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概念图及其在生物课堂教学中的应用

摘要：概念图是用来组织和表征知识的工具。本文从概念图

的概念、基本结构和特征、编制过程三个方面介绍了概念图的基本

知识，并论述了概念图在生物课堂教学中的应用。

关键词：概念图生物课堂教学应用

在科学教育中，教师应努力促成学习者进行有意义学习，应改

革教材的呈现方式和组织方式，并在教学中转变学生的学习方式，

摒弃灌输和死记硬背的教与学的方法。与此同时，研究如何进行有

意义学习的众多领域中，利用概念图进行教学是开展得最多的研究

之一。

一、概念图的基本知识

1.概念图的含义。概念图又可称为概念构图或概念地图。它是

一种用来组织和表征知识的有用工具，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，形成关于该主题的概念或命题网络。

2.概念图的基本结构和特征。概念图的图表结构包括节点、连

线和连接词三个部分。而概念、连线、命题和层级结构则是概念图

的四个图表特征。概念表示感知到的属性，一般放在方框或圆圈中；

连线表示两个概念之间存在的某种关系；命题是指两个概念之间通

过连线连接而形成的意义关系；层级有两层含义：一是指同一层次

中的层级结构，即同一知识领域中的概念依其概括性水平不同而分

层排布，概括性最强的最一般的概念位于图的最上层，从属的概念

位于下层，而具体事例位于图的最下层。二是不同的层面的层级结

构，即不同知识领域的概念可就某一概念实现超链接。如人教版《生

物·分子与细胞》第14页自我检测画概念图（图1）。

3.概念图的制作方法。概念图的构建没有严格的程序规范，要

想构建一个好的概念图，一般可以通过以下步骤来实现。

（1）选取一个熟悉的知识领域。最好选取学习者试图理解掌握

的一段课文、某个实验活动或者一个实际的问题。如此形成的背景

知识有助于确定概念的层级结构。

（2）确定关键概念和概念等级。一旦选定了知识领域，接下来

便是确定关键概念。辨清你希望利用概念图了解的问题焦点、知识

概念，用这个中心主题作引导，找出10—20个与中心主题相关的

概念，将它们一一列出来。然后对这些关键概念进行排序。将最笼

统、最富涵盖性和抽象性的概念放在最高位置。然后从最一般、最

概括的概念到最悬殊、最具体的概念依次排列。

（3）初步拟定概念图的纵向分层和横向分支。按照概念的分层

和分支进行排列，初步拟定概念图的分布。中心主题为最高位置，

将往下的二、三、四层的“子概念”依次放置在概念图上。尽量不

要让每个子概念带有多于4个的子概念。若发现多于4个子概念，

则可以将概念重新排列，找出一些较有涵盖性的概念，并建立起上

下层的关系来。

（4）建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间

的关系。连接词必须清晰表达两概念之间的关系，使之成为简单、

有效的句式。交叉连接是否清晰是判断一个概念图好坏的重要标准

之一。

（5）重新整理概念图。概念图在初步完成以后应该和教师、同

学进行交流，随时进行修改和完善。对概念图进行概念的加减或改

变上下层关系等，可能需要数次的调整，而这些整理的过程也会为

学生带来新的启示和有意义性的学习。

二、概念图在生物学课堂教学中的应用

1.备课。教师课前的备课不仅要备教学内容，还要备学生、备

教学方法。概念图能反映学生头脑中的已有经验，可以作为教师备

课时很好的工具。教师可以在学生学习新单元知识的前两三周（给

教师留出足够的时间对得到的资料进行整理和反思），让学生结合

已知概念和相关的生活经验，绘制新单元中相关重要概念的概念图

的方式了解学生的前认知，挖掘来自学生自身的课程资源。

2.导入。在新单元教学的导入中，概念图可以作为先行组织者

应用于课堂教学，激活学生已有的相关知识来支持学习。充分利用

概念图技术可以帮助教师有效地揭示学生的前概念，便于课堂的导

入。例如，利用概念图揭示学生有关光合作用的前概念，发现学生

有关光合作用的前概念主要有：①植物白天进行光合作用，吸收二

氧化碳，放出氧气，晚上进行呼吸作用，吸收氧气，放出二氧化碳，

所以植物白天不会吸收氧气；②植物的气孔白天关闭，晚上开放，

因为植物白天需要吸收二氧化碳，晚上则不需要；③因为土壤中养

分不足，所以植物才需要进行光合作用；④植物进行光合作用时除

了吸收太阳的光外，还吸收太阳的热；⑤用塑料袋套住植物，袋内

会产生雾气，这些雾气是二氧化碳；⑥用塑料袋套