概念图是将概念以整合、阶层方式表现其相互关系的工具
一般概念图将各概念术语以点来表示，用带箭头线条连接各点，连线上的标签表示一对概念之间的关系
概念图能提供概念理解的实质记录，因而为进行与评价有意义的学习提供了有效的途径
根据概念图，教师不仅可以了解学习者意义分享是否发生以及发生程度，还可以了解学习者尚未达到的学习成效
我国目前将概念图有效运用于科学教育的方式主要有三种
第一，用于教学设计，分析学情、教学内容以及教学策略等
以概念图进行教学设计的一种做法是以概念图梳理教学主题包含的教学内容及各内容之间的学科逻辑关系，尤其可用于单元备课，以形成单元的知识框架，从而使教学能从整体知识结构出发而非孤立地教授某个知识点
另外，可用概念框架图将一些具有上、下位关系的概念教学进程表达出来，以显示教学过程中重要概念的形成过程
上、下位之间的概念都以陈述句直接描述对学生学习结果的具体要求，而不是只列出概念的名词术语
①概念框架图有利于教师明确一节课、一个单元的概念教学目标，并避免将概念彼此的教给学生，从而使一节课、一个单元的概念形成有逻辑结构的体系
第二，用于教学及评价，概念图能够真实地反映学习者的知识结构和学习效果
作为评价工具的概念图一般由三个部分组成：要求学生表达他们某一领域知识结构的任务，学生的反应方式，将学生所绘的概念图进行准确、稳定的评价的计分体系（Ruiz Primo & Shavelson，1996）
概念图能检测学生的知识结构以及对知识之间相互关系的理解程度，这是传统的评价方式难以做到的
将概念图作为教学手段，让学生在学习的过程中创造、修改、分析、确定并评价概念图（见图5），可有效地促进学生协作知识建构，达成对所学内容的深度理解
②第三，用于教师教研和培训，可促进教师进行反思
利用概念图展示概念的理解过程、解题时的思路、试验进行的步骤等，让内隐的思维可视化，教师可以意识到自己与他人的思维过程，通过与自身的对比思考，引起反思的意识
例如，在教研活动或教师培训中请教师以概念图的形式展示自己对功和能的理解，并自评然后相互评价：这个概念图思路清晰吗？学生能回答概念图中提出的问题吗？概念图中的分支有不合适的吗？有需要进一步完善的地方以及如何完善？通过反思，教师不仅更清晰地梳理教学内容之间的关系，还可以反思如何优化和改善教学方法和策略，从而提高教学能力和水平
概念图可以徒手绘制，也可应用一些软件
教师采用的制作概念图的软件或工具有思维导图、思维地图、观念地图、概念卡通等
同时，国外的Cmaptools、MindManager、Inspiration、MindMapper、Kidspiration等制作概念图的软件被陆续介绍到中国，为研究者和教师所使用
①何彬，刘恩山：《概念图和概念框架图在单元备课中的应用——以高中“遗传规律”教学单元为例》，《生物学通报》2014年第10期
②胡丽萍、谢幼如、李亮：《概念图在协作知识建构评价中的应用研究》，《现代教育技术》，2009年第S1期
作者：林静来源：节选自《科普教育蓝皮书：中国科学教育发展报告（2015）》（主编：罗晖 王康友；社会科学文献出版社）分报告《中小学科学教育发展现状》