联系存在认知误区等等。这些都将帮助学生客观地评价自我，进而深刻反思，寻找有效对策。

实践证明，基于概念图的可视化教学能创造出高效互动的教学环境，能提高学生的学习积极性，促进学生对生物学概念的学习，建构系统的知识体系，培养学生综合与发散思维的能力。同时让学生学会多角度的思考，提升分析和解决问题的能力。