概念图作为教和学的工具用于课堂教学可以帮助教师书写教学设计、实施教学评价、分析学生的认知结构、引导学生主动学习;学生通过绘制概念图可把复杂、零散、难以构成知识网络的生物学概念以图形形式简明地呈现,进而在新概念与旧概念间搭建一座桥梁,便于理清概念间的关系,促进认知结构的形成。本研究将贵阳市第九中学的高一(2)班和高一(3)班分别作为实验班和对照班,前者施行概念图教学,后者施行常规教学。以奥苏贝尔的有意义学习、建构主义学习理论和《普通高中生物课程标准(2017版)》作为指导思想,通过详尽地分析人教版必修一《分子与细胞》中有关概念图及结构与功能观的内容和高考试题中的概念图题型及结构与功能观题型,发现概念图和结构与功能观在高中生物学教材和高考试题中都占有一定的比例,却没能得到许多一线教师和教育工作者得重视,为此次实践研究提供了广阔的空间。通过对学生实施前、后测问卷调查,前测结果表明:(1)实践教学前83.72%学生不清楚什么是概念图;(2)超97.67%的学生乐意接受新的学习方法和喜欢含有概念图的题型;(3)79.07%的学生考试时会因为不能正确理解概念而出错。后测结果表明:(1)学期教学结束后,98.78%的学生明确知道什么是概念图;(2)95.35%的学生在考试中出错的原因不是因为不能正确理解概念;(3)100.00%的学生认为自己生物成绩的进步与实施概念图教学相关。通过二概念相关系数法,结果表明:实验班学生能够形成完整的认知结构,对照班学生不能形成完整的认知结构;说明实施概念图教学可以促进学生认知结构的形成。通过成绩分析等方法,结果表明:实验班和对照班的前测成绩分别为:71.36和69.45,P值为:0.472,其P值大于0.05,表明两班学生9月份的入学考试成绩差距不大,因此可选两班作为研究对象。三次后测平均成绩分别为:72.73和71.68、74.63和71.41、73.58和67.29,P值分别为:0.753、0.014、0.025,其中第一次后测的P值大于0.05,说明此次测试两班学生的成绩相差不大,第二、三次后测的P均小于0.05,说明后两次测试两班学生的成绩存在显著差异。表明学生生物考试成绩的进步与实施概念图教学密切相关。实验班与对照班的两次结构与功能观水平测试成绩分别为:71.52和69.47、77.48和72.37,P值分别为:0.775和0.022,其P值均小于0.05,说明两班学生的结构与功能观水平测试成绩存在较大的差异,其中第一次测试两班平均分相差2.05分,第二次测试平均分相差5.11分。说明实施概念图教学可以有效地培养学生的结构与功能观综上所述,实施概念图教学可完善学生的认知结构、帮助学生形成良好的结构与功能观和进行有意义学习;利于教师开展教学活动。