概念圖在遺傳學(xué)教學(xué)中的探索與應用論文
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教授等根據心理學(xué)家Ausubel的意義學(xué)習理論提出的用來(lái)幫助學(xué)習者建構和表征知識的心理工具。它是一種用節點(diǎn)代表概念，連線(xiàn)表示概念間關(guān)系的圖示方法。Ausubel的意義學(xué)習理論認為知識的構建是通過(guò)巳有的概念對事物的觀(guān)察和認識開(kāi)始的，學(xué)習就是建立一個(gè)概念網(wǎng)絡(luò )，并不斷地向網(wǎng)絡(luò )增添新內容。為了使學(xué)習有意義，學(xué)習者個(gè)體必須把新知識和學(xué)過(guò)的概念聯(lián)系起來(lái)。
概念圖因其具有可以形象直觀(guān)地表現知識結構與知識深層次的邏輯關(guān)系，簡(jiǎn)潔而清晰地歸納總結
知識體系的優(yōu)點(diǎn)，在教學(xué)中常常被加以利用。在遺傳學(xué)教學(xué)中恰當地使用概念圖，可以使教學(xué)環(huán)節更加簡(jiǎn)單，有助于學(xué)生對知識體系的深入理解，以及對知識重點(diǎn)與難點(diǎn)內容的掌握，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(guān)，便于理解
概念圖的層次結構使教學(xué)材料得到有效的組織，使知識體系和教學(xué)內容的邏輯關(guān)系更加清楚。以概念圖展示各知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，有助于教師以簡(jiǎn)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(diǎn)之間的關(guān)系。
在遺傳學(xué)[7]教學(xué)中，以章節為單位嘗試著(zhù)以概念圖講解分析教材內容，使學(xué)生得到的知識信息是一個(gè)完整的體系，而不是簡(jiǎn)單知識點(diǎn)的羅列。例如:在講解染色體相關(guān)知識時(shí)，以概念圖(圖1)進(jìn)行分析講解，各概念層層相連，從染色體的組成、結構到染色體的不同分類(lèi)方法，簡(jiǎn)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)習時(shí)，不僅僅學(xué)到了知識，也學(xué)習了總結知識，建立知識體系的一種方法。
2學(xué)習知識，路徑清晰，簡(jiǎn)潔易懂
知識的掌握是在不斷更新的過(guò)程中完成的。最早由瑞士的皮亞杰(J.Piaget)提出的建構主義學(xué)習理論認為,學(xué)習是學(xué)習者以巳有的知識和經(jīng)驗為基礎，進(jìn)行知識主動(dòng)建構的活動(dòng)。而意義學(xué)習理論認為，只有將新知識與巳有知識聯(lián)系在一起，即將新知識結合到巳有認知結構中去，意義學(xué)習才得以實(shí)現。所以,關(guān)注知識基礎，在巳有知識的基礎上，補充豐富知識信息，完成知識的遷移和建構過(guò)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)習了染色體的正常形態(tài)、結構之后，還要涉及到關(guān)于染色體畸變的問(wèn)題，此時(shí)可以將前后知識系統總結，形成了一個(gè)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。在講解過(guò)程中，只需以此圖為基礎，著(zhù)重講解各知識點(diǎn)之間的關(guān)系，連接關(guān)鍵詞，以及實(shí)際的應用等問(wèn)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(dòng)態(tài)地掌握有關(guān)知識內容。
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(xiàn)，從分子組成到染色體結構特點(diǎn)，染色體的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)以及變異類(lèi)型，層次分明，重點(diǎn)突出。實(shí)際上，在教學(xué)中還可以進(jìn)一步將知識在深層次上進(jìn)行挖掘。例如可以在變異類(lèi)型的具體表現、細胞學(xué)特點(diǎn)、遺傳學(xué)效應和突變類(lèi)型的應用等不同方面引導學(xué)生進(jìn)行知識的遷移，培養學(xué)生分析問(wèn)題和歸納總結的能力。因此概念圖能夠優(yōu)化學(xué)生的認知結構，使知識節點(diǎn)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(wèn)題的張力擴大，提高了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，并培養了多方面的能力。
3復習知識，邏輯性強，易于掌握
概念圖在復習總結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(shí)可以引導學(xué)生對巳有知識進(jìn)行總結，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(shí)候,都要進(jìn)行一次復習總結課，此時(shí)我們會(huì )利用兩節課的時(shí)間，以概念圖的形式完成對整個(gè)《普通遺傳學(xué)》的總結。遺傳學(xué)猶如一株枝繁葉茂的大樹(shù)(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(yíng)養的粗壯莖干，而分子遺傳學(xué)則是迅猛發(fā)展的生長(cháng)點(diǎn)，目前遺傳學(xué)巳經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)以基因為主線(xiàn)，具有眾多分支學(xué)科的綜合性學(xué)科。在繪制概念圖的過(guò)程中，強調各知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，關(guān)注知識的系統性，師生共同繪制同一幅圖畫(huà),使學(xué)生在參與過(guò)程中收獲更多地知識信息，并培養了學(xué)生總結歸納以及知識遷移等多方面的能力。有時(shí)可以像圖3那樣，以基因-染色體-細胞-個(gè)體-群體為主線(xiàn)進(jìn)行系統總結，有時(shí)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(jìn)行系統總結。同時(shí)，由于有學(xué)生的參與，在每一次教學(xué)完成時(shí)所繪制的概念圖不盡相同，但是在教師的引導下，都可以保證知識系統脈絡(luò )清晰，各節點(diǎn)之間的聯(lián)系很好地起到了使知識點(diǎn)融匯貫通的作用。經(jīng)過(guò)復習，學(xué)生掌握的知識不再是支離破碎的簡(jiǎn)單的內容，而是一個(gè)非常完整的知識體系。
4創(chuàng )新知識，建構系統，培養能力
像上述這樣內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，但是對于各章節相對集中的內容則可以交給學(xué)生，讓他們在繪制概念圖的過(guò)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(guò)程中，變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習,培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及歸納總結的能力。例如，對于基因突變這一章，內容相對集中,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)習任務(wù)。在構建概念圖時(shí)，學(xué)生必須首先探究知識之間的內在聯(lián)系，把握知識體系的內在規律性,才能進(jìn)行知識的創(chuàng )新，形成合理的知識體系。而這一過(guò)程無(wú)疑在培養學(xué)生的學(xué)習能力以及歸納總結和知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(jià)工具，一方面可以測評學(xué)生的學(xué)習效果，另一方面可以為教師或學(xué)生提供反饋信息。具體方法是可以采用教師設計的測評概念圖，其特點(diǎn)是缺少部分節點(diǎn)內容，讓學(xué)生填寫(xiě)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)習內容，讓學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，獨立繪制相關(guān)概念圖。教師通過(guò)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(diǎn)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，其中刪去部分節點(diǎn)處的概念，在一定的時(shí)間內讓學(xué)生填寫(xiě)。通過(guò)檢查學(xué)生所填寫(xiě)內容，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。隨后根據在測評概念圖中所獲得的反饋信息，及時(shí)調整下一步教學(xué)中的教學(xué)方法與側重點(diǎn)，這對于進(jìn)一步提高教學(xué)效果具有重要作用。
概念圖是個(gè)有層次、有意義的網(wǎng)絡(luò )，它可以幫助學(xué)生理解所學(xué)內容的關(guān)鍵概念，并在各個(gè)概念之間建立有意義的聯(lián)系。隨后用具體的知識或事實(shí)充實(shí)相應的概念。概念圖中包含的知識呈網(wǎng)狀結構，以節點(diǎn)為紐帶按照連接詞的邏輯形式向著(zhù)連線(xiàn)的方向向外發(fā)散出去，形成一個(gè)結構化的系統。
總之，概念圖是知識的濃縮，具有提綱攜領(lǐng)、以點(diǎn)帶面的作用。它具有簡(jiǎn)潔、直觀(guān)、形象、容量大、隱含信息多等特點(diǎn)。因此，在遺傳學(xué)教學(xué)中，用好概念圖可以幫助教師節省課時(shí)，高效地傳授知識，同時(shí)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)習過(guò)程中更好地理解和記憶知識點(diǎn)，掌握知識體系的脈絡(luò )，把握重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，對提高學(xué)生歸納總結能力和教學(xué)效率起到重要的作用。概念圖同時(shí)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(guò)程中所存在的問(wèn)題，以便調整下一步教學(xué)行為。所以，在遺傳學(xué)教學(xué)過(guò)程中，有選擇地利用概念圖，對教學(xué)過(guò)程必將會(huì )起到了很好的促進(jìn)作用。
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