概念圖促進高專醫護英語教學效果的實證研究

呂長纓

（皖西衛生職業學院，安徽 六安 237006）

摘 要： 概念圖自20世紀70年代在歐美誕生以來，先后廣泛用于自然科學和社會科學，并迅速擴展到其他國家，成為有效的教學工具。本文以高專護理英語教學為例，立足杜威的“做中學”理論，探討概念圖用于高專醫護英語教學的理論基礎，分析如何增強護理英語教學的有效性。

關鍵詞： 概念圖 從做中學 教學有效性

學習護理英語，學生預習文本后，根據自己的理解制作概念圖比預習后不制作概念圖由教師直接授課，能讓學生更深入更深刻地理解和內化文本內容嗎？實驗中，選取兩個自然班級（專科護理1307，專科護理1309），其中組一實驗組（專科護理1307，醫護英語，55人，預習后自己制作概念圖），組二對照組（專科護理1309，醫護英語，55人預習后教師直接授課），由同一名教師授課，經過一個學期的教學之后，期末考試中要求學習者閱讀指定的醫護英語文本，并完成相關的選擇題、填空題和文本結構圖。通過對選擇題、填空題和文本結構圖的分析，輔以必要的采訪，檢測兩組學習者對指定文本結構的把握，概念、命題的理解深度，以及知識運用和遷移能力。實驗結果：在文本記憶方面：兩組沒有明顯的區別；在知識理解的深度和遷移能力方面：組一的學習效果遠遠強于組二。實驗結果與有意義學習理論和認知負荷理論都是相一致的：學習者需要具有有意義學習的心向，新學習的知識才會發生遷移。此外，通過讓學生自己繪制概念圖，降低了認知負荷，減少了無關認知的消耗。實驗假設：（1）概念圖在高專醫護英語學習中能夠有效降低認知負荷，促進有意義學習的發生；（2）概念圖能夠更好地強化高專醫護英語的學習效果。

1.概述

1.1文本資料的二種加工方式

建構主義心理學認為學習不是被動地接受，而是個體主動對知識的重新建構。大腦在處理文本時，存在兩種既相關卻又完全不同的方式，即線性加工和空間網狀加工。前者是簡單的、表層的文本處理方式，而后者則是系統的深層的文本加工方式。越是復雜的文本，學習者進行網狀加工的難度就越大，沒有必要的策略工具，學習者往往只能采取簡單的線性理解方式。通過向學習者提供概念圖，可以降低文本理解的難度，激發學生主動探求和理解概念圖中概念的選擇和結構，思考線性的文本知識是如何建構成合理的空間網狀結構的。我們稱這種方式為通過觀察學習（提供概念圖的學習）。這是一種被動的生成，結構模式單一，由于個體學習者的經驗和文化背景等不同，所提供的現成概念圖不一定適合每個個體的學習，在一定程度上壓制了學生創造性思維的發展。另一種方法是讓學習者根據文本資料自己制作概念圖，包括文本中心和機構的確定、核心概念和次級概念的選擇，以及概念之間相互關系的確定，我們稱這種方法為從做中學（自己制作概念圖）。這是一種主動探究的學習方式，能夠有效挑戰學習者概念的選擇和結構的組織，把自己的前概念和新知識很好地聯系起來，促進有意義學習。因此，“從做中學”似乎具有更強的優越性。

1.2理論框架

1.2.1杜威“從做中學”理論

杜威從經驗論出發，提出了“從做中學”的教學論，強調了“體驗”在個體學習中的重要性。杜威確信一切真正的教育從經驗中產生，一切學習都來自經驗，因此，所主張的“從做中學”，實際上就是“從經驗中學”、“從活動中學”。杜威認為“從做中學”并不完全針對科學教學，而是“涉及一切活動，包括使用各種中介的材料、用具及使用各種有意識的用以獲得結果的各種技巧，它涉及各種工具和材料去進行的表現和建造一切形式的藝術活動和手工活動，只要它們包括為了達到目的的有意識的或深思熟慮的努力”。因此，杜威的“從做中學”包括藝術創作、手工活動和科學探究三層基本含義。杜威要求在課堂中為學生準備具有充分活動的地方和適合學生活動所需的各種材料和工具。在他看來，實現“做中學”就是要設計充滿有趣的事的環境，并認為一個良好設計的檢驗是其是否足夠充分和復雜，向不同的學生要求各種不同的反應，并允許每個學生自由地去做，而且按照特有的方式做出貢獻。概念圖作為一種中介，可以把學生潛在的前概念（prior concept）和所要學習的新知識聯系起來，促進有意義學習，讓學生自己制作概念圖，通過學習者對文本中心的確定，核心概念的選取，以及相互之間關系的建構，最大限度地調動學生學習的主動性，把文本資料的線性信息加工成相互聯系的空間網絡結構，避免傳統的枯燥的死記硬背，讓學生在制作概念圖的活動中快樂地學習。

1.2.2有意義學習理論

認知心理學家奧蘇貝爾認為，人的學習應該是意義學習，教學是幫助學習者進行有意義的學習活動。有意義學習的實質就是符號所代表的新知識與學習者認知結構中已有的相關知識建立起非人為的和本質性的聯系（新知識的遷移）。因此，影響學習的最主要因素是學習者已掌握的知識，當學習者有意義學習的傾向，并把所要學的新知識同原有的知識聯系起來時，意義學習才能發生。奧蘇貝爾還對機械學習和意義學習做了嚴格的區分，認為意義學習需要具有三個條件：第一，所要學習的材料必須概念清晰且以學習者先前知識有關的例子呈現。而概念圖則有助于滿足這一條件，它可以在教學活動之前判斷出眾多具體概念中概括性較強的概念，幫助學習者把學習任務排序，那么，隨著越來越多的知識被納入不斷完善的概念框架中，知識就變得越來越清晰。第二，學習者必須擁有相關的先前知識，要想在學習以后的學科中呈現詳細具體的知識，必須精細清晰地建構概念框架，學生自己制作概念圖能夠了解自己的前概念框架。第三，學習者必須選擇有意義的學習，即學習者積極主動地把符號所代表的新知識與認知結構中原有適當經驗加以聯系。這就要求學生在制作概念圖時努力把新的意義并入已有知識，學生要構建一個好的概念圖，就必須積極尋找新概念間及新概念與已有知識之間的聯系，必須為這些知識尋找一個好的層次結構；學生要完成概念轉變，就必須認識自己的前概念框架，并以此為學習起點，以概念圖為支架，通過引發的認知沖突促進概念轉變，這些都是意義學習的本質活動。

1.2.3認知負荷理論

認知負荷理論和多元智力理論認為人類的認知能力是有限的，有意義學習理論要求學習者把有限的認知能量用來從事適當的認知活動（Chandler & Sweller 1991； Mayer 2001，2005； Mayer & Moreno 2003；Sweller 1999，2005）。這些過程包括參加處理各種相關文本信息，組織和選擇關鍵概念建構連貫的結構，把新學習的知識和大腦中已有的知識建立必要的聯系。認知負荷三角理論是由三種認知負荷組成的：無關信息的認知活動，在這個過程中，學習者所處理的信息是和教育目標無關的，是由無效的教學設計引起的；必要信息的處理認知活動，在這個過程中，學習者會在心理上表征和處理文本信息，這是由閱讀資料的內在復雜性決定的，是處理文本資料必須付出的認知能量；生成性認知活動，在這個過程中，學習者能夠處理更深層的文本資料，是一種深層次的文本加工，比如組織和表征新舊知識之間的聯系。因此，教學任務是盡可能減少無關信息量的消耗，實現無關信息量向生成信息量的轉移。

根據認知負荷理論，讓學生自己制作概念圖或為學生提供現成的概念圖，可以挑戰學生思考如何把線性的文本信息轉化成具有一定邏輯結構的空間網絡（Mayer 2005；Mayer & Moreno 2003；Sweller 2005）；而且，概念圖可以用作腳手架（Scaffoldings），學生可以盡可能避免把寶貴的認知能量浪費在無關信息的處理上，降低認知負荷，把有限的認知能量分配在必要的和生成性信息處理過程中。

因此，“從做中學”也是建立在活動和經驗理論的基礎上的。只有當學習者從事相關生成性學習時（生成性信息的處理），深度學習才會發生（De Jong 2005；Kirschner，Sweller & Clark 2006；Klahr & Nigam 2004；Lillard 2005；Mayer 2003，2004）。建構概念圖必須有生成性學習活動（相關信息的處理）的參與，因為只有當學習者在徹底理解文本的基礎上，選擇適當的概念，并組合建構成具有一定邏輯結構網絡時，一個完整的概念圖才會形成。根據活動理論，通過讓學習者構建概念圖能激勵他們從事生成性知識的分析，促進知識的遷移。活動理論認為通過徹底理解文本，并建構自己的概念圖，比提供給學習者概念圖具有更強的學習效果。

1.3概念圖理論

概念圖于二十世紀六七十年代興起于歐美，作為一種有效的課堂教學策略，受到普遍歡迎。概念圖是用節點表示概念，用連線及連接詞表示關系的一種圖示方法，又稱概念。諾瓦克博士認為概念圖是用來組織和表征知識的工具，它通常將某一主題下的有關概念置于圓圈或方框之中，然后用連線將相關的概念和命題連接，連線上標明兩個概念之間的意義關系，它是一種表示概念之問相互關系的空間網絡結構圖，有四個基本的組成部分，分別是概念、命題、交叉連線和分級結構（Novak，J.D &Gowin D.B 1984）。作為一種科學的教學策略，其可以幫助教師和學生在教學活動中提高教與學的質量。

構圖（concept mapping）和概念地圖（concept maps）；前者注重概念圖制作的具體過程，后者注重概念圖制作的最后結果。作為用來組織和表征知識的工具（Joseph D.Novak，1984），一般認為概念圖包括概念（concepts）、命題（propositions）、交叉連接（cross-links）、層級結構（hierarchical frameworks）四個基本要素。諾瓦克所定義的概念是指事件或對象所具有的共通規則性；命題是兩個概念之間通過某個連接詞而形成的意義關系；交叉連接是針對概念圖中不同群集的概念間，找出具有相關聯者，用連接線將其連接，并用連接詞說明不同群集概念間的關系；層級結構是概念的展現方式，每一個附屬概念應比其上層概念更具特殊性、更不一般化，不同群集的概念圖可就某一概念實現超鏈接。概念圖被看作是一種以科學命題的形式顯示概念之間的意義聯系，并用具體事例加以說明，從而把所有的基本概念有機地聯系起來的空間網絡結構圖。

2.實驗

2.1實驗目的

實驗中，要求二組學習者閱讀指定的醫護英語文本，并完成相關選擇題、填空題和文本結構圖。通過對選擇題、填空題和文本結構圖分析，寫出自己繪制文本結構圖的及時反思，作為該學科的期末考試成績。實驗的目的在于驗證兩個實驗假設，即是否（1）概念圖在高專醫護英語學習中能夠有效降低認知負荷，促進有意義學習的發生；（2）概念圖能夠更好地強化高專醫護英語的學習效果。

2.2實驗方法

2.2.1被試和實驗設計

被試是皖西衛生職業學院護理系2013級學生，在學期開始，隨機抽取兩個自然班級進行實驗：組一實驗組（專科護理1307，醫護英語，55人，預習后自己制作概念圖），組二對照組（專科護理1309，醫護英語，55人，預習后教師直接授課）。

2.3實驗結果分析

概念圖是由核心概念、次級概念和二級概念構成的一個相互聯系的空間網狀層級結構，在很大程度上反映了學習的深度和知識遷移。為進一步分析和量化的需要，根據概念圖的結構要素和有意義學習理論，對概念圖的結構中的不同要素，分別賦予不同的分值：每出現一個節點（次級概念）算作1分；每一個層級算作5分；每一個二級概念算作10分。

為了統計的結果方便比較，在每組中隨機抽取10人繪制的概念圖，進行分析比較，統計結果如表：

從圖表中的數據可以看出：二組學習者在節點的選取上沒有明顯的差別（分別是80和85），說明概念圖在幫助學習者處理簡單線性信息的識記方面，沒有明顯的優越性；在層級分數和二級分數上的差別很大，說明概念圖對深度學習和促進知識遷移方面具有顯著的優越性。

由此表可以看出：期末成績得分高的小組（主要考察學習者學習的深度和知識遷移能力），其概念圖的得分就高，反之亦然。可以推斷出，學習者預習后制作概念圖能夠最大限度地發揮概念圖的工具性價值，促進學習者有意義學習的發生。

2.4實驗局限性

由于學習者制作的概念圖形式多樣，也存在知識圖表等其他形式，因此很難嚴格地從上述三個方面進行量化，實驗分析有待進一步完善。此外，由于三組分別屬于不同的年級，使用不同的教材，對實驗量化分析的精確性存在一定的影響。但是，認知負荷三角理論表明，概念圖本身的制作是一個相當耗時的活動，需要產生大量無關信息處理，使得學習者不得不把大量的認知能量集中在如何制作概念圖上。同時，由于學習者個體相關知識和經驗不足，很難制定出比較理想的概念圖，為避免學生個體制作概念圖的不利因素，發揚它的優勢，我們選擇了小組合作制圖。這樣不僅能讓學生在“做中學”，還能大大降低無關能量的消耗，培養合作學習的精神和資源共享意識。

3.結語

概念圖作為有效的教學策略，可以降低認知活動中無關認知負荷的消耗，提高學習效率；讓學生預習自己制作概念圖作為學習的輔助工具比讓學生預習后教師直接授課具有更強的優越性。從這個意義上而言，“從做中學”應該是有效發揮概念圖工具性價值、促進英語課題教學的最佳途徑。

參考文獻：

[1]施良方.學習論[M].北京：人民教育出版社，2001.2.

[2]姜勇.呼喚有“思”的教育[J].教育理論與實踐，2002（2）.

[3]Akinsanya，C.，& Williams， M. Concept mapping for meaningful learning[J]. Nurse Education Today，2004.

[4]Ausubel，D. P. In defense of advanced organizers： A reply to the critics[J]. Review of Educational Research，1978.

[5]Ausubel，D. P.，Novak，J. D.，& Hanesian，H. Education psychology： A cognitive view（2nd ed.）[M].New York：Holt，Rinehart & Winston，1978.

[6]Carroll，J. B.，& Timpson， W. M. Concept mapping： A tool for teaching，training and technical assistance[J]. Journal of Adult Education，2002.

[7]Novak，J. D. Learning，creating，and using knowledge： Concept maps as facilitative tools in schools and corporations[M]. Mahwah，NJ： Erlbaum，1998.