概念图教学功能初探

张东升

【摘 要】通过教学实践，结合查阅文献资料，提出概念图的5大教学功能：教学设计的有效工具、充当“先行组织者”、 有效学习的策略、教与学的评价工具、诊断学生的前概念。

【关键词】概念图；教学功能

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2016）21-0042-02

一、概念图之界定

概念图是由美国康乃尔大学学者Novak等人，根据Ausubel的认知学习理论，研究出的一套促进思考、帮助理解学习材料的方法。奥苏贝尔认为，人的学习应该是意义学习，影响学习的最主要因素是学习者已掌握的知识，当学习者有意义学习的意向，并把所要学的新知识同原有的知识联系起来时，意义学习便发生了。奥苏贝尔同时对概念的形成和同化进行了区分，认为意义学习的心理机制是同化，除了学龄前儿童，学生的学习都是通过概念同化习得新概念的。概念的上位关系、下位关系和组合关系的层级排列最终形成了学生的认知结构。

奥苏贝尔的理论受到了社会的广泛关注。但是，如何知道学生已经掌握了哪些知识？Novak教授根据意义学习和概念同化理论开发了概念图这样一种新工具，并首先在研究儿童能够理解诸如能量、细胞和进化等抽象概念的过程中进行了应用。很快他们发现，该工具同样可以用于教学设计和帮助学生进行有意义地学习，由此导致了对概念图更深入的研究。

概念图又叫概念构图或概念地图。前者注重概念图制作的具体过程，后者注重概念图制作的最后结果。现在一般把概念构图和概念地图统称为概念图而不加以严格的区别。本文中概念图一般指前者。

概念、命题、交叉连接和层级结构是概念图的4个图表特征。概念是感知到的事物的规则属性，通常用专有名词或符号进行标记；命题是对事物现象、结构和规则的陈述，在概念图中，命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系；交叉连接表示不同知识领域概念之间的相互关系；层级结构是概念的展现方式，一般情况下，是一般、最概括的概念置于概念图的最上层，从属的概念安排在下面。某一领域的知识还可以考虑通过超级链接提供相关的文献资料和背景知识。因此，概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。

概念图的图表结构包括节点（又称结点）、连线和连接词3个部分。节点就是置于圆圈或方框中的概念。连线表示两个概念之间的意义联系，连接可以没有方向，也可以单向或双向。位于上层的概念通常可以引出好几个知识分支，不同知识领域或分支间概念的连线就是交叉连接（又称横向联系），交叉连接常常形成方向性意义，也是产生创造性思维的关键之处。连接词是置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词，如“是”“包括”“表示”等。

二、概念图之教学功能

1. 教学设计的有效工具

概念图是用来组织和表征知识的工具。教师利用概念图将教学内容图式化的过程，就是对教学内容有效组织的过程，就是简单地教学设计的过程。因此，在具体的教学过程中，教师更便于有组织地、有序地、有效地教学，改变学生的认知方式，提高学生的认知能力，帮助学习者进行有意义学习。Novak在1985年、1991年及1998年多项研究中证明，概念图用于教学设计和课堂教与学的策略，取得了较好的效果。国内研究者也发现，概念图作为一种教的策略，切实地提高教师的教学效果，特别是在科学学科教学中。

2. 充当“先行组织者”

“先行组织者”是奥苏贝尔在有意义言语学习理论中提出的一个概念，它指的是教学新知识前呈现给学生的引导性材料。其主要作用在已有的旧知识和将要学习的新知识之间架起桥梁，促进新知识的理解和旧知识的保持。这类引导性材料与当前所学新内容（新概念、新命题、新知识）之间在包容性、概括性和抽象性等方面应符合认知同化理论要求，即便于建立新、旧知识之间的联系，为学生在学习新知识时提供观念上的固着点，从而能对新学习内容起固定、吸收作用。

建构主义学习理论认为，只有学生将新知识同化到已有概念框架中，有意义学习才会发生，教学就是要采取有效的方法促进学生有意义学习的发生。先行组织者策略就是一个促使学生进行有意义学习的好方法。

实践表明，在物理教学中，概念图可以充当先行组织者。如讲授天体运动时，教师可精心设计牛顿运动定律及其在圆周运动中应用的概念图，在导学案中呈现给学生。通过小组合作、自主探究，学生能够将牛顿运动定律和圆周运动的知识自然地迁移到天体运动中，初步掌握求解天体运动问题的基本思路和方法。

3. 有效学习的策略

概念图是一种较为高级的学习策略，它有利于新旧知识的整合，促进学生进行有意义学习：对某一概念的新例做出概括，并能辨别出该概念的反例；通过意义连接，能找到某一概念的上位概念、下位概念及组合关系的概念；找出某概念与其他概念间的各种对应关系（意义连接）；解决与某概念相关的实际问题。实践表明，学习中使用概念图的学生，知识的记忆保持超过不用概念图学习的学生。用画概念图和看概念图学习的学生，其知识面也比一般学生宽，解决问题的能力更强，并且在以后的学习中更加善于动脑。

（1）概念图可以提高学生的元认知水平。学习过程中，学生通过在预习自学、新授学习和复习巩固等不同的阶段所构建的概念图，思考自己认知上的变化，进行自我评价，提高自己的学习能力、思维能力、自我反思能力及创新能力。

（2）概念图可以促进合作学习、自主探究。在小组合作学习中，各个成员利用概念图对问题进行讨论、分析，发表自己不同的见解，通过协商共同构建概念图，不但使自己的认识得到了扩展、深化与完善，而且提高了团队精神、合作意识。

（3）概念图更是一种高效复习知识的手段。在复习中，学生通过构建概念图，将所学知识网络化、系统化，进一步搞清知识的来龙去脉，促进对知识的深入理解、记忆和巩固，激发学习的主动性、创造性，感受成功学习的快乐。

4. 教与学的评价工具

（1）概念图是形成性评价的有效工具。通过观察学生概念图的构建过程，把握学生内心思维活动情况，教师可即时诊断学情和指导学生的学习，进一步完善教学设计，改进教学进程，达到教和学的最优性。

（2）概念图是总结性评价的有效工具。传统的评价方法只能考查学习者的离散知识，而概念图却可以检测出学习者的知识结构及对知识间相互关系的理解。由此可以弥补旧有评价模式的不足。

5. 诊断学生的前概念

Novak的研究小组发现，通过概念图可以诊断学生的前概念。学生画的概念图表达了他们对概念正确的或错误的理解。教师由学生构建的概念图中概念间的连接是否正确、概念层级的安排等是否适当来诊断学生的知识结构及其相异构想。同时，在教师的引导下，概念图可以引发学生认知冲突，揭示新知识与学生原有认知结构中相异构想的矛盾，为概念转变提供有利条件。此外，学生可以透过概念构图的过程审视自己的概念框架，进行修正、重组、同化、适应，并有效地提升分类、统整新知识的能力，进行有意义地学习。

概念图作为一种教与学的策略，盛行于国外，国内的研究还没有成为热点；概念图作为一种表征、检查、修正、完善知识的认知工具，作为教与学有效评价的工具，对教与学有着尤为重要的作用和意义。

参考文献：

[1] 朱学庆.概念图的知识及其研究综述[J].上海教育科研，2002，（10）.

[2] 徐洪林.生物学中引入概念图策略的研究[D].北京：北京师范大学，2001.

[3] 徐洪林，刘恩山.生物学教学中引入概念图策略的实验研究[J].生物学通报，2003，38（3）：38-40.

[4] 斯克良.物理教学中运用概念图导学的思考[J].新课程研究（下旬），2007，（7）.

（编辑：易继斌）