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利用概念图促进科学概念转变---吴芳芳

浏览量:2790|发表日期:2015-10-27|来自:

利用概念图促进科学概念转变

作者:吴芳芳

【理论阐释】

对概念的掌握和运用是生物学的核心问题,是生物学教学的基石,而概念教学的重点和难点就是概念转变。所谓概念转变,是指学生在新的学习中,不同程度地扩展、更改或重新组合头脑中的已有概念以适应科学概念,从而建构自己知识的过程。

在概念转变教学中,概念图是一个很好的工具。概念图是用图形化的形式显示概念或多个概念之间的联系方式。使用概念图,能够用直观形象的方式来表达知识结构,能有效呈现思考过程及知识的关联,引导学生进行意义建构。怎样利用概念图促进科学概念转变?根据概念转变的相关理论,其主要过程包括如下几方面:

1.使用概念图,了解原有知识

因为学生的头脑不是一片“白板”或“空的容器”,恰恰相反,学生是带着各种关于自然事物或现象的朴素见解,甚至是某些相当确定的看法在学校中进行科学学习的。只有学生将概念建构在原有基础之上,才能进行有意义学习。通过教学前让学生制作概念图能展示学生头脑中已有的认知结构,为后续概念教学打下基础。

2.使用概念图,逐步构建概念

利用概念图不但能充分展示学生的前认知水平,而且在构建新概念的过程中,新知识,新策略与已有的认知结构的矛盾、原有概念和现有概念之间的反复对比都可以通过概念图来完成。概念图将前认知水平以图的形式直观保留,并在教学中不断与科学概念进行对比,引发认知冲突,有利于教师把握概念转变教学的教学起点,促进概念转变的教学。

3.使用概念图,实现概念转变

随着学习的持续深入,学生们要进行概念调整,解决认知冲突。利用概念图很好的反映概念间的层级关系,使学生能从整体系统的角度来理解概念,完成概念转变。

下面,让我们通过一些案例来具体分析。

【案例1】“花的结构”这一概念的教学片段 

……

环节一:探测学生已有的认知结构

(视频):开花的过程

各种各样的花虽然形态、大小颜色都不相同,但它们的基本结构却是一致的。

问题:同学们了解花有哪些结构吗?

1:花瓣、花蕊、花粉、花房。

2:花蕊里有雌蕊和雄蕊。

3:应该还有花托吧,因为漂亮的花儿要展放在空间,要花托把花瓣托起来。

4:还有花蜜,因为蜜蜂会来采蜜。

(任务1):请把花的结构层次用图表的形式画在纸上。                              

环节二:创设认知情景,引发认知冲突

(活动1):学生分组观察花的结构——百合花

问题:下面我们再进一步来具体观察一下花的结构,你发现了什么?

1:花托上面还有绿色的小叶片。

2:我发现当中这个雌蕊里还有一个个小颗粒。

3:我发现花粉是在雄蕊里的。

(任务2):把你的发现填补在原来的概念图上。

环节三:小组互相讨论,强化认知冲突

(活动2):请同学们互相交流画好的概念图,两两讨论并相互解释。

(任务3):请同学们根据同学的意见完善自己的概念图。

环节四:解决认知冲突,实现概念转变

视频:花的结构动画。动画展示“花的剖面”图,教师逐个介绍相应部分的结构,如花柄、花托、花萼、花冠、雌蕊(柱头、花柱、子房、子房内有胚珠)、雄蕊(花丝、花药、花药里有花粉)、结构的介绍。

问题:现在,你们对花的结构有增加哪些了解?

1:我们原来认为的花房实际上就是子房。

2:我们知道了原来雌蕊里也是有很多的结构的,有柱头、花柱、子房,子房里还有胚珠。

3:我知道了雄蕊的结构是包括花药和花丝,花药中还有花粉。

3:我原来把花柄和花托连在一起都认为是花托,而花的萼片我没有关注到。

(任务4):对照自己所做的概念图,进行比较分析,把完善自己的概念图。

环节五:完善概念图

教师进行总结,师生合作进行概念构图。

       

【案例1 解读】

如何了解学生已有的认知结构?利用概念图教学不失为一种很好的方法。概念图作为一种教学支架,能够用直观形象的方式来表达知识结构,能有效呈现思考过程及知识的关联,引导学生进行意义构建,实现概念转变。

在案例1中,利用四次概念图的构建完成花的结构的教学,一次次通过临近发展区,使学习者能够完成自己无法独立完成的任务。第一次,通过学生画“花的结构”概念图以充分反映学生头脑中存在的已有的“花的结构”概念,当然学生头脑中的概念是不完善或不正确的;第二次,然后通过实物花的剖析,让学生增加对花的结构的感性认识,引发学生的认知冲突,再通过画概念图补充头脑中的“花的结构”概念;第三次,通过小组讨论,强化学生的认知冲突,促使其对原有概念的不满,重构概念图;最后,教师通过对个人概念图的观察及小组讨论的结构为教学起点,以通过动画展示“花的剖面”为教学载体,解决认知冲突帮助学生完善概念图,构建科学概念。

【案例2】  “花的结构”这一概念的教学片段 

……

环节一:引入“花的结构”

(展示图片)春、夏、秋、冬的花。

问题:大家知道花的结构是怎样的吗?

环节二:“花的结构”的概念讲解

(展示模型)桃花模型

教师:拿着桃花模型边指示边讲解花的结构。

环节三:“花的结构”的概念的巩固教学

问题:现实中花的结构和老师讲的一样吗?

(活动)学生分组观察花的结构——百合花

观察后师生总结花的结构。

环节四:检测“花的结构”的概念掌握情况

填图:给出桃花结构图让学生填写,再次巩固此知识。

 

【案例2解读】

 案例2中,教师通过展示四季的花引出了相关概念——花的结构。此后,教师以桃花模型为基础呈现花的结构概念,有外至内逐层介绍花的各部分结构,进行花的结构概念的构建,通过跟进的实物观察以促使学生对花的结构概念的理解,最终通过桃花结构图的填充以达到巩固新概念的目的。

然而,这看似很美的教学设计实际上却设计的不美。第一,教师在引入花的概念之后,就直接拿着模型介绍花的各部分结构,这样传授概念的方式是讲述和直接告之,是忽略学生已有的认知结构和能力的表现。在教师讲授概念时,所有的学生在“被学习”。第二,安排学生观察实物花的想法是非常好的,但在教师忽略讲解了花的结构之后,学生这种好奇和兴趣已经被大大削弱,主动探究花的结构的欲望已经消失,只是机械的验证老师讲述的花的结构的知识,这与我们所说概念的意义建构背道而驰,更不用说概念转变。第三,巩固概念的桃花图填空考察的只是学生机械记忆能力。其实,这一切不合理的根源就在于老师没有基于学生的已知促进科学概念转变。

如何使我们的概念教学内在美和外在美兼具呢?答案是明确的,就是基于学生的已知促进科学概念的转变。如何呈现学生与本概念教学相关的原有认知结构,显得尤为重要的。概念图在教学中作为新的教学技能和策略,它具有直观鲜明性、系统整体性 、简约再生性。利用概念图,可以形象的展示学习着原有的认知结构;利用概念图,可以将学生的思维以视觉方式呈现;利用概念图,使学生获得充分的感知信息,从而促进概念之间的意义联系,促进概念转变。总之,概念图在概念教学中有着巨大的作用。