概念圖在遺傳學教學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JosephD.Novak教授等根據(jù)心理學家Ausubel的意義學習理論提出的用來幫助學習者建構和表征知識的心理工具。它是一種用節(jié)點代表概念，連線表示概念間關系的圖示方法。Ausubel的意義學習理論認為知識的構建是通過巳有的概念對事物的觀察和認識開始的，學習就是建立一個概念網(wǎng)絡，并不斷地向網(wǎng)絡增添新內(nèi)容。為了使學習有意義，學習者個體必須把新知識和學過的概念聯(lián)系起來。
概念圖因其具有可以形象直觀地表現(xiàn)知識結構與知識深層次的邏輯關系，簡潔而清晰地歸納總結
知識體系的優(yōu)點，在教學中常常被加以利用。在遺傳學教學中恰當?shù)厥褂酶拍顖D，可以使教學環(huán)節(jié)更加簡單，有助于學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，從而提高教學效率，收到更好的教學效果。
1了解知識，全面直觀，便于理解
概念圖的層次結構使教學材料得到有效的組織，使知識體系和教學內(nèi)容的邏輯關系更加清楚。以概念圖展示各知識點之間的邏輯關系，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，幫助學生理解各知識點之間的關系。
在遺傳學[7]教學中，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、結構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的知識。學生在學習時，不僅僅學到了知識，也學習了總結知識，建立知識體系的一種方法。
2學習知識，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)提出的建構主義學習理論認為,學習是學習者以巳有的知識和經(jīng)驗為基礎，進行知識主動建構的活動。而意義學習理論認為，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，意義學習才得以實現(xiàn)。所以,關注知識基礎，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程，是掌握新知識的關鍵之所在。例如關于染色體的知識，在遺傳學的教學中也是在不斷豐富發(fā)展的。在學習了染色體的正常形態(tài)、結構之后，還要涉及到關于染色體畸變的問題，此時可以將前后知識系統(tǒng)總結，形成了一個更新的知識體系(圖2)。概念圖2將新知識與學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，著重講解各知識點之間的關系，連接關鍵詞，以及實際的應用等問題，就可以將前后知識連接,幫助學生以發(fā)展的眼光看待學科的發(fā)展，動態(tài)地掌握有關知識內(nèi)容。
從圖2中可以看出，以DNA+蛋白質-染色質-染色體-細胞為主線，從分子組成到染色體結構特點，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)、細胞學特點、遺傳學效應和突變類型的應用等不同方面引導學生進行知識的遷移，培養(yǎng)學生分析問題和歸納總結的能力。因此概念圖能夠優(yōu)化學生的認知結構，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，學生探究問題的張力擴大，提高了學生學習的主動性，并培養(yǎng)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。由于學生巳經(jīng)對知識有了一定的把握，此時可以引導學生對巳有知識進行總結，建立清晰的知識體系。例如在每次《普通遺傳學》[7]課程完成的時候,都要進行一次復習總結課，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》的總結。遺傳學猶如一株枝繁葉茂的大樹(圖3),經(jīng)典遺傳學就是深扎于土壤之中的根基，細胞遺傳學是輸送營養(yǎng)的粗壯莖干，而分子遺傳學則是迅猛發(fā)展的生長點，目前遺傳學巳經(jīng)發(fā)展成為一門以基因為主線，具有眾多分支學科的綜合性學科。在繪制概念圖的過程中，強調(diào)各知識點之間的聯(lián)系，關注知識的系統(tǒng)性，師生共同繪制同一幅圖畫,使學生在參與過程中收獲更多地知識信息，并培養(yǎng)了學生總結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，有時也可以按照經(jīng)典遺傳學-細胞遺傳學-微生物遺傳學-分子遺傳學等學科發(fā)展為脈絡，進行系統(tǒng)總結。同時，由于有學生的參與，在每一次教學完成時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(tǒng)脈絡清晰，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)過復習，學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，變被動學習為主動學習,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題以及歸納總結的能力。例如，對于基因突變這一章，內(nèi)容相對集中,脈絡清晰，在課堂教學完成之后，可以讓學生繪制相關概念圖，以幫助學生對知識的理解和掌握。圖4就是學生在學習之后所繪制的相關知識概念圖，從圖中可以看出，學生對這一部分知識的掌握清晰準確，完成了學習任務。在構建概念圖時，學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)學生的學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工具，一方面可以測評學生的學習效果，另一方面可以為教師或學生提供反饋信息。具體方法是可以采用教師設計的測評概念圖，其特點是缺少部分節(jié)點內(nèi)容，讓學生填寫完成，以考查學生對知識的掌握；也可以采用由教師布置相關學習內(nèi)容，讓學生進行自學，獨立繪制相關概念圖。教師通過檢查學生所繪的概念圖,了解學生是否真正理解各知識點之間的相互關系,以及學生對知識掌握的準確性。例如圖5就是關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)讓學生填寫。通過檢查學生所填寫內(nèi)容，可以分析學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)整下一步教學中的教學方法與側重點，這對于進一步提高教學效果具有重要作用。
概念圖是個有層次、有意義的網(wǎng)絡，它可以幫助學生理解所學內(nèi)容的關鍵概念，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的概念。概念圖中包含的知識呈網(wǎng)狀結構，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，形成一個結構化的系統(tǒng)。
總之，概念圖是知識的濃縮，具有提綱攜領、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，在遺傳學教學中，用好概念圖可以幫助教師節(jié)省課時，高效地傳授知識，同時也可以幫助學生更好的梳理知識體系，有助于學生在學習過程中更好地理解和記憶知識點，掌握知識體系的脈絡，把握重點，突破難點，對提高學生歸納總結能力和教學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過程中所存在的問題，以便調(diào)整下一步教學行為。所以，在遺傳學教學過程中，有選擇地利用概念圖，對教學過程必將會起到了很好的促進作用。
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