概念图在高中生物难点教学中的应用

姚娇

【摘 要】本文以《有氧呼吸的过程》为例，论述运用概念图把抽象难懂的内容具体化，较好地突破教学难点的方法，把高中生物概念多、知识点零散，且个别概念难记忆、易混淆的问题解决在概念图中，建立概念间的相互联系，形成系统的知识体系，以便学生更好地理解、记忆和掌握。

【关键词】高中生物  有氧呼吸过程  难点教学  概念图

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）09B-0104-03

概念图（concept map）最早是在 20 世纪 60 年代由美国康奈尔大学诺瓦克（Joseph D.Nocok）教授等人提出。概念图作为一种工具，可以以图示的方式来组织和代表知识，通常用节点代表概念、用连线表示概念间的关系。高中生物涉及的概念较多、知识点零散，且个别概念难记忆、易混淆。针对这些难题，可以尝试把概念图作为教学工具结合到课堂中，帮助学生整理和归纳概念之间的联系，形成系统的概念知识框架，以便记忆和理解。本文以《有氧呼吸的过程》为例，分析概念图在高中生物难点教学中的应用。

一、概念图的制作

概念图的制作并不复杂，也没有严格的固定模式。简单而言，就是把一个知识区域内的概念整理出来，再用方框、图线等把概念之间的联系具体化、细节化。制作一个好的概念图，一般可以通过以下方法进行。

（一）绘制概念图的基本步骤。概念图的绘制步骤一般包括：（1）选取一个熟悉的知识领域;（2）确定关键概念和概念等级;（3）初步拟定概念图纵向分层和横向分支;（4）将概念之间进行连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系;（5）在以后的学习中不断修改和完善。

（二）《有氧呼吸的过程》案例分析。《有氧呼吸的过程》是高中生物人教版必修 1 第五章第 3 节《ATP 的主要来源—— 细胞呼吸》的一个重要内容，是本节教学重难点也是高考热点。

《有氧呼吸的过程》分为三个阶段，每个阶段的反应物、产物和场所各不相同，但又有着紧密的联系。传统的教学是以板书或课件的方式把每个阶段的反应式和场所呈现，再让学生抄写在课本上自行记忆。学生找不到记忆的方法和技巧，觉得复杂难懂。有的虽然通过死记硬背能记下了，但在考试中也不会用。为了能把看起来如此复杂难懂的内容梳理得清晰明了，减轻学生的记忆难度，笔者利用概念图对此内容进行分析和梳理。

1.《有氧呼吸的过程》概念图的框架设计。在构建概念图之前，笔者先让学生回忆已学内容《探究酵母菌细胞呼吸的方式》，引导学生回忆酵母菌呼吸的反应物、产物并写出总反应式。借助课本 93～94 页的内容，让学生自行阅读并总结出每个阶段的反应物、产物及场所。教师在学生初步了解基本概念和过程的基础上引导学生构建概念图。

此概念图构建的框架主要是按照诺瓦克和高文绘制的普通层级概念图（1984）来建构的，如图 1 所示。

2.归类概念，概念图的设计思路。有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程需要氧气参与，它是把糖类等有机物彻底氧化分解形成二氧化碳气体和水，并放出大量能量的过程。该过程分为 3 个阶段，涉及能量变化和物质变化。

根据对内容的梳理，首先归类出涉及的生物学概念：有氧呼吸、氧气、线粒体、细胞质基质、葡萄糖、丙酮酸、水、二氧化碳、能量和[H]等。以这些概念为主，结合学生已有的知识构建概念图。其中所列出的概念的抽象程度是不一样的，而且彼此间还存在复杂的联系。构建出的概念图如图 2 所示（见下页）。

二、有氧呼吸的过程概念图的分析

（一）利于学生突破学习重难点，充分理解细胞呼吸的本质。本节课的标题是《ATP 的主要来源—— 细胞呼吸》，学生可以根据构建的概念图回归标题，明白细胞呼吸的本质是“分解糖类等有机物，释放能量形成 ATP，供生命活动需要”。而有氧呼吸作为细胞呼吸主要形式的原因是因为其在第三阶段形成水的同时有大量的能量释放。

（二）引导学生将零散的知识系统化、将抽象的概念清晰化。概念图直观地将有氧呼吸三个阶段的物质转化和能量转化体现出来，以图的形式把复杂抽象的过程具体化，学生能系统地把三个阶段的反应物、产物、场所和能量等方面进行对比和联系记忆，形成比较完善的知识体系，在生成概念图的同时也对内容进行更深刻的理解。

（三）发散思维，锻炼知识的迁移能力和解题能力。在构建概念图之前，要求学生具备从宽泛知识区域中提取知识、获取概念、联系概念的能力。培养学生提取信息、自主归纳的能力，对在今后的做题和学习新课中有极大的帮助。学生可以利用现有的信息提取到有利于解题的重要概念，在此基础上，有利于下节新课《光合作用》采取概念图的方式去理解和对比，并与细胞呼吸建立起联系，如细胞呼吸的产物二氧化碳可作为光合作用的原料，反之光合作用的产物氧气也可以为有氧呼吸提供原料等。

三、利用概念图的教学策略

（一）引导和鼓励学生克服心理障碍，培养学生绘图的自信和习惯。在概念图教学中，教师应常在课堂中鼓励学生大胆绘制概念图，使每个学生都有能力参与探索。学生受传统教学模式的影响，对自主提取信息和完成绘图难免会有畏惧心理，教师在引导的过程中要营造轻松的氛围，使学生觉得构建概念图其实并没有想象中那么难，并对学生绘制的概念图进行及时评价，并更多地给予鼓励，让学生在学习中收获自信，突破心理障碍，最终学会运用概念图突破学习重难点。

例如，学生学习真核细胞、原核细胞以及病毒这些概念时，有时会把握不准，如果在课堂中引入概念图（如图 3 所示），让他们归类画出概念图来记忆，那么就会发现构建概念图能较好地帮助他们记忆和理解，发现概念图的价值。

（二）结合学情和课堂实况，适当运用概念图教学。具體如下：

1.概念图教学有利于引导学生整合、梳理教材，确定教学重难点，实现“用教材教”。例如，细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，学生学习了有氧呼吸的内容之后，并且构建有氧呼吸概念图之后，就可以在此基础上，将无氧呼吸的内容补充上去，通过概念图将两种呼吸方式联系起来，这样它们的相同点和区别便一目了然。利用概念图可以较好地把教材的内容重新整合和梳理，使学生对重难点的把握有了方向，学习思路更清晰，学习更有条理，可将记忆内容“化繁为简”。也就是说，学生在构建概念图的过程中能较好地熟悉课本、回归教材。

2.概念图教学在课堂教学中能承上启下作用，有利于師生对知识的归纳评价。例如，真核细胞的三大分裂，分裂方式分别为有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂和无丝分裂是必修 1 的内容，减数分裂是必修 2 的内容。在学习时间上间隔较久，如果学生对有丝分裂和无丝分裂记忆还比较模糊，那么学习减数分裂就很容易出现理解混淆、记忆困难的现象。如果在学生学习减数分裂之前，把有丝分裂和无丝分裂的概念图调出，或者通过概念图填空回忆，做一个简单的回顾，然后再引入减数分裂，那么学生学习起来就不那么困难，也能较容易地理解和记忆减数分裂。这种方法对于新旧内容的记忆来说，更加扎实有效。利用概念图还可以在课中巧妙地对这三大分裂方式进行归纳评价，以便学生更好地把握它们之间的关系和它们的核心内容。

3.在复习课中应用概念图教学，利于对知识的梳理、拓展及迁移。概念图对知识整合的优势还可以体现在复习课中。若将曾经建立好的概念图作为复习导向，复习效率会提高。因为在构建概念图的过程中学生已经进行了思考、整理、提炼和加工，相比纯记忆文字，复习效果会更好，记忆也更深刻。教师在复习课中，利用概念图作为发散点，可以对内容进行拓展和迁移，更好地掌握知识。

4.概念图教学法只是教学中的一种方法，应根据教学内容合理采用。概念图教学方法在一定程度上提高了教学效率和学习效果，它对学生思维能力和提取信息的能力有一定的要求。若盲目使用，会对学生造成一定程度的心理压力和思维障碍，会增加教学难度和时长，给课堂效果大打折扣。概念图是知识的高度浓缩，如果有些知识点课本讲得并不是很详细，那么就要用其他教学方式来进行扩展讲解。因此，在课堂上要结合学情和课堂实际情况合理地运用概念图教学，例如，在章节小结、比较复杂的概念教学可以适当地运用概念图教学。

概念图作为一种成熟的教学工具，具有较强的生命力和较大的实效。概念图对于刚接触的教师和学生来说，都是一个不小的挑战，但其作为课堂教学工具、学生学习交流工具，对培养教师组织课堂能力，培养学生获取信息、解决问题和整合知识的能力有很大的帮助。高中生物新课程标准强调培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力，概念图与新课程改革是相通的。现今高考对学生获取概念的能力及围绕核心概念进行的思维发散能力要求越来越高，而概念图教学在一定程度上培养了学生的这些能力，因此它不失为一个好的教学策略。

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