浅析概念图教学意义之系统性思维

刘丹

摘要：21世纪，各国教育领域涉取过去的经验和丰硕的成果，提出了21世纪技能，要培养具有“核心素养”的人。在生物学科领域课程理念为中“内容聚焦大概念”模块强调课程的设计追求“少而精”的原则，精简容量突出重点，其目的是使学生能深刻理解和应用重要的生物学概念;另外，已有研究指出，概念成为教学的难点是因为概念是一个复杂的系统，需要梳理清楚各子概念之间的关系，才能深入了解核心概念，因此帮助学生建构系统的知识至关重要。概念图教学是学习者构建知识系统的主要途径之一，我国学者刘恩山、李高峰教授等人进行了大量研究，特别是2017年新版课程标准出来之后，对其真正意义的理解还处于模糊阶段，本文将从系统性思维方面系统探讨核心素养导向下的概念图教学的意义，以期对一线教师的培养提供一定建议。

关键词：生物教学;概念图教学;系统性思维

一、概念图教学可以促进学习者系统思维的形成

古今中外，很多学者都间接提及到了系统性思维，如美国发展心理学家埃里克森认为：学校所制定的学业标准的目的应该是考查学生的思维能力的锻炼，并非掌握知识的多少;彼得圣吉在其《第五项修炼》提出要打造学习型组织，其中最后一条提到的就叫系统思维。这些都强调了要形成整体思维，而不是局部思维、静态思维;我国教育学者也有对系统化思维的研究，可以看出学生系统化思维形成的重要性，本模块从概念图对生物知识结构系统化和科学探究技能系统化展开分析。

（一）、概念图促进生物知识结构的系统化

零散的概念教学会在学生大脑中形成零散的思维，而概念图教学可以让学生形成系统化的思维，这种思维是一种高层次的思维，在《科学素养的基准》中提到：“高层次思维的重要标志之一是具有从系统部分来考虑整体，又能从各部分之间以及各部分与整体之间的相互关系来考虑各部分的功能”。这一背景下的” 概念教学”其重心不在于如何教给学生一些零散的、 不连贯的具体概念和知识片断， 而在于如何围绕学科核心概念组织教学，或如何通过一般概念的教学帮助学生有效地构建学科核心概念。

如高中生物必修一《分子与细胞》板块的复习就可以利用细胞是生命结构与功能的基本单位、细胞的生存需要能量和营养物质并通过分裂实现增殖两大概念进行发散思维构建好概念图。另外，也有人从细胞的物质基础、结构基础和细胞的生命历程三个方面进行知识点的延伸。

图1：必修一概念图

首先，设计概念图的总概念图，梳理出整本书的生物学大概念，如细胞的物质基础包括糖类、核酸、蛋白质、脂质、水、无机盐即有机物的鉴定;结构基础包括一系列的细胞器：细胞膜、细胞质、细胞核等;细胞的生命历程有包括细胞增殖、分化、衰老与凋亡以及不正常的历程细胞癌变;其次，设计概念图的子概念，如对糖类、蛋白质、核酸、无机盐和水等从结构与功能方面进行知识的延伸。最终，出现在我们脑海里的就是一幅概念图，学生在利用的时候能够把这些知识点联系起来进行应用。因此，对这些重要概念的学习往往会超越章节的界限，教师需要进行整体备课传授给学生整体知识，理清知识的脉络，进行超越死记硬背的传统教学方式进行教学，提升学生对生物学科的知识的学习兴趣，在学生大脑中形成系统化的思维，为以后的科学研究奠定一定的基础。

我国教育大家刘恩山教授在其研究中也曾表诉：“科学概念具有層和结构，概念之间包含逻辑关系， 科学概念的学习是一个有层次结构且互相联系的复杂系统。因此，学习者形成科学概念体系， 有助于实现科学概念的有意义学习和深入理解”。由此可以看出利用概念图对教学内容的系统分析和梳理，不仅是教师进行备课的重要环节也是学生进行学习的重要方法。传统课堂上，教师讲授的知识点是非常零散的，零散的知识点教学对于学生的记忆没有很大帮助，反而增加了学生记忆的负担，并且促进了考试质量的下滑，而且这种零散知识点教学不能很好的完善学生的认知结构。另外，在课程改革的大趋势下，国家要求培养的人才综合能力要强，所以，在对学生进行考核的方式也是多样化的，考核内容更是具有多样化并且综合性特别强，概念图教学能以最清晰的方式呈现知识点，知识点在学生大脑中就是一幅图，在考核的过程中，学生能够很有效的从这幅画卷中以最快的速度提取出最有用的信息来完成考核。

（二）、概念图促进学习者科学探究技能的系统化

随着社会的发展与进步，社会的各领域都呈美好的发展前景，从而对“人才”的渴求度越来越高，特别是创新型人才，但创新型人才必须具备系统化的技能，教育是培养人才的最大渠道，如生物学科领域“人才”具体要具备生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的品质，对这些方面的培养最终是要培养学习者的技能，利用这些技能投入社会，能运用系统化的技能解决生活中及工作中常见的问题。所谓的系统化的技能指在教学中学习者学习的技能不应该是单一技能，孤立的技能是不能满足学习者解决问题的，各技能之间应该联系起来，美国科学教育著名学者拜比也认为融会贯通的技能在科学教育实践中发挥重要作用.

如高中生物教材必修二第一章第一节《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》。本节的知识点比较抽象，学生很难理解，如果利用概念图会事半功倍，孟德尔豌豆杂交实验过程中就涉及到了科学探究的过程涉及一系列的技能，提出问题（孟德尔用纯种高茎和纯种矮茎作为亲本进行杂交，实验过程中孟德尔提出了以下疑问：子二代出现的3：1的分离比是偶然的吗？）、做出假设（对于为什么要按照一定比例分离呢？孟德尔作出假设，他认为：性状是由遗传因子决定的;遗传因子在体细胞中成对存在;配子中只含有每对遗传因子的一个;受精时雌雄配子的结合是随机的）、设计实验收集证据（利用演绎推理的科学方法进行测交，看F1是否出现比例1：1）、解释和论证（出现1：1比例说明假设成立）、得出结论（分离定律）这些技能的内部都是连贯的、环环相扣的、具有逻辑关系的整体。

因此，若在教学中只给学生传授单独的考点和知识点，或者只是把提出问题、做出假设等一系列系统化技能看做孤立技能的简单相加，这样只能了解每个技能的自身属性，忽略了科学探究的整体性和系统性，很难把孤立的技能整体化，在现实中就不利于解决问题。

二、总结与建议

概念图作为一种有效的概念表征方法，能够很好地对教师的课程知识结构与水平进行评价。教师在教学中利用概念图的教学策略有利于对教师自身知识结构完整的表征，使高中生物概念教学的效率整体提高，在学习者大脑中形成完整的概念体系，这样才能真正的检验学生的学习成果，以学生的学习成果来反馈教师的教学设计的合理性。

另外，教育基础工作者应该深入了解概念图教学的制作与应用，促进学习者进行有意义学习。教师首先应该明白概念图应该用于复习阶段和教师备课阶段，但是在平时讲授新课的过程中就应该有意识的教授学生如何制作概念图，也应该明白是与学生共同完成还是单独完成或者是让学生课后完成？教师应该根据实际情况进行有效的安排;另外，因为每个人对概念图的理解方式不一样，教师一定要取其精华、去其糟粕，只有明白这些，才能更好的把概念图教学这种对培养学生系统思维非常有帮助的教学法是运用的淋漓尽致，促进学习者进行有意义的学习。

参考文献：

[1]朱琴. 思维导图和概念图在初中生物教学中的应用研究[D].南京师范大学，2018.

[2]黄万婷. 模型建构在高中生物教学中的应用[D].陕西师范大学，2015.