《概念圖在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究》課題結(jié)題報(bào)告

《概念圖在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究》課題結(jié)題報(bào)告一、研究背景1.現(xiàn)狀述評(píng)：科學(xué)概念是科學(xué)素養(yǎng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，兒童學(xué)習(xí)科學(xué)意味著修正和拓展對(duì)核心概念的理解，從而能更系統(tǒng)性地認(rèn)識(shí)自然，提高科學(xué)素養(yǎng)，因此，概念教學(xué)也成為科學(xué)探究教學(xué)中的重點(diǎn)，隨著課程改革浪潮的有序推進(jìn)，科學(xué)探究過程取代了自然常識(shí)告知，親歷參與取代了純粹結(jié)論灌輸。這是科學(xué)課程教學(xué)的進(jìn)步，然而，不可否認(rèn)的是，一些教師對(duì)科學(xué)課堂的過程設(shè)計(jì)與實(shí)踐過程往往滿足于被活動(dòng)表象所充斥，而缺失了活動(dòng)本身所應(yīng)有的價(jià)值和內(nèi)涵，活動(dòng)過程顯得蒼白而無力，造成“活動(dòng)有余，思維不足，概念混淆”的局面，學(xué)生探究活動(dòng)后，還是停留在“好玩”的層面上，對(duì)所建構(gòu)的科學(xué)概念不是很清楚，甚至不能用概念來解釋問題和實(shí)現(xiàn)知識(shí)的再創(chuàng)造。因此，如何建構(gòu)有效的科學(xué)探究過程，促進(jìn)學(xué)生真正掌握科學(xué)概念，形成概念的整體聯(lián)系是我們急待研究的問題。其中概念圖就是一種較好的方法，它以直觀形象的方式表達(dá)知識(shí)結(jié)構(gòu)，有效呈現(xiàn)思考的過程及知識(shí)的關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)，非常接近人的自然思維過程，既能引導(dǎo)學(xué)生自主探究，又能形成整體思維能力。2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。通過大量網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)檢索，國外從20世紀(jì)60年代運(yùn)用概念圖工作、學(xué)習(xí)至今，案例很多，成為中小學(xué)教學(xué)常用方法；國內(nèi)1999年引入概念圖，也有一些概念圖教學(xué)的文章，以“概念圖教學(xué)”在CNKI和“Google”網(wǎng)頁收索，關(guān)于概念圖運(yùn)用到中學(xué)物理教學(xué)、生物教學(xué)等理科教學(xué)、醫(yī)學(xué)教學(xué)、工程問題研究很多，在常州市教育局教研室網(wǎng)站上收索到瞿曉峰老師的物理學(xué)科概念圖運(yùn)用研究論文、張林關(guān)于概念圖的研究論文，但運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)的案例幾乎空白，這為我們提供了研究的基礎(chǔ)和信心。3.選題意義和研究價(jià)值：鑒于此我們?cè)O(shè)計(jì)了《概念圖在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究》這一課題，主要在科學(xué)教學(xué)中，應(yīng)用以概念為核心創(chuàng)建概念圖的策略，引導(dǎo)學(xué)生以框圖的形式將概念以及概念之間的意義關(guān)系進(jìn)行重組和優(yōu)化，便于學(xué)習(xí)者對(duì)整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握，有利于直覺思維的形成，促進(jìn)知識(shí)的遷移，提高科學(xué)探究的效率。研究概念圖應(yīng)用于科學(xué)探究教與學(xué)的過程中，其價(jià)值在于教師把概念圖整合于自身的教學(xué)過程設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)，提高教師有效整體設(shè)計(jì)的效率，這是一種新的教學(xué)方式，給一線教師提供有益的教學(xué)啟示，并且組織學(xué)生開展概念構(gòu)圖活動(dòng)，為學(xué)生引導(dǎo)一條全新的學(xué)習(xí)方式，利用概念進(jìn)行思維發(fā)散，思維過程可視化，從而更系統(tǒng)、有效地參與科學(xué)探究過程中，提高學(xué)習(xí)效率。本研究將有助于推進(jìn)概念圖在科學(xué)探究中的應(yīng)用，有助于科學(xué)教學(xué)的發(fā)展，有助于師生們改進(jìn)教與學(xué)的方式，提高師生的科學(xué)素養(yǎng)。二、概念界定1.概念圖。概念圖是20世紀(jì)六十年代美國康奈爾大學(xué)JosephD.Novak教授提出的用于表征和揭示知識(shí)結(jié)構(gòu)中的意義聯(lián)系的圖表。它是由代表概念的節(jié)點(diǎn)和表征概念間關(guān)系的連線組成，以視覺再現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)、外化概念和命題的一種方法，又稱概念構(gòu)圖（conceptmapping）、概念地圖（conceptmaps）或概念網(wǎng)（conceptwebbing）。這種以圖示表達(dá)人們頭腦中的概念、思想、理論等的方法，能把人腦中的隱形知識(shí)顯性化、可視化，便于人們思考、交流和表達(dá)。并被證明是教師幫助學(xué)生學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)的一種行之有效的教學(xué)策略。2.概念圖教學(xué)。以構(gòu)建概念為核心，引導(dǎo)學(xué)生以框圖的形式將概念以及概念之間的意義關(guān)系進(jìn)行重組和優(yōu)化，便于學(xué)習(xí)者對(duì)整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握，有利于直覺思維的形成，促進(jìn)知識(shí)的遷移，提高學(xué)習(xí)效率。對(duì)于教師和學(xué)生來說，是一種全新的教與學(xué)的方式。三、理論依據(jù)：1.奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論：影響學(xué)習(xí)的最主要因素是學(xué)習(xí)者已掌握的知識(shí)，當(dāng)學(xué)習(xí)者有學(xué)習(xí)的意向，并把所要學(xué)的新知識(shí)同原有的知識(shí)聯(lián)系起來時(shí)，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。學(xué)習(xí)者應(yīng)會(huì)辨別新概念的層次。根據(jù)層次，把這些概念放入他們知識(shí)結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的位置上。主張用一幅“大的圖畫”，首先呈現(xiàn)最籠統(tǒng)的概念，然后逐漸展現(xiàn)細(xì)節(jié)和具體的東西。2.建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：要記住知識(shí)、并懂得意義，新知識(shí)就應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)整合。概念圖可以把整合過程清晰呈現(xiàn)，使學(xué)習(xí)者看到概念之間的關(guān)系，促進(jìn)整合過程的形成。概念圖還是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)不錯(cuò)的腳手架。由此，引發(fā)了對(duì)概念圖更深入地實(shí)踐應(yīng)用以及研究。3.腦科學(xué)理論：泛腦網(wǎng)絡(luò)學(xué)說認(rèn)為，人的大腦可從宏觀到微觀分為回路、神經(jīng)元群、神經(jīng)元及分子序列四級(jí)層次的網(wǎng)絡(luò)。人的學(xué)習(xí)、記憶和思維正是通過這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行的。概念圖的結(jié)構(gòu)特征充分地符合了這一人腦的生理機(jī)制。四、研究目標(biāo)和方法研究目標(biāo)：1.在概念圖的研制與運(yùn)用中，提高教師有效設(shè)計(jì)的能力，從而促進(jìn)教師的專業(yè)成長。2.用概念圖于科學(xué)探究，提高學(xué)生自主探究能力，培養(yǎng)整體思維，提升素養(yǎng)。3．構(gòu)建新型的基于概念圖教學(xué)的模式和概念圖學(xué)習(xí)的策略。4.利用獨(dú)特的概念圖探究文化，形成學(xué)科教學(xué)特色。研究方法1.調(diào)查研究法。在課題研究前期要充分調(diào)查師生對(duì)科學(xué)探究的方式方法的使用現(xiàn)狀，以便于課題研究的實(shí)施。課題中期調(diào)查學(xué)生對(duì)概念圖學(xué)習(xí)的認(rèn)可度和使用效率，以便有效推進(jìn)概念圖深入研究。2．文獻(xiàn)資料研究法。在課題研究的整個(gè)過程中均要查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，認(rèn)識(shí)概念圖教學(xué)的現(xiàn)狀，思考概念圖教學(xué)的對(duì)策、與科學(xué)探究的聯(lián)系點(diǎn)等。3.行動(dòng)研究法。對(duì)課題研究中，教師的教和學(xué)生的學(xué)采用行動(dòng)研究法，立足科學(xué)探究過程，提煉相應(yīng)的策略4.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。對(duì)概念圖教與學(xué)的方式進(jìn)行有效的總結(jié)，邊實(shí)驗(yàn)邊總結(jié)，形成相應(yīng)的教學(xué)模式和策略。5.個(gè)案研究法。采用個(gè)案研究來提升概念圖教與學(xué)的力度，使本課題更加有說服力。五、研究內(nèi)容和主要過程：課題組組建了一支以市科學(xué)中心組為依托的研究團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)建了課題網(wǎng)站，先后用網(wǎng)絡(luò)收索和CNKI文獻(xiàn)查閱的方法查閱了關(guān)于概念圖的文獻(xiàn)資料，課題組成員通過相互學(xué)習(xí)交流，思考了概念圖的內(nèi)涵，認(rèn)識(shí)到概念圖的起源與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，概念圖是以概念、連線、層次為要素的結(jié)構(gòu)，能引領(lǐng)學(xué)生自由探究，自由表達(dá)，提升科學(xué)探究能力。其次學(xué)習(xí)了概念圖運(yùn)用在小學(xué)科學(xué)探究的哪些環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究起哪些作用，明確了概念圖可以優(yōu)化教師備課、調(diào)查學(xué)生前概念、幫助學(xué)生自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高探究效率等。在此基礎(chǔ)上課題組對(duì)以下內(nèi)容作了研究：（一）基于概念圖教學(xué)的單元整體性備課研究。課題組通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，以前的備課都是以單獨(dú)概念為主題，忽略了單元概念中的聯(lián)系，以致于教師對(duì)單元前后科學(xué)概念掌握不牢，課堂駕馭能力不強(qiáng)，經(jīng)常被學(xué)生“問倒”，現(xiàn)在利用概念圖進(jìn)行單元整體備課，促進(jìn)教師從整體上把握科學(xué)教材，鉆研教材，形成系統(tǒng)的科學(xué)概念。我們從以下幾方面展開研究：1.鉆研整個(gè)單元教材，用概念圖列出單元科學(xué)概念間的關(guān)系，自身形成整體認(rèn)識(shí)。首先認(rèn)真分析教材，列出概念及概念間的聯(lián)系。其次在備課中要得到體現(xiàn)，列出單元概念圖，形成整體認(rèn)識(shí)。（舉例五年級(jí)上冊(cè)《太陽和影子》略。）2.根據(jù)單元概念關(guān)系，設(shè)計(jì)概念圖教學(xué)策略。單元概念圖列好后，研究在每一個(gè)課型中怎么用？利用概念圖目標(biāo)指向有哪些？課題組通過研究，確定了概念圖主題單元分析表：單元課例概念圖類型內(nèi)容在教材中位置目標(biāo)指向第一單元我眼里的生活世界1.尋找有生命的物體氣泡圖探究有生命的物體探究階段找出有生命的物體2.校園里的植物氣泡圖維恩圖探究植物類型比較植物特點(diǎn)探究階段總結(jié)比較階段記錄植物類型比較植物的特點(diǎn)3.校園里的動(dòng)物氣泡圖記錄動(dòng)物名稱比較動(dòng)物的特點(diǎn)探究階段總結(jié)比較階段記錄動(dòng)物類型能比較動(dòng)物特點(diǎn)4.植物動(dòng)物人維恩圖比較植物動(dòng)物和人的相同和不同中間環(huán)節(jié)觀察概念圖找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)通過每一單元的科學(xué)概念圖主題分析，教師就比較清楚概念圖怎樣用？用在哪兒？達(dá)成哪些目標(biāo)？課題組成員能勾畫概念圖來認(rèn)真分析教材，是我市科學(xué)中心組研究教材的一大特色，教材理解可視化，單元備課整體性強(qiáng)，課題組成員在三年多時(shí)間里認(rèn)真分析、研究教材，課堂教學(xué)實(shí)效得到提升，所執(zhí)教的市級(jí)公開受到教研室領(lǐng)導(dǎo)好評(píng)。3.利用概念圖調(diào)查學(xué)生的前概念，提高教學(xué)效率。本課題主要根據(jù)奧蘇伯爾的有意義理論，影響學(xué)習(xí)的最主要因素是學(xué)習(xí)者已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)習(xí)者有學(xué)習(xí)的意向，并把所要學(xué)的新知識(shí)同原有的知識(shí)聯(lián)系起來時(shí)，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。為此用概念圖來暴露和了解學(xué)生的前科學(xué)概念顯得尤為重要，課題組成員采用概念圖來了解學(xué)生的前概念，有利于教師設(shè)計(jì)教學(xué)和有效的預(yù)設(shè)。如探究“毛細(xì)現(xiàn)象”這個(gè)概念時(shí)就設(shè)計(jì)了以下概念圖：通過調(diào)查學(xué)生的前概念發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生已經(jīng)知道餐巾紙、毛巾等生活中常見材料都能吸水，課本中引導(dǎo)部分就是用餐巾紙吸紅水來引導(dǎo)學(xué)生興趣，根據(jù)前概念的調(diào)查，這樣的引導(dǎo)就沒有新意，學(xué)生不能進(jìn)入有意義的學(xué)習(xí)，因此課題組教師根據(jù)學(xué)生前概念水平，用報(bào)紙制作了一朵紙花，放入水中慢慢綻放，引發(fā)認(rèn)知沖突，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)生興趣濃厚。在這樣的研究中，課題組教師都能針對(duì)每一節(jié)課利用概念圖調(diào)查學(xué)生的前概念，為課堂教學(xué)的有效設(shè)計(jì)和實(shí)施起到了推波助瀾的作用。三年來，課題組教師的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)能力得到增強(qiáng)，在市科學(xué)學(xué)科基本功競(jìng)賽中有7人獲一、二、三等獎(jiǎng)。（二）基于概念圖優(yōu)化科學(xué)探究的研究1.利用概念圖作為先行組織者，幫助學(xué)生選擇主題和研究策略?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)科學(xué)探究應(yīng)該是學(xué)生真正在研究，教師不能逐一做實(shí)驗(yàn)，取代學(xué)生的自由研究。課題組通過概念圖來引導(dǎo)學(xué)生按需研究，有用利用概念圖來選擇研究策略和主題，培養(yǎng)了學(xué)生自主探究的能力。如三年級(jí)研究塑料的優(yōu)點(diǎn)時(shí)要和5組材料進(jìn)行比較，一組一組比較很費(fèi)力，通過呈現(xiàn)概念圖來幫助學(xué)生選擇主題，學(xué)生就能根據(jù)小組研究能力和生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇性研究。塑料塑料尺—木尺比（）塑料盆—陶瓷盆比（√）塑料杯—玻璃杯比（√）塑料袋—紙袋比（）2.利用概念圖有效設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和記錄的研究。課題組通過用概念圖來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，真正成為探究的主人。具體做法是：中年級(jí)：圖式填空。根據(jù)教師設(shè)計(jì)好的概念圖進(jìn)行填空，引導(dǎo)思維，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和記錄；高年級(jí)：自主畫圖自主設(shè)計(jì)。在教師的引導(dǎo)下用各種形式的概念圖進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有效記錄，體驗(yàn)自主性探究過程。磁鐵鐵粉：磁鐵鐵粉：以上探究水的特點(diǎn)就是三年級(jí)學(xué)生用概念圖來填空，也可以自己再添加，引導(dǎo)方法創(chuàng)新；研究磁鐵是五年級(jí)學(xué)生，經(jīng)過一個(gè)階段訓(xùn)練后，學(xué)生能自主設(shè)計(jì)磁鐵能吸什么的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，又能個(gè)性化的記錄，促進(jìn)了科學(xué)探究效率的提升。其中利用概念圖來優(yōu)化科學(xué)探究我們經(jīng)歷了兩個(gè)階段的研究：（1）實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。利用概念圖創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)，不同的學(xué)生有不同的設(shè)計(jì)方法，概念圖可以充分展示學(xué)生的思維，促進(jìn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。（2）觀圖發(fā)現(xiàn)問題培養(yǎng)思維能力的研究。課題組通過深入研究發(fā)現(xiàn)，不能光用概念圖來設(shè)計(jì)和記錄，還要真正培養(yǎng)思維，利用概念圖來發(fā)現(xiàn)問題，動(dòng)腦筋解決問題，促進(jìn)探究效率提高。如當(dāng)學(xué)生探究磁鐵吸引五角硬幣時(shí)，在設(shè)計(jì)的概念圖中就發(fā)現(xiàn)有的能吸，有的不能吸，這是為什么呢？進(jìn)而引導(dǎo)磁鐵不僅能吸鐵，還能吸引鐵鈷鎳等物質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。三年來，學(xué)生基本能用概念圖進(jìn)行有選擇的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)，凸顯了學(xué)生的科學(xué)思維能力，實(shí)驗(yàn)探究的有效性得到提高。3.利用概念圖整理知識(shí)的研究?？茖W(xué)探究中整理自己發(fā)現(xiàn)的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)各概念之間的聯(lián)系至關(guān)重要，我們采用即時(shí)整理的方法在自己的實(shí)驗(yàn)冊(cè)中進(jìn)行構(gòu)圖整理，理清概念間聯(lián)系，學(xué)生整理后對(duì)所學(xué)的概念一目了然，促進(jìn)了概念的轉(zhuǎn)化和再創(chuàng)造。（舉例略）（三）學(xué)生利用概念圖學(xué)習(xí)的策略研究。概念圖運(yùn)用在科學(xué)探究中，學(xué)生到底怎樣學(xué)運(yùn)用呢？怎樣才能掌握這種新的學(xué)習(xí)方式呢？為此課題組通過“引入概念圖——運(yùn)用概念圖——評(píng)價(jià)概念圖——嘗試制作概念圖”的行動(dòng)研究模式，定時(shí)交流研討，形成經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，概括出四個(gè)連續(xù)的策略：1.熟悉結(jié)構(gòu)。課題組通過研究發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生對(duì)概念圖學(xué)習(xí)較有興趣時(shí)，就要趁熱打鐵，引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識(shí)概念圖的結(jié)構(gòu)。最好的方法讓學(xué)生自己觀察，概念圖分幾部分，怎樣畫？在交流基礎(chǔ)上，幫助總結(jié)，概念圖包括概念（節(jié)點(diǎn)）、連線、層級(jí)和命題4個(gè)基本要素。有時(shí)要用兒童化的語言解釋，如講到概念圖的層次時(shí)，可以直接將課文中有幾個(gè)大概念，大概念又分幾個(gè)小概念，通過舉例說明，學(xué)生會(huì)漸漸明白概念圖的結(jié)構(gòu)，為獨(dú)立畫概念圖學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。2.列出概念。讓學(xué)生通過復(fù)習(xí)，小組交流思考，每節(jié)課中有哪些概念，各有什么作用，并及時(shí)記錄下來。如六(上)《蠟燭的變化》學(xué)生通過反思找出概念有：變化、產(chǎn)生新物質(zhì)的變化、形態(tài)發(fā)生變化、判斷依據(jù)。這樣學(xué)生基本上把探究時(shí)涉及到的主要概念都列出來了，同時(shí)也證明了學(xué)生對(duì)新概念的熟悉程度和再次建構(gòu)過程，這是一個(gè)自主、獨(dú)立思維的過程。3.找出關(guān)系。把課文中的概念找出來后，小組同學(xué)就要給這些概念進(jìn)行分類，哪個(gè)是總概念，哪些是分概念，哪些又是平行概念等，如學(xué)生認(rèn)為《蠟燭的變化》的探究活動(dòng)就是圍繞“變化”這一總概念進(jìn)行探究分析，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的變化分為兩類，一類是產(chǎn)生了新物質(zhì)的變化，一類是形態(tài)發(fā)生變化（沒有產(chǎn)生新物質(zhì)）的變化，而后又總結(jié)出判斷物質(zhì)變化的依據(jù)。這樣的初步分類，對(duì)于畫概念圖是很重要的，列出了概念圖要素中的層次。4.畫圖連接。待學(xué)生弄清概念間的關(guān)系后，就可以畫圖連接了，各概念可以有個(gè)性畫法，可以用方框表示，也可以用圓圈表示等，教師適時(shí)指導(dǎo)畫法。不同年級(jí)的學(xué)生還是要有層次。（四）基于概念圖教學(xué)課堂模式的研究。課題組通過近三年的研究，在理論引領(lǐng)、課堂實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上提煉出概念圖在科學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)施模式：教師學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境設(shè)置任務(wù)以圖選題明確任務(wù)提供材料促進(jìn)探究聘請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)圖文自主探究做好支架組織交流服務(wù)以圖交流建構(gòu)概念整理小結(jié)評(píng)價(jià)發(fā)展以圖小結(jié)拓展整理整個(gè)科學(xué)探究過程中，教師只是促進(jìn)學(xué)生利用概念圖學(xué)習(xí)的支架，在慢慢引導(dǎo)過程中逐漸撤出支架，引導(dǎo)學(xué)生利用概念圖進(jìn)行自主探究，利用概念圖來選擇喜歡的主題、設(shè)計(jì)概念圖來組織探究，及時(shí)記錄、利用概念圖進(jìn)行思考交流形成概念，最后利用概念圖進(jìn)行探究活動(dòng)小結(jié)。整個(gè)探究過程都以學(xué)生自己設(shè)計(jì)的概念圖為依托，倡導(dǎo)個(gè)性化思維，促進(jìn)概念的整體優(yōu)化與建構(gòu)。如探究年級(jí)《金屬》一課，學(xué)生面對(duì)探究金屬的性質(zhì)有很多主題，不可能在一節(jié)課完成，為此利用概念圖引導(dǎo)學(xué)生自主選擇研究主題（金屬的光澤、硬度、傳熱性、延展性等），這樣學(xué)生通過概念圖自主選擇專題后，能夠按照自己的探究思路，設(shè)計(jì)概念圖進(jìn)行探究，促進(jìn)個(gè)性思維能力的提高。再利用概念圖進(jìn)行有效交流，不同的探究思路，引起思維共振，建構(gòu)金屬的共同性質(zhì)，這樣的探究設(shè)計(jì)，提高了個(gè)性思維和概念的整體建構(gòu)能力，促進(jìn)了探究能力的提高。（五）利用概念圖進(jìn)行單元復(fù)習(xí)評(píng)價(jià)的研究科學(xué)課也需要有效的復(fù)習(xí)，來幫助學(xué)生積極建構(gòu)過程性技能活動(dòng)和系統(tǒng)的概念建構(gòu)，為此，課題組通過研究，利用概念圖來設(shè)計(jì)單元整體復(fù)習(xí)，既能復(fù)習(xí)科學(xué)概念，回顧探究過程，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，又能認(rèn)識(shí)各課概念之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的系統(tǒng)性和發(fā)展性，重點(diǎn)通過以下策略形成：1.自主復(fù)習(xí)單元內(nèi)容，畫出單元概念圖（包括科學(xué)概念和實(shí)驗(yàn)過程）。2.交流單元概念圖，自主復(fù)習(xí)。哪些概念和探究過程掌握了，掌握到什么程度？為此，課題組通過引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)畫好的概念圖自我反思：我學(xué)會(huì)了沒有，我是怎樣學(xué)的？如“電和磁單元概念圖”，學(xué)生就對(duì)照反思，是否知道電路組成，怎樣檢測(cè)電路、電和磁有什么關(guān)系？磁鐵有什么性質(zhì)？怎樣探究的？有什么現(xiàn)象發(fā)生？這樣通過概念圖的對(duì)照，既有科學(xué)概念和探究過程技能的復(fù)習(xí)，又有科學(xué)學(xué)習(xí)情感的滲透，一目了然，比較清楚自己在一單元學(xué)習(xí)中的得失。五年級(jí)下冊(cè)《電和磁單元復(fù)習(xí)表》班級(jí)姓名電電路電電路磁鐵檢測(cè)安全用電形狀性質(zhì)磁化消磁吸鐵指南北磁極間相互作用電源導(dǎo)線開關(guān)燈泡絕緣體導(dǎo)體電磁鐵3.成就激勵(lì)：課題組通過成就激勵(lì)法來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行單元復(fù)習(xí)，利用打“★”的方法直接在單元概念圖上畫星：“★★★★”表示一級(jí)成就：既能熟悉探究過程，又能掌握科學(xué)概念?！啊铩铩铩北硎径?jí)成就：科學(xué)概念能掌握，探究過程需要復(fù)習(xí)?！啊铩铩氨硎救?jí)成就：科學(xué)概念和探究過程認(rèn)識(shí)一般，需要幫助。通過在單元概念圖上畫星星的方法，讓學(xué)生自主對(duì)照概念圖進(jìn)行復(fù)習(xí)，能促進(jìn)學(xué)生整體反思，讓自己了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)和結(jié)果，實(shí)現(xiàn)自主監(jiān)控，自我管理。4.查漏補(bǔ)缺：對(duì)于概念圖中有不明白的，就可以再次復(fù)習(xí)，討論和請(qǐng)教，直至弄懂為止。有時(shí)也可以再次探究，直至弄明白。長期下來，同學(xué)們學(xué)會(huì)了檢查復(fù)習(xí)，學(xué)會(huì)了反思，效果顯著。六、取得的研究成果（一）理論成果:1.形成出教師利用概念圖進(jìn)行單元整體教學(xué)的策略。（分析教材——列出概念——組成概念圖——列出概念圖主題單元分析表）2.探索出學(xué)生運(yùn)用概念圖學(xué)習(xí)的四種策略：熟悉結(jié)構(gòu)、列出概念、找出關(guān)系、畫圖連接。3.探索出不同年級(jí)概念圖教學(xué)的步驟：中年級(jí)圖式填空、高年級(jí)自主勾畫引導(dǎo)探究，其中教師以示范運(yùn)用為先，引導(dǎo)學(xué)生興趣出發(fā)，開展學(xué)習(xí)。4.形成了概念圖在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的一般教學(xué)模式。（二）實(shí)踐成果1.對(duì)于學(xué)生來說：三年來，通過概念圖引入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，我們欣喜地看到了學(xué)生的變化：（1）概念圖學(xué)習(xí)的興趣和認(rèn)同感得到學(xué)生認(rèn)可和肯定。在科學(xué)探究中引導(dǎo)學(xué)生用圖式形式設(shè)計(jì)自己的探究活動(dòng)比以前的文字性設(shè)計(jì)或沒有過程性設(shè)計(jì)來的新穎，促動(dòng)了學(xué)生有意義學(xué)習(xí)的經(jīng)歷。學(xué)生要利用概念圖來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，先要回顧以前的概念或經(jīng)驗(yàn)，再通過新的學(xué)習(xí)勾畫概念圖，促進(jìn)了思維可視化，培養(yǎng)了自主探究能力。你用概念圖來學(xué)習(xí)嗎？在科學(xué)探究中概念圖用在哪里你認(rèn)為利用概念圖有哪些好處？你對(duì)概念圖學(xué)習(xí)還有哪些建議用過100%用在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和整理知識(shí)的占97%認(rèn)為促進(jìn)動(dòng)腦、設(shè)計(jì)方便、簡潔、利于修改占92%建議不同形式畫占90%建議需要老師的幫助87%通過學(xué)生的調(diào)查問卷分析，全體學(xué)生都利用過概念圖來學(xué)習(xí)，97%的學(xué)生認(rèn)為概念圖可以用在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和整理知識(shí)中，92%學(xué)生還認(rèn)識(shí)到利用概念圖來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和整理科學(xué)概念比以前的學(xué)習(xí)方式來的清楚，有效，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡潔、利于表達(dá)和修改，比傳統(tǒng)的文字設(shè)計(jì)和口頭設(shè)計(jì)來得好。最后從建議中可以看出多數(shù)學(xué)生思維活躍，要求用不同的形式勾畫概念圖，同時(shí)也需要老師的幫助和指導(dǎo)，說明學(xué)生正在思考如何更好地利用概念圖來學(xué)習(xí)，學(xué)生是有個(gè)性的，根據(jù)不同的思維和個(gè)性來確定概念圖學(xué)習(xí)需要深入研究。（2）促進(jìn)了科學(xué)探究能力的提升。通過近三年的研究，課題組發(fā)現(xiàn)學(xué)生利用概念圖進(jìn)行科學(xué)探究后，其探究能力明顯進(jìn)步，具體表現(xiàn)為：一是利用概念圖選題的能力得到增強(qiáng)，促進(jìn)了個(gè)性思維的發(fā)展。課題組通過平時(shí)的觀察研究和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，認(rèn)為在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，往往同一主題呈現(xiàn)多個(gè)探究內(nèi)容，按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生是按照教師的安排進(jìn)行探究，缺乏自主性，現(xiàn)在通過引入概念圖學(xué)習(xí)，學(xué)生可以利用概念圖自主選擇相關(guān)內(nèi)容，自主選擇實(shí)驗(yàn)材料，殊途同歸，建構(gòu)完整的科學(xué)概念，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。二是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和交流能力得到提升。通過研究發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生自己在科學(xué)探究時(shí)用概念圖進(jìn)行個(gè)性化的記錄，所以他們的設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)的有效性得到提升，自主探究能力得到提高，交流起來也比較熱烈，以圖交流，培養(yǎng)了實(shí)事求是的科學(xué)精神。課題組通過對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)比班進(jìn)行前測(cè)和后測(cè)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)注意了無關(guān)因子的控制，實(shí)驗(yàn)班和對(duì)比班均采用同一人執(zhí)教，學(xué)習(xí)能力相當(dāng)，實(shí)驗(yàn)班引入概念圖學(xué)習(xí)，對(duì)比班采用一般的科學(xué)探究形式學(xué)習(xí)，對(duì)兩班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力進(jìn)行測(cè)試：前測(cè)：探究摩擦力大小的因素（分12組）實(shí)驗(yàn)班12個(gè)研究小組中只能從教師指導(dǎo)、書本、實(shí)驗(yàn)冊(cè)、口頭設(shè)計(jì)等方面來思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ话?，交流思路不明確。對(duì)比班后測(cè)：探究磁鐵的性質(zhì)（分12組）實(shí)驗(yàn)班10個(gè)研究組能自主勾畫概念圖進(jìn)行探究磁鐵性質(zhì)，設(shè)計(jì)有效率達(dá)95%，而且設(shè)計(jì)時(shí)間快，以圖交流，思路明確。2個(gè)研究組能利用圖式構(gòu)圖設(shè)計(jì)但需要幫助。對(duì)比班3個(gè)研究組指望老師的幫助設(shè)計(jì)；4個(gè)研究組只能用口頭語言進(jìn)行設(shè)計(jì)；5個(gè)研究組要參考實(shí)驗(yàn)冊(cè)上的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過以上研究，發(fā)現(xiàn)近三年的時(shí)間里，實(shí)驗(yàn)班利用概念圖來優(yōu)化科學(xué)探究方面確實(shí)比對(duì)比班有效率，同樣是分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)班12組學(xué)生有10個(gè)小組能自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究、交流，有效率達(dá)92%，2個(gè)研究組也會(huì)用概念圖，但需要幫助，說明實(shí)驗(yàn)班學(xué)生基本能用概念圖進(jìn)行學(xué)習(xí)。對(duì)比班還是按照原來的科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式，需要老師指導(dǎo)或利用實(shí)驗(yàn)冊(cè)，只有4個(gè)小組能自主設(shè)計(jì)，但只能口頭設(shè)計(jì)，不會(huì)利用圖表設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)思維能力的培養(yǎng)和積極的交流起不