概念图在高中化学教学中的应用研究.docx

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西南师范大学化学化工学院教育硕士论文

概念图在高中化学教学中的应用研究

刘 红 （2004年5月）

内容摘要：传统的化学教学面临时代的挑战。新一轮的课程改革旨在提高学生的科学素养，要求从目标到观念到内容到方法到评价等的更新。概念图这种表征、检查、修正、完善知识的认知工具，将各种概念及其关系以类似于脑对知识存储的层级结构形式排列，清晰地揭示了意义建构的实质，在课程与教学设计、教与学、促进学生高级思维发展与问题解决、合作学习等方面应用效果比较显著。但概念图在化学学科教学中的应用研究却比较少，为此，选择了概念图在高中化学教学中的应用这一研究课题。

首先在介绍概念图涵义及意义的基础上，寻找其相应的理论基础及自身的理论体系，结合高中化学的学科特点及学生的学习特点，较系统地探讨了概念图在高中化学教学中的功能，提出并归纳概念图在化学教学中的应用策略。最后对概念图能有效提高教学和学习效果进行了初步的实验研究，研究表明概念图能有效促进学生学会学习，大面积提高学生的学业成绩，提高化学教学质量。

1.问题的提出

1概念图的涵义

概念图最初来源于20世纪60年代，由美国康奈儿大学诺阿克(JosephD.Novak)和古温(BobGowin)等人提出，他们在《学会学习》一书中，使用图形组织结构，称之为“概念地图”。概念图的研究缘于Novak等人的A-T课题，他们发现一些低年级的儿童已经可以根据其对某一问题的理解独立画概念图了，于是在儿童能理解的诸如能量、细胞和进化等抽象概念的过程中进行了应用，很快他们又发现，该工具同样可以用于教学设计和帮助学生进行有意义的学习，由此导致了对概念图更深入的研究。但概念图这一概念名词的确定却是在20世纪80年代。

1984年，诺阿克(JosephD.Novak)将概念图表述为：概念图就是用来组织与表征知识的工具，是一种以科学命题的形式显示了概念之间的意义联系，并用具体事例加以说明，从而把所有的基本概念有机地联系起来的空间网络结构图。它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念和命题连接，这样就形成了关于该主题的概念或命题网络，以此形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。概念图又可称为概念构图(conceptmapping)或概念地图(conceptmaps)。前者注重概念图制作的具体过程，后者注重概念图制作的最后结果。现在一般把概念构图和概念地图统称为概念图而不加以严格的区别。

在后来的发展中，学者们又提出了诸多自己的见解。如“概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间关系的图示法”等等。

归纳起来，概念图有如下几方面的特征：

第一、可视化特征 概念图可从视觉上再现知识结构、外化概念和命题。第二、表征性特征 概念图可生动形象地反映出概念间关系的意义联系。

第三、结构化特征 概念图以核心概念为中心，连接次一级的概念，并以这些次级概念为节点再连接下一层次的概念，构成一个分层次、多节点相互联系的网络结构。

2概念图在教学中的意义

概念图在教学中的意义主要体现在如下几方面：

第一、在教的方面，概念图作为一种教的策略，在促使教师从传统教学到科学教学的转变中有着重要的意义。

⑴有利于教师教学设计的明朗化

在课程与教学设计(如编写教材、教案等)中，使用概念图，能够以简明扼要的形式把要教的主要概念和原理表示出来，利用其层级结构给教材内容的呈现提供顺序，使整个教学设计直观、清晰。

⑵有利于教师教学内容的系统化和学科间知识的相互渗透

传统教学呈现的各部分知识往往是孤立的，而概念图的使用却可以使呈现的教学内容系统化，甚至整合各学科知识为一体。康奈尔大学的Ednondson认为：概念图在将内容图式化过程中，是一种有效的工具，可以帮助教师高效建构教学内容的知识结构。唐晓杰在《近30年来教学研究的进展》中也说，示范将知识分类的策略，鼓励学生运用先行组织者及概念图建立联系。

⑶有利于教师摆正课堂教学中师生的“角色”

传统的课堂教学是“教师中心”，学生只是被动接受教师传授的知识，而概念图的使用却有利于学生自主建构知识，教师只需针对概念图作适当点拨，从而使学生成为学习的真正主人，特别是在科学学科教学中，能切实地提高教师的教学效果。

第二、在学的方面，概念图作为一种学的策略，在促进学生有效掌握知识、学会学习等方面有非常积极的作用。主要体现在：

⑴有利于学生从整体上建构和把握知识 概念图技术可以让学生在任何信息资源中抓住知识脉络，尤其在这个信息泛滥的世界，如互联网所提供的浩如烟海的信息中获取真正的知识，同时促使学生整合新旧知识，建构知识网络，浓缩知识结构，从而使他们从整体上