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《概念图在小学科学教学中的应用研究》课题

结题报告

一、研究背景

1.现状述评：科学概念是科学素养中的一项重要内容，儿童学习科学意味着修

正和拓展对核心概念的理解，从而能更系统性地认识自然，提高科学素养，因此，概

念教学也成为科学探究教学中的重点，随着课程改革浪潮的有序推进，科学探究过程

取代了自然常识告知，亲历参与取代了纯粹结论灌输。这是科学课程教学的进步，然

而，不可否认的是，一些教师对科学课堂的过程设计与实践过程往往满足于被活动表

象所充斥，而缺失了活动本身所应有的价值和内涵，活动过程显得苍白而无力，造成

“活动有余，思维不足，概念混淆”的局面，学生探究活动后，还是停留在“好玩”

的层面上，对所建构的科学概念不是很清楚，甚至不能用概念来解释问题和实现知识

的再创造。因此，如何建构有效的科学探究过程，促进学生真正掌握科学概念，形成

概念的整体联系是我们急待研究的问题。其中概念图就是一种较好的方法，它以直观

形象的方式表达知识结构，有效呈现思考的过程及知识的关联，引导学生进行意义建

构，非常接近人的自然思维过程，既能引导学生自主探究，又能形成整体思维能力。

2.国内外研究现状。通过大量网络文献检索，国外从20世纪60年代运用概念图

工作、学习至今，案例很多，成为中小学教学常用方法；国内1999年引入概念图，

也有一些概念图教学的文章，以“概念图教学”在和“”网页收索，关于概念图运用

到中学物理教学、生物教学等理科教学、医学教学、工程问题研究很多，在常州市教

育局教研室网站上收索到瞿晓峰老师的物理学科概念图运用研究论文、张林关于概念

图的研究论文，但运用到小学科学教学的案例几乎空白，这为我们提供了研究的基础

和信心。

3.选题意义和研究价值：

鉴于此我们设计了《概念图在小学科学教学中的应用研究》这一课题，主要在科

学教学中，应用以概念为核心创建概念图的策略，引导学生以框图的形式将概念以及

概念之间的意义关系进行重组和优化，便于学习者对整个知识结构的掌握，有利于直

觉思维的形成，促进知识的迁移，提高科学探究的效率。研究概念图应用于科学探究

教与学的过程中，其价值在于教师把概念图整合于自身的教学过程设计和教学评价，

提高教师有效整体设计的效率，这是一种新的教学方式，给一线教师提供有益的教学

启示，并且组织学生开展概念构图活动，为学生引导一条全新的学习方式，利用概念

进行思维发散，思维过程可视化，从而更系统、有效地参与科学探究过程中，提高学

习效率。本研究将有助于推进概念图在科学探究中的应用，有助于科学教学的发展，

有助于师生们改进教与学的方式，提高师生的科学素养。

二、概念界定

1.概念图。概念图是20世纪六十年代美国康奈尔大学D.教授提出的用于表征

和揭示知识结构中的意义联系的图表。它是由代表概念的节点和表征概念间关系的连

线组成，以视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法，又称概念构图（）、概

念地图（）或概念网（）。这种以图示表达人们头脑中的概念、思想、理论等的方

法，能把人脑中的隐形知识显性化、可视化，便于人们思考、交流和表达。并被证明

是教师帮助学生学会如何学习的一种行之有效的教学策略。

2.概念图教学。以构建概念为核心，引导学生以框图的形式将概念以及概念之间

的意义关系进行重组和优化，便于学习者对整个知识结构的掌握，有利于直觉思维的

形成，促进知识的迁移，提高学习效率。对于教师和学生来说，是一种全新的教与学

的方式。

三、理论依据：

1.奥苏贝尔的有意义学习理论：影响学习的最主要因素是学习者已掌握的知识，

当学习者有学习的意向，并把所要学的新知识同原有的知识联系起来时，意义学习便

发生了。学习者应会辨别新概念的层次。根据层次，把这些概念放入他们知识结构中

相应的位置上。主张用一幅“大的图画”，首先呈现最笼统的概念，然后逐渐展现细

节和具体的东西。

2.建构主义的学习理论认为：要记住知识、并懂得意义，新知识就应当与现有知

识结构整合。概念图可以把整合过程清晰呈现，使学习者看到概念之间的关系，促进

整合过程的形成。概念图还是学生建构知识不错的脚手架。由此，引发了对概念图更

深入地实践应用以及研究。

3.脑科学理论：泛脑网络学说认为，人的大脑可从宏观到微观分为回路、神经元

群、神经元及分子序列四级层次的网络。人的学习、记忆和思维正是通过这样一个网

络系统来进行的。概念