概念图的价值及其在高师教育学教学中的运用

张莉萍 高培仁

[摘要]概念图是20世纪兴起的一种教学模式,在各科教学中正在受到重视。文章在梳理概念图的基础上,分析了概念图对教师的教、学生的学以及评价的价值,并对概念图在高师公共教育学中的应用作了探讨。概念图在教学中运用的主要步骤是选定概念、确定分支等级、交叉连接及连接词、修改完善。

[关键词]概念图 教育学 运用

[作者简介]张莉萍(1963- ),女,云南楚雄人,丽江师范高等专科学校教育科学系,副教授,硕士,研究方向为课程与教学论;高培仁(1965- ),男,云南楚雄人,丽江师范高等专科学校生命科学系,副教授,硕士,研究方向为课程与教学论。(云南丽江674100)

[中图分类号]G652[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)33-0083-03

随着我国课程教学改革的推进,概念图在各科教学中正在受到重视。概念图是一种将学科内容的学习和培养学生思维学会学习结合成整体的有效工具,也是教师教的工具。建构主义学习理论认为学习是基于学习者的经验进行意义建构的过程,那么,教师如何通过概念图来引导学生进行意义建构呢?本文就在公共教育学中如何实施概念图教学作了一些实践探讨。

一、概念图历史探寻

概念图(concept maps)最早是在20世纪60年代由美国康奈尔大学教授Joseph D.Novak,Ausubel和Gowin等人提出并将其作为一种教学策略,运用于教学之中帮助教师教和学生学,提高教学质量,取得了较好的效果。Joseph D.Novak教授于1984年在Learning How to Learn中系统地对概念图作了介绍,使得概念图这一概念名词得以确定。我国研究者对概念图的研究起始于20世纪80年代末。笔者采用“概念图”这一关键词在中国知网上搜索,时间从1979~2008年,一共搜出四百条左右相关内容。最早的一篇是李绪年、武伦中在1990年第五期《染料工业》上发表的《浅谈有机概念图在染料界的应用》,此文章中的概念图其实只是一个坐标图。概念图在化工领域提及较多。1993年周继鹏、刘晓霞在十一期《微电子与计算机》发表了《概念图知识表示方法》,文中指出,概念图是一种知识表示语言,它由三部分组成,即由概念节点(用方框表示)、关系节点(用圆圈表示)和连接概念节点与关系节点的有向线段组成,在计算机科学领域人工智能上运用;而后,朱益群在2000年第二期《生物学杂志》发表了《生物学概念图教学策略初探》;2001年裴新宁在《全球教育展望》第八期发表了《概念图在理科教学中的运用》,从此,对概念图理论和实践的研究进入了一个繁盛的时期,概念图被广泛运用于生物、化学、物理等理科教学中。

各学者在借鉴国外理论研究的基础上,对概念图基本达成一致认识:“概念图是一种以图形的形式反映概念和概念之间关系的空间网络结构图,它一般包括节点、连线、层级和命题四个基本要素。”其中节点表示概念,概念是指感知到的同类事物的共同属性,用文字表示。连线表示两个概念之间存在某种关系。层级有两个含义:一是指同一层面中的层级结构,即同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同而分层排布,概括性最强、最一般的上位概念处于图的最上层,从属的放在其下,而具体的事例列于图的最下层;二是指不同层面的层级结构,即不同知识领域的概念图可就某一概念实现超链接。命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系。概念图就是这样一种以科学命题的形式显示概念之间的意义联系,并用具体事例加以说明,从而把所有的基本概念有机地联系起来的空间网络结构图(如图1所示)。

概念图在国外的教学中已有了很广泛的应用,比如在美国,中小学教师都要求掌握概念图的使用,从《美国国家教育技术标准》中所提到的教案范例和软件资源中也可以看到,许多优秀教案都使用了概念图。概念图现在我国理科如生物、物理、化学的教学中得到了广泛的应用。概念图不仅仅运用于教学中,也成了学生一种学习和思维的方法,甚至出现在了高考试卷中。在教育学中如何实施概念图教学,培养学生思维,提高学生的学习能力,是一个值得探讨的问题。

二、概念图的价值

(一)学生学习的价值

应用概念图可以使学习内容由繁到简、由混乱到有序,帮助学生理解学习内容。学生在画概念图的过程中,建构自己的知识,形成较为清晰的知识网络。概念图可以加强新旧知识之间的联系,使学习者将这些联系外化,从而提高学习效率。学生对概念图的整理过程其实是一个主动学习和知识建构的过程,要求学生在学习过程中建立概念图,学生能成功地对自己的学习进行监控并促进高级思维发展与合作学习。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。研究发现,在学习中使用概念图的学生,在较长一段时间以后,其知识的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,他们的知识面也比用死记硬背来学习的学生宽,更能解决问题。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)。

(二)概念图对教学的价值

概念图作为一种教学的技能和策略,康奈尔大学的Ednondson认为:“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。”首先,教师在制订课程计划时,可以通过建构“大概念图”来展示本课程所要完成的教学内容,以简练的形式呈现学习的重要概念和原理,对课程有一个宏观的把握;其次,在各单元的教学设计中,教师可以通过建构“小概念图”来表达具体的知识结构,概念图的层级结构能使教学材料得到有效组织,有利于教师把握知识框架、知识结构,清楚一个单元里到底有多少概念,它们之间的关系是什么,对单元教学内容有把握之后,才能在教学中有很好的思路。教师通过画好每节课或每个主题的概念图,能够更清楚本节课的主要概念及其相互关系,在教学中能够更好地把握主次关系,不至于遗漏或曲解主要概念。在教学过程中,教师可以利用概念图展示复杂的知识结构,形象地呈现各知识点之间的联系,使学生产生有意义学习。在教学中,概念图还可以作为一种合作交流工具,增加学生间的交流与合作。一个人制作的概念图代表了一种组织信息或思想的方法,一组人制作的概念图代表了集体的思想。当学生把自己的概念图跟同学或老师的概念图作比较和探讨时,增强了交流,可使模糊不清的问题变得明朗。学生通过共同合作制作概念图,或者教师与学生共同合作来完成概念图,共同完成知识建构,从而增强了学生的合作意识。

(三)概念图的评价价值

概念图是教师对学生学业评定的有用工具,也是学生自我评价的工具。通过让学生画概念图,可以帮助教师评价学生对概念和相关概念的理解,可以评价学生在某一特定领域内对知识理解的水平、深度和知识的相互联系程度。另外概念图也是学生自我评价的有用工具,学生在建造自己的概念图时遇到了困难,概念分层不清和关系混乱时,会清楚地联想到自己在学习中还存在哪些不足,哪些背景知识掌握得不透彻,对已建好的概念图在整体上予以反思。学生通过概念图的绘制,可以随时对自己的日常学习进行反思和评价,随着进一步的学习,重新考虑所绘制的概念图,并不断地修正、充实和发展自己的知识结构,使概念图真正成为促进意义建构活动的有力工具。

三、概念图在高师教育学教学中的运用

传统的教育学教学中往往过分注重教师主导和讲授,学生总是机械地学习,其结果往往不能辨别和建构概念与命题框架,为了应付考试,只好死记硬背大量的教育学原理、概念、命题等,这些“脆弱知识”考完就丢完,对学生将来的专业发展没有多大的意义。教育学的内涵相当丰富,教育教学原理、概念、命题之间有着严密的逻辑关系,其中包括从一般到具体的序列关系以及渗透的网状关系,理清这些概念的关系对产生有意义的学习有着非常重要的作用。概念图是个有层次的意义网络,它能帮助学生理解所学内容的关键概念,并在各个概念间建立起有意义的联系,然后用具体的知识或事实充实相应的概念。概念图中包含的知识呈网状结构,以节点为纽带按照连接语词的逻辑形式向着连线的方向向外发散出去,形成一个结构化的系统。图2是有关教育制度的概念图。

概念图里蕴涵有丰富的知识及逻辑,对学生的学习和思维的训练有着很重要的作用,在教育学教学中运用概念图教学,首先应该指导好学生画概念图。

(一)选取学生熟悉的知识领域,列出概念

概念图的建构是基于对知识的理解,所以最好选择学生理解掌握的某一单元、某一章节或者一个实际的问题来操作。如在教育与社会发展一章的教学中,首先要求学生把教材中的关键词和概念尽量选取出来,如教育、社会发展、生产力、生产关系、经济基础、政治制度、文化、科技、制约、学校发展速度、规模、促进、教学等。

(二)确定中心概念和概念等级

在学生基本掌握了选取教育学概念的技能后,则要求把教材中的中心的教育概念选取出来,找出该主题的关键概念以及与之相关的其他概念,并一一列出。而后,将这些教育学概念按意义从最概括、最广泛的概念到最特殊、最具体的概念依次排列起来,识别教育学概念。

(三)初步拟定概念图纵向分层和横向分支

最有包容性的概念放在图的最顶端,对这些概念进行排序,确定层次,从最概括的概念到最具体的概念依次排列起来,并用连接词加以连接,进行排序时可以增加更多具体的概念。

(四)寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结,标明连接线,建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系

不同层级的概念可用不同颜色或不同形状的框表示。这样同一领域及不同领域中的知识通过某一相关概念相连接,再经过修改后各级概念及其关系清晰可见,每个人所绘的概念图就基本确定了。还可把说明概念的具体事例写在概念旁,或在连线上表明关系。这样以图解的形式将教育概念之间的相互关系具体形象地表现出来就构成了概念图。

(五)概念图的修改和完善

随着学习的深入,学习者对原有知识的理解是会加深和改变的,所以要对概念图不断地修改和完善,使概念图真正成为促进意义建构活动的有力工具。在教学中我们发现,每个学生画的概念图都是不相同的,对各个人绘制的概念图初稿分组进行讨论及补充,4～6人一组,重新拟定概念图的分布,构建小组图,然后全班再讨论综合成一个班级概念图。在此,概念图可以作为讨论概念和概念之间关系交流的有效工具。通过师生之间、生生之间概念图的交流,可以促进学习者之间的相互理解。在绘制概念图时,要让学生认识到绘制概念图必须经过修改,有时还需要反复修改。通过修改概念图,学生能对各个教育概念及其关系产生更进一步的认识和理解,有利于促进学生有意义的学习和对知识的主动建构。

并且,教师在指导学生绘制概念图时,要让学生明白概念图绘制规范,即概念图中每个概念只出现一次;连接两个概念间的联系词应尽可能选用意义表达具体明确的词;连接概念的直线可以交错,但向上或向两侧联系时需加箭头(没有箭头时则默认由上往下);概念名词一般要用方框和圆圈圈起来,而联系词则不用。

近年来,概念图不仅是教学的工具、学习的工具、评价的工具,也成了课程和教学设计的工具、合作的工具、创造的工具、知识建构的工具,概念图越来越广泛地应用于教学实践。

[参考文献]

[1]张丽平,刘建军,何琪.概念图及其教学功能探究[J].理工高教研究,2006(4).

[2]裴新宁.概念图及其在理科教学中的运用[J].全球教育展望,2001(8).

[3]曹学良,郑洁.关于概念图在概率统计教学中应用的一些思考[J].数学教育学报,2007(2).

[4]Novak,J.D.A Theory of Education[M].Ithaca,NY:Cornell University Press,1984.