3～9年级《科学》概念图的纵向比较研究

摘要：概念图是一种用来组织和表征知识的有用工具，有助于学生构建知识框架，促进学习正迁移和有意义学习的发生。本文从形式上和内容上按照由简单到复杂的顺序纵向比较分析教科版3～6年级《科学》教材和浙教版7～9年级《科学》教材中涉及的概念图。由此了解教材编制的意图和学生的学习认知规律，从而更好地为教学服务。

关键词： 《科学》；概念图；纵向比较

一、 引言

概念图技术（concept mapping）最早是由美国心理学家Novak于20世纪60年代提出的，它以奥苏贝尔的意义学习概念及布鲁纳的结构主义理论为理论基础编制得到，它是一种用来组织和表征知识的有用工具。浙江的《科学》课程出现在3～9年级，该阶段的学生认知能力还较弱，对抽象的科学概念难以理清。借助概念图可以形象地把某一核心概念、一般概念和具体概念，用连接词把它们联结起来，使学生能较清楚地看到各概念之间的联系，促进学习正迁移和有意义学习的发生，从而提高学习效率。

本文将通过纵向比较浙江地区学生学习的教材即3～6年级教科版《科学》和7～9年级浙教版《科学》教材中各个年级段出现的典型概念图，了解教材编写的意图和学习认知的发展规律。

二、 概念图的画法和类型

概念图由节点、连线和连接词三个部分组成。概念置于圆圈或方框中即为节点。在概念图中，概念之间的关系用连线来表明，连线上标明连接词（能说明两个概念之间的意义关系）。一般情况下，科学学科中出现的核心概念和一般概念置于概念图的最上层，具体概念安排在下面各层。

概念图有多种类型，从简单到复杂可将教材中出现的概念图分为以下类型：

1. 气泡图：好似水中气泡向四周溅开，帮助学生对中心词做出简单联想。

2. 辐射图：把各概念按照相互关系从中央依次向四周多级辐射。（教材将其称为网状图）

3. 网络图：将各概念交叉成网络状。

4. 组合图：对各种概念图进行合理选择、有机整合、融会贯通和组合运用。

三、 概念图在不同年级段的呈现形式

（一） 小学中段以填图为主的简单概念图

小学三年级学生的认知能力较弱，处于具体运算思维阶段，需要形象直觀的工具辅助学习。而此时是科学素养启蒙时期，课标要求立足培养学生科学学习兴趣和能力，尤其注重科学方法和科学态度的培养。利用概念图指导学生有步骤、有目的地进行科学探究活动，可以培养学生的科学素养。由于三年级小学生第一次接触概念图，教材先安排从简单的“气泡图”入手。

三上科学“材料”单元《谁更硬一些》一课，教材中“金属”作为中心词出示，为气泡图做准备。在学生完成“比较硬度”等一系列探究活动后，让学生以小组合作的形式整理金属的各种特性，填写在气泡图上。使用气泡图利于小学生对探究活动中获取的信息得到反馈，便于及时整理学得的多个知识点，理清整个知识架构，有利于直觉思维的形成。借助概念图学生理清了新旧知识间的关系，使教学正好发生在“最近发展区”内。

（二） 小学高段以自主画图为主的简单概念图

相比之下，小学高年级段出现的概念图在形式和内容上都加深了难度。五下“地球的运动”单元最后一个《我认识了地球运动》一课中呈现了组合型的概念图，只给了一个课题，剩余的由学生来完成。教材在概念图的左侧给出了问题提示，如“地球的运动主要有两种形式”，“对地球两种运动形式的描述”等。

这概念图出现在本章最后一课，学生学习相关内容后教材给出带有提示的组合图，要求学生根据提示完成。学生在完成的过程就是构建知识框架的过程，对本章概念的综合梳理，起到章节复习的作用。

（三） 初中低年级以填图为主的复杂概念图

升入初中以后，学生的认知能力获得了一定的发展，由具体运算阶段渐渐转向形式运算阶段，思维发展由具体渐渐转向抽象逻辑思维。然而，七年级的学生的思维发展还不成熟，所以需要借助概念图建立完整的概念。

七下“代代相传的生命”一章里《动物的生长时期》一课中，自然界中动物的生殖类型多种多样，难以理清楚。为了降低填图难度，教材中引入组合图，并且在相应的位置填上“受精方式”和“胚胎发育方式”引导学生完成。

这类概念图有助于学生对混乱、不连贯的片段知识中建立概念之间的关系，有助于学生建立科学概念。

（四） 初中中年级以解决疑难知识点出现的辅助概念图

随着年级升高，教材中引入概念图，通过读图活动帮助学生理解生涩的概念。八上“生命活动的调节”一章里《人体的激素调节》一节中出现胰岛素对血糖的调节（降血糖）、血糖对胰腺的反馈和动态平衡等相关的知识，教材不用生涩的文字进行解释，而是通过构建分析血糖调节的概念图，引导学生归纳出体液调节是多种器官相互协调、共同调节的结果，这达到了事半功倍的效果。

（五） 初中高年级以自主设计为主的系统概念图

概念图还出现在初中《科学》教材中的每章最后的“本章知识结构图中”。这有助于学生在阶段性复习中对整张知识有系统的理解。

在学完一章的内容后，教师可布置学生自主设计概念图。利用概念图这一工具把整个单元的科学概念清晰地展现出来，使学生能直观形象地理清了本单元的学习重点和概念间的关系，也培养了学生归纳和整理知识的能力，让学生的知识技能和学科素养在复习的过程中得到提升。

四、 结束语

通过纵向比较浙江地区的3～9年级《科学》教材，我们发现概念图在科学学科的教学和学习中应用相当普遍，几乎贯穿了整个义务教育阶段的科学学习。教材的编排遵循学生的认知发展，从简单到复杂，从填空到学生自主完成。但是小学和初中概念图的应用侧重点存在差别。小学阶段侧重通过教师的引导，学生自己完成概念图以帮助建立概念。而初中阶段则淡化概念图的填写，多次在“读图”活动中出现概念图，侧重学生借助概念图化解疑难知识点，建立系统的概念。

无论以哪种形式出现，概念图都能有助于学生构建知识框架，促进学习正迁移和有意义学习的发生，那便是一种好用的工具。

参考文献：

[1] 沈蓉.概念图的构建在化学教学中的应用研究[D].南京师范大学，2011.

[2] 鲍峰.浅谈概念图在科学课中的应用[J].小学教学参考，2014，（2）：76.

[3] 郁波.科学[M].教育科学出版社，2002.

作者简介：王福福，浙江省温州市永嘉县上塘峙口小学。endprint