概念图与思维导图在生物教学中的区别

2012-09-21顾煜文朱玉芳

中国科技信息 2012年24期

关键词：细胞器概念图导图

顾煜文朱玉芳

苏州大学基础医学与生物科学学院，江苏苏州 215123

1 概念图与思维导图的区别

概念图与思维导图是不同的图示，因为它们不仅理论基础有差别，而且在组成要素上也有不同，甚至在对于使用者的培养能力方面也有不同的侧重。

1.1 理论基础的区别

概念图和思维导图共有的理论基础是意义学习和建构主义，但是两者其余的理论基础差异较大。概念图是一种表现概念之间关系的图，具有很强的逻辑性，裴新宁指出：概念图的基础是承认知识的本质是概念和命题。[1]概念图是通过概念与概念之间的连线即命题将知识可视化了，其将人脑中的对于概念之间的逻辑关系通过连线的形式表现出来，从而帮助使用者清晰地明确不同概念间的联系。

概念图是基于人脑的思维逻辑建构的图示，而思维导图则不同，思维导图很重要的一个理论基础是脑科学中的左右脑分工理论。人的左右大脑半球在功能分工上有着很大的区别，左脑主要负责逻辑思维，右脑主要负责形象思维。思维导图依据这一理论，通过文字与图像，逻辑与颜色等相结合的方式，充分调动了整个大脑的活动，使得学习者在使用思维导图学习的时候逻辑思维与形象思维相结合，使大脑潜能得到最充分的开发，极大挖掘学习者记忆、创造、想象等方面的能力。[2]

1.2 组成要素的区别

概念图与思维导图在组成要素上最大的区别在于：思维导图有图像与色彩，而概念图没有。美国心理学家E.Mayer指出“多媒体学习发生于学生使用两种或两种以上不同方式呈现的信息，如图像形式的动画和言语形式的解说，去建构知识。在某种环境下，文字材料能激发表象表征的形成，图像材料能激发语义表征的形成，这时，我们说多媒体学习发生了。”[3]根据Mayer对于多媒体学习的定义，我们可以将使用思维导图的学习也归入多媒体学习的范畴。陈铮指出，多媒体信息的呈现方式对学生在多媒体环境中学习科学知识的效果有显著的主效应，最良好的信息呈现方式为在时间和空间上接近的文本加动画。[3]思维导图的形式就恰好是这种文本加图像的形式，可见思维导图的信息呈现方式更有利于学生对于科学知识的学习。

1.3 制作过程的区别

概念图与思维导图的制作过程都需要小组合作，但是具体过程还是有很大的差别。学生在开始构建概念图之前，需要先确定将所有包括的概念，然后通过小组成员之间的讨论合作，理清概念之间的逻辑关系，构建出成形的概念图。思维导图的构建则不同，思维导图构建之前只需确定构建的范围，也就是小组讨论的范围，并且确定一个中心概念，然后小组成员由这一中心概念通过联想，互相启发达到整个小组思维的发散，再将这个发散的过程体现在图中即可。最后制成的概念图可以有一个中心概念也可以有多个中心概念甚至没有中心概念，而思维导图则必须有且只能有一个中心概念。

1.4 评价标准的区别

概念图表示的是概念之间的逻辑关系，是一种严谨的，有明确标准的图示，所以概念图的评价标准是一定的，是有明确的指标的，相同内容的概念图形式可以不同，但是逻辑顺序不能错。而思维导图不光可以表示节点之间的逻辑关系，还可以表示制作者的思维过程，每个学习者的大脑都是不同的，思维方式都是有差异的，所以思维导图的评价不能只注重逻辑的关系，有些节点之间只是一种联想的关系，没有逻辑的关系，这时就需要评价者对于每张思维导图都单独评价，评价制作者的思维过程是否合理。

1.5 培养能力的区别

由于概念图所表述的是概念之间的逻辑关系，即命题。这种逻辑关系是严谨的，所以概念图培养的是学生的逻辑思维能力，这种能力可以在理清概念之间的关系并将它们系统连接起来的过程中得到较好的锻炼。而思维导图是建立在左右脑分工理论的基础上的，在思维导图中除了概念之间的逻辑关系外还有图形、色彩等右脑的功能，所以思维导图在锻炼学生逻辑思维的同时还使得学生的形象思维得到了充分的发挥。所以概念图和思维导图在培养学生能力方面有着较大的差别，概念图培养的是学生左脑逻辑思维能力，思维导图在培养学生左脑逻辑思维的同时还兼顾了右脑的形象思维。

2 概念图与思维导图的辨析在生物教学中的应用

通过理论基础、组成要素、制作过程、评价标准以及对学生能力培养的分析，可见概念图和思维导图的确有着较大的区别，不可混为一谈，更不可以将两图混在一张图中进行教学。但是根据调查，许多教师并不是很清楚概念图与思维导图之间的区别，甚至不知思维导图为何物，而在具体应用概念图进行教学时，却又将某些思维导图中的重要因素融入到概念图中运用。某些学术论文中所列举的概念图和思维导图也不是很规范，不是缺少必须的要素，就是在某些方面将两图混淆了。

在教学中如何准确运用概念图或思维导图进行教学，可以从以下方面入手：

2.1 从教学内容方面选择种类

概念图表示的概念之间的逻辑关系较为清晰，所以适合用于较抽象、概念多且逻辑要求较高的教学内容。如必修1中《细胞的生命历程》这一章的教学，这一内容由于概念较多，且逻辑关系密切，涉及细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和死亡、细胞的癌变，与必修2将要学习遗传关系密切，十分重要。教师可以就这一内容画出一张内容详尽的概念图帮助学生理清细胞生命历程中各个时期的逻辑关系。

图1 细胞的生命历程概念图

通过这张概念图，学生能够直观的了解到细胞的生命历程包括细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和死亡；而细胞的正常增殖方式又可分为无丝分裂、有丝分裂和减数分裂，有丝分裂具有细胞周期分别是间期、前期、中期、后期、末期；细胞增殖失控就是由致癌因子引起的细胞癌变具有癌细胞的特征。如果用思维导图进行这一内容的教学则不能表现出细胞生命历程的顺序，而这一内容又是与今后的学习内容密切相关的，十分重要。所以这种概念多且需要严谨表达概念之间的逻辑关系和顺序的，用概念图进行教学的效果较好。

思维导图由于包括了图像且表示的是一种学习者的思维过程，适合用于能与图像联系的，知识点零散的，较少有从属关系的教学内容。如细胞内细胞器内容的教学，由于这节内容包含的细胞器较多，且细胞器之间没有从属关系，是有机联系的一个整体，适合用思维导图来教学。如图2以“细胞器”这一大概念为中心概念，向四周发散出线粒体、叶绿体等细胞器，表示这些都属于细胞器这一大概念同时细胞器之间又是平等的，由所有细胞器组成一个有机整体，这些细胞器共同完成了细胞内众多的化学反应。同时，由于细胞器这节内容还要求学生掌握各种细胞器的形态结构，可在思维导图中相应细胞器的旁边画上细胞器的简图，将文字描述的该细胞器的特征用图形表示出来。

图2 思维导图：细胞内的细胞器

而如果用概念图来表示这节的内容，如图3。细胞器的功能、结构特点等不方便都在一张概念图中表达出来，否则图中文字过多不利于学生的记忆，而不在图上表达则有许多内容遗漏，无法全面覆盖教学的内容，并且由于大部分概念之间是并列的关系，概念图要素之一的箭头无法加入，所以制作的概念图是不正确的。

可见，概念图和思维导图的应用应该是严格区分的，某些内容用概念图表述逻辑较为清晰，用思维导图则无法体现逻辑感，某些内容用思维导图表述能很好地体现整体，而用概念图则很难构图甚至无法构图。

图3 概念图：细胞内的细胞器（反例）

2.2 从制作过程明确组成要素

在教师运用概念图或思维导图进行教学时，许多教师两图运用的不准确主要就体现在组成概念图或思维导图的要素缺少或混用添加，如在概念图的制作过程中概念没有框起、概念之间缺少必要的逻辑连接词、在概念图的制作中加入色彩这一思维导图的要素，在思维导图的制作时，没有图案或加入箭头等。所以教师在使用概念图或思维导图时，应当先明确此图中需要用到哪些要素，这些要素是否是这种图示的，在制作完成之后也要确认没有遗漏或用错的要素。

2.3 从评价阶段严格区分两图

在评价概念图和思维导图时要严格区分。因为概念图表达的是概念之间的逻辑关系，这种关系的严谨的，是不能颠倒的，所以概念图的评价是有一个“标准答案”的。而思维导图用的是发散思维的方式构图的，想到什么就画到图中，它表达的是绘图者的整个的思维过程，是思维的前后顺序。教师在评价时，对于概念图关注的应该是概念之间的逻辑关系有无颠倒、错误，对于思维导图，由于每个人的思维过程都是不一样的，是独一无二的，所以不能用同一的标准评价思维导图，而应该顺着绘图者的思路进行思考，判断其思维的合理性。