概念圖在遺傳學(xué)教學(xué)中的探索與應(yīng)用論文
概念圖(Conceptmap)最早是在20世紀60年代由美國康乃爾大學(xué)JosephD.Novak教授等根據(jù)心理學(xué)家Ausubel的意義學(xué)習(xí)理論提出的用來幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)和表征知識的心理工具。它是一種用節(jié)點代表概念，連線表示概念間關(guān)系的圖示方法。Ausubel的意義學(xué)習(xí)理論認為知識的構(gòu)建是通過巳有的概念對事物的觀察和認識開始的，學(xué)習(xí)就是建立一個概念網(wǎng)絡(luò)，并不斷地向網(wǎng)絡(luò)增添新內(nèi)容。為了使學(xué)習(xí)有意義，學(xué)習(xí)者個體必須把新知識和學(xué)過的概念聯(lián)系起來。
概念圖因其具有可以形象直觀地表現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)與知識深層次的邏輯關(guān)系，簡潔而清晰地歸納總結(jié)
知識體系的優(yōu)點，在教學(xué)中常常被加以利用。在遺傳學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)厥褂酶拍顖D，可以使教學(xué)環(huán)節(jié)更加簡單，有助于學(xué)生對知識體系的深入理解，以及對知識重點與難點內(nèi)容的掌握，從而提高教學(xué)效率，收到更好的教學(xué)效果。
1了解知識，全面直觀，便于理解
概念圖的層次結(jié)構(gòu)使教學(xué)材料得到有效的組織，使知識體系和教學(xué)內(nèi)容的邏輯關(guān)系更加清楚。以概念圖展示各知識點之間的邏輯關(guān)系，有助于教師以簡練的方式展示所要講授知識的重要概念和基本原理，幫助學(xué)生理解各知識點之間的關(guān)系。
在遺傳學(xué)[7]教學(xué)中，以章節(jié)為單位嘗試著以概念圖講解分析教材內(nèi)容，使學(xué)生得到的知識信息是一個完整的體系，而不是簡單知識點的羅列。例如:在講解染色體相關(guān)知識時，以概念圖(圖1)進行分析講解，各概念層層相連，從染色體的組成、結(jié)構(gòu)到染色體的不同分類方法，簡單明了，一目了然，清楚而全面地表示出了與染色體相關(guān)的知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，不僅僅學(xué)到了知識，也學(xué)習(xí)了總結(jié)知識，建立知識體系的一種方法。
2學(xué)習(xí)知識，路徑清晰，簡潔易懂
知識的掌握是在不斷更新的過程中完成的。最早由瑞士的皮亞杰(J.Piaget)提出的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者以巳有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，進行知識主動建構(gòu)的活動。而意義學(xué)習(xí)理論認為，只有將新知識與巳有知識聯(lián)系在一起，即將新知識結(jié)合到巳有認知結(jié)構(gòu)中去，意義學(xué)習(xí)才得以實現(xiàn)。所以,關(guān)注知識基礎(chǔ)，在巳有知識的基礎(chǔ)上，補充豐富知識信息，完成知識的遷移和建構(gòu)過程，是掌握新知識的關(guān)鍵之所在。例如關(guān)于染色體的知識，在遺傳學(xué)的教學(xué)中也是在不斷豐富發(fā)展的。在學(xué)習(xí)了染色體的正常形態(tài)、結(jié)構(gòu)之后，還要涉及到關(guān)于染色體畸變的問題，此時可以將前后知識系統(tǒng)總結(jié)，形成了一個更新的知識體系(圖2)。概念圖2將新知識與學(xué)生巳有的知識相連接，形成了明確的知識系統(tǒng)。在講解過程中，只需以此圖為基礎(chǔ)，著重講解各知識點之間的關(guān)系，連接關(guān)鍵詞，以及實際的應(yīng)用等問題，就可以將前后知識連接,幫助學(xué)生以發(fā)展的眼光看待學(xué)科的發(fā)展，動態(tài)地掌握有關(guān)知識內(nèi)容。
從圖2中可以看出，以DNA+蛋白質(zhì)-染色質(zhì)-染色體-細胞為主線，從分子組成到染色體結(jié)構(gòu)特點，染色體的動態(tài)變化特點以及變異類型，層次分明，重點突出。實際上，在教學(xué)中還可以進一步將知識在深層次上進行挖掘。例如可以在變異類型的具體表現(xiàn)、細胞學(xué)特點、遺傳學(xué)效應(yīng)和突變類型的應(yīng)用等不同方面引導(dǎo)學(xué)生進行知識的遷移，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和歸納總結(jié)的能力。因此概念圖能夠優(yōu)化學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，使知識節(jié)點間高度組織化，易于激活巳有知識，使知識發(fā)生遷移，學(xué)生探究問題的張力擴大，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，并培養(yǎng)了多方面的能力。
3復(fù)習(xí)知識，邏輯性強，易于掌握
概念圖在復(fù)習(xí)總結(jié)課程中得到了更為廣泛的利用。由于學(xué)生巳經(jīng)對知識有了一定的把握，此時可以引導(dǎo)學(xué)生對巳有知識進行總結(jié)，建立清晰的知識體系。例如在每次《普通遺傳學(xué)》[7]課程完成的時候,都要進行一次復(fù)習(xí)總結(jié)課，此時我們會利用兩節(jié)課的時間，以概念圖的形式完成對整個《普通遺傳學(xué)》的總結(jié)。遺傳學(xué)猶如一株枝繁葉茂的大樹(圖3),經(jīng)典遺傳學(xué)就是深扎于土壤之中的根基，細胞遺傳學(xué)是輸送營養(yǎng)的粗壯莖干，而分子遺傳學(xué)則是迅猛發(fā)展的生長點，目前遺傳學(xué)巳經(jīng)發(fā)展成為一門以基因為主線，具有眾多分支學(xué)科的綜合性學(xué)科。在繪制概念圖的過程中，強調(diào)各知識點之間的聯(lián)系，關(guān)注知識的系統(tǒng)性，師生共同繪制同一幅圖畫,使學(xué)生在參與過程中收獲更多地知識信息，并培養(yǎng)了學(xué)生總結(jié)歸納以及知識遷移等多方面的能力。有時可以像圖3那樣，以基因-染色體-細胞-個體-群體為主線進行系統(tǒng)總結(jié)，有時也可以按照經(jīng)典遺傳學(xué)-細胞遺傳學(xué)-微生物遺傳學(xué)-分子遺傳學(xué)等學(xué)科發(fā)展為脈絡(luò)，進行系統(tǒng)總結(jié)。同時，由于有學(xué)生的參與，在每一次教學(xué)完成時所繪制的概念圖不盡相同，但是在教師的引導(dǎo)下，都可以保證知識系統(tǒng)脈絡(luò)清晰，各節(jié)點之間的聯(lián)系很好地起到了使知識點融匯貫通的作用。經(jīng)過復(fù)習(xí)，學(xué)生掌握的知識不再是支離破碎的簡單的內(nèi)容，而是一個非常完整的知識體系。
4創(chuàng)新知識，建構(gòu)系統(tǒng)，培養(yǎng)能力
像上述這樣內(nèi)容非常廣泛的概念圖(例如圖3),并不適合全部交由學(xué)生獨立完成，但是對于各章節(jié)相對集中的內(nèi)容則可以交給學(xué)生，讓他們在繪制概念圖的過程中，做到對概念的理解和掌握，并建立正確的知i只體系。在此過程中，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題以及歸納總結(jié)的能力。例如，對于基因突變這一章，內(nèi)容相對集中,脈絡(luò)清晰，在課堂教學(xué)完成之后，可以讓學(xué)生繪制相關(guān)概念圖，以幫助學(xué)生對知識的理解和掌握。圖4就是學(xué)生在學(xué)習(xí)之后所繪制的相關(guān)知識概念圖，從圖中可以看出，學(xué)生對這一部分知識的掌握清晰準確，完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。在構(gòu)建概念圖時，學(xué)生必須首先探究知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，把握知識體系的內(nèi)在規(guī)律性,才能進行知識的創(chuàng)新，形成合理的知識體系。而這一過程無疑在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及歸納總結(jié)和知i只遷移等多方面的能力起到了重要的作用。
5考核成效，反饋信息，彌補差距
概念圖還可以作為評價工具，一方面可以測評學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，另一方面可以為教師或?qū)W生提供反饋信息。具體方法是可以采用教師設(shè)計的測評概念圖，其特點是缺少部分節(jié)點內(nèi)容，讓學(xué)生填寫完成，以考查學(xué)生對知識的掌握；也可以采用由教師布置相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生進行自學(xué)，獨立繪制相關(guān)概念圖。教師通過檢查學(xué)生所繪的概念圖,了解學(xué)生是否真正理解各知識點之間的相互關(guān)系,以及學(xué)生對知識掌握的準確性。例如圖5就是關(guān)于染色體畸變這一章的考核概念圖，其中刪去部分節(jié)點處的概念，在一定的時間內(nèi)讓學(xué)生填寫。通過檢查學(xué)生所填寫內(nèi)容，可以分析學(xué)生對知識的掌握情況，這種概念圖起到了很好的測評作用。隨后根據(jù)在測評概念圖中所獲得的反饋信息，及時調(diào)整下一步教學(xué)中的教學(xué)方法與側(cè)重點，這對于進一步提高教學(xué)效果具有重要作用。
概念圖是個有層次、有意義的網(wǎng)絡(luò)，它可以幫助學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵概念，并在各個概念之間建立有意義的聯(lián)系。隨后用具體的知識或事實充實相應(yīng)的概念。概念圖中包含的知識呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以節(jié)點為紐帶按照連接詞的邏輯形式向著連線的方向向外發(fā)散出去，形成一個結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)。
總之，概念圖是知識的濃縮，具有提綱攜領(lǐng)、以點帶面的作用。它具有簡潔、直觀、形象、容量大、隱含信息多等特點。因此，在遺傳學(xué)教學(xué)中，用好概念圖可以幫助教師節(jié)省課時，高效地傳授知識，同時也可以幫助學(xué)生更好的梳理知識體系，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更好地理解和記憶知識點，掌握知識體系的脈絡(luò)，把握重點，突破難點，對提高學(xué)生歸納總結(jié)能力和教學(xué)效率起到重要的作用。概念圖同時還可以準確地提供反饋信息，幫助師生雙方了解在教學(xué)過程中所存在的問題，以便調(diào)整下一步教學(xué)行為。所以，在遺傳學(xué)教學(xué)過程中，有選擇地利用概念圖，對教學(xué)過程必將會起到了很好的促進作用。
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