概念圖的構(gòu)建與應(yīng)用分析

“概念圖”（concept map）可以用來(lái)組織與表征知識(shí)，它以一種科學(xué)命題的形式顯示概念節(jié)點(diǎn)之間的意義聯(lián)系，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。它作為知識(shí)可視化的工具通常包含了兩層含義，即概念構(gòu)圖（concept mapping）和概念地圖（concept maps），概念構(gòu)圖更加強(qiáng)調(diào)對(duì)概念建構(gòu)的過(guò)程進(jìn)行分析討論，而概念地圖相比更加注重對(duì)建構(gòu)的結(jié)果進(jìn)行分析。本文將結(jié)合實(shí)際案例，分析概念圖在教學(xué)設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)；并結(jié)合自身實(shí)踐體會(huì)，分析概念圖在教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)三方面的研究意義，如圖1所示。

（1）在教學(xué)方面，概念圖作為一種教學(xué)策略可以更有效地監(jiān)控教師的教學(xué)過(guò)程，促使教師更加明確教學(xué)內(nèi)容，梳理課堂結(jié)構(gòu)。

（2）在學(xué)的方面，促進(jìn)自我反思。在制作概念圖中促使學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)進(jìn)行整理歸納、同化順應(yīng)，在一定程度上抑制了機(jī)械記憶而促進(jìn)意義學(xué)習(xí)。

（3）在評(píng)價(jià)的方面，提供了一種新的評(píng)價(jià)手段。可以評(píng)估學(xué)習(xí)者對(duì)概念的理解、轉(zhuǎn)變以及發(fā)展情況，更深層地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的建構(gòu)情況，有利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)知識(shí)。

由以上分析可見(jiàn)在教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)方面合理運(yùn)用概念圖，有利于創(chuàng)設(shè)高效課堂，提高學(xué)習(xí)效率，豐富評(píng)價(jià)方式。下面將對(duì)概念圖各要素在建構(gòu)中的作用進(jìn)行分析。

一、概念圖各要素在建構(gòu)知識(shí)上的作用

概念圖的基本要素包括節(jié)點(diǎn)、連線、連接詞以及命題和層次結(jié)構(gòu)。

（1）建構(gòu)概念圖需要在各個(gè)概念之間尋找聯(lián)系，從而形成命題。每一個(gè)概念在作圖時(shí)充當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在實(shí)際作圖時(shí)我們發(fā)現(xiàn)充當(dāng)節(jié)點(diǎn)的概念并不一定是我們所說(shuō)的一般概念，如重力、電荷等，也可以是有廣泛內(nèi)涵的知識(shí)濃縮，如牛頓第一定律、相對(duì)論等。尋找節(jié)點(diǎn)其實(shí)質(zhì)是對(duì)某部分知識(shí)的抽象、整理和概括的過(guò)程，也是對(duì)知識(shí)的梳理過(guò)程。（2）節(jié)點(diǎn)間通過(guò)連線連接，而連接詞反映線兩端概念的邏輯關(guān)系。連線可以是直線、弧線，也可以利用單向箭頭線指示概念間的建構(gòu)方向，或雙向箭頭線反映線兩端的概念與連接詞間的雙向可逆關(guān)系。

（3）連接詞，由詞匯或短語(yǔ)組成，連接詞加概念就構(gòu)成了意義命題，尋找連接詞的過(guò)程就是明確概念間關(guān)系、建構(gòu)命題的過(guò)程，這些命題是意義學(xué)習(xí)的基本單元，最終幫助形成知識(shí)建構(gòu)過(guò)程。

實(shí)例分析：圖2是關(guān)于運(yùn)動(dòng)分類的概念圖，從關(guān)鍵概念“運(yùn)動(dòng)”出發(fā)到一般概念如直線運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)，再過(guò)渡到更具體的概念如平拋運(yùn)動(dòng)等。在運(yùn)動(dòng)分類時(shí)，學(xué)生易出現(xiàn)類似于勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤認(rèn)知，而通過(guò)概念圖可以突出概念的層次，明確概念的邏輯關(guān)系，并且可以由抽象概念到具體概念過(guò)渡。此圖屬于1984年諾瓦克教授給出的一般層級(jí)的概念圖模型，這種概念圖各節(jié)點(diǎn)概念以層級(jí)的方式展現(xiàn)，在層級(jí)排列中最高級(jí)概念放在最上面，從屬概念次之，依次排開(kāi)；這種層級(jí)式的知識(shí)結(jié)構(gòu)有利于提高知識(shí)的檢索效率，明確相關(guān)概念之間的不同聯(lián)系，最終在認(rèn)知中進(jìn)行加工并感知知識(shí)的層次性，有助于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、利用概念圖優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)教師反思

概念圖作為一種教學(xué)策略，有助于創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，幫助教學(xué)者把握教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)教學(xué)反思。

實(shí)例分析：在選修3-3的學(xué)習(xí)中往往要通過(guò)統(tǒng)計(jì)的方法，利用宏觀量來(lái)研究微觀量。對(duì)于“氣體實(shí)驗(yàn)定律及微觀解釋”這部分知識(shí)的處理常常是先定量再定性，即先通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M得到相關(guān)結(jié)論，再?gòu)奈⒂^的角度解釋結(jié)論。考慮到學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)之前，已經(jīng)理解了相關(guān)狀態(tài)參量所代表的微觀含義，比如對(duì)溫度是氣體分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的量度的認(rèn)識(shí)，以及氣體壓強(qiáng)的微觀解釋等?？梢岳孟惹皩W(xué)習(xí)的概念作出概念圖（如圖3），在討論、合作、探究中學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容。

1.“氣體實(shí)驗(yàn)定律”概念圖的結(jié)構(gòu)分析

氣體是關(guān)鍵概念，層次1是相關(guān)的宏觀概念，層次2是相關(guān)的微觀概念，用連接詞將其連接并產(chǎn)生命題，其中如壓強(qiáng)—單位面積分子作用力，溫度—分子平均動(dòng)能等均為縱向連接；單位面積分子作用力—分子平均動(dòng)能，單位面積分子作用力—分子疏密度是橫向連接；在概念圖中包含三個(gè)回路，分別是：

（1）溫度-分子平均動(dòng)能-單位面積分子作用力-壓強(qiáng)-溫度；

（2）體積-分子疏密度-單位面積分子作用力-壓強(qiáng)-體積；

（3）體積-分子疏密度-單位面積分子作用力-分子平均動(dòng)能-溫度-體積；

2.“氣體實(shí)驗(yàn)定律”概念圖中的層次分析

第一個(gè)回路不包含體積，可以認(rèn)為體積不變，微觀上可以認(rèn)為分子疏密度不變；當(dāng)溫度升高時(shí)，微觀表現(xiàn)為氣體分子的平均動(dòng)能增大，分子對(duì)單位面積分子作用力增大，宏觀表現(xiàn)為氣體壓強(qiáng)變大。既可以認(rèn)為是當(dāng)體積一定時(shí)，氣體壓強(qiáng)隨氣體溫度的升高而增大，可以發(fā)現(xiàn)這是對(duì)查理定律的定性分析，同時(shí)是它的微觀解釋。

同理在第二個(gè)回路中不包含溫度，認(rèn)為溫度一定，仿照分析回路一的方法，即可以定性認(rèn)為當(dāng)氣體溫度一定時(shí)，體積增大壓強(qiáng)減少，這正是對(duì)玻意耳定律的微觀解釋。

在第三回路中涉及的概念比其余回路多，這正是蓋呂薩克定律。利用以上分析可以認(rèn)為壓強(qiáng)不變，單位面積分子作用力不變，當(dāng)溫度增加時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，要保持單位面積分子作用力不變，必須增大分子的密集程度，宏觀表現(xiàn)為體積增大。

概念圖中三個(gè)回路將三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律的定性分析以及微觀解釋，通過(guò)顯現(xiàn)化的結(jié)構(gòu)框架完整展現(xiàn)，也許概念圖的應(yīng)用還有很多需要思考的地方，但這無(wú)疑也為創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的思考。

總之，概念圖的運(yùn)用無(wú)論是作為一種教學(xué)策略、學(xué)習(xí)策略還是評(píng)價(jià)策略都將起到重要作用，而在教學(xué)實(shí)際中如何能發(fā)揮更大的作用，還需要我們不懈地探索。

（責(zé)任編輯易志毅）