[优秀毕业设计精品]概念图在高中地理教学中的应用研究.doc

单 位 代 码学 号分 类 号教育硕士学位论文论文题目 概念图在高中地理教学中的应用研究学科专业名称 学科教学地理申请人姓名 指导教师 教授论文提交时间 2006年4月8日84独 创 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 （注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名： 导师签字：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解 学校 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 学校 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名： 导师签字：签字日期：2006 年4 月8 日 签字日期：2006 年4月8日目 录中文摘要英文摘要 引言1第一章 概念图研究综述 4第一节 概念图的概念、涵义及特征4第二节 概念图的国内外研究现状 10第三节 概念图教学应用的理论基础 16第二章 概念图在高中教学中的意义及制作19第一节 普通高中地理教学的特点19第二节 概念图在高中地理教学中的功能22第三节 高中地理概念图的分类及制作27第三章 概念图在高中地理教学中的应用策略36第一节 概念图教学对高中地理新课改的自适应36第二节 基于自主学习、合作学习、探究学习的高中地理概念图应用策略42第三节 新授课、复习课型中的应用策略49第四节 高中地理概念图教学中的命题策略53第五节 基于空间概念的高中地理概念图应用策略59第六节 高中地理概念图的评价策略63第七节 概念图在高中地理教学中的应用原则69第四章 概念图在高中地理教学中的实验研究69第一节 实验价值、设计思想和假设70第二节 实验总体设计70第三节 实验结果73第五章 结论与展望76第一节 结论76第二节 展望77附录179附录280注释 81参考文献 83后记 85攻读学位期间发表的学术论文 86教育硕士学位论文中 文 摘 要 新课程的实施为“教学创新”提供了广阔的舞台，传统的地理教学面临时代的挑战。“教学创新”的基点在于教会学生如何学习，这不仅要求教学目标和观念的更新，而且要求从内容到方法以及评价等的更新。概念图是一种表征、检查、修正、完善知识的认知工具，能将各种概念及其关系以类似于脑对知识存储的层级结构形式排列，清晰地揭示了意义建构的实质，其特有的强大教学功能日益凸显，成为国外学者研究的热点；而国内学者对这一问题尤其是概念图与地理学科的整合尚缺乏系统的探讨。他山之石可以攻玉，本研究在充分把握国内外概念图应用于教学的理论和实践的基础上，针对新课程改革实施的要求，试图构建本土化的概念图教学应用策略，旨在为高中地理教学提供一种有效的、可操作的改革新途径。论文首先在介绍概念图涵义、特点、功能、国内外研究现状的基础上，寻找其相应的理论基础及自身的理论体系；其次结合高中地理的学科特点及学生的学习特点，较系统地探讨了概念图在高中地理教学中的功能及意义，举例阐述了地理概念图的分类及制作过程；本研究的主体部分着重分析了地理概念图教学对新课程改革的自适应功能，提出并归纳了概念图在地理教学中的应用策略；最后对概念图能有效提高教学和学习效果进行了初步的实验研究，研究表明概念图能有效促进学生学会学习，大面积提高学生的学业成绩，提高地理教学质量；并提出了研究中存在的问题及不足，有待于以后进一步改进、创新、丰富和完善。本文的创新之处主要有以下几点：从认知主义到建构主义，从现代脑科学到多元智能理论，深层次挖掘了地理概念图教学的理论基础构建了其自身的理论体系；从有效教学和学力培养角度分析了地理概念图教学对新课改的自适应功能，较系统地归纳了概念图在高中地理教学中的应用策略，特别提出了富有地理特色的命题策略及空间概念图策略；初步探索用inspiration7.6等软件编绘了多幅地理概念图。关键词： 概念图 地理教学 应用分类号： g420abstractwhile the implementation of new curricula provides a broad stage for “instructional innovation”, it makes the traditional geographical teaching face challenge. instructional innovation, the basic point of which lies in how to teach students to learn, asks for the renewal from teaching aims and concepts to teaching content, methods and evaluation. concept map, a kind of cognitive tool signifying, checking, mending, perfecting knowledge, lines all kinds of concepts and their relations in stratified structure similar to the knowledge storage in the brain, and clearly reveals the essence of meaning construction. this kind of tool has become the highlight of research for foreign scholars because of its special powerful instructional function.however, domestic scholars are lacking in this aspect, and especially lacking in the combination of concept map with geography teaching. it can also be used in geography teaching. based on the good master of concept-map-applied teaching theories and practice domestic and abroad , to meet the needs of new curricula innovation, this research tries to supply a new effective , practicable way for innovation .firstly this article arms to find the corresponding theoretical basis and its own theoretical system, after it introduces the connotation, characteristics and function of concept map and the present research state; secondly , combined with the features of geography subject and students in senior high school ,this paper systematically talks about the significance of concept map used in geographical teaching, illustrates the classification of geographical concept map and their making process; the body section ,analyses geographical concept maps self-adapting function in teaching, puts forward and summarizes the concept maps applied strategy in geographical teaching; at last, this passage makes preliminary experimental researches on efficient teaching and studying brought about by concept map, the research shows that concept map can help students to learn to study, get a substantial increase in marks, and enhance the quality of geography teaching; problems and deficiencies remain in this research which need to be further studied and perfected in the future.the main innovations of this thesis: probe deeply into the theoretical basis and its own systems from cognitirism to constructivism, from modern brain science to multi-intellectual faculties; explores concept map, as a kind of effective strategy for teaching, studying, evaluation in senior high teaching, which have many functions and great significance; methodically sums up the application strategy of concept map used in geography teaching; especially puts forward propositional strategy and special concept map strategy; makes preliminary exploration of geographical concept maps made by software such as inspiration7.6. key words: concept map geography teaching applicationcategory: g420引 言一、研究背景新世纪以来，我国地理教育改革步入一个崭新的阶段，现代性和基础性相结合，教育内容的整合与对“以人为本”的反思相结合，体现出培养完整的“人”和增强学科教学实用性的新思想。新课程的实施为教师的“教学创新”提供了广阔的舞台,“教学创新”的基点在于教会学生如何学习。在以“理念革新、信息技术革新、评价方式革新”等为主要内容的改革浪潮中，高考指挥棒束缚下传统地理教学的阴影仍是挥之不去的不和谐音符。怎样把本学科最基本、最重要、最持久起作用的知识，以最经济、最简捷的方式传授给学生，从而减轻学生的学习负担，充分发挥地理知识的教育价值，强调科学思维、科学方法、实践技能、创新能力和道德品质的综合培养和训练，为学生自主的构建合理的知识结构、个性的健全发展打下基础,成为最受关注的科研课题。因此，探索便于一线教师操作的现代教学策略、开发便于学生认知的现代学习工具，已是知识经济时代地理教育工作者刻不容缓的任务，这也是一项十分艰巨的任务。（一）知识经济时代背景下新课程改革的呼唤在知识经济社会中，每个人都应成为孜孜不倦的学习者，学习将不仅是每个人的义务，而且更应该成为每个人的基本需求，学习也因此将是每个人在终身学习社会应该享有的基本权力。面对知识经济时代知识更新的迅速增长，传统的教学效率与教学过程在一定程度上已经很难满足需要，地理教育要对传统的教学进程进行反思，寻找新的突破口，提高地理教学效率和质量，迎接知识经济的挑战。在新课程改革的大背景下，地理学科的教学遇到许多问题，例如：如何使学生能在尽可能短的时间内掌握尽可能多的知识？嘴上讲“知识是自我建构的产物”，但实际上以“灌输”为主的课堂风景线又有多少改观呢？应该如何看待课堂教学的“主体”角色？怎样发挥教学的“主导”作用？这些问题都需要我们进行理性的思辨与认真的实证，需要我们去体认、去再造、去落实,从学科角度出发寻找能够解决自身问题的合适的课程措施与教学策略。（二）新教育时代背景下新学力观的呼唤新教育是一种为学习服务，为学习者服务的教育。以服务学习为核心，新教育体现出以下时代特征：在教育主体上，要求以学生为中心；在教育目的上，要求帮助学生成为身心全面发展的、具有个性的人；在教育内容上，要求不但教给学生知识和技能，更要教给学生终身学习的本领；在师生关系上，要求建立相互学习、师生共进的关系。一言以弊之，新教育要求我们以先进的教育教学理论为指导，开展以学为中心的教学。1在新教育时代背景下，地理教育要从根本上改变地理学科本位的教学观，建立“以学生发展为本”的教学观，致力于学生地理学习方式的变革，实现地理教学形态的突破。其中加强学生学力体系的构建，特别是学生在地理发展性学力和创造性学力形成方面，应该得到足够重视。发展性学力是指学习主体为主动适应迅速发展的未来社会所必须具备的自我持续发展的态度、能力与知识的集合，包括树立终身学习的观念，不断进取的精神，克服困难的毅力，主动发展的学习能力和生存能力，以及具有作为发展能力载体价值的再生性强的知识。创造性学力是指适应知识经济时代需要的学习主体具备的探求、求真、求实的科学精神，能用批判的眼光进行学习与理解的具有创造性思维和创造性行为特征的能力，以及对知识的开放性、多维性的认识。学力系统呈现逐级向上的“套桶式”联体结构，基础学力是大桶，发展性学力处于大桶之中，最内核的小桶是创造性学力，它们之间是逐级提升关系，而且整个总学力是开放状态的。2如何开展以学为中心的教学，改变嘴上一套套，课堂上“涛声依旧”的现象，构建学生完美的学力体系？对于从事基础地理教育的老师来说，革新旧的教育理念，尝试新的教学方法，利用好的教学手段显得尤为迫切。概念图是盛行于国外特别是欧美国家的一种教学形式，3是一种知识组织和知识表征工具，它起源于美国康奈尔大学科学教育家、教育与生物学教授约瑟夫诺瓦克(joseph d novak)教授主持的儿童科学学习研究。正因为概念图与教学有着不可分割的亲缘关系，概念图的潜在教学价值自其诞生之日起就引起了教育界人士的广泛关注。有关概念图教学应用的研究也如雨后春笋般地在世界各地展开，概念图教学是使用概念图进行教学的活动，是教师运用概念图来引导学生学习，让学生发挥自主精神，加强对知识的理解及记忆，提高学习效率及进行有意义学习的一种方式。本文要阐述的就是在新课改理念指导下，概念图在高中地理教学中的应用。二、研究目标本研究的目标包括：寻找概念图相应的理论基础及自身的理论体系；探讨概念图对新课改的“自适应”功能；结合高中地理学科特点及学生的学习特点，建构概念图在高中地理教学中的应用策略；对概念图能有效提高教学和学习效果进行初步的实验研究。三、研究意义（一）符合新课程改革的需要“如果给我一个支点，我就能把地球挪动！”古希腊最富传奇色彩的科学家阿基米德的这一豪言壮语给我们以启示：我们在进行一场改革的时候，必须了解这次改革的支点是什么，即战略性的基点是什么，只有这样才能更经济有效地启动这场改革，把握好改革的航向，降低改革的成本，真正做到事半而功倍。在反思过程中，我们认识到处于这样一个社会大变革时期，应将重新审视真正的人的学习作为21世纪教育改革的支点。4由此，新课改明确提出了转变学生学习方式的任务，即促进学生在教师指导下主动的、富有个性的学习，尊重学生的人格，关注个体差异，满足不同学生的学习需要。概念图教学以学生为主体，注重学习过程的评价，支持有意义学习，充分发挥学生学习的主动性和积极性，遵循和体现了新课改的理念及要求，是一种符合改革需要的教学方式。 （二）符合创新教育的需要创新是一个民族兴旺不竭的动力。创新教育是素质教育的核心内容。创新教育要求尊重学生学习主体的地位，采取教师启发、引导和学生积极参与的方法，指导学生开动脑筋，寻找问题的可能性答案，帮助学生独立的思考和探索，养成对问题、新知识的好奇心与求知欲，以及对问题主动思考的质疑态度和批判精神，既要“学会”，又要“会学”。5概念图的构建反映个人的认知情感过程，类似头脑风暴的作用，可作为思维创造的工具，有助于开发人的右脑潜能和培养创新精神。概念图教学遵循和体现了创新教育的理念和要求，是一种符合创新教育需要的教学方式。 （三）掌握终身学习社会的一种学习技能 终身学习社会知识更新迅速，信息以几何级数增长。因此与知识传承和创新密切相关的学习与教学策略将有助于每个人成为真正意义上的学习者。概念图教学有助于学生掌握知识，培养信息能力，培养反思力，学会学习，可起到学习敲门砖的作用。概念图作为一种学习策略，是一种有效的学习技能，在终身学习社会里掌握它有助于提高学习效率。（四）课程与it的整合建构主义认为，学习者并不能从技术中学习什么（learn from），学习者应当运用技术学习（learn with）。基础教育课程改革纲要（试行）指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式，学生的学习方式，教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有利的学习工具。”6用计算机来支持概念地图学习，是it与课程整合的一种行之有效的方法。可以充分发挥信息技术的效能工具、交流工具、认知工具和问题解决、决策工具的作用。而且这种学习有利于信息能力的培养，有利于课程学习目标的达成，还有利于培养学生的合作意识、协作能力和自主学习能力。尽管国外对概念图教学应用的研究如火如荼，国内特别是祖国大陆地区对这一问题尚缺乏系统的探讨。笔者选择此题，意在抛砖引玉，以引起大家对概念图教学的关注。第一章 概念图研究综述第一节 概念图的概念、涵义及特征一、概念图的涵义1984年，概念图的创始人诺瓦克(novak)认为：概念图就是用来组织和表征知识的工具，是一种科学命题的形式，显示了概念间的意义联系，并用具体事例加以说明，从而把所有基本概念有机联系起来的空间网络结构图。它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念和命题连接，这样就形成了关于该主题的概念或命题网络，以此形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。7概念图又可称为概念构图(concept mapping)或概念地图(concept maps)，前者注重概念图制作的具体过程，一般指动态；后者注重概念图制作的最后结果，一般指静态。现在一般把概念构图和概念地图统称为概念图而不加以严格的区别，包括动态和静态的过程。二、概念图的特征（一）概念图的图表特征和结构特征概念(concepts)、命题(propositions)、交叉连接(cross-links)和层级结构(hierarchical frameworks)是概念图的四个图表特征。概念是感知到的事物的规则属性，通常用专有名词或符号进行标记(novak )；命题是对事物现象、结构和规则的陈述，在概念图中，命题是两概念之间通过某个连接词而形成的意义关系；交叉连接表示不同知识领域概念之间的相互关系；层级结构是概念的展现方式，一般情况下，最一般、最概括的概念置于概念图的最上层，从属的概念安排在下面，某一领域的知识还可以考虑通过超级链接提供相关的文献资料和背景知识。因此层级有两层含义，一是指同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同分层排布。二是不同知识领域间的结构，即不同知识领域的概念图之间可以进行超级链接。图1是概念图的一个实例，它清楚的阐述了概念图的上述四个特征。8图1 解释什么是概念图的概念图从图中还可以看出，概念图的图表结构包括节点（又称结点）、连线和连接词三个部分。节点就是置于圆圈或方框中的概念。连线表示两个概念之间的意义联系，连线可以没有方向，也可能单向或双向。位于上层的概念通常可以引发好几个知识分支，不同知识领域或分支间概念的连线就是交叉连接（又称横向联系），交叉连接常常形成方向性意义，它表明了知识的创造性跳跃，也是产生创造性思维的关键之处。连接词是置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词。9如“是”、“包括”、“表示”、“由组成”、“取决于”、“受影响”、“引起”、“由造成”等等。（二）概念图的优势特征1、可视化特征。概念图可从视觉上再现知识结构、外化概念和命题。概念和命题有时叫语义单元(semantic units)或意义单元(units of meaning)。概念图是人们将某一领域内的知识元素按其内在特征建立起来的一种可视化语义网络。2、表征性特征（直观鲜明性）。概念图可生动形象地反映出概念间关系的意义联系。它也是图示表征中最常用的一种形式。现代图示理论认为，图示是表征存储在记忆中的一般概念的网状资料结构，是以等级层次形式存储于长时记忆中的一组“相互作用的知识结构”或“构成认知能力的建筑砌块”。 “一图胜千言”，不论是配合文字还是单独出现，人们从图形图像中得到的信息都远远超出了文字或口头言语的表述。3、简约再生性特征。视觉表征的优势在于：视觉符号容易被快速识别；最低限度地使用文本，使学习者容易把握某个知识领域的全貌；不同知识领域的概念之间的横向联系、公共节点可以形成学科内综合、学科间综合，再生出许多有关知识。4、结构化特征（系统整体性）。概念图以核心概念为中心，连接次一级概念，并以这些次级概念为节点，再连接下一层次的概念，构成一个分层次、多节点相互联系的网络结构。5、科学性和艺术性的完美结合。10概念图具有科学性，是因为它的有效性、可靠性及提高理论价值等方面；概念图具有艺术性，是因为它具有优美的图片与结构。科学追求客观性，它是以符合客观现实为前提的，科学家按照事物的本来面目去认识和描述客观世界的各种现象和规律。而艺术则较为主观性，艺术家只描绘他们眼里的世界，并努力将自己的感情移植到他所描绘的对象中去。象艺术一样，科学也须臾离不开美，需要创造力与洞察力，特别是在理论开发阶段；象科学一样，艺术也需要科学的知识、科学的方法和手段。概念图教学既是一种技术，也是一种艺术，它把科学性与艺术性完美结合起来。三、概念图的模型模型是指系统结构形态或运动状态的一种易于考察的形式。11概念图模型是指反映概念图结构的一种简化的、直观的方式，它集中体现了概念图的本质特征。novak（1984）开发了一种典型的概念图模型。（见图2）。模型有助于明晰地反映概念图的结构和特征，对初学者构建自己特定知识的概念图能起到一种示范和评价参照作用。12图2用inspiration7.6软件绘制。 图2 josephdnovak 概念图模型（1984） 四、概念图的几个优点13（一）它能清晰地定义出中心概念；（二）它能清晰地显示出每一个概念的相对重要性；（三）它使读者很容易地理解重要概念之间的连接关系，这对于创造性工作或发散的创造性的思维是很重要的；（四）它使读者能立刻理顺概念之间的复杂关系；（五）它便于读者明白材料中的矛盾与差异，这可促进读者发现与创造；（六）它能使思考者集中于真正的主题；（七）它使重要的关键词更为突出，让它们并列于相应层次之中，改善创造力和记忆力；（八）它使思考者易于在关键词之间产生适度的联想；（九）它使思考者在制作概念图时，处在不断发现和探索的兴奋之中，从而导致无穷尽的思维流动。五、关于概念图和思维导图关于概念图和思维导图关系的探讨已是旷日持久，不同学者持有不同的观点，大体可以分为三种：等同论（齐伟，2003，钟志贤、陈春生，2004）、不同论（赵国庆，2004）和无须区分论。14思维导图(mind mapping)最初是20世纪70年代英国人托尼巴赞所创。在台湾又称心智图。托尼巴赞受到著名画家达芬奇笔记的启示，发现将大脑皮层关于文字与颜色的技巧合用，因作笔记方法的改变而大大增加了至少超过百分之百的记忆力。思维导图是一种放射状的辐射性的思维表达方式。所表达的观念之间通过与中心的核心主题的远近来体现内容的重要程度，它在了解人们思维图谱方面的作用积极有效，强调的是人们思想发展过程的多向性、综合性和跳跃性。托尼巴赞认为思维导图是对发散性思维的表达，因此也是人类思维的自然功能。他认为思维导图是一种非常有用的图形技术，是打开大脑潜能的万能钥匙，可以应用于生活的各个方面，其改进后的学习能力和清晰的思维方式会改善人的行为表现。15思维导图有四个基本特征：（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词构成。（4）各分支形成一个连接的节点结构。16赵国庆认为，概念图与思维导图在历史来源、定义、创作方法、表现形式、知识表达能力以及应用领域等六个方面都有较大差异。德国思维导图爱好者volker rotenberg（2004）在其网站上从学术影响、语义丰富程度、形式化程度、美观程度、用脑程度、创作难度等层面对概念图和思维导图进行了比较。（见表1）表1 volker rotenberg对概念图和思维导图的比较要素概念图思维导图学术影响较高；有很多关于概念图的学术论文，显示出学术界对概念图的高度关注。较低；很难找到关于思维导图的学术论文。语义丰富性较高；连接词蕴含着丰富的信息。较低；分枝大多是只言片语。形式化程度较高。较低。美观程度较低；看起来更像技术图。较高；好的思维导图更像艺术品。对大脑的要求较高。较低。创作容易程度较难。较易。在表现形式上，概念图一般为网状结构，而思维导图往往是树状结构。从应用领域看，现在思维导图的软件往往是在企业中有着更为广泛的应用，其目的是借助可视化手段促进灵感的产生和发散思维的形成，从教学角度看，思维导图主要在记笔记、准备报告以及论文写作中得到应用。而概念图从开始到现在都是为了促进教学效果，最初是作为评价的工具，后来得到推广，成为教和学的策略。从最新的研究可以看到，概念图作为教学评价工具，随着评价设计的不断深入和完善，其信度和效度正逐步进入心理测量学可以接受的范围之内。另外，概念图作为课堂教学的先行组织者（advance organizer）、概念体系整理、网络课程导航的研究也广泛可见。概念图和思维导图被广泛使用，说明它们巨大的潜在价值。虽然概念图和思维导图在理论体系上存在巨大差异，但在实践应用中，二者经常被混用。因此，可以通过扩充或修改两个概念的内涵和外延，将二者有机的结合起来。两者有以下类似之处：首先，概念图和思维导图都是一种图示表示法，都是将抽象的文字转换为直观形象的图形，从而帮助人们理清思路，促进理解，激发灵感。其次，按照认知心理学的观点，人的短时记忆容量非常有限，仅为72个组块，这样一来，人的信息加工受到很大的限制。概念图将概念和概念联系起来，形成一个命题网络。思维导图将概念分层，都在一定程度上加大了知识的组块，在短时记忆容量有限的情况下，增大了可供加工的信息量。为对两个概念进行整合，即寻求两者之间的最佳结合点，现规定以下概念：17 1、狭义概念图我们把严格符合诺瓦克概念图定义的、明确标注节点及节点之间关系、具有良好的层次结构的网状概念图称为狭义概念图。2、广义概念图如黎加厚教授所说，人类使用的一切用来表达自己思想的图示方法都是“概念图”。从这个角度来看，知识网络、语义网络、思维导图，甚至各式各样的流程图，都可称为概念图。目前流行的思维导图工具，如mind manager、mind map等已具备对任意两个节点创建层次以外其他类型关系的功能，不能不说是在向概念图取经和学习。概念图和思维导图有紧密的联系，但又有潜在不同，认清两者之间的联系与区别是必要的，只有这样才能取长补短、高效利用。图3 月相知识思维导图第二节 概念图的国内外研究现状一、国外研究现状概念图最早是在20世纪60年代由美国康奈尔大学科学教育家、教育与生物学教授novak等人提出，但概念图这一名词的确定却是在80年代。在20世纪的大部分时间里，北美心理学主要受行为主义的影响。根据行为主义的观点，对学习对象的研究是通过对清晰行为的研究进行的。然而这一观点是在对较低级的动物进行研究时才得到证实。这些研究结果无法作为理解人是如何获得知识以及应该如何设计教学的基础。1962年，奥苏贝尔第一次提出人的学习的认知理论，并在1963年发表的有意义的言语学习心理学一书中对该理论作了精辟的阐述。他的著作引起了学术界，其中包括诺瓦克领导的研究小组的注意。诺瓦克认为，奥苏贝尔理论的核心就是他在最有影响的著作教育心理学：一种认知观（1968）再版扉页上所写的：“如果我不得不把教育心理学的所有内容归纳为一条原理的话，我会这样说：影响学习最重要的一个因素就是学习者早已知道的东西，确定了这一点，就可以据此进行教学。”18初看起来，奥苏贝尔提出的这条心理学理论的基本原理似乎只是一个十分简单的想法，然而，在教学实践中，老师确实很难知道相对于某一知识领域中的新的教学是建立在什么样的基础上的，即学生对此究竟已知道些什么。为此诺瓦克小组根据意义学习和概念图同化理论开发了概念图作为查明学生原有知识的一种研究工具，并从1972年开始，概念图在他们的教学和研究中扮演了越来越重要的角色。如在研究儿童是否能够理解能量、细胞和进化等抽象概念的过程中，他们发现一些低年级的儿童已经可以独立画出概念图，并能解释概念图的含义。而皮亚杰等人关于抽象的认知操作能力的研究完全低估了儿童的抽象认知能力。就此，他们认为老师应该按照更合理的方式来组织学习材料，帮助学习者学习科学课程中的概念。他们很快发现该工具可以帮助教师进行教学设计和帮助学生进行有意义的学习，由此导致了与帮助学生学会学习，即有利于学生元认知技能发展相关的整个研究大纲的产生。综上所述，novak等人在前人概念网络研究基础上，并结合图式理论而开发出的概念图最初被用来探测学习者的前概念，尔后用来作为一种研究各评估工具，最后作为科学课程中的概念的教与学策略，并取得意外好的效果。他分别于1983、1987、1993年主持召开了三次世界性的科学教育研究会议，对概念图进行了研究、宣传和推广，他的著作学会如何学习(learning how to learn)，被翻译成多国语言，产生了很大的影响。概念图已成为西方国家科学课程教与学中探讨的一个热点和前沿性课题。由此可见，国外概念图研究相对较为成熟和丰富，以google搜索引擎为例，在其中输入“concept map ”“concept mapping ”关键词，相关英文资料显示分别有1,160,000,000和36,200,000项之多（2006年3月查询）。在西方国家，概念图是中小学教学中很常用的一种方法，有着很好的教学效果。随着建构主义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教学改革策略之一，这对我们新课改有很大的启示作用。但很多概念图教学策略不适合我国教学实际，因此借鉴国外经验进行概念图教学本土化研究，必将对我国新一轮教育改革产生积极的作用。国外对概念图的研究发展可概括为以下几个特征：19（一）功能上扩展，从评价工具到教学技能、教学策略概念图最初的目的是为了测定学习者已有的知识,所以它是一种评价的工具。后来，人们发现作为工具的概念图，在教学上的意义远不止是评价原有知识和错误概念，它同时也是学习的工具、合作的工具、超媒体设计的工具、课程和教学设计的工具。概念图蕴涵着如此丰富的教学功能，使很多研究者渐渐脱离了概念图狭隘的工具观，而把概念图作为一种教学的技能和策略。研究发现教学者和学习者如果掌握了制作概念图的技能，就可以大大提高教和学的水平。概念图同时也是一种学习的策略和元认知的策略，能帮助学生进行有意义学习，提高反省认知，最终使学生学会学习。值得一提的是，在建构主义学习理论的视野下，概念图还是学生建构知识不错的脚手架（scaffold）。（二）范围上扩展，从中观概念图到微观概念图，宏观概念图概念图的制作总是要选取一段包含诸多概念的知识内容，为便于教学，所选的知识点包含的概念数目一般不是很大。我们把这样的概念图称为中观概念图。但随着概念图功能的扩展，如在课程设计中，一个概念图所包含的概念可以上百个，甚至更多，我们把这样的概念图称为宏观概念图（macro concept maps）。在宏观概念图中，选取某个概念再次利用概念图进行更详细的表征和说明，这样的概念图我们称之为微观概念图（micro concept maps）。随着电脑技术的发展，不但使概念图的制作变得极为方便，而且还可以方便的为概念和命题提供超级链接，所以在电脑网络上，微观概念图一般存在于超级链接的文本中。当然，超级链接可能更多的时候并不是以概念图的形式出现，而且以超媒体（hypermedia）的形式为概念进行更多说明。（三）领域上的扩展，从科学学科到其他学科和社会应用诺瓦克领导的研究小组，最初把概念图应用于研究儿童科学知识的掌握。因为，科学知识相对具有抽象的概念内涵，丰富的逻辑层次和严谨的科学命题。但很快，概念图的研究范围便超出了科学的范围而扩展到各个学科，甚至被社会上的方方面面所研究利用。如新产品的设计、市场的开发、管理问题的解决等等，只要一个复杂的问题需要被明确的表达或解决，概念图是一个很好的方法。（四）技术上扩展，从手工制作到电脑软件、网络技术概念图可以手工制作，现在还可以利用电脑软件进行编制。利用电脑软件制作的概念图有许多优点，如修改方便，界面漂亮，可以直接打印，可以网上学习交流等。鉴于概念图的巨大应用前景，市场上可以编制概念图的软件多达十几种，如map2.0、 inspiration 、activity map、mind manager、 mind man 、axon idea processor5.0、 coco systems decision explorer等等。网络的发展使世界变成“村落”，使学习资源变得极为丰富,如何在浩淼的信息世界中有效的学习,知识高度浓缩和结构化的概念图也许能为网络教育提供参考的模式（如概念图导航模式）。在许多国家,利用互联网的技术优势,可以在网上实现概念图的师生交互学习和同伴合作学习,一般由网络管理者（教师）提供知识内容和有关背景知识，要求各个网络终端（学生）制作概念图并递交,制作过程中可以通过bbs进行网上讨论和即时评论,以此促进学习者学会学习。图4图7是利用不同软件制作的概念图，从中可以比较出它们的表达方式的特色。这些软件都非常容易掌握，因此不仅是教师可以使用，学生也可以使用,为学生学习又提供了新的工具。20图4图7为几种不同软件作品比较：图4 用inspiration制作的概念图图5 用mind manager制作的概念图图6 用mind map制作的概念图点击“语言修辞智能”后该内容转变为中心主题，变成如下图所示：图7 用personal brain制作的概念图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的概念图已经把知识延伸为三维的立体网络空间，这不能不说是知识呈现的一次革命。2000年诺瓦克在互联网上发表文章认为：学校的教学改革总是太慢，概念图在接下来一、二十年中，才会有实质性进展。除非教育部门下决心，把概念图作为教学和评价的内容要求教师和学生，否则只能寄希望于未来。看来，对概念图的认识、研究和应用还任重道远。二、国内研究现状（一）香港和台湾研究现状。台湾以余民宁教授为代表的学者对概念图研究的比较多，余民宁教授的有意义的学习概念构图之研究（台湾，商鼎文化出版社，1997年）影响比较大，是概念图方面的代表作。在中小学有些教师用概念图进行教学及相关研究，在大学也有不少学生与某一领域相结合作为课题来研究。（二）大陆研究现状。在国内教育领域，概念图研究不多见，较少有介绍概念图的文章，关于概念图的专著至今仍未有问世。华东师范大学高文教授的教学模式论一书对概念图有效教学设计在理论层次上写得较深入，祝智庭博导、钟志贤博士主编的现代教育技术促进多元智能发展一书，把概念图看作是基于认知工具的学习，并作为信息化教学模式典例来阐述，也未作深入探讨。从1994年起，以概念图作为关键词的博硕士论文只有8篇，其中有关地理教学的没有。另外，现刊文献查阅，从1994至2005年的地理教育和中学地理教学参考两种杂志只有一篇关于概念图的文章（侯立欣：地理概念教学的有效策略概念地图，中国地理教学参考，2005年第五期）。此外，2005年第12期陕西师范大学旅游与环境学院白文新的地理教学特点与教学策略实践探析一文中，有一自然段对概念图作了简单阐述。虽只有一篇，但却体现了概念图越来越受到地理教育工作者的重视。如果对概念图的研究可以概括为介绍、引进、应用和研究的话，那么现在还处于介绍、引进阶段。总之国内研究呈现如下不足：21缺乏较系统的理论综述，尽管都有理论介绍，但大部分都从某一角度出发简介某一学习理论，缺少综合的论述和概念图自身的理论体系；概念图在学科教学应用研究方面较薄弱，理科较多，地理教学几乎没有；缺乏针对性和实效性，多数泛泛而谈，在学科教学中结合专业特点如何做的具体研究少，地理更少。第三节 概念图教学应用的理论基础一、奥苏贝尔的有意义学习和认知同化理论奥苏贝尔的有意义学习和认知同化理论是概念图最直接的理论依据。在有意义学习理论中，奥苏贝尔首先区分了接受学习与发现学习，机械学习与意义学习之间的关系。这种区分明确了意义学习在所有学习中的地位。接着，奥苏贝尔用认知同化理论解释了什么样的学习才是意义学习，这取决于新知识与学生已有知识之间是否建立联系。新旧知识的同化不仅使新知识获得了意义，也使旧知识的内涵得以充实、丰富。在所有的知识结构中，概念和命题是最基本知识单位和意义单位。概念学习对幼儿来说是“概念形成”过程，这以后几乎所有概念都是通过“概念同化”习得的，也就是利用原有的概念和命题去为新的概念以及概念之间的关系建构意义。当学习者有意义学习的倾向，并把所要学习的新知识同原有的知识联系起来时，意义学习便发生了。影响课堂教学中意义学习的最重要因素是学生的认知结构，也即学生现有知识的数量、清晰度和组织方式。奥苏贝尔还认为，知识是按层次结构组织起来的。概念图这一认知工具，使学习者的知识结构可以较好地得到表征，为教学者进行动态或静态的评价提供了参考的依据，如果把概念图作为学生学习的手段，则学习者在概念的不断同化中，能使知识不断分化、整合和系统化。所以，诺瓦克的研究不但充实、丰富、发展了奥苏贝尔的理论，而且通过概念图的开发，使概念同化理论成为组织知识、获取知识、调节知识、反思学习过程的智能化工具与技术。图8是用于介绍有意义学习的一个简单的概念图。22笔者用概念图软件（insiration7.6）绘制。图8 介绍有意义学习基本概念的简单概念图资料来源：高文 教学模式论 p211二、现