全 文 ：植物生理学通讯 第42卷 第4期，2006年8月 727
概念图在植物生理学教学中的运用
邓旭* 曾诗媛
玉林师范学院化学与生物系，广西玉林 537000
收稿 2005-12-14 修定 　2006-05-08
*E-mail: dengxu916@sohu.com, Tel: 0775-2813779
概念图(concept map)是美国康乃尔大学的
Novak于 1984 年正式提出的，是盛行于欧美国家
的一种教学形式(荆艳萍和潘超2005)。概念图是
一种组织与表征知识的工具，由概念、概念间的
连线及连接词、概念的例子组成的一个知识网
络，能反应学生头脑中形成的认知结构及对某一
领域知识的理解。植物生理学是师范类高校生物
专业的一门必修课程，是在不同层次上研究和了
解植物的机制和生命活动规律，概念多，易混
淆，与其它课程联系紧密。在教学中适当采用概
念图能较好地帮助学生的学习，提高教学效果。
1 概念图的制作
1.1 概念图的构成 概念图是用图示的方法表达人
们头脑中的概念、思想与理论，即将人脑中的隐
性知识显性化，可视化，便于思索、交流和表
达。其构成要素为：节点、命题、连线及层级
结构(王立君2005)。图 1中的方框或圆圈中的是
概念；表示感知到的同类事物的属性，连线表示
2 个概念之间存在某种关系；命题是指通过连接
线连接而形成的意义关系，层级结构表示同一知
识领域中的概念的层次关系；最高层的概念分解
成若干有效的层级从最一般到最具体。
1.2 概念图的制作 要在教学中有效地使用概念图
策略，首先要帮助学生学会绘制概念图(袁维新
2003)，一般可按以下步骤进行。
(1)选取熟悉的知识领域。指导学生绘制时，
最好选取学生熟悉的知识领域开始。选择教材的
一节或一个实验，可以由教师指定，也可由学生
自己选定。这样创建的情境可以使学生在确定层
级结构时感到比较容易。
(2)确定关键概念与概念等级。将选取的知识
领域中所用到的概念列出来。根据概念的概括性
进行排列。如光合作用、光反应、暗反应、光
图1 细胞吸水的概念图
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合色素、水分子、太阳能、化学能、叶绿素、
类胡萝卜素、类囊体膜等。从这些概念中找出最
主要的和关键的概念——光合作用，光反应、暗
反应为次一级的概念，光合色素为再次一级的概
念，依此类推。
(3)初步拟定纵向分层与横向分支。将排序确
定好的最主要的概括性最强的概念置于顶层，次
一级的放在其下，依次向下，最具体的例子放在
最底层，画出草图。一般来说，每个概念在一
个概念图中只出现一次，主概念(如光合作用)下
分出几个相关联的支概念(如光反应与暗反应)，
支概念下又分出几个支概念(如光合色素、水分
子、光等)。绘制草图可以用纸片来排列，在纸
片上写上概念，可以对层级结构不断调整，也可
以用电脑软件绘制。
(4)建立概念之间的连接。概念之间用连线连
接，在连线上标明连接词。连线可以交错，向
上或向两侧联系时需要加箭头。连接词尽可能用
表达具体明确意义的词，不用句子。2 个概念与
连接词能构成一个命题，表达一个完整的观点，
如“光合作用包括光反应过程与暗反应过程”。
概念要用方框或圆圈圈起来，连接词则不用。
(5)不断修改与完善。概念图在初步完成后应
该和教师、同学进行交流，随时进行修正与装
饰，使概念图不但完整而且漂亮。
2 概念图在植物生理学教学中的应用
2.1 教的工具 概念图有助于建立系统完整的知识
框架体系，是辅助教学的工具。概念图在教师制
定课程教学计划时能发挥作用。在制定学期和课
时教学计划时可构建一个大的概念图来展示教学任
务，同时也可以构建许多具体的小的概念图来表
达具体的知识结构，以简练的形式展示教学的重
要概念与原理(图2)。小概念图是大的概念图的片
段，是整个教学计划的一部分。作为教师，在
备课时应画好每个主题的概念图，通过整理、绘
制概念图的过程，进一步熟悉这个主题中的主要
概念及相关关系，可以在教学中更好地把握主次
关系，促进教学效率与质量的提高。
另外，概念图也可以作为教学设计的工具。
在教学中采用概念图进行教学设计，对课程资源
进行有效整合，这样可促进教师在头脑中创造全
景图，形成整体的观念，加强对所教内容的整体
把握，也可以根据教学过程和需要做出具体的、
合理的调整，使整个教学过程与流程设计更加系
统、科学、有效。
2.2 学的工具 从以下几方面着手：
图2 植物逆境生理概念图
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(1)提升元认知学习技能。元认知是学习者对
自己认知过程的自觉意识，是根据对自己所用认
知加工策略效验的不断监测来选择、评价与修正
认知策略的能力。概念图能帮助学生提高元认知
学习技能，如记笔记、理解概念、组织论文、
准备考试等。一般来说，在以往的教学中，学
生都是忙着记笔记，没有时间听教师的讲解。而
在掌握概念图的制作方法后，学生便可以用它来
做笔记或用它来整理笔记与学过的内容。在整理
与制作概念图的过程中，学生不断有新发现，有
提高探索新事物的动手能力和学习能力，这也可
鼓励与刺激学生的主观能动性，变被动学习为主
动学习，从而把学习当成一种乐趣。另外，学
生在学习植物生理学之前，头脑中并不是一片空
白，在学习与日常的生活中都对有关的知识有了
一定的了解，这些先入为主的看法有的是正确
的，有的是片面的甚至是错误的，学习过程就是
一个去伪存真，并将新知识、新概念建构到自己
原有的知识结构中去的一个过程。建构主义
(constructivism)的学习理论认为，要记住知识，
并懂得意义，那么新知识就应当与现有的知识结
构整合。概念图的制作过程就是学生构建知识的
过程，如图 3 与图 4 就是学生在学习了光合作用
这一部分内容前后所作的概念图，我们从中可以
清楚地看出学生的学习效果。
(2)协作学习的工具。在现代生物教学中，协
作学习是受到广泛重视的教学模式，是一种通过
小组或团队的形式组织学生进行学习的策略。植
物生理学是一门发展非常迅速的学科，也是与生
产联系紧密的学科。在教学中我们根据高等师范
专业的特点采用互动式教学。针对当前植物生理
学研究进展与生产中的具体问题，安排 2 个专
题，将学生分为多个小组，每组 7 ~ 8 人，就这
2 个主题共同协作，查找资料，制作概念图，写
好发言提纲。在讨论中采取自由发言的形式，教
师与学生对发言中存在的问题可提出质疑和要求答
辩，引导讨论的深入，最后以小组为单位进行评
价。这样的课堂讨论，既能培养学生的口头表达
能力，又能让学生学习组织课堂讨论的技能。在
几年的教学中，我们共组织了 20 多次课堂讨论，
从效果看，既促进师生间的交流与沟通， 在学习
中真正体现学生为主体，教师为主导的理念，也
有利于协作小组成员共同发展认知与问题解决，
较好地调动了学生的积极性。
2.3 教学评价工具 概念图也可以作为总结性评价
工具(王立君和姚广珍2004)。如在课程结束后要
学生绘制完整的概念图来进行检测与评分，也可
以在考试中要求学生就某一主题绘制概念图或给出
概念图的一二级让学生完善。这种教学评价的方
式较之传统考试中的题目更灵活，更多元化。
另外，概念图在植物生理学教学中虽有较大
的作用，但在实际的应用中也有一些问题困扰我
图3 光合作用的概念图(学习前)
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们。(1)概念图制作技巧的掌握。学生在以前没有
接受过绘制概念图的训练，需要专门学习绘制方
法。如果能像欧美国家一样，在中小学采用概念
图教学，学生们就能自觉使用这一工具。(2)学生
所作的概念图纵向层次较好，横向连接较少，是
否与我们传统教学中传授知识孤立、割裂的弊端
有关。(3)概念图作为植物生理学教育评价的工具
是否具有普遍性，如何对学生编制的多样化的概
念图进行客观、公正的评价。这些问题尚待于我
图4 光合作用的概念图(学习后)
们在今后的教学实践中进一步研究。
参考文献
荆艳萍, 潘超(2005). 美国大学的生物学教学方法与启示. 中国大
学教育, 3: 61~62
王立君(2005). 大学力学概念图的制作. 安徽教育学院院报, 23
(3): 27~30
王立君, 姚广珍(2004). 物理概念图试题的评分方法. 心理发展与
教育, 4: 85~88
袁维新(2003). 概念图及其在生物学教学中的运用. 生物学教育,
28 (9): 24~25