概念图在生物化学教学中的应用|王镜岩生物化学概念图

　　摘要：概念图可作为教师教学的技能、学生学习的策略、教师和学生评价学习效果的工具。生物化学是生命科学类专业的基础课程，教、学好这门课程对于教师和学生都非常重要。生物化学课程设计内容多、知识点琐碎，而且在教学学时压缩的条件下，课堂讲授时间有限，这些限制不利于学生对课程内容的整体把握。本文拟利用概念图，以实例的形式进行课程的教授、学习以及学习效果评价，试图探索一条教师教好生物化学、学生学好生物化学的便捷途径。
　　关键词：概念图；生物化学；教学；学习
　　
　　概念图(Concept map)最早是由美国康奈尔大学教育系的诺瓦克教授在20世纪60年代提出的一种科学的教学策略。自开展研究概念图以来，国外有关概念图在理论研究和应用两方面都取得了丰硕的成果。然而，我国有关概念图的研究却非常少，即使是介绍性的文章也不多。
　　研究表明应用概念图进行教学，能够显著地改善教师和学生教与学的效果。具体包括(1)学习者通过制作概念图，可以对所学知识进行整合，建立新旧知识间的联系。在此过程中，学习者必须搜集多方面的信息，并对其进行选择综合，从而确定它们之间的关系，因此避免了被动学习，加强了主动学习，提高了学习者的学习能力；(2)教师制作概念图，有助于其梳理教学内容之间的关系，更加准确地把多知识有效而系统地联系起来，展示给学生。这种实践有助于教师提高自身素质，更好地为学生服务等等。
　　生物化学课程是生物学专业类学生的基础课程，学好生物化学是学好其它生物学课程的基础。生物化学课程涉及的概念非常之多，其间的联系也甚为复杂。传统的教学方法基本属于教师讲，学生听，结果是大部分学生处于被动学习状态，学生掌握的知识要么是清楚的、零散的、分割的，要么是完全概念不清而且混乱。只有部分学生能够通过自己的努力，对所学知识进行整理，找到知识点之间的联系，从而拥有系统的、完整的知识体系。如何帮助学生克服学习中存在的问题，提高学生的学习效率和改善学习效果是困扰教师的一个难题。充分利用概念图，开展生物化学教学有利于解决上述教学中的难题。
　　概念图在教学上具有以下三个含义，我们将尝试其在生物化学教学中的应用。
　　
　　一、概念图作为一种教学的技能
　　
　　概念图作为一种教学的技能已经被许多教师广泛认可和接受。教师通过制作概念图，对所教知识进行梳理、综合，在原有将众多知识点单独、零散地展现的基础上，以包含各知识点以及其联系的体系以概念图的方式呈现给学生，从而使学生系统掌握所学的知识，摆脱众多概念无序地堆放在一起的局面。例如：糖代谢包括几个部分：糖原的合成与分解、糖酵解、三羧酸循环、糖异生以及磷酸戊糖途径等部分。对于初学者而言，每个代谢途径的反应以及催化反应的酶，以及酶的调节过程，需要花费大量的精力去理解记忆。平时在记忆这些小知识点的同时非常容易忽略各代谢途径之间的联系，产生“只见芝麻不见西瓜”的现象或者即使注重了代谢途径问的联系，也会忽略其中某一途径与另一途径的联系。如何找到各代谢途径间的相互关系，帮助学生在掌握各单个代谢途径的基础上，将糖代谢的途径联系起来形成整体概念，在学生完成糖代谢的学习任务之后，教师通过梳理总结制作了以下概念图来解决上述问题。

　　通过制作概念图，教师可以将生物化学中的难点和重点内容简洁明了的方式呈现给学生，帮助学生系统完整地掌握生物化学的知识。
　　
　　二、概念图作为一种学习的策略
　　
　　国内外研究结果指出，概念图可以有效地改变学生的认知方式，大面积的提高学生的学习成绩和自学能力。学生的认知方式主要有：记忆、规则、质疑和应用四种形式。然而，普遍认为选择规则方式进行认知的学生，比选择其他认知方式的学生，在进行有意义学习时更具优势。运用概念图进行学习的策略，学生采用的是规则的认知方式，即在学习新概念时，总是试图去分析概念之间的关系，并加以理解与记忆；而在传统教师讲，学生听的学习系统中，学生主要采用的是记忆认知方式。因此，概念图是一种有效的学习策略，能够调动学生主动学习的积极性。在教学过程中，教师的感受是只有调动学生主动学习的积极性、教会学生如何学习，才能有效地改善教学效果。例如：针对蛋白质的合成部分，教师可以要求学生制作概念图以帮助他们全面理解和掌握本章的内容。在概念图的绘制过程中，学生不得不主动地思考、总结和综合所学知识，这一过程使他们对蛋白质合成的理解不再局限在蛋白质的合成场所核糖体(rRNA)、合成的信息模版(mRNA)以及合成原料的携带者tRNA和合成所需要的因子等单个知识点，而是在掌握单个知识点的基础上更加注重了他们之间的联系，从更深层次理解蛋白质合成的全过程。

　　
　　三、概念图作为评价工具
　　
　　诺瓦克教授在最初提出概念图后，曾以此作为评价工具将其应用于儿童的原有知识和抽象概念检测当中。传统的评价方法只是考查学习者的离散知识，而概念图则注重检查学习者对知识结构和知识点之间相互联系的理解。生物化学的知识点繁多，考试题中琐碎的知识点很多。从目前出版的习题集就可以看出习题内容涉及的知识点很小，涉及面很广，相对而言，对学习者的要求也很高，导致学习者将主要精力都集中在琐碎的知识点上，而忽略对知识整体和知识点之间相互联系的理解。是否可以考虑在今后的教学中适当加入以概念图为基础的考试题，以弥补传统考试中存在的不足。

　　我们可以将上述概念图(只给出方框中的部分)作为测试题或考试题，其余代谢途径间的关系，即连线间的部分由学生填写出来。如果学生掌握了四条代谢途径间的关系，就应该能够完成概念图，这样考试就可以不再局限于小的知识点，考试相对灵活一些。学生可以根据自己对知识掌握的程度，以详尽或简洁等不同层次的形式填写连线关系。当然，这种尝试有待于进一步的论证。
　　在教学过程中使用概念图进行有助于调动学生学习的积极性、改善教学效果和提高教学质量，这种方法可以得到更多教师的尝试。
　　
　　[责任编辑：张冬梅]