“概念图”教学法在“森林经理学”课程教学中的应用——以北京林业大学为例

向 玮 黄泽园2 李俊杰

(1.北京林业大学林学院，北京 100083； 2.北京邮电大学叶培大创新创业学院，北京 100876)

森林经理学是林学的主干学科，它研究的是森林资源的区划、调查、分析、评价、决策及信息管理等相关的理论和技术，目的是实现森林的可持续经营[1]。森林经理学作为我国林学专业最早成立的两个学科之一，它完整、系统地阐述如何组织森林经营管理以完成林业所承担的社会任务[2-4]。基于此，“森林经理学”成为目前高等农林院校教学计划中一门规模大、学生人数多、专业程度深的林学基础课程[4]。

长期以来，北京林业大学针对大三年级“梁希”实验班[5](林学与森保专业方向)、大二年级“梁希”实验班(农林经济管理专业方向)及大三年级的林学专业(以下简称“梁希”林学、“梁希”林经和林学专业)，开设了“森林经理学”课程，均为拥有48个学时的专业必修课程。学习此课程的学生都已经完成“测树学”“森林培育学”“森林生态学”等相关课程的学习，具备了一定的专业基础。

一、“森林经理学”课程教学存在的问题

(一)教学方法单一，教师难以及时掌握学生的学习动态

近年来，北京林业大学针对理论教学改革进行了大量的探索和实践[2-4]。然而，受课时少、教学内容多的影响，目前教师在“森林经理学”课程教学中仍采取了“填鸭式”的教学方式，缺少启发式、引导式的教学方法。虽然传统的教学方式在传授理论知识方面具有一定的优势，但由于课程理论知识过于抽象，且在教材中大都是以线性方式排列，导致学生无法将前后所学的课程知识建立起联系，因而也无法构建完成的知识框架。同时，传统教学方式导致教师不易对学生掌握知识的情况做出及时准确的判断，学生对知识的吸收和理解的效果也难以在短期内体现，从而使教学效果大打折扣[6]。

(二)学生学习的主动性较低，缺乏构建完整知识体系的能力

笔者在授课过程中发现，不论是“梁希”实验班的学生，还是林学专业的学生，虽然他们通过部分基础课程和专业课程的学习，具备了一定的专业知识和对实际问题的分析能力，但仍然欠缺对专业知识的深度挖掘和系统性的理解。具体表现在：学生只掌握了一些模糊的基本概念，缺乏专业技能[4]，不具备将理论知识与实际相结合的能力，只是机械模仿和被动接受理论知识，缺乏主动学习的积极性。因此，在完成课程学习后，学生只掌握了碎片化、孤立的知识点，没有构建起对森林资源的经营、管理、调查、评价、统计分析等综合性的知识体系，不具备独立解决林业生产实际问题的能力。

二、“概念图”教学法的内涵及特点

(一)“概念图”教学法的内涵

概念图是康奈尔大学的诺瓦克[7]博士基于奥苏贝尔[8]的人类学习认知理论——有意义学习理论提出的一个了解学生认知结构的评价工具，随后它被当作一种教学技术而被应用。有意义学习理论认为人的学习应该是理解性的学习，其心理机制是同化，如学生(除学龄前儿童外)的学习都是通过新概念同化旧概念，从而形成有意义的、能保持的知识。概念图是由多个节点组成的网状结构，其中节点表示的是概念，连线表示的是概念之间的关系，概念图能够可视化地表达出学习者对某一主题或相关知识结构的理解[9]。概念图的表达方式见图1[10]。

图1 概念图的表达方式

概念图不仅能让教师掌握和评价学生的认知结构，而且能够帮助学生对所学过的知识点进行回顾，形成系统性、层次清晰、便于理解记忆的知识结构[9]，从而开展有意义的学习[11]。

(二)“概念图”教学法的特点

目前，以学生为中心、注重学生个性潜能发展的“概念图”教学法在高等教育教学中发展迅速[12-14]。“概念图”教学法的理论基础是建构主义和行为主义的结合，即学生的认知过程既遵循“刺激-反应”说，又符合“建构”特征[15]。教学活动以学生的探究为主，课内与课外相结合，独立学习与小组学习相结合。教师应为学生的主动学习搭建平台，教学方法和策略以传统的讲授为基本框架，同时将网络技术和多媒体技术融入传统教学中，体现教学方法与手段的多维性[15]。此外，概念图作为一种认知工具，是知识的图形化的表达，既形象又直观，可用来图解各知识点之间是如何相互联系的。概念图应先展示中心思想，然后图解各知识点之间的关系，它可以反映出人们对某一主题知识结构的认识，因而它能有效支持教学。

“概念图”教学法有利于建立新知识点与旧知识点之间的联系，从而避免生硬机械的学习。在实际教学中，教师引导学生针对某一章节的知识点制作概念图，促进学生主动地实现探究性学习；在课程总结中，教师引导学生再次构建知识点概念图，通过此图，教师可以清晰掌握学生的学习进程，并针对存在的问题进行有针对性的、更高效的讲解。学生通过概念图既可以进行复习，又可以检验学习效果，这是一种典型的具备“构建主义”特征的学习方法。

三、“概念图”教学法在“森林经理学”课程教学中的组织实施

(一)教师引导学生针对课程核心章节编制概念图，增强学生的主体地位

由于概念图是精炼知识的载体，具有着清晰的层次结构，这种结构与知识在人脑中的储存形式类似。因此，笔者针对课程中的核心章节，引导学生编制课程知识的概念图，使学生在编制过程中能够加深理解关键性的知识概念，并将这些知识概念关联在一起，从个体、独立的知识概念形成有规律性的知识体系。在编制过程中，学生充当的是教学活动的主导者，能够充分体现学生的主体地位，从而激发学生的学习兴趣。

同时，概念图是对课堂特定主题知识结构视觉化的外延。将知识结构以视觉化的方式呈现，可以促进学生对教学核心章节内容产生直观的形象认知，加深对知识的理解深度，从而提升课堂教学效果。

(二)教师指导学生自主完成概念图的构建，培养学生独立思考的能力

构建概念图的过程也是对学生课程知识掌握程度的检测过程，也是锻炼学生分析归纳能力的过程。概念图具有开放性，相对于某一教学主题的概念图不是唯一的，也没有固定的“标准答案”。正因如此，学生通过自主完成概念图的建构后，会获得较高的成就感。

以教学的核心章节法正林为例，在概念图构建过程中，教师首先应为学生图解各种知识点是如何相互联系的，帮助学生通过空间等级层次或时间先后顺序的维度，创建概念图的思维模式，促使其在学习过程中能对知识结构进行不断的调整。其次，学生在制作概念图时，教师应引导学生主动明确核心章节的知识范围，并熟悉相关知识的具体内容，在头脑中将相关概念重新进行组合、连接，思考新概念和旧概念间的意义关系，逐步地把新概念纳入到原有的认知结构，开展有意义的学习。同时，还要在头脑中对各知识点进行交叉连接，尝试发现不同知识点之间的连接意义，培养学生的创造性思维。学生针对“森林经理学”课程教学中的核心章节——法正林理论构建的概念图见图2。

图2 学生针对“森林经理学”课程的核心章节——法正林理论构建的概念图

(三)教师要求学生小组通过协作进一步完善概念图，培养学生的探究能力

图2仅仅是一个扁平化、缺乏知识点相关性的树形图，这是学生在针对新的学习主题创建概念图时常出现的普遍情况。扁平化的树型概念图体现出学生现有的认知结构，说明学生缺乏对知识点之间有效联系的理解，因此在学生脑海中还未建立起完整的知识结构。

此时，教师应让学生分组对该章节的概念图再次进行编制，通过同伴学习法引导各小组学生进行头脑风暴，并运用现代信息技术演示如何运用概念图去对发散思维进行整理，从而紧密围绕法正林这个关键问题进行概念图的再次构建。学生在对概念图进行分组讨论时，各小组的学生要汇总、记录小组的观点，从中发现各小组的共同点，从而找到解决问题的最佳方法，对概念图进行再次完善。通过分组协作，进一步提高了学生自主探究的学习能力。经过学生小组讨论后形成的新的法正林理论的概念图见图3。

图3 经过学生小组讨论后形成的新的法正林理论概念图

小组协作构建的概念图的质量提升很明显，再次构建后的概念图所包含的知识点更加丰富。但是，此时的概念图多是线性化的知识，知识点之间仍然缺乏关联性。

(四)教师指导学生对各自构建的概念图进行对比分析，帮助学生构建完整的知识体系

学生学习概念图要经历了解-熟悉-受益的过程。经过教师对概念图的讲解，学生虽然掌握了概念图的基本构建方法，但对知识的理解程度并不深。所以在实际教学中，学生在初次利用概念图进行学习时感觉学习效果一般。但是，在教师的引导下，经过一段时间的应用与感悟后，学生对概念图的领悟不断加深，应用概念图的技巧越来越熟练，特别是通过对比不同教学进程中形成的概念图，学生的学习收获不断增加，最终内化形成完整的知识体系。

对比分析概念图的目的是让学生充分发挥学习的自主性和独立性，通过对比分析找出自己编制的概念图与同伴编制的概念图中遗漏的知识点。最后，在教师的引导下，在分组讨论形成的概念图的基础上，建立完整的、有关联性的知识体系。对比分析后学生重新绘制的法正林理论相关知识概念图见图4。

图4 经过对比分析后学生重新绘制的法正林理论概念图

该概念图不仅知识点涵盖更为广阔，而且知识点间的关联性明显增强。尽管学生对部分知识的理解程度还需要进一步深入，但对比早期的概念图已经有了明显的质的飞跃。

四、“概念图”教学法应用于“森林经理学”课程教学取得的成效

(一)激发了学生的学习兴趣，完善了知识结构

“概念图”教学法是帮助学生进行理解性学习、构建完善知识结构的有效方法。将“概念图”教学法应用到“森林经理学”课程教学中，就是要尝试改变学生死记硬背的学习状态，激发他们的学习兴趣，鼓励他们开展探索性学习。

通过调查得知，“概念图”教学法能够引导不同年级、不同专业的学生开展探究性学习和思考。尽管起初有部分学生内心是拒绝的，但是通过教师的引导，学生发现在不断思考、构建知识体系的过程中能够源源不断地获得成就感，激发了学生学习本课程的兴趣。而且，从调查结果还可以看出，引入概念图教学后，学生普遍认为增长了知识，开阔了专业视野，尤为重要的是专业基本技能和创新能力得到显著提升，学习此课程的学生对课程教学法的总体满意度从平均88%上升到了94%。其中，林学专业上升了9%，其次是“梁希”林学上升了8%，“梁希”林经上升了7%。

(二)改进了课程教学设计，提升了教学效率

笔者在教学实践中发现，“概念图”教学法不仅能提升学生的学习效率，查漏补缺，帮助学生构建完善的知识体系，同时还可以帮助教师改进教学设计。通过“概念图”教学法，教师能够及时掌握学生的学习状况，并根据学生的学习情况及时调整“森林经理学”课程教学的进程，着力培养学生开展理解性学习和系统性学习的能力。通过对比分析期末考试成绩，笔者发现在使用相同题库的前提下，引入“概念图”教学法的教学班该课程考试成绩的优秀率比上一年未使用“概念图”教学法的班级平均提高了20%，部分重点章节得分提高了50%。

“概念图”教学法把传统教学的“一言堂”变为学生主动学习的场所，让学生在不断尝试编制概念图的过程中激发学习的积极性，从而使其能够主动参与教学活动，不断完善知识结构。同时，“概念图”教学法能让教师及时掌握学生的学习情况，并科学安排课程教学进度，丰富了“森林经理学”课程的教学方法，提升了教学效率。

资助项目：北京林业大学2018年度教育教学研究项目——“概念图”教学法在“森林经理学”课程教学中的应用，项目编号BJFU2018JY011。