如何用概念图来梳理科学知识

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  概念图能让我们对知识的梳理和掌握达到事半功倍的效果。近几年,利用概念图来梳理科学知识是一个比较流行的好办法。笔者看到的教学案例中,概念图大多是教师直接提供的,抑或是学生画的,并没有分析是如何画出来的。俗话说“授人以鱼,不如授人以渔”,让学生掌握这个很好的学习武器,是很有价值的。
  认识概念图
  概念图是一种知识与知识之间关系的网络图形化表征,一般由3个部分组成:节点,由几何图形、图案、文字等表示某个概念,每个节点表示一个概念;链接,表示不同节点间的有意义的关系,常用各种形式的线链接不同节点;文字标注,可以是表示不同节点上的概念的关系,也可以是对节点上的概念的详细阐述。
  概念图的建构,一般需要先抓住中心主题或主要概念,再用这个中心主题做导引,找出与它相关联的次级概念,然后找出与各次级概念相关联的更次一级的概念……继续这个过程,往下穷尽。在各级别概念之间的链接线上,加上适当的批注。
  简单概念图的建构
  下面我以“声音”的教学内容为例,谈谈简单概念图的建构:
  第1步,认识声音有高低、强弱之分。声音还有一些其他性质(如图1第1步,音色等性质,小学不研究)。
  第2步,认识声音是由振动产生的。振动有高低、强弱之分,振动还有一些其他性质(如图1第2步,相位等性质,小学不研究)。
  第3步,认识声音的高低、强弱分别是由振动的快慢、强弱来决定的(如图1)。
  复杂概念图的建构
  上述关于“声音”的概念图,因其内容简单,难以呈现更复杂的概念图的建构,也未能体现出概念图建构中的一些具体方法和注意事项,甚至还不能完全体现出概念图的“威力”。我们再来建构一个更为宏观的概念图(一并把笔者设想的具体教学情境揉入其中)。
  我们在整个小学阶段,学习了物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域的内容。下面,我以物质科学领域为例来梳理一下,尽量全面地罗列出关于物质科学领域的所有概念。
  笔者让学生围坐一起,把罗列的各种关于物质科学的概念名词写在卡片上,如“空气”“能量”“运动”“物理变化”“电能”“力”等。
  如此,多数孩子必然觉得概念好多、好乱。那么让我们回顾一下此前的“声音概念图”,想一想它给我们的启示——要抓中心思想、中心概念。
  第1步,抓住最核心的中心思想或中心概念,列出其最明顯关联的下一层概念,标出它们之间的关系。这一方面,视难易程度而定,有的中心概念需要在教师的帮助下进行梳理分析。如:世界是物质的,物质是一直在不停运动和变化着的(如图2)。
  第2步,发展其中一个旁支“物质”下层的其他概念,并标出它们之间的关系。这一方面,根据实际情况而定,有的是需要教师帮助梳理分析,有的是学生可以自己归纳补充的。如:水、空气、材料、物体都是物质。拓展其中另一个旁支“运动和变化”下层的其他概念,并标出它们之间的关系。教师与学生互动,甚至教师可以故意有所遗漏,引导学生主动地辩论、补充。教师梳理:物体的机械运动属于运动,它有平动、转动、振动几种形式。运动可以测量。学生补充:力可以改变物体的运动;物质的变化,有物理变化和化学变化。(如图3)
  第3步,补充拓展概念图上重要的概念“能量”。教师梳理:能量是物质世界所具有的,通过物质的运动和变化体现出来,有多种表现形式。进一步检查我们的概念图,查漏补缺(师生共同完成)。学生补充:力的作用还可能引起物体形变,这属于物理变化。(如图4)
  至此,我们关于物质世界的概念图已经基本建立。但是,如果不是从中心概念,而是从低层的概念开始建构,我们的概念图可能会出现什么问题?往往会出现建构不全面的情况,容易遗漏,看不清全局。越是宏观的内容,越是容易出错、遗漏,正所谓“一叶障目不见泰山”!
  湖南科学技术出版社(410008)
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