概念图：生物课堂里的“认知脚手架”

【来源：易教网 更新时间：2025-12-24】

你好，我是罗胖。

今天我们来聊一个教学中的小工具。它不起眼，却可能改变一个孩子理解世界的方式。这东西叫“概念图”。你可能在老师的教案里见过，一堆圆圈和线条，连来连去，像张蜘蛛网。但你知道吗？在初中生物课上，这张“网”能织出意想不到的学习效果。

为什么生物课特别需要这个概念图？因为生物这门学科，知识点碎，概念多，从细胞到生态系统，层层嵌套。学生容易陷入死记硬背的泥潭，记得住名词，理不清关系。概念图恰恰是把这些关系“可视化”的工具。它不告诉你答案，它帮你搭建寻找答案的路径。

一、概念图是什么？为什么它有效？

概念图的发明者，是教育心理学家约瑟夫·诺瓦克。他在研究儿童如何理解科学概念时发现，孩子的大脑不是储物柜，而是网络。知识只有在连接中才有意义。概念图的基本结构很简单：核心概念放在顶端，下级概念层层展开，用连线标明关系，连线上写上简短的关系词。

比如，“生态系统”是一个核心概念。下一级，你可以拉出“生物成分”和“非生物成分”。再往下，“生物成分”可以分出“生产者”、“消费者”、“分解者”。每条线上可以标注“包括”、“分为”、“影响”。一张图下来，生态系统的结构一目了然。

它的有效性，根植于认知科学。我们的大脑处理信息，天生喜欢模式，喜欢故事，喜欢关联。概念图把抽象的逻辑关系，变成眼睛能看见的图形。这相当于给学生的思维提供了一个“脚手架”。他们顺着这个架子往上爬，不知不觉就把新旧知识整合到了一起。

在生物教学里，这种整合尤其关键。学生学“光合作用”，不能只记住公式。他得知道，叶绿体是场所，光能是动力，二氧化碳和水是原料，有机物和氧气是产物。这些元素之间的关系，用文字叙述很冗长，用概念图一画，瞬间清晰。

公式我们可以用 LaTeX 排版来表示光合作用的总反应：\[ 6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow[\text{叶绿体}]{\text{光能}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \]。但这公式为什么成立？背后的物质转换和能量流动，就需要概念图来演绎了。

二、从个人工具到合作引擎

最初，概念图是个人学习的工具。学生自己画，梳理自己的思路。但很快，老师们发现，把它搬到小组活动中，能迸发出更大的能量。这就是你资料里提到的“推动学生合作学习”。

想象一下初中生物课堂的一个场景。老师讲完“人体的血液循环系统”，布置一个任务：小组合作，画一张血液循环的概念图。核心概念是“血液循环”，小组四个人，可能一个人负责心脏结构，一个人负责动脉静脉，一个人负责血液成分，一个人负责循环路径。

这个过程会发生什么？学生必须交流。“肺动脉里流的是静脉血，这个点该连在哪里？”“毛细血管的功能是物质交换，应该和动脉静脉怎么区分？”争论，协商，修正。一张图不是拼出来的，是谈出来的。

合作画概念图，本质上是一种“思维的外化与碰撞”。每个人的理解都有盲区，但在小组里，盲区会被照亮。一个孩子可能牢牢记住心脏有四腔，但忘了血液流动的方向。另一个孩子可能清楚方向，却说不清瓣膜的作用。他们凑在一起，互相补充，互相质疑，最后呈现的图，是集体智慧的结晶。

更妙的是，这种合作不是机械的分工。它逼着每个成员去理解别人的部分，因为图要连成一个整体。你画的部分和我的部分要有逻辑衔接。于是，学习就从“各扫门前雪”，变成了“共同建构一座城堡”。这座城堡，就是他们对血液循环系统的整体认知。

三、生物课堂里的实践画卷

那么，在具体的初中生物章节里，概念图怎么用呢？我们来看几个例子。

案例一：学习“细胞的结构”。这是初中生物的起点，也是难点。细胞器那么多，功能容易混淆。老师可以先讲解，然后让学生以小组为单位，画动物细胞和植物细胞的概念图。比较两者异同。学生会在图上标注：细胞膜——控制物质进出；线粒体——动力车间；叶绿体——植物特有，光合作用场所；细胞壁——植物特有，支持保护。

通过连线比较，植物细胞特有的结构一下子就凸显出来，它们与功能的关联也得以强化。

案例二：梳理“生物的遗传与变异”。这一章概念密集：DNA、基因、染色体、性状、显性、隐性、遗传规律。关系错综复杂。单独记忆每个定义，痛苦且低效。

小组合作绘制概念图，可以从“遗传物质”这个核心开始，发散出“DNA是主要遗传物质”、“DNA上有基因”、“基因控制性状”、“染色体是DNA的载体”等一系列关联。在绘制“孟德尔遗传规律”时，他们可以用分支来表示豌豆实验中的亲代、子一代、子二代，以及性状分离比。把抽象定律可视化，理解深度就上去了。

案例三：整合“生物与环境”。这是个宏观主题，涵盖种群、群落、生态系统、食物链、物质循环、能量流动。概念图在这里能发挥巨大的整合功能。

小组可以绘制一个大型的概念图，中心是“生态系统”，周围辐射出非生物环境、生产者、消费者、分解者，再进一步展开食物链和食物网，能量流动的箭头（单向逐级递减）和物质循环的箭头（循环往复）。在合作绘制中，学生能真切感受到生态系统中各成分如何相互依存，构成一个整体。

这些实践的关键，在于老师角色的转变。老师不再是知识的唯一传授者，而是活动的设计者、讨论的引导者和思维的教练。当学生在画图时遇到冲突，老师不直接给答案，而是提问：“你们看看，这个关系在课本里是怎么描述的？”“这两个概念，谁包含谁，有没有例子？”引导他们回到文本，回到逻辑，自己找到连接的依据。

四、超越知识：思维能力的悄然生长

概念图教学的好处，远不止于记住知识点。它像一枚硬币，一面是知识网络，另一面是思维能力的淬炼。

第一，它培养归纳与演绎的能力。绘制概念图，是一个不断的归纳过程。学生要把散落的知识点，按照上下级、相关关系进行分类归纳，放入合适的节点。同时，当他们在连线上标注关系时，又在进行演绎：因为A，所以B；A包括B和C。这种逻辑训练，潜移默化。

第二，它提升系统化思考的能力。生物世界本身就是一个复杂系统。概念图强迫学生跳出零散知识点，去看部分与整体的关系，去看层次与结构。

当他能画出一张关于“人体神经系统”的概念图，从神经元、神经冲动的传导，一直延伸到反射弧、中枢神经系统、周围神经系统，最后联系到感觉和行为的调节，他就不是在学一堆名词，而是在脑子里搭建了一个关于“神经调节”的模型。这种系统观，是科学素养的核心。

第三，它孵化自主学习的能力。一旦掌握了概念图这个工具，学生就多了一种学习武器。预习新章节时，他可以尝试画一张初步的概念图，标出疑问。复习时，他可以不看书画一张完整的图，检测自己的掌握程度。知识不再是被动接收的货物，而是主动建构的网络。

这种能力，会迁移到其他学科，乃至他以后面对任何复杂信息时的处理方式。

合作学习的过程，还附赠了沟通能力、团队协作能力的提升。为了画好一张图，小组成员必须学会清晰表达自己的观点，倾听他人的意见，在分歧中寻找共识。这些软技能，在未来的社会里，可能比单纯的知识更重要。

五、一些值得琢磨的思考点

当然，任何方法都不是银弹。概念图教学在实践中，也会遇到一些值得琢磨的地方。

比如，画图会不会太耗时？确实，一开始学生不熟练，画一张图可能比做一套题花的时间还长。但时间花在哪里，收获就在哪里。画图的时间，是深度加工知识的时间，是思维沉浸的时间。从长远看，这种“慢”恰恰是为了以后的“快”，理解透了，记忆才牢，应用才活。

再比如，会不会束缚思维，变成一种新的框架？这取决于老师的引导。概念图不应该成为唯一的标准答案。老师要鼓励学生创造自己的连接方式，只要逻辑自洽。甚至可以展示不同小组画的不同风格的概念图，让大家看到对同一主题，可以有多种合理的可视化方式。这本身就是在培养思维的多样性和创造性。

还有，如何评价？概念图的评价，重点不在美观，而在逻辑关系的准确性和完整性。评价标准可以包括：核心概念是否突出？层次结构是否清晰？连接关系是否正确、丰富？有没有体现关键的知识联系？小组合作中，可以加入互评环节，让学生互相学习彼此的构图思路。

教育的目的，从来不是灌满一桶水，而是点燃一把火。概念图在初中生物课堂里的应用，在我看来，就是那根点火柴。它点燃的，是学生主动探索知识关联的兴趣，是透过现象构建逻辑模型的热情，是在合作中体验思维碰撞的乐趣。

当一张张概念图在小组讨论中诞生，那些关于细胞、关于遗传、关于生态的抽象概念，就不再是课本上冰冷的文字。它们变成了孩子手中可以拼接、可以玩转的思维积木。他们用这些积木，搭建起自己对生命世界的理解。

这个过程，知识是载体，思维是航船，而那个由圆圈和线条组成的简单图表，就是一张导航图。它不代替航行，但它指明方向，让你在知识的海洋里，走得更远，看得更深。

希望今天这个话题，能给屏幕前身为老师、家长或者只是关心学习方法的你，带来一点启发。毕竟，好的工具，能让我们和知识的关系，变得更亲密，更从容。

谢谢大家。