概念图在胚胎工程教学中的应用

张永辉 朱敏亚

摘 要：本文在简介概念图基本原理的基础上，结合实例着重分析了概念图在教学中的三种用途：作为教的工具，组织教学内容；作为学的工具，促进知识的整合；作为评价工具，检验学生的已学概念和知识储备情况。

关键词：概念图；胚胎工程；教学；评价

【中图分类号】G 【文献标识码】B

【文章编号】1008-1216（2017）05B-0074-02

概念图是组织和表征知识的工具，它包括众多的概念以及概念与命题之间的关系。概念图的开发以美国教育心理学家奥苏贝尔的《教育心理学》为基础，其中“意义接受学习”理论是奥苏贝尔教育心理学的重要观念之一，认为只有当新的材料与记忆中的相关概念形成系统的联系时，学习才是有意义的。基于奥苏贝尔的理论演绎出来的概念图，其结构呈现出层次性，这种层次结构能够揭示出概念之间的关系。然而，现代联结主义理论提出，认知结构是一套概念与关系的总和，之后演化形成命题网络结构，基于联结主义建立的概念图是网络状的，不强调层次结构。不管怎样，概念图包含的认知心理学理论基础，使我们认识到概念图在教学中有多种用途，一般来说，可以作为三种工具：教的工具、学的工具和评价的工具。

一、概念图作为教的工具

教师利用概念图进行教学内容分析，能以简练的形式展示重要概念以及概念间的相互关系，使学习者在教学中能更好地把握主次和逻辑关系，它的层次性能够使教学材料得到有效组织。

下面以人教版选修三的专题3《胚胎工程》为例，介绍概念图在组织教学内容中的应用。

（一）构建胚胎工程总概念图

胚胎工程技术不仅广泛应用于畜牧业生产中，而且与医学、制药业等行业的发展以及人们的生活关系密切。本专题包括《体内受精和早期胚胎发育》 《体外受精和早期胚胎培养》以及《胚胎工程的应用及前景》三节。其中，《体内受精和早期胚胎发育》是学习本主题的基础，胚胎工程的许多技术实际是在人体外条件下对动物自然受精和早期胚胎发育的模拟操作。教师在对本章教学内容宏观解读后，就可列出重要概念并建立反应单元重点之间结构关系的总概念图（如图1）。

（二）构建《体内受精和早期胚胎发育》的子概念图

我们既要建构本专题的“大概念图”，同时又要构建许多具体的“小概念图”来表达具体的知识结构，这些小概念图是大概念图的片段，是课程计划的一部分。

《体内受精及早期胚胎发育》是胚胎工程专题的起始课，也涉及胚胎工程中很多技术的原理讲解。通过解读课程标准和教材内容，列出本节重要概念：上位概念——精子发生、卵子发生、受精作用、胚胎发育；下位概念——精子变形、排卵、精子获能、顶体反应、透明带反应、卵细胞膜反应、卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚；并建立这些概念之间的知识结构。

二、概念图作为学的工具

学生可以用概念图作課堂笔记或者用它整理笔记和汇总学习过的内容，它的一个很大的优点在于能提供概念的可视性图表，这种图表能以清晰的形式引起学生的注意，且能够体现出知识的层次性和关联性。

如何引导学生主动构建概念图？教师需要帮助学生把概念分成更小的子概念，并且把新知识和记忆中相似的知识联系起来。从信息加工角度看，构建这一模式的目标就是通过增加知识而扩展记忆中的命题网络，并建立网络之间的联系。下面以“胚胎移植”概念图构建为例，谈谈如何利用概念图促进学生有意义的学习。

（一）初构胚胎移植概念框架

通过视频“黄牛生奶牛”，创设胚胎移植的情境。通过这个特殊事例，让学生明确“受体”和“供体”的概念，并对“胚胎移植”这一概念有初步感知，师生共同构建“胚胎移植”的概念框架。

（二）细化胚胎移植技术流程

确定了知识领域后，接下来就是确定在这个领域中要用到的概念：同期发情处理、超数排卵、冲卵、胚胎检查。学生在自主解读完概念后，填充一张有框架的概念图。在这个过程中，学生对于概念与概念之间的关系进行了理解和巩固，学生成为学习的主体。

有意义的学习就是要促进学生把新的知识整合到他先前已知的知识之中，而不是简单地记住概念的定义。“胚胎移植”作为胚胎工程的最后一道“工序”，在胚胎工程中的地位举足轻重，即核移植、体外受精、胚胎分割等任何一项技术所产生的胚胎，都必须通过胚胎移植技术才能获得后代。教学中教师可通过学生讨论或创设题目情境让学生思考早期胚胎的来源，并把“核移植”“体外受精”这两个重要概念整合到胚胎移植的概念图中。

（三）学生构建胚胎移植概念

通过绘制概念图，学生可自主构建“胚胎移植”定义：将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。

三、概念图作为评价工具

概念图作为评价工具就是要检测学生在某一特定领域的概念知识学习的水平，测评学生对概念理解的程度。学生利用概念图的反馈信息可以检查自己对关键概念以及概念之间关系的理解情况。教师利用概念图可以检查学生是否在概念学习中出现了错误以及概念之间的关系是否建立正确。

《体外受精和早期胚胎培养》的学习要求是，学生在学习了哺乳动物体内受精和胚胎发育的基础理论后，能够简述体外受精和胚胎早期培养的技术方法。本节内容简单，学生通过阅读教材就基本能明白了。但是，学生是否真的读明白了呢？我们可以通过概念图来了解（如图2）。左半边的流程图是测量学生的先前知识，右半边的流程图是检测学生知识积累的变化。根据学情，教师可以选择不同的任务要求，即要求学生独立建构一张概念图，或要求学生填充一张有框架的概念图，又或是组织概念卡片等等。

概念图作为一种备课策略，可以有效组织教学内容；概念图作为一种学习策略，可以促进知识的整合，改变学生的认知方式；概念图作为一种评价策略，可以检测学生已知的概念，对学生进行形成性和总结性评价。

参考文献：

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]袁维新.概念图：一种促进知识建构的学习策略[J].学科教育，2004，（2）.