地理教學(xué)中概念圖的制作與使用教育論文
概念圖作為一種組織和表征知識的工具,與教學(xué)有著緊密的聯(lián)系。在西方國家,概念圖是中小學(xué)教學(xué)中常用的一種策略,且效果良好。隨著現(xiàn)代教學(xué)方式的普及,概念圖教學(xué)已成為許多國家教學(xué)策略改革的重點所在。20世紀(jì)90年代,這一教學(xué)策略被引入我國,當(dāng)前正被越來越多的研究者和教師認(rèn)識并使用。
一、什么是概念圖
概念圖由美國著名教育心理學(xué)家約瑟夫·諾瓦克最早提出。他認(rèn)為:概念圖就是用來組織和表征知識的工具,它通常是將有關(guān)某一主題不同級別的概念或命題置于方框或圓圈中,再以各種連線將相關(guān)的概念和命題連接起來,這樣就形成了關(guān)于該主題的概念或命題網(wǎng)絡(luò),以此形象化的方式表征學(xué)習(xí)者的知識結(jié)構(gòu)及對某一主題的理解。概念圖研究是基于奧蘇貝爾的意義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)之上的,非常強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中先前知識的重要性。諾瓦克指出,意義學(xué)習(xí)需要三個條件:①將要學(xué)習(xí)的材料必須概念清晰且能以語言及與學(xué)習(xí)者先前知識有關(guān)的例子呈現(xiàn);②學(xué)習(xí)者必須擁有相關(guān)的先前知識;③學(xué)習(xí)者必須選擇有意義地學(xué)習(xí)。
概念圖的組成主要包括概念、命題、交叉連接、層級結(jié)構(gòu)四個要素。其中,概念被定義為事件或事物的規(guī)律性或模式,或者事件或事物的記錄,通常用專有名詞或符號進(jìn)行標(biāo)記;命題是對事件或事物現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)和規(guī)則的陳述,在概念圖中,命題是通過適當(dāng)?shù)摹斑B接詞”將兩個或更多的概念連接起來而形成的意義關(guān)系,或?qū)δ硞�事件或事物的一句陳述;交叉連接表示不同知識領(lǐng)域概念之間的相互關(guān)系,交叉連接常常能夠引發(fā)新的創(chuàng)造性見解;層級結(jié)構(gòu)是概念的展現(xiàn)方式,一般情況下,最一般、最概括的概念置于概念圖的最上層,從屬的概念安排在下層,某一領(lǐng)域的知識還可以考慮通過超級鏈接提供相關(guān)的文獻(xiàn)資料和背景知識。層級結(jié)構(gòu)有兩層含義:一是指同一知識領(lǐng)域中的概念依據(jù)其概括性水平不同分層排布;二是不同知識領(lǐng)域間的結(jié)構(gòu),即不同知識領(lǐng)域的概念圖之間可以進(jìn)行超級鏈接。
在結(jié)構(gòu)上,概念圖包括節(jié)點(又稱結(jié)點)、連線和連接詞三個部分。節(jié)點就是置于圓圈或方框中的概念;連線表示兩個概念之間的意義聯(lián)系,可以有方向,也可以沒有方向;連接詞是置于連線上的兩個概念之間形成命題的聯(lián)系詞,如“由”、“是”、“形成”等。
二、概念圖在地理教學(xué)中的作用
概念圖以命題的形式顯示概念之間的意義聯(lián)系,形成所有基本概念有機(jī)聯(lián)系的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過概念圖對相關(guān)概念直觀形象的表達(dá),可以使學(xué)習(xí)者擺脫被動記憶和理解的缺陷,從而主動積極地對概念進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解。地理教學(xué)中運(yùn)用概念圖主要有以下作用:
1.顯著提高地理教師的教學(xué)效果
知識的本質(zhì)即概念和命題,概念是知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),命題是知識結(jié)構(gòu)的骨架。概念和命題是教學(xué)的精髓和核心,形成概念、掌握命題是教學(xué)的中心任務(wù)。在地理知識概念圖中,以核心概念為中心,次級概念為節(jié)點,依次連接不同層級的概念,最終構(gòu)成一個分層次、多節(jié)點的概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)知識的網(wǎng)絡(luò)化和結(jié)構(gòu)化。概念圖以科學(xué)命題的形式對不同概念之間的意義聯(lián)系進(jìn)行顯現(xiàn),結(jié)構(gòu)清晰,一目了然。通過概念圖,教師可以理清不同地理概念間的關(guān)系,將相關(guān)地理概念以簡明扼要的形式呈現(xiàn)出來,通過其層級結(jié)構(gòu)明確不同概念的學(xué)習(xí)順序,使整個教學(xué)過程直觀清晰。同時,通過概念圖,教師既可以使學(xué)生在掌握地理命題的過程中習(xí)得地理概念,也可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)地理概念的基礎(chǔ)上掌握地理命題。而且,在結(jié)構(gòu)化的概念圖中,教師還可以將地理概念與其他學(xué)科概念進(jìn)行知識間的相互滲透,形成不同領(lǐng)域概念之間聯(lián)系的拓展,從而擴(kuò)大地理教學(xué)范圍和視野。
2.積極促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的知識建構(gòu)
建構(gòu)主義認(rèn)為知識不是單純通過傳授而習(xí)得的,而是學(xué)習(xí)者在一定背景下通過他人(教師、家長及學(xué)習(xí)同伴等)幫助,利用必要的學(xué)習(xí)手段及學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得的,并且認(rèn)為要進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)就需要將新學(xué)習(xí)的知識和舊知識建立聯(lián)系,通過同化和順應(yīng)過程實現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展。概念圖剛好具有促進(jìn)這一過程完成的功能,因為學(xué)習(xí)者利用概念圖學(xué)習(xí)的過程,同時也是進(jìn)行新知識建構(gòu)的過程。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的視野下,概念圖是學(xué)生建構(gòu)知識不錯的腳手架。作為一個有層次的意義網(wǎng)絡(luò),概念圖與人類認(rèn)知結(jié)構(gòu)中表征、組織和貯存知識的方式是吻合的,它以圖示的結(jié)構(gòu)將各種地理概念及其關(guān)系以類似于人腦對知識儲存的.層級結(jié)構(gòu)的形式排列,清晰地揭示了各種地理概念之間的意義關(guān)系。在地理學(xué)習(xí)中,通過概念圖,學(xué)生既能夠比較清晰地把握相關(guān)概念,也能夠比較清晰地辨析不同概念的相對重要性及相互聯(lián)系,從而有效地實現(xiàn)對地理知識脈絡(luò)的把握和對地理知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)。
3.有效進(jìn)行地理教學(xué)的評價診斷
諾瓦克等人最初研究概念圖的目的是為了對學(xué)生已經(jīng)具備的知識水平進(jìn)行測試。傳統(tǒng)的評價方法通常只是注重對學(xué)生離散知識的掌握情況的考查,而概念圖卻可以對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)及學(xué)生對概念問相互關(guān)系的理解做出檢測和評價。使用概念圖進(jìn)行教學(xué)效果評價具有兩個方面的優(yōu)點:①通過概念圖的層級結(jié)構(gòu),可以比較清楚的測試出學(xué)生搜索已有概念,把握知識特點,聯(lián)系和產(chǎn)出新知的能力;②通過概念圖中的節(jié)點、連線和連接詞及所舉具體事例,可以較為準(zhǔn)確的判定學(xué)生對概念意義理解的清晰性和廣闊性。正是基于這兩大優(yōu)點,在具體的地理教學(xué)過程中,可以將概念圖作為評價地理教學(xué)效果的重要手段。實踐表明,概念圖可以作為形成性評價的有效工具,教師通過觀察學(xué)生制作概念圖的過程,能了解學(xué)生思維活動的情況,以便及時進(jìn)行診斷。
三、地理概念圖的制作
地理概念圖的制作是地理教學(xué)中的一個實質(zhì)性問題,并且是一個動態(tài)的過程。通常來說,沒有嚴(yán)格的程序規(guī)范,主要有如下步驟:
1.選取地理教學(xué)內(nèi)容
制作地理概念圖,非常重要的一點是要明確具體的教學(xué)內(nèi)容,明確教學(xué)內(nèi)容涉及的相關(guān)概念。概念圖的建構(gòu)跟其所要用到的先前地理概念聯(lián)系密切,明確的地理背景知識有助于確定概念圖的核心概念及相關(guān)概念,并準(zhǔn)確地進(jìn)行概念的層級劃分,據(jù)此制作概念圖。
2.確定關(guān)鍵概念并進(jìn)行概念等級排序
地理教學(xué)內(nèi)容選定后,從選定的教學(xué)內(nèi)容中選出關(guān)鍵(或稱核心)地理概念以及與之相關(guān)的其他概念,并將這些概念按照從一般到具體,概括性由大到小的順序進(jìn)行排序。
3.初步擬定概念圖的層級布局
把概括性強(qiáng)、包容性廣的概念放在頂層,下面依次為概括性、包容性較低的概念,最具體的概念位于最底層。不同層級的地理概念可用不同形狀的方框或不同的顏色表示。
4.建立概念與命題之間的連接
把每一對相關(guān)的地理概念用連線聯(lián)結(jié),并在線上標(biāo)明二者的關(guān)系。如此,同一領(lǐng)域及不同領(lǐng)域中的知識便通過某一相關(guān)地理概念而連接起來。然后再次修改或修飾,使各級地理概念及其關(guān)系條理清晰,至此,概念圖基本完成。概念之間的聯(lián)系有時很復(fù)雜,但一般可以分為同一知識領(lǐng)域的連接和不同知識領(lǐng)域的連接兩大類來考慮連接關(guān)系。在這里需注意兩點:①針對不同概念慎重考慮連接詞,以準(zhǔn)確表明概念之間的關(guān)系;②概念框中盡可能采用規(guī)范的地理概念,盡量避免在概念框中使用句子,以免引起誤解。
5.反思與完善
地理概念圖初步完成后,隨著在地理教學(xué)中的使用,師生會對原有概念圖產(chǎn)生新的認(rèn)識和看法,可以對原有概念圖進(jìn)行相應(yīng)的修改和完善。
概念圖可以手工繪制,也可以電腦制作。利用電腦制作概念圖有許多優(yōu)點,如修改方便,界面漂亮,可直接打印、網(wǎng)上交流等。針對概念圖的制作,國外有多種制作軟件,如Map2.0, Inspiration, Mind Manager, Cmap Tools等。其中Cmap Tools 和 Inspiration是兩款目前比較流行的概念圖制作軟件,Cmap Tools目前是一款免費(fèi)軟件,使用者可通過網(wǎng)站(cmap.ihmc.us/download)下載使用。在北京師范大學(xué)知識科學(xué)與工程研究所的幫助下,Cmap Tools的中文版也已發(fā)布。Inspiration是美國Inspiration軟件公司開發(fā)的一種專用概念圖軟件,有多種版本,也可在網(wǎng)上(http://www.inspiration.com)下載使用。在地理教學(xué)中應(yīng)用Cmap Tools或Inspiration進(jìn)行概念圖的制作比較方便、美觀,并可以在概念圖上創(chuàng)制超鏈接等,使其表征更多的地理概念及信息,具體操作在此不作介紹。
四、概念圖在地理教學(xué)中的應(yīng)用
有關(guān)概念圖的使用,諾瓦克認(rèn)為,結(jié)合學(xué)生熟悉的主題來介紹概念圖是很好的辦法。他對在教學(xué)中如何使用概念圖進(jìn)行了舉例說明,例如以“植物”這個主題為例,可以采取如下步驟進(jìn)行:首先,可以讓學(xué)生自發(fā)地說出一些相關(guān)的概念,如葉子、莖、花、根、綠色、水分、光、養(yǎng)料等;接著讓學(xué)生找出這些概念中最一般、包容性最廣的概念,并將它放在概念圖的最頂端;然后確定次一級的概念,并將它們放在概念圖的第二層,這時還需要確定恰當(dāng)?shù)母拍铋g的連接詞,以形成與植物相關(guān)的有意義的命題,在此基礎(chǔ)上,繪制簡單的概念圖;最后讓學(xué)生以個人或小組的形式向這個框架上添加其他相關(guān)的概念和連接詞,引導(dǎo)學(xué)生對制作的概念圖進(jìn)行交流討論,修正完善,完成“植物”概念圖的制作。概念圖在地理教學(xué)中的應(yīng)用可以參照如圖2的程序:
1.提出問題
提出問題是指根據(jù)具體的地理教學(xué)內(nèi)容,提出讓學(xué)生思考與將要學(xué)習(xí)的地理知識相關(guān)的概念。通過對這些相關(guān)概念的回憶,要求學(xué)生能夠以概念圖的形式對這些相關(guān)概念進(jìn)行組織和表征,使學(xué)生對先前的概念做出整理,作為新學(xué)概念的先行組織者,使新知識有固著的基點。例如在學(xué)習(xí)“地殼物質(zhì)循環(huán)”概念時,首先向?qū)W生提出如下問題:回憶巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖的概念及其相關(guān)概念,以此作為學(xué)習(xí)“地殼物質(zhì)循環(huán)”的先前概念,并制作先行組織者概念圖。
2.整理概念
依據(jù)所作先行組織者概念圖,讓學(xué)生在教學(xué)內(nèi)容中尋找與新學(xué)地理知識(比如三大類巖石)相關(guān)的地理概念,并將這些概念盡可能詳盡的羅列出來,并進(jìn)行概念的初步整理。這一要求目的很明確,就是通過學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的閱讀和對概念的初步整理培養(yǎng)其良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為學(xué)生提供理解概念學(xué)習(xí)的經(jīng)驗和感受。
3.實施教學(xué)
這一環(huán)節(jié)是概念圖教學(xué)的核心,此過程中,教師應(yīng)給予學(xué)生充分的時間與機(jī)會去考慮問題并進(jìn)行適時的指導(dǎo)。通過啟發(fā)提問、參與交流、平等對話等形式,引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)地理概念進(jìn)行再次整理及層級劃分,并選擇合適的連接詞建立新舊地理概念之間的意義聯(lián)系。作為一種教學(xué)策略,概念圖反映了教學(xué)規(guī)律的概念同化理論。在運(yùn)用這一策略引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,教師已從知識的灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,支撐著學(xué)生的意義學(xué)習(xí),個別時候也需要教師的一定講解。比如為了使學(xué)生更好的理解“地殼物質(zhì)循環(huán)”的原理和過程,講清重融再生、冷凝凝固、內(nèi)力作用、外力作用等概念之間的聯(lián)系和意義等,以使學(xué)生對核心概念及相關(guān)概念的聯(lián)系有比較清晰的認(rèn)識和理解。在具體實施教學(xué)的過程中,有時不可避免地會產(chǎn)生各種各樣的問題,對于概念圖教學(xué)而言,討論或許是一種非常有效的解決方式。因為問題通常是在新舊概念無法同化的過程中產(chǎn)生的,所以討論的重點很明確,即應(yīng)該集中于新舊概念的聯(lián)系問題。討論不僅可以活躍課堂氛圍,鍛煉學(xué)生的思維和表達(dá)能力,尤其可以使問題的認(rèn)識逐步深化、明確、清晰,乃至達(dá)成共識,從而使整個討論的群體均可獲益。
4.建構(gòu)成圖
當(dāng)學(xué)生對問題有了充分的理解以后,教師可以適時地把學(xué)生引向概念圖,要求學(xué)生依據(jù)所列概念,結(jié)合討論結(jié)果,繪制出新學(xué)地理知識的概念圖。在制作概念圖的過程中,學(xué)生需要對相關(guān)地理概念進(jìn)行重新的組織和表征,需要對地理知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中概念與概念之間的聯(lián)系進(jìn)行重新的確認(rèn)和定位,以將新的地理概念整合到原有的地理概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中去。概念圖制作完成后,學(xué)生便在一個新的層次完成了對原有地理概念的意義建構(gòu)。
5.評估交流
學(xué)生初步制作完成的概念圖,反映了其自身對新學(xué)地理概念的理解和建構(gòu),不同的學(xué)生針對同一個地理學(xué)習(xí)內(nèi)容繪制的概念圖會有差別,所以教師在學(xué)生完成地理概念圖的基礎(chǔ)上,在對學(xué)生繪制概念圖的表現(xiàn)進(jìn)行肯定的同時,也要對一些典型的錯誤或不足進(jìn)行糾正。在評估反饋的過程中,引導(dǎo)學(xué)生通過相互間的交流,培養(yǎng)學(xué)生的自我評價和反思能力,以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的全面發(fā)展。
6.修正完善
在評估交流的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生結(jié)合實際針對自己的概念圖進(jìn)行反思,并加以完善,以對所學(xué)新知適時鞏固。
上述概念圖教學(xué)的一般程序并非一成不變的,實際上,在具體的地理教學(xué)過程中,可以根據(jù)教師、學(xué)生、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)條件等因素的變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
五、概念圖在地理教學(xué)中的局限性
概念圖是一種很好的教學(xué)策略,但也并非是一種萬能的教學(xué)策略,在地理教學(xué)的具體運(yùn)用過程中,也會存在一定的不足和局限。概念圖與結(jié)構(gòu)圖、模式圖、示意圖等地理圖形圖像一樣,都是反映地理知識內(nèi)容的表現(xiàn)形式。就教學(xué)效果而言,概念圖側(cè)重于表示概念與概念之間的聯(lián)系及意義,而對于教學(xué)中涉及地理操作、地理變化以及地理情感等的內(nèi)容,概念圖就顯得效果不是很明顯了。在肯定概念圖功能的同時,也不能無限地夸大,更要防止概念圖是一種適用于所有地理教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)策略的錯誤認(rèn)識。事實上,并非所有的地理知識運(yùn)用概念圖都能取得最好的效果,有些所謂的概念圖其實僅僅是知識結(jié)構(gòu)圖的一種變形,并且在概念圖中顯現(xiàn)的也并不全是概念,這就有悖于概念圖的初衷,容易陷入形式主義,如圖3。
上圖中自然資源的“分類”和“基本特征”就不是概念,而且圖中概念之間也無特別的聯(lián)系,整個概念圖的效果看起來還不如自然資源知識結(jié)構(gòu)圖清晰明了,這種情況下教學(xué)中用知識結(jié)構(gòu)圖表示的話可能更好一些,如圖4所示。
那么哪些地理內(nèi)容在教學(xué)中比較適用概念圖呢?筆者認(rèn)為在概念較多且相互之間有密切聯(lián)系又極易混淆的地理知識的學(xué)習(xí)中,概念圖應(yīng)該是一種很好的教學(xué)策略。概念圖教學(xué)通常需要這樣的前提:學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的地理概念的前概念已經(jīng)有所學(xué)習(xí)或了解,當(dāng)前要做的就是把這些概念用節(jié)點、連線和連接詞的方式建構(gòu)成一張概念圖,通過概念圖的形式來表現(xiàn)概念與概念之間的相互關(guān)系,以促成學(xué)生將新的概念納入原有的概念體系之中,完成有意義的學(xué)習(xí)。如果學(xué)生對所學(xué)概念的相關(guān)前概念還沒有學(xué)習(xí)或了解,而要求他們通過概念圖掌握相關(guān)知識顯然不符合有意義學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律,效果就不會太好。此外,在能力培養(yǎng)上,概念圖強(qiáng)調(diào)對地理概念內(nèi)涵和外延的理解和把握,是一種非常有效的知識學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)方式。但對學(xué)生的地理野外觀察能力、地理社會調(diào)查能力、地理計算能力、地理實驗?zāi)芰Φ鹊奶嵘饔糜邢蕖Ｋ?在實際地理教學(xué)中,需要將概念圖與其他教學(xué)方法相結(jié)合,以實現(xiàn)對學(xué)生各方面能力的全面培養(yǎng)。
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