概念图在中学生物翻转课堂中的运用初探

王琳　吴成本

摘 要：在翻转课堂中，概念图既可以作为教学资源的组织工具，也可以作为课堂活动的组织工具。它能明显地提升课堂教学效果，帮助学生自主地建构系统知识架构。

关键词：概念图；翻转课堂；自主学习；中学生物

概念图是美国康奈尔大学教授Joseph D. Novak等人，根据奥苏贝尔的有意义学习理论于1970年提出。概念图是用层级图形的方式，来表达某一主题的相关概念，并让各概念之间建立有意义的连接，呈现画图者的思维及知识组织过程的一种教学工具[ 1 ]。

“翻转课堂”则是英语“Flipped Classroom”翻译过来的从美国开始流行的一种较新的教学模式。这种课堂颠覆了传统课堂，把知识的传授过程放在课外进行，而在课堂内只进行知识内化[ 2 ]。同时这种课堂转换了师生间的角色，要求学生具有更强的自主学习能力和组织概括能力。而概念图是一种用图示的方法，来呈现画图者的思维及知识组织过程的一种教学工具，将其運用于翻转课堂中，则能有效地促进课堂内知识的内化。为此，概念图在中学生物翻转课堂中的运用得到了很大的重视和加强，究其原因，主要有以下几点理由。

1 概念图在翻转课堂教学中具有非常重要作用

1.1 概念图是教师教学资源的组织工具

教师在翻转课堂中主要起着指导作用，因为有着丰富的教学经验，有着科学、完整的知识体系，因此制作出来的概念图会更加全面、系统，更有利于学生的自主学习。故在翻转课堂的课前阶段，教师可以运用概念图把存在头脑中的教学理念、教学内容、教学思维等通过可视化的过程来体现，形成教学设计、学习指南、微课视频及练习等，让这些零散的资源与相关教材建立联系，从而起到有效组织教学资源的作用。运用概念图组织起来的教学资源，能让教师在头脑中形成一个框架，按照框架中的各环节，在课堂中有序地组织教学，也能让学生有目的、有序地进行自主学习。

在翻转课堂前，学生可以根据教师提供的资源，如：学习指南、微课视频及练习等，进行宏观意义上的学习，然后利用概念图，将头脑中已储备的知识与通过教师提供的资源，教材中获取的知识进行整合，建立各零散知识之间的联系，初步建构知识框架。通过这一过程，学生可以反思自己知识的掌握程度，进而有针对性的开展下一步学习。

1.2 概念图是课堂活动组织工具

通过学生在课前的自主学习，学生已通过概念图把储存在大脑中的知识按照自己的理解画下了概念图，虽然通过自学教材和观看视频得到了一些更正，但还不够完善。因此教师可挑选几幅有代表性的作品进行展示，让学生通过小组合作进行分析、讨论，修正与完善自己的概念图，最后进行成果展示。教师则可以应用概念图对学生的成果进行梳理与总结，并及时进行评价。

在一节课学习完后，可引导学生根据课堂所学内容，以概念图形式进行小结，以便了解自己哪些知识掌握了，哪些知识没有掌握，从而有针对性的复习，提高学习的效率。

2 概念图在翻转课堂教学中能明显提升课堂教学效果

下面，以人教版生物学七年级下册第三章第二节“发生在肺内的气体交换”为例，具体阐述概念图帮助学生自主地建构系统的知识架构，进而明显地提升课堂教学效果。

此案例是基于概念图下的生物翻转课堂，教师借助互联网平台，作为教学的引导者，利用概念图在翻转课堂前进行教学资源的组织，并设计好教学流程，同时在翻转课堂中组织教与学的顺利进行。具体流程如图1所示。

2.1 课前自主学习运用概念图，可以明确教学方向

课前自主学习是教学中一个非常关键的环节。它有利于学生事先了解相关知识点，为课堂教学做好充分准备，从而为提高课堂教学效率打下良好的基础。如学习“发生在肺内的气体交换”一节时，学生参照教师设计的学习任务单进行有序的自主学习。特别是在观看视频时，学生们可根据自身的特点进行选择性的观看视频的速度、内容和次数等，进行知识的自主学习。自主学习完成后，可在信息技术支持下的平台进行检测练习——画概念图。学生可把本节所有概念找出来，并建立各概念之间的关系，最后画出呼吸全过程的概念图雏形，然后把这作品上传给教师。教师通过上传的概念图雏形进行整理反馈发现：大多数学生画出如图2所示的概念图。

这幅概念图是片面的，这是由于大多数学生们在归纳总结“人体呼吸全过程”的重要概念时，对重要概念的内涵与外延没有弄清楚，只是根据头脑中存在的前概念“人体呼吸是外界与肺之间的气体交换，是一种呼吸运动”来画概念图。通过这些概念图，教师就可以明确接下来教学的重点是纠正学生存在偏差的前概念，厘清重要概念的内涵与外延，从而确立课堂教学的方向，教学的重难点。在教学中还可把这幅概念图制作成幻灯片，作为课堂教学展示的素材，能更直观形象的引导学生归纳出“人体呼吸全过程”的科学概念。

2.2 课中知识内化运用概念图，能够建构完善的知识体系

学生在预习时，已尝试画出了概念图，但由于学生个体的差异、生物学知识储备不全，所以对概念的理解是不同的。有些是表象的、感性的认识，有些是错误的认识，这些都可以从他们制作出来的概念图中体现出来。借助这些学生制作的概念图雏形，教师在上课时，可以把本节的知识点顺利地引入到本堂教学中。比如，通过预习教材“发生在肺内的气体交换”后，学生已初步制作好了“人体呼吸全过程”的概念图雏形。笔者在课堂上挑选几幅有代表性的学生作品，通过投影仪展示出来。展示出来后，可先引导学生认真仔细观看，并对这些概念图进行比较，之后再进一步引导学生，在阅读教材的基础上，对这些概念图进行修改，并把修改后的概念图放在小组内进行讨论，分析出概念图中的不足之处，以及错误的地方，最后提交全班讨论，完成知识的第一次内化。

在讨论过程中，有的同学认为这张“人体呼吸全过程”概念图是片面的，并就此展开了激烈的讨论，通过分析和归纳，最后得出这张概念图缺少了气体在血液循环中的运输，以及气体与组织细胞里的气体交换过程。在学生讨论的过程中，笔者也发现了学生对“呼吸作用”“呼吸运动”与“呼吸过程”这几个概念易混淆。对此，讲课的时候，笔者就把重点放在引导学生对这几个易混淆概念的内涵与外延进行详细分析，从而运用概念图归纳出“人体呼吸全过程”的科学概念（如图3），完成知识的第二次内化。

然后通过小组合作完善概念图后，教师引导学生做不同类型（如变式题，拓展、延伸题等）的检测题，进行检测或提升能力的训练。

最后，在课堂教学结束时，师生都应及时对课堂活动进行反思。比如：教师可反省自己备课是否详细，教学方法应用是否合理等；学生可反思自已哪些知识已掌握，哪些知识掌握不够，为今后的学习明确了方向。

2.3 课后巩固环节再现概念图，强化知识的掌握运用

课后，学生在对本节知识点的复习时，可以通过独立重绘概念图的方式，重现自己掌握的相关知识点，并在与课堂上不断分析比较和综合各概念之间的异同之处和内在联系，更能激发学生兴趣，提高记忆效果及应用概念的能力[ 3 ]。如课后复习“发生在肺内的气体交换”一节时，学生们做了一道题：对人体呼出的气体与吸入的气体作比较发现：人体呼出的二氧化碳含量比吸入的二氧化碳含量增多，增多的二氧化碳产生于（ ）。

A.肺泡 B.心脏 C.血液 D.组织细胞

此道题答案是选D。但有些同學选了A，认为肺是气体交换的场所，二氧化碳增多产生于肺泡，不理解为什么会是D。这时，如果让做错的学生把课堂上绘制的概念图展示出来，很快就可以找出产生二氧化碳的源头是由于组织细胞进行了呼吸作用。在此基础上，学生们还可以将知识面进一步辐射到呼吸系统的组成，气体在血液里的运输等知识。这样，在灵活运用知识的基础上，达到知识的巩固和迁移。

总之，概念图是一种把已知概念与科学概念通过关联词、连线、层级关系建立联系，并在引发两类概念的碰撞过程中，获得新知的一种教学工具；翻转课堂则是突显学生的主体地位，增强学生自主学习能力的一种新式教学课堂。将概念图应用于翻转课堂，可以有效促进各种教学资源的有机整合，更直观地展示教师的教学思维与教学内容，引导学生进行积极主动的协同、创造和有意义的学习，进而明显提升课堂教学效果。

参考文献：

[1]王大平，李新国.概念图的理论及其在教学中的应用[J].现代教育技术，2004（6）：45-48.

[2]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，30（4）：46-51.

[3]颜清，浅谈概念图在初中生物教学中的应用[J].福建教育学院学报，2008（3）：95-97.