概念图、思维导图的结合对教与学的辅助性研究

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概念图、思维导图的结合对教与学的辅助性研究
杨凌
( 深圳大学理学院数学系, 广东深圳518060)
[ 摘要] 概念图和思维导图自上个世纪90年代传入我国以来, 受到了各级教师的极大关注, 研究者不乏其人。但
是, 普遍存在如下三大问题: ( 1) 混淆概念图和思维导图; ( 2) 孤立地研究概念图或思维导图在教师讲课中的应用; ( 3) 忽
视了教学中的另一主体———学生。鉴于此, 本文首先简要介绍了概念图和思维导图; 然后在分析二者异同的基础上, 指
出二者在一定程度上可以相互结合、相辅相成; 接着, 本文以“微积分”中学生普遍感到困难的无穷级数为例, 利用
Mindmanager和Powerpoint, 给出了无穷级数的嵌套的思维导图和概念图; 最后, 分析了二者的结合给师生双方在教与学中所带来的益处。
[ 关键词] 概念图; 思维导图; Mindmanager
[ 中图分类号] G642.0 [ 文献标识码] A
2006 年第6 期( 总第158 期)
[ 文章编号] 1003- 1553(2006)06- 0059- 03 教学研究
概念图和思维导图自上个世纪90年代传入我国以来, 受到了各级教师的极大关注, 研究者不乏其人。其中在中国期刊网上可以搜索到的有关概念图的论文始于1994年, 迄今为止共有62篇, 除了几篇关于概念图的综述性文章外, 其他的主要集中于介绍教师如何利用概念图讲授语文、物理、化学、生物等; [1] [2] [3] [4][5] [6]而有关思维导图的论文始于2001年, 仅有8篇, 远少于概念图的论文, 而且研究主要集中于介绍教师如何利用思维导图讲授英语、政治。[7] [8] [9]只有赵国庆和陆志坚[10]从理论上对思维导图和概念图进行了辨析。由此不难看出, 此类论文普遍存在如下三大问题: ( 1)混淆概念图和思维导图; ( 2) 孤立地研究概念图或思维导图在老师讲课中的应用; ( 3) 忽视了教学中的另一主体———学生。鉴于此, 本文首先简要介绍了概念图和思维导图; 然后在分析二者异同的基础上, 指出二者在一定程度上可以相互结合、相辅相成; 接着, 本文以“微积分”中学生普遍感到困难的无穷级数为例,利用Mindmanager和Powerpoint, 给出了无穷级数的嵌套的思维导图和概念图; 最后, 分析了二者的结合给师生双方在教与学中所带来的益处。一、概念图(Concept Maps )与思维导图(Mind Mapping)简介概念图是上个世纪60年代康乃尔大学的诺瓦克( J.D.Novak) 博士根据奥苏贝尔(David P.Ausubel) 的有意义学习理论提出的一种教学技术。诺瓦克博士认为:“概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中, 然后用连线将相关的概念和命题连接, 连线上标明两个概念之间的意义关系。”作为一种科学的教学策略, 可以主动自觉地在教学活动中利用概念图来帮助教师和学生提高教学质量。概念图有四个基本的组成部分, 它们分别是概念、命题、交叉连线和分级结构。其中, 概念( 也是图中的节点) 是事物或事件的规则属性, 用专有名词或符号进行标记; 命题是两个概念之间通过某个联系词而形成的意义关系; 交叉连接表示存在两个概念之间的某种关系; 分级结构是概念的呈现方式。分级结构有两种情况: ( 1) 同一层面中的分级结构, 即同一知识领域中的概念依据其概括水平的不同而分层排列, 其中概括水平较强的概念位于图的较上层, 从属的概念位于其下, 而具体的概念位于概念图的最下层; ( 2) 不同层面中的分级结构, 即不同知识领域的概念图可就某一概念实现超链接。因此, 概念图是一个表示概念之间相互关系的空间网络结构图。思维导图是20世纪60年代由英国人Tony Buzan提出的一种记笔记的方法。他认为传统的笔记方法有如下四大缺点: ( 1) 埋没关键词; ( 2) 不易记忆; ( 3) 浪费时间; ( 4) 不能有效刺激大脑。而思维导图呈现的是一个思维过程, 学习者能够借助思维导图提高发散思维能力, 可以通过思维导图理清思维的脉络, 并可供自己或他人回顾整个思维过程。Tony Buzan认为思维导图有四个基本的特征 1) 注意的焦点清晰地集中在中央图形上; ( 2) 主题的主干作为分支从中央向四周放射; ( 3) 分支由一个关键的图形或者写在产生联想的线条上面的关键词构成, 比较不重要的话题也以分支的形式表现出来, 附在较高层次的分支上; ( 4) 各分支形成一个连接的节点结构。因此思维导图在表现形式上是树状结构。尽管思维导图的最初目的只是为了改进笔记方法, 但是它的作用和威力还是在日后的研究和应用中不断地显现出来, 被广泛地应用于个人、家庭、教育和企业。例如波音公司在设计波音747飞机的时候就使用了思维导图。据说, 如果使用普通的方法, 设计波音747这样一个大型的项目要花费6年的时间。但是, 通过使用思维导图, 工程师们只用了6个月的时间就完成了波音747的设计!
二、概念图与思维导图结合的可行性在国外, 不论是从公司的培训还是从学校的教学研究情况都可以看到, 思维导图和概念图的发展隶属于两个不同的分支, 它们有着各自的发展空间和领域。而相对于国内的情况来看, 人们往往在对它们的认识和应用上把它们的概念相互混淆。从定义上看, 思维导图(Mind Mapping) 注重具体构建的过程; 而概念图(Concept Maps) 注重构建的结果。从知识表示的能力看, 思维导图呈现的是一个思维过程, 学习者可以通过思维导图理清思维的脉络,掌握整个知识架构, 从而有利于直觉思维的形成、促进知识的迁移; 而概念图能够构造一个清晰的知识网络, 并使得学习者通过概念图直观快速地把握一个概念体系。从制作方法上看, 思维导图往往是从一个主要概念开始, 随着思维的不断深入, 逐步建立的一个有序的图, 它是对思维过程的导向和记录; 而概念图则是先罗列所有概念, 然后建立概念和概念之间的关系,一幅概念图中可以有多个主要概念。综上所述, 概念图和思维导图存在着巨大的差异。但是, 即便如此, 两者仍有许多相似的地方, 它们在帮助人们分析问题、整理思路方面都起到了积极有效的作用。它们可以展示人们的思维过程, 使得人们的思维过程可视化, 相对于文字的说明表达方式更加卓有成效。所以, 在实际的应用过程中, 可以把它们作为两种从不同角度来展示自己的思路以及对问题的理解、认识和看法的方法, 据此可以实现二者的统一。以“微积分”为例, 在章节复习或期末复习中, 教师在课堂上可以先绘出诸如函数、连续、导数、不定积分、定积分、广义积分、重积分等等之间的概念图, 然后对每一个概念作一个超链接, 而每一个超链接对应的是一个思维导图, 这样就能清晰地勾勒出整个“微积分”的轮廓, 从而使得学生能够从整体上把握“微积分”的内容, 而不是孤立地接受某个概念或某个定理。下面以“微积分”中学生普遍感到困难的无穷级数为例, 利用Mindmanager和Powerpoint, 给出了无穷级数的嵌套的思维导图和概念图, 在上学期的期末复习中, 学生普遍反映良好。见图1。
三、概念图与思维导图结合的实例
图1 无穷级数的思维导图
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图2 函数项级数的概念图
图3 数项级数的概念图
四、概念图与思维导图结合的益处
上述三图虽然是针对“微积分”中无穷级数的复习而言, 但是我们可以把它推广, 从而不难发现概念图和思维导图的结合可以帮助师生在以下方面取得突破性的进展:
1. 对教师而言, 概念图和思维导图的结合, 可以帮助教师建立该课程系统、完整的框架体系, 有效整合教学资源, 从而促进学生整体观念的形成, 达到对所学内容的整体把握; 概念图和思维导图的结合, 可以帮助教师在课堂上实现互动, 从而积极引导学生,充分发挥学生学习的主观能动性和创造性; 概念图和思维导图的结合, 可以帮助教师的科学研究, 用来把握学科前沿、发展脉络, 开拓视野。
2. 对学生而言, 概念图和思维导图的结合, 可以帮助学生建立自己所理解的本课程的框架体系, 从而使得教师能够发现每个学生的知识结构, 发现他们对所学课程的理解和认识程度, 据此对学生所存在的具有共性的问题作出具体的指导和相应的教学方案; 概念图和思维导图的结合, 可以辅助学生在自学过程中理清思路, 弄清概念, 提高学习效率。
五、结论
通过上述分析, 我们不难发现, 思维导图和概念图都能够极大地提高学生的学习能力、理解能力和记忆能力, 它有助于学生逻辑思维能力的培养, 以及学生空间智能的开发。而二者的结合不仅能使师生双方都从新的视角对所学知识进行系统梳理、深化拓宽,从而实现知识的活学活用, 而且还有助于教师的科研和学生的自学。
[ 参考文献]
[ 1] 徐洪林, 康长运, 刘恩山.概念图的研究及其进展[ J] .学科教育, 2003, ( 3) : 31～43.
[ 2] 袁维新.概念图及其在生物学教学中的运用[ J] .生物学教学, 2003, ( 9) : 24～25.
[ 3] 曹玉民.概念图———化学学习的有效工具[ J] .河北师范大学学报, 2001, ( 2) : 121～123.
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[ 5] 赵金波, 吴红霞, 范向华.运用概念图, 促进读和写[ J] .中国电化教育, 2004, ( 8) : 50～52.
[ 6] 王立君.概念图———物理教学的有效工具[ J] .物理教育, 2004, ( 8) : 614～618.
[ 7] 徐亮.语言习得神经机制性别差异对优化二语习得策略之启发———兼评托尼·巴赞的放射性思维导图原则[ J] .外语与外语教
学, 2001, ( 6) : 6～8.
[ 8] 韩振国.宏观着眼微观入手———利用思维导图上好复习课[ J] .中国电化教育, 2004, ( 8) : 48～50.
[ 9] 陈敏.思维导图及其在英语教学中的应用[ J] .外语电化教学, 2005, ( 1) : 36～41.
[ 10] 赵国庆, 陆志坚“. 概念图”与“思维导图”辨析[ J] .中国电化教育, 2004, ( 8) : 42～45.
[ 11] 赵树嫄.微积分( 修订本) [M] .北京: 中国人民大学出版社, 1988.
图1是用Mindmanager实现的, 点击其中的“概念图”超链接( 用Powerpoint实现) , 可以链接到图2和图3。
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