鲤城招生办电话:概念地图：学与教的应用与实例

［ 作者：王天蓉    转贴自：新视界教育    点击数：704    更新时间：2004-7-15    文章录入：学习者 ］
1 概念地图作为学习与教学的工具
概念地图作为一种认知工具，建立在以图式为主的学习理论基础上，在学习与教学中有着较为广阔的应用价值：
作为一种学习工具的价值：
¨ 作为知识表征的工具
¨ 作为学习者的高级思维的认知工具
¨ 作为一种交流协作的工具
¨ 作为计划工具和创作工具
作为一种教学工具的价值：
¨ 作为教学设计的工具
¨ 作为教学评价工具
¨ 作为教学研究工具
2 作为知识表征的工具--提高概念理解
概念地图可以作为知识表征的工具，以简洁明了的图形形式表现复杂的知识结构，形象地呈现各知识点之间的联系，包括新旧知识间的关系，确定因果联系，区分概念的优先次序和组织概念，显示其它有意义的观点模式，产生有意义的学习，从而提高对概念的理解。(Romance & Vitale,1998).
概念地图在教学中的初始应用及价值
这是一个认为比较经典的概念地图的案例（图1）：

概念地图"光合作用"通过各节点，呈现光合作用的各个要素（各知识点），以及通过各联接线，表示各知识点之间的相互关系。通过此概念地图，学习者很容易理解：光合作用发生于内含叶绿素和酶绿色植物，它分为"靠光反应"和"不靠光反应"，"靠光反应"的基本原理是叶绿素吸收光以后分解水分成为氢气与氧气，"不靠光反应"的基本原理是在有光或黑暗的环境中，将氢气与二氧化碳结合成为碳水化合物与水。光合作用的作用红是将太阳能转变为化学能。
通过这个案例我们可以体会到，通过节点与联接线，概念地图很容易确定事物之间的因果联系，以及概念的优先次序，使人们对概念理解的脑图变成可视化的文本，从而大大提高学习者对概念的理解。学习科学的研究表明，联接得当的知识结构，对于学习者认知具有极其重要的作用。这样的应用案例有很多，事实上，随着实践应用的进一步发展，概念地图的实践应用在提高概念理解的作用上有了更多的发展。
随着很多超文本媒体在概念地图制作中的应用，概念地图就提高概念理解有了比以往更多的意义与作用。首先是用图形来呈现概念地图的要素之一--节点符号，根据美国图形艺术研究所的观点，图形能够起到下列积极的作用：告知、指引、鼓舞、吸引、解释、娱乐、简化、识别、教育、示例、激发、组织、启示、营销、促进、警示等。
例如：图2是一个描述有关生物学脂肪组织的概念地图

各节点中除了文字以外，还用了大量形象图形符号，比如血液、蛋白质、脂肪滴等。这些符号，既可以吸引与激发学习者的学习兴趣，又可以为解释、识别概念起到很好的作用。
概念地图在提高概念理解方面成绩卓著，但它的学习应用远远不至于此。
3 作为高级思维的认知工具--进行思维引导
概念地图作为学习者的高级思维的认知工具，学习者在概念地图引导下或利用概念地图进行比较、分析、假设、推断、综合等思维活动，并用来支持问题解决的过程。因此，概念地图可以支持学习者高级思维活动，也因此有人将它称为思维导图。
事实上，由于人们对概念地图的核心/中心概念有了更丰富的认识与拓展，从main concept，到Main idea, topic, issue, event, problem, project, subject, plan, etc.因此概念地图的应用价值也从原来单纯的知识组织提高概念理解，拓展到应用概念地图进行一些创造性的学习与教学。从更高级的意义上说，概念地图通常也作为记录思维过程，引导思维技能与策略呈现思维结果的认知工具。因此也有人将概念地图称为思维导图。
1. 引导比较、分析、综合的例子
例如：图3是一个引导学习者进行阅读比较的例子

读书比较从作品的"作者"、"主题"、"情感风格"以及"给读者的信息"四个方面进行比较分析，最后的分析围绕"作家们的生活有什么相同之处？"、"主题有何异同？"、"情感风格的异同"，以及"书籍该读者的信息"四个方面下结论。
实际上，教师通常围绕几个可以类比的方面，提供一个思维导图进行学习引导。
具体应用可以这样两种：
1） 由教师提供思维导图引导学生进行分析比较；
2） 也可以进行自学，自己画出一些比较对照图；
事实上，概念地图可以用来支持各种各样的思维活动，比如分类、类推、维恩图解等。
2. 支持问题解决
学习具有不同的层次，比如概念的学习、规则的学习以及高级规则，即问题解决，他们所代表的思维水平是不同的。事实上，概念地图还可以用来支持问题解决。
例如：图4是一个引导学习者如何撰写议论文的例子

这个地图引导学习者在撰写论述文的过程中，寻找事实陈述，接着给论点列出提纲，给出论点依据，并表述反面论点的可争议性，并在概述论点的时候向听众说明为什么你的论点正确且有充分根据，并通过一段恰当的引用来结束这部分。这些引导对于规范学生的论述文撰写是非常有必要的。具体应用也可以有这样两种：
1） 由教师提供思维导图引导学生进行理清思路；
2） 也可以由学生自己撰写论述文之前可以构思写作地图；
又如：图5是一个引导学习者如何撰写科学方案的例子

这个概念地图以问题导引的方式，引导学习者撰写科学方案。具体的可以由课题哪里来，即一些触发事件与研究背景；为什么，即问题研究的目的意义；是什么，课题研究的对象、范围与内容；怎么做，即课题研究的方法工具与过程；假如，即课题研究的一些预测，包括结果预测，条件变化预测等等。这个引导地图通过通俗易懂的问题指导学生撰写科学方案。具体应用可以有这样两种：
1） 由教师提供导图引导学生进行思考并解决问题；
2） 也可以进行自己画出一解决问题的计划图；
又如：图6是一个引导学习者如何解决问题的模板例子

又如：图7是一个引导学习者分析历史事件的模板例子

3. 作为创作工具
除了思维引导，概念地图也完全可以作为一种创作工具，包括文学创作、艺术创作等。
假如：图8是一个关于四季由来的希腊神话，它可以用概念地图来进行创作

4 作为交流协作的工具--提供协作交流
概念地图也可以作为一种交流协作的工具：支持头脑风暴，让各种知识元素在头脑中构建起知识网络，在进行集体讨论或者独立思考时，头脑中的网络节点通过链接触发各个相关的知识点，从而发表独创性的见解；也可以利用图形、图表等创建一种形象化的表现形式，用以交流交流复杂的观点；CMAP的概念地图模式也可以进行在线远程的协作交流。
上述的一些应用与实例，基本上是作为提高个体认知效果的作用出现的。事实上，概念地图也可以作为团体之间交流协作的工具。
1. 用于头脑风暴：
各种知识元素在头脑中构建起知识网络。在进行集体讨论或者独立思考时，头脑中的网络节点通过链接触发各个相关的知识点，从而产生的信息组织，发表独创性的见解。
例如：图9是一个关于蓝色的头脑风暴

以蓝色为主题，作者联想到了水、天空、颜色，然后又由水联想到了鱼、寒冷、波浪、海滩、沙滩等事物。
在人类世界中，一些毫无关系的事物往往通过一定关系的联想将他们建立新的联系，从而构成新的意义，运用概念地图进行头脑风暴的妙处就在于头脑中的网络节点通过链接触发各个相关的知识点，从而建立前所未有的联系，产生新见解，非常适用于拓展学习者的思路，或者在进行集体头脑风暴时，利用电子白板记录思维信息，梳理相互关系，激发新的联想。
具体应用可以这样几种：
2) 老师或记录员可以将头脑风暴的结果用概念地图记录在此；
3) 有老师或讨论的首发者将main idea以及一些启发用概念地图公布出来，激发大家进行头脑风暴；如图10：
2. 用于交流复杂的观点
除了进行头脑风暴，概念地图也可以支持观点间的交流
例如：图11是一个正反辩论的例子：

又如：图12是一个美国独立战争与法国大革命比较的例子

3. 用于在线协作讨论：CMAP模式
cmap模式是一种在线的基于主题的协作学习，主要通过在线讨论进行。
5 作为一种计划工具--提高元认知技能
概念地图作为计划工具，比如，如：记笔记、理解课文、组织论文、计划项目、准备考试等，就可以帮助人们反思学习/工作的行为活动过程，预测可能产生的行为活动结果，从而提高学习/工作绩效，它就可以提高元认知水平。概念地图在具体的学习与教学实践中，常常也作为一种计划工具被应用，学习者与教师，都可以应用它进行指定学习计划、授课计划，甚至一个网站计划，也可以通过设计超媒体的地图来实现。
1、做学习计划：
例如：图13是一个撰写班中评论的计划

这个计划有助于学习者计划自己的学习任务，管理自己的学习与思考过程，在顺利完成任务的同时，帮助人们反思学习/工作的行为活动过程，预测可能产生的行为活动结果，从而提高学习/工作绩效，它就可以提高元认知水平。
因此，概念地图可以用来制定各种各样的学习计划，如目标计划、作业计划、进度报告等。教师还可以利用概念地图来制作授课计划，甚至可以用它来制定一个站点计划。
当然，概念地图也可以用于作为创作工具。概念地图的特点是形式非常自由，可以充分体现了创建者的所思所想，包括写作构思等创作。概念地图是一种强大的创造性辅助工具。
6 概念地图作为教学设计与评价的工具
概念地图不仅作为一种学习工具被广泛应用，同时它也逐步被教师作为一种教学设计与教学评价的工具。
作为教学设计的工具，进行学习资源与学习过程的设计。教师可以用概念地图来组织学习资源，产生信息综合的效果。也可以用其来进行学习进程的组织，提高教学绩效。
教学评价工具：概念地图可以作为教师的评价工具，用以决定学习者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等。
教学研究工具：教师可以用其来进行构建自己的教学模型，表达自己教学模式中的内在要素与相互关系，可以起到对教师教学经验抽象表征的作用。
其实，概念地图有着更广阔的应用范围，可以用于设计复杂的结构，用以设计超媒体或网站的超文本设计工具和建模工具，创建超媒体环境，也可以用来作为一种知识管理系统等。
1、概念地图作为学习资源设计的工具
作为教学设计的工具，概念地图可以作为一种超媒体环境设计学习资源。
例如：图14是一个关于蚂蚁生活习性的信息组织

资料来源：http://projects.edtech.sandi.net/grant/insects/ant.htm
这是教师为二年级学生提供的有关蚂蚁生活习性的所有信息资源：它吃什么？它住哪儿？他的生命周期有多长？它对人类的益处？它对人类的害处？图片与其他信息……
为了让学生在自主学习中顺利完成任务，了解到蚂蚁一般生活习性，教师为学生提供了一个经过精心组织的支架式网络信息资源，而围绕‘all about the ant‘的所有各方面的信息，都可以通过各个二级节点上的超链，点击了解更多的信息。概念地图的组织方式有助于学生快速理解一个昆虫生活习性的方方面面。
2、概念地图作为学习过程设计的工具
作为教学设计的工具，概念地图可以用来组织学习过程。
例如：图15是一个关于中亚局势研究过程的概念地图

这是一个研究中亚局势的WebQuest。随着中亚地区拥有核武器国家的不断增多，担心研究它们之间是否有可能爆发战争，因此需要做一个局势的分析与研究，并试图构建一个和平方案，使地区领导们与那些致力于防止核战争的国际力量一道携起手，为缓解地区的紧张局势，共同创造一个和平安宁的生存环境而努力。学习的过程是：
阅读背景信息 从你们那派的有利位置来分析这场危机所在 设计一份需求列表（和平进程方案） 在中亚协商会议上呈现你的需求 谈判仲裁各自的冲突 开发一个计划来解决这个危机 撰写一篇深入思考的评论
在这个概念图中，教师不仅呈现了学习的基本过程，而且学习者可以通过各节点上的超链，点击了解个学习过程的详细信息。概念地图的组织方式有助于学生对学习过程有一个概览。
3、作为教学评价工具
概念地图可以作为教师的评价工具，用以决定学习者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等。这样的例子我们可以在提高概念理解的例子中寻求到（如光和作用，脂肪组织），通常那些地图都可以作为评价工具。具体操作的时候可以出现一些空白的节点，以检测学习者对有关知识点的理解与掌握程度。
但同时，概念地图也可以用来评价学习者对问题的解决。
此外，概念地图也可以用来做一些教学游戏与测试，比如用inspiration做一些连线游戏等等。
7 关于概念地图更多拓展性应用的构想
概念地图的理论基础清晰，开发的软件使用起来也很简易。但我们可以看到它在学习与教学上的应用却丰富多彩。我们设想概念地图还有更多的具有价值的应用，值得我们去研究与探索。比如：
我们可以探索应用概念地图支持基于问题的学习，支持项目教学设计，支持协作学习等； 也可以应用概念地图开展建构主义教学策略的教学实验，比如支架式教学、抛锚式教学、随机进入教学等； 概念地图也可以用来进行教学研究，比如教师用来设计教学模型； 概念地图可以作为知识管理工具，将文献已有的比较成熟的著录、分类、主题词标引、文摘、索引等传统整序方式经过改进后综合起来利用，运用单元知识及其链接关系构筑认知地图，也就是通过单元知识整序后，将全部文献知识构筑成非线性的，网络结构的，开放性的，逐渐积累完善的活化大文献(超文本，超媒体文献)。从而形成促发知识创新的新的文献类型，而绝非现有的连续生产的无序化单元文献。
当然，这都是一个前景广阔的应用范围，需要我们积极的研究与探索。