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中国信息技术教育 2009/ 02 编辑邮箱：xdjy2008@188.com 【摘 要】本文在简要介绍概念图相关知 识背景的基础上，结合一线教学实例，论述了 概念图及其软件平台 Inspiration 在教学中的 应用方式与积极影响。 【关键词】概念图；Inspiration；教学 ●概念图及其软件简介 概念图是一种用节点代表概念、连 线表示概念间相互关系的图示方法，是 上世纪 60 年代美国康奈儿大学诺瓦克 （Joseph D．Novak）教授等人，根据奥苏 贝尔（David P．Ausubel）学习理论提出 的一种教学工具和思维工具 [1] 。 图 1 就是基于这一理论绘制的概 念图。它以图示的形式，清晰地呈现出 了初中物理教材中与“能”这一主概念 相关的各级子概念及其相互间的结构 关系，从抽象到具体层层展开，融大量 结构化信息于一图，简洁而明快。 概念图既可以像图 1 那样手工制 作，也可以利用电脑软件进行绘制。 由于概念图巨大的应用前景，国内外 开发的制作概念图的软件已多达十几 种，主要有 Inspiration、MindDraw、Free- Mind、MindMapper、MindManager，以及我 国自主开发的易思一认知助手等。但 从软件的功能性、易用性、专业性以及 普及面等角度进行综合比照，可以发 现：Inspiration 是最值得推荐的一款优 秀概念图专业绘制软件，并且该软件 的最新国际版还实现了思维导图与概 念图绘制的和谐统一，这也是笔者文 中没有纠缠与二者差异辨析的原因。 需要的读者，可从 Inspiration Software 公司主页 http://www. 下 载其试用版。 图 2 呈现的是概念图软件 Inspira- tion8.0 的绘制界面及其绘制图例—— — 碳循环。利用 Inspiration 制作概念图界 面美观，图符丰富，结构清晰，修改便 捷，可以直接打印。在秉承手工绘制概 念图的优特点外，还可以进行信息化教 育资源动态链接，生成多层次、多维度、 超媒体、动态化、网络化概念图，实现跨 时空资源交流共享等时代特征和功能， 有效提升了概念图在信息化教学背景 下的时代价值，非常适合普及和推广整 合教学的实际需要。 概念图及其软件 Ins pira tion 在教学中的应用 叶鹏松 苏州工业园区星湾学校 图 1 学生手工绘制的关于初中物理《能》这一主题的知识结构概念图 技术与应用 88 2009/ 02 中国信息技术教育 编辑邮箱：xdjy2008@188.com 最为关键的是，从使用技术上看， Inspiration 软件几乎是零障碍的，大凡 熟悉 Office 软件的人都能很快上手，非 常适合普及和推广整合教学的实际需 要。 概念图理论十分重视概念之间的 层次、结构与相互联系，在它的指导下 可以方便地绘制出各种具有复杂结构 关系的概念图，有利于优化思维与认知 过程，提高教与学的有效性。但是它所 用的语言却非常简单，主要是图形（含 色彩）与想象，必要时辅助以简要的文 字说明即可。现在的脑科学研究表明， 人类是按图 3 所示的图谱形式思考的。 可见概念图利用图形（含色彩）和想象 进行思维，不仅可以开发左脑，而且还 可以同步开发右脑。 概念图模拟学习者认知结构的层 次性，并以层级结构组织知识，有利于 学习者把握新知识的“同化点”，促进有 意义学习的发生。同时概念图将知识 以图形的方式表示，增强了信息的回忆 和识别，为基于语言的理解提供了很好 的辅助和补充，大大降低了语言通道的 认知负荷，从而加 速了思维的发生。 鉴于概念图 理论的科学价值， 以及功能日益完 善的信息技术软 件对概念图的支 持，概念图在教育 教学领域的运用 更加广泛，它不仅 可以用来评价学 习、建构知识、进 行头脑风暴、合作 交流、促进意义学习，还可以用来进行 课程开发、教学设计及整合教学实践等 等。目前随着建构主义理论、认知主义 学习理论的发展和网络学习的普及，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。 ●概念图在教学中的应用 1. 进行知识的疏理和意义建构 概念是学科教学的知识基础，然而 在教学过程中发现，学生往往忽视对基 本概念的掌握，不能够形成合理的知识 结构，难以全面了解概念间的相互联 系，这成为了影响教学质量提高的重要 因素。若引入概念图理论进行合理指 导，则能有效改进传统的概念教学，帮 助学生在零散孤立的各层次知识与概 念节点间建立联系，优化认知结构，促 进知识的意义建构。 例如，教学电磁波及其传播的知识 内容与相互间关系时，通过图 4 这样一 张简洁的概念图就可以清晰地加以呈 现，从而有效提高知识疏理和意义建构 的效率。图 2 中关于碳循环的概念图， 也体现着同样的特点。 这样的概念图绘制同时还可以用 于考量学生对概念的理解和把握程度， 引导学生从系统化、结构化、整体性的 高度来关注前后左右各个知识点及其 相互联系，不仅有利于提高知识复习与 巩固的效率，同时也有利于拓宽学习的 视角与维度，启迪创新思维。 2. 引发头脑风暴，建构思维支架 绘制概念图时，人的思维会自然而 然地发散开去，甚至发现自己从来没有 注意和意识到的知识及其相互间的联 系，从而产生一些具有创新性的理解， 达到创新性的学习之目的。这一点，在 教学中通过师生互动绘制的一张主题 为《白炽灯泡中的物理》的概念图（如图 5）时，得到了有效印证。大家思路一下 子打开了，并惊奇地发现小小电灯泡中 竟然蕴涵了这许多门类的物理知识，而 这正是我们以前教学模式下很难体验 到的。 再如，以往语文写作训练时，学生 图 2 图 3 人脑思维模式 图 4 技术与应用 89 中国信息技术教育 2009/ 02 编辑邮箱：xdjy2008@188.com 常常会因为缺乏有效的整体构思和创 作思路而效率不高。如果能将概念图引 入写作训练，建构思维支架，引导学生 有针对性地思维发散，则可以显著提高 创作的效率。图 6 是教师结合一篇童话 文本教学，和同学们一起进行头脑风暴 的基础上，提炼出的关于童话创作的一 般结构，是一幅融知识和能力于一体的 概念图。以它为支架，来进一步拓展延 伸学生的创作思维，显然要比直接让学 生们漫无头绪地去写作更为有效。 3. 促进集体研习，提高工作绩效 备课是教学工作的重要环节，对教 学质量有着决定性的作用。那么如何提 高备课效果呢？除了教师自己认真研究 教材、学生、大纲及查阅相关资料之外， 教师之间的交流研讨也是提高备课效 果的重要方式。教师在集体备课中共同 讨论时，思维处于自由活跃的状态，接 受和处理信息能力较强，容易激发灵 感，所以将讨论中大家的意见和观点及 时地记录下来，然后进行有效的整理， 做到集思广益、智慧共享，可以形成富 有价值的思维成果。 然而在通常的备课过程中，由于缺 乏及时有效的记录与整理，集体备课研 讨的效果时常不够理想。现在运用概念 图的思想方法，利用概念节点和连线这 一图式化的简约方式来记录备课过程， 则可避免上述不足。图 7 是在一次集体 备课研讨后，用 Inspiration 整理绘制的 概念图。可以看到，这样的集体教研记 录，没有华而不实的内容，既能体现出 思维的过程性与生成性，又能体现知识 的结构性与关联性，简明扼要，明显优 于传统集体教研的记录与整理模式。 此外，图中带下划线的节点表示链 接有对应的媒体文件。这样教学中各个 零散的资源就可以结合概念图与各个 知识节点一一对应地建立联系，从而有 效地提升信息化背景下教学资源的利 用与管理效率。可见，以概念图 Inspi- ration 为支架的集体研习是非常不错的 选择。 概念图的理论基础是 Ausubel 的 学习理论。为了更为有效地传递大量学 科知识，Ausubel 提出了“先行组织者” （advance organizer）策略。即用一幅“大 的图画”，首先呈现最笼统的概念，然后 逐渐展现细节和具体的东西。他认为， 如果教师在学生开始学习学科内容前 用这种形象化的手段呈现知识要点，可 以帮助学生在新旧知识之间建立联系。 同时，也有利于学生按阶段进行学习。 图 7 呈现的概念图同样很好地体现了 这一点，它不仅能促进集体教研，同时 也能促进学生的有效学习。 4. 制作一体化的教学设计与课件 图 8 就是一张由 Inspiration 绘制 的关于《光的折射》 [2] 网络教学的简明概 念图，它所呈现的知识结构、教学环节 与教学流程让人一目了然，同时还可根 据需要进一步拓展，例如图 9 就是图 8 中概念节点 1 的延伸；与传统线性的、 封闭的、提纲式、文本化的教学设计相 比，它的图式化、结构化的特征更符合 人的认知规律和教学的实际需要。无论 教师还是学生，既可以按概念图呈现的 顺序结构进行教与学，也可以很方便地 结合教学的实际情况进行动态选择和 调整，这一结构化的特征既体现了教学 的顺序性，同时也很好地满足了教学灵 图 5 图 6 图 7 技术与应用 90 2009/ 02 中国信息技术教育 编辑邮箱：xdjy2008@188.com 活性的实际需要，从而提高了教学与设 计的有效性。 现代脑科学发现，人的大脑是由大 约 140 亿个神经元组成，每个神经元都 与其他的神经元形成功能网络。泛脑网 络学说认为，人的大脑可从宏观到微观 分为回路、神经元群、神经元及分子序 列四级层次的网络。人的学习、记忆和 思维正是通过这样一个网络系统来进 行的。可见，概念图的这一结构特征充 分地符合了人脑这一生理机制 [3] 。 另外，与传统教学设计不同的是， 在概念图 Inspiration 软件中，还可以很 方便地为每一个概念节点建立注释和 相应的超链接，链接资源可以是网页、 视频、动画、图片等任何一种电脑文件。 这样用概念图制作的图式化教学设计， 又可方便地转换变成可视化的多媒体 教学课件，从而可实现教学设计与教学 课件的有机整合，简化教师劳动，提高 教师的备课效率。此外多样化的教育资 源和结构化的概念图结合在一起，无疑 又能极大地提高教与学的有效性，这一 点在“信息泛滥”的网络时代，更显得尤 为重要。 概念图软件 Inspiration 还有另外 一个显著的特征，即网络化特征。关于 这一点，通过选中 Inspiration 软件文件 菜单中的 Export as HTML，即可轻松实 现从 Inspiration 平台下的 isf 格式概念 图到 html 网页格式概念图的转换。这 样原先的多媒体教学课件又能在瞬间 转变成网络课件，从而突破了 Inspira- tion 自身软件平台的制约，实现概念图 作品跨平台的运行和更广范围的交流 共享。并不像有的文章认为的那样 [4] ： “Inspiration 是单机运行的软件，不支持 网络功能。从概念构图教学来看，In- spiration 只提供概念构图功能，尚不能 全面支持概念构图的教学活动。”究其 原因主要是缺乏对概念图软件 Inspira- tion 的深度应用和实践研究。 如果说概念图使知识由一维线性 表征形式转变为二维平面表征形式的 话，那么有了电脑网络技术支持的概念 图已经把知识延伸为四维的立体网络 时空，这不能不说是知识呈现与学习方 式的一次革命。 由于 Inspiration 软件使用技术上 的零障碍以及良好的网络功能，教师在 制作好结构化、图式化教学设计的同 时，又能轻松完成对多媒体课件及网络 课件的设计与制作，真可谓一举三得， 所以它的普及与应用，无疑还能够有效 降低信息技术门槛，极大地提高教师的 工作效率，从而成为促进教师信息化背 景下专业发展的一条快速通道。 ●结束语 概念图软件 Inspiration 还可以与 Blog [5] 或 Moodle [6] 等网络化平台进行有 效整合，进一步拓展其网络互动功能， 促进网络化背景下的教育教学实践，限 于篇幅不再赘述。 综上所述，概念图在教学中不仅可 以成为教师教的有效策略与工具，同样 也是学生学习与思维的有效策略与工 具，不仅可以优化传统教学，而且也可 以很好地衔接和支持信息化背景下的 整合教学，作为一个建立在科学教育理 论基础之上的专家平台，笔者相信概念 图及其软件 Inspiration，一定会在今后 各学科的教育改革实践中发挥出更大 的作用。 参考文献： [1]吴晓郁.概念图及其应用.http://bio.cer- sp.com/Channel02/ztlb/200603/196- 3.html [2] 《光的折射》网络课件网址 http://218. 4.84.36/702/refration/refractionoflight.htm [3]朱学庆.概念图的知识及其研究综述.中 学生物学.2005（6） [4]秦红斌.走进概念图.教育传播与技术. 2007（1） [5]《速 度》 网 络 课 件 网 址 .http://218. 4.84.36/netcourse/velocity/velocity.htm [6]叶鹏松.以概念图为支架的整合教学 Moodle 课程.http://md. 图 8 图 9 技术与应用 91 |
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