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1、概念图与思维导图 让你的思维跃然 纸 上 近期学习报告王娟2005 4 18 1 目录 概念图的定义和产生背景概念图的理论基础和研究现状概念图的应用领域思维导图的定义和产生背景概念图与思维导图的辨析我的观点 2 3 何谓概念图 概念图又可称为概念构图 conceptmapping 或概念地图 conceptmaps 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于严格的区别 概念图是用来组织和表征知识的工具 它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中 然后用连线将相关的概念和命题连接 连线上标明两个概念之间的意义关系 4 概念图的四
2、个图表特征 概念 concepts 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 propositions 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 cross links 表示不同知识领域概念之间的相互关系 层级结构 hierarchicalframeworks 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 某一领城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 示例 5 示例 关于概念图的概念图 6
3、7 从图中还可以看出 概念图的图表结构包括节点 又称结点 连线和连接词三个部分 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 8 概念图的产生背景 20世纪60年代 科学教育中争论的一个问题是儿童究竟多大程度上从那些诸如物质和能量等抽象的科学概念的教学中获益 在当时的科学教育和发展心理学中 最具有影响的是皮亚杰的
4、理论 特别是他的儿童认知运演阶段理论 皮亚杰首创了访谈法 他对儿童访谈的结果用来解释他的儿童认知发展阶段理论 该理论假定 儿童在具有形式运演阶段思维以前 11岁或稍微迟一些 是不能从那些诸如物质和能量的性质等具体概念的教学中获益的 而对这一点 美国康奈儿大学诺瓦克 JosephD Novak 教授表示了极大的怀疑 1965年 由诺瓦克领导的小组针对自己提出的问题开始了大量的实践研究 概念图就是Novak在研究儿童科学概念改变历程时所提出的 由于对儿童访谈时收集到的资料十分庞杂而难以整理 于是发展出概念构图的技术 一方面可以记录儿童的知识现状 另一方面也可以看出其变化的情形 9 概念图的理论基础
5、 一 奥苏贝尔 D Ausubel 的有意义学习理论奥苏贝尔认为 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心向 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 奥苏贝尔甚至在其最有影响的著作 教育心理学 一种认知观 1968年再版 的扉页上写道 如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话 我会说 影响学习的最重要的因素是学生已知的内容 弄清了这一点后 才能进行相应的教学 10 概念图的理论基础 二 关于记忆系统的研究现代心理学和神经生理学研究表明 人类记忆不是一个有待填充的 容器 而是一个由相互关联的记忆系统构成的复杂装置 人
6、的记忆系统由3个存储器组成 感觉登录器 短时记忆 或工作记忆 和长时记忆 当接收新知识时 若要形成大的知识体 必须在工作记忆和长时记忆之间进行有序的反复 概念地图之所以能强有力地促进有意义学习 乃是因为它可以作为一种模板 去帮助组织知识并使之结构化 哪怕是支离破碎的知识 有了这种模板 就可以用较小的彼此相关的概念及命题框架单元把这些知识组成结构 11 概念地图的理论基础 三 关于知识的本质研究认知心理学认为 知识的本质在于概念和命题之间的内在联系 概念是用以组织知识的基本单位 是建构人类知识的细胞或基本要素 在知识的系统中 概念是构成和联结知识的 节点 命题是在两个或两个以上的概念的基础上形成
7、的 它表示的是概念之间的关系 当代认知心理学通常将知识划分为两大类 陈述性知识与程序性知识 诺瓦克 JosephD Novak 认为 有关知识的这种分类并不利于对认知发展的清晰理解 反而使人在这一问题上模糊不清 造成学生知与行的脱节 学生在学习中遇到的一个主要困难 就是当他们掌握程序性知识时 并没有用概念和命题框架去指导自己的行动 概念和命题的数目是相对有限的 而它们构成的知识是无限的 正是概念与命题的框架赋予了学习过程 包括实验过程 以意义 概念地图作为一种元认知工具 超越了有关陈述性知识与程序性知识的分类 努力将传统教学所导致的机械学习转变为有意义的学习建构 12 概念图的研究现状 概念图
8、在国内的研究不多见 从掌握的资料来看 港台地区发展较快 例如台湾 从1997年开始计算 以概念图作为关键词的博 硕士论文多达36篇 在内地 如果对概念图的研究发展可以概括为介绍 引进 应用和研究的话 那么现时还处于介绍 引进阶段 国外从20世纪60年代提出概念图到现在 相关的研究已经比较丰富和成熟 如美国的 科学教育研究 杂志 JournalofResearchinScienceTeaching 在1990年第四季度专门出版了一期 概念图面面观 Perspectivesonconceptmapping 在西方国家 概念图是中小学教学中很常用的一个方法 有着很好的教学效果 随着建构主义理论的发展
9、和网络学习的普及 概念图的时代特征更为明显 推广概念图已成为许多国家的教育改革策略之一 13 概念图的研究现状 国外对概念图的研究发展可以概括为以下几个特征 1 功能上的扩展 从评价工具到教学技能 教学策略概念图最初的目的是为了测定学习者已有的知识 所以它是一种评价的工具 后来 人们发现作为工具的概念图 在教学上的意义远不止是评价原有知识和错误概念 它同时也是学习的工具 创造的工具 合作的工具 超媒体设计的工具 课程和教学设计的工具 概念图蕴涵着如此丰富的教学功能 使很多研究者渐渐脱离了概念图狭隘的工具观 而把概念图作为一种教学的技能和策略 研究发现 教学者和学习者如果掌握了制作概念图的技能
10、就可以大大提高教和学的水平 概念图同时也是一种学习的策略和元认知策略 能帮助学生进行有意义学习 提高反省认知 最终使学生学会学习 值得一提的是 在建构主义学习理论视野下 概念图还是学生建构知识不错的脚手架 scaffold 14 概念图的研究现状 2 范围上的扩展 从中观概念图到微观概念图 宏观概念图概念图的制作总是要选取一段包含诸多概念的知识内容 为便于教学 所选的知识点包含的概念数目一般不是很大 我们把这样的概念图称为中观概念图 但随着概念图功能的扩展 如在课程设计中 一个概念图所包含的概念数可以上百个 甚至更多 我们把这样的概念图称为宏观概念图 macroconceptmaps 在宏观概
11、念图中 选取某个概念再次利用概念图进行更详细的表征和说明 这样的概念图我们称之为微观概念图 microconceptmaps 随着电脑技术的发展 不但使概念图的制作变得极为方便 而且还可以方便的为概念和命题提供超级链接 所以在电脑网络上 微观概念图一般存在于超级链接的文本中 当然 超级链接可能更多的时候并不是以概念图的形式出现 而是以超媒体 hypermedia 的形式为概念进行更多说明 15 概念图的研究现状 3 领域上的扩展 从科学学科到其他学科 社会应用诺瓦克教授领导的研究小组 最初把概念图应用于研究儿童科学知识的掌握 因为 科学知识相对具有抽象的概念内涵 丰富的逻辑层次和严谨的科学命题
12、 但很快 概念图的研究范围便超出了科学的范围而扩展到各个学科 甚至被社会上的方方面面所研究利用 如新产品的设计 市场的开发 管理问题的解决等等 只要一个复杂的问题需要被明确的表达或解决 概念图是一个很好的方法 16 概念图的研究现状 4 技术上的扩展 从手工制作到电脑软件 网络技术概念图可以手工制作 现在还可以利用电脑软件进行编制 利用电脑软件制作概念图有许多优点 如修改方便 界面漂亮 可以直接打印 可以网上学习交流等 鉴于概念图的巨大应用前景 市场上可以编制概念图的软件多达十几种 如 amp2 0 Inspiration ActivityMap Cmaptools AxonIdea等 网络的
13、发展使世界变成村落 使学习资源变得极为丰富 如何在浩渺的信息世界中有效的学习 知识高度浓缩和结构化的概念图也许能为网络教育提供参考的模式 如概念图导航模式 在许多国家 利用互联网的技术优势 可以在网上实行概念图的师生交互学习和同伴合作学习 一般由网络管理者 教师 提供知识内容和有关背景知识 要求各个网络终端 学生 制作概念图并递交 制作过程中可以通过BBS进行网上讨论和即时评论 以此促进学习者学会学习 17 概念图的应用领域 在教育领域的应用在商业和政府部门的应用 18 概念图在教育领域的应用 作为一种评价工具在教育领域 概念图最初是用来评价学习者已经知道什么 传统的评价方法只能考查学习者的离
14、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 如国际教学界正在研究讨论一种新的 制作概念图 试题 希望以此来弥补旧的评价模式的不足 作为一种教与学的工具进一步的研究发现 概念图不仅是评价的工具 也是课程和教学设计的工具 超媒体设计的工具 合作的工具 创造的工具 知识建构的工具 如在课程设计中 康奈尔大学的Ednondson认为 概念图在将内容图式化过程中 是一种有效的工具 它能使各学科的内容进行很好的衔接 19 概念图在教育领域的应用 概念图作为一种教与学的技能概念图作为一种教的技能 已经被许多的教师掌握和应用 并取得了很好的效果 同样 概念图也能以适当的方式传授给几乎
15、所有的学生 成为学生学习的技能 概念图作为一种教与学的策略概念图作为一种教的策略 国内外的研究者都发现 概念图能有效地改变学生的认知方式 大面积提高学生的学习成绩 切实地提高教师的教学效果 特别是在科学学科教学中 如生物教学中 效果十分显著 概念图作为一种学习的策略 能促进学生的意义学习 合作学习和创造性学习 最终使学生学会学习 对学生来说 概念图能促使他们整合新旧知识 建构知识网络 浓缩知识结构 从而使学生从整体上把握知识 概念图还可以作为一种元认知策略 提高学生的自学能力 思维能力和自我反思能力 20 概念图在企业和政府部门的应用 在这些部门概念图用来教育或者培训员工 另外 概念构图也作为
16、知识获取的工具 提取专家的知识 而这些知识是某个组织希望保存或者与别人分享的 另外 概念图也用在支持小组的学习中 譬如头脑风暴 概念图的精确 视觉化表征能够简化理解并促进讨论 通过制作和完善一个小组共同协商的概念图 能够促进小组成员对概念图的共同理解 21 思维导图的产生背景和定义 思维导图MindMapping 是英国学者TonyBuzan在1970年代初期所创 TonyBuzan大学时代经历了学生典型的 朝圣历程 在遇到信息吸收 整理及记忆的困难及问题后 前往图书馆寻求协助 却惊讶地发现没有教导如何正确有效使用大脑的相关书籍资料 经历这些挫折后 也让TonyBuzan开始思索可不可能发展新的思想或方法来解决这些普遍存在的困难及问题 于是 TonyBuzan开始研究心理学 头脑的神经生理学 语言学 神经语言学 信息论 记忆技巧 理解力 创意思考及一般科学 渐渐地TonyBuzan发现人类头脑的每一个脑细胞及大脑的各种技巧如果能被和谐而巧妙地运用 将比彼此分开工作产生更大的效率 这个看似微小的发现 却产生了令人意想不到的的满意发展 TonyBuzan曾试着将脑皮层关于文字与颜色的技巧合
