下载文档原格式
概念图的构建与应用分析作者：刘娅楠张金良来源：《中学教学参考·中旬》 2013年第11期江苏扬州市扬州大学物理科学与技术学院（225000)刘娅楠张金良“概念图”（concept map）可以用来组织与表征知识，它以一种科学命题的形式显示概念节点之间的意义联系，形成空间网络结构图，帮助学习者进行知识建构。
它作为知识可视化的工具通常包含了两层含义，即概念构图（concept mapping）和概念地图（concept maps)，概念构图更加强调对概念建构的过程进行分析讨论，而概念地图相比更加注重对建构的结果进行分析。
本文将结合实际案例，分析概念图在教学设计中的优势；并结合自身实践体会，分析概念图在教学、学习、评价三方面的研究意义，如图1所示。
（1）在教学方面，概念图作为一种教学策略可以更有效地监控教师的教学过程，促使教师更加明确教学内容，梳理课堂结构。
（2）在学的方面，促进自我反思。
在制作概念图中促使学习者对知识进行整理归纳、同化顺应，在一定程度上抑制了机械记忆而促进意义学习。
（3）在评价的方面，提供了一种新的评价手段。
可以评估学习者对概念的理解、转变以及发展情况，更深层地了解学生对知识的建构情况，有利于学生更好地学习知识。
由以上分析可见在教学、学习、评价方面合理运用概念图，有利于创设高效课堂，提高学习效率，丰富评价方式。
下面将对概念图各要素在建构中的作用进行分析。
一、概念图各要素在建构知识上的作用概念图的基本要素包括节点、连线、连接词以及命题和层次结构。
（1）建构概念图需要在各个概念之间寻找联系，从而形成命题。
每一个概念在作图时充当一个节点，在实际作图时我们发现充当节点的概念并不一定是我们所说的一般概念，如重力、电荷等，也可以是有广泛内涵的知识浓缩，如牛顿第一定律、相对论等。
寻找节点其实质是对某部分知识的抽象、整理和概括的过程，也是对知识的梳理过程。
（2）节点间通过连线连接，而连接词反映线两端概念的逻辑关系。
教学设计思路和教学设计流程图
教学设计思路：本课的重点是元素概念和符号，难点是与原子的区别。
采用学生自主探究为主的教学方法，教师通过情景设置、提问引导学生阅读课文、查阅资料、分组讨论、对比、得出结论，达到教学目标。
因为本课理论性强，是学生学好化学的基础，所以需要结合实例、多做练，加深理解和巩固，使所学化学用语和概念更加清晰。
教学设计流程图：
教师活动
学生活动
展示图片，引发兴趣，情景导入
思考引导，提供资料
引入元素概念
解读概念，提出问题
情景设置，提出问题
点评指导
布置练，指导点评
提问引导，阅读课本
分组讨论元素概念
总结归纳元素概念
讨论元素种类决定因素
讨论元素与原子的区别
总结归纳元素与原子的区别
练巩固，应用实践
阅读课本，了解元素分布
情景设置，讨论化学变化中元素和原子的变化
讨论元素符号的书写和意义
游戏：比一比，巩固理解
总结课堂内容，个人表达
教学设计思路和流程图都已经修正，没有明显的错误或问题。
概念图在教学中有哪些应用使用方法1、辅助教学设计教师利用概念图归纳整理自己的教学设计思路。
教师也可以在集体备课中共同讨论，完成教学设计。
备课是重要教学行为，如何才能提高备课的效果呢?除了教师自己认真研读教材、教学大纲、查阅有关资料之外，教师之间的讨论也是提高备课效果的重要方式，这样可以做到集思广益，智慧大家共享。
然而在通常的备课过程中由于缺乏及时有效的记录和整理，集体讨论效果不好，而且容易跑题。
在整个讨论过程中，大家仅仅围绕讨论内容展开话题，由一名教师负责记录下每个教师的观点，通过讨论确定各个部分的教学内容和教学方法。
然后将讨论结果进行整理，分别复制给各位教师，这样大家就得到了一份凝聚着集体智慧的教学设计了。
这种方式特别对青年教师适用，这样可以使他们尽早的熟悉教学规律和教学内容。
2、辅助学生整理知识概念概念图清晰地展现了概念间的关系，可以帮助学生理清新旧知识间的关系。
3、辅助学生进行头脑风暴的活动在讨论中，学生可以将观点用概念图表达出来，以引导和激发讨论。
在探究式课堂教学中，学生以小组为单位进行讨论是非常普遍开展的一种学习方式，然而也同样会出现我们前面所说的讨论中出现的问题，在讨论式教学中教学效率不高的现象是普遍存在的，要改变这种情况，只有将学生的注意力全部集中到讨论的中心话题上来，这正是概念图解决的问题，同时利用适合的软件，还可以及时记录下讨论结果，体现集体思维的成果。
4、辅助学生整理加工信息在收集和整理资料的过程中，可使用概念图将多个零散的知识点集合在一起，帮助学生从纷繁的信息中找到信息间的联系。
学生可以利用概念图来分析复杂知识的结构。
学生来制作概念图，能够激发他们的学习兴趣，促使学生积极思考，加强对知识的理解，也增强了他们的成就感，促进学生学习能力的提高。
另外，也使他们在制作概念图的过程中体会、观察知识间的关系，甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的关系，从而产生一些具有创新性的理解，达到创新性的学习之目的。
课前课后教学设计思维导图引言课前和课后教学设计对于学生的学习效果有着重要的影响。
课前教学设计是指教师在开展授课之前所进行的一系列准备工作，包括设计教学目标、选择教学内容、准备教学资源等；而课后教学设计是指教师在授课结束后对学生的学习情况进行总结和评估，并根据评估结果调整教学方法和教学内容。
本文将通过思维导图的形式，详细介绍课前课后教学设计的重要性以及具体的设计思路。
一、课前教学设计思维导图1. 教学目标- 确定教学目标的重要性- 设计具体的教学目标- 教学目标的评估方法2. 教学内容- 确定教学内容的依据- 选择适合的教学内容- 梳理教学内容的逻辑关系3. 教学方法- 根据学生的特点选择教学方法 - 制定教学方法的操作步骤- 鼓励学生的参与和互动4. 教学资源- 搜集合适的教学资源- 确保教学资源的有效性- 教学资源的使用方式二、课后教学设计思维导图1. 学生学习情况总结- 总结学生的学习表现- 分析学生的学习困难- 评估学生的学习效果2. 教学方法和教学内容的调整- 根据评估结果确定调整方向- 选择适合的教学方法和教学内容 - 计划下一次教学的具体措施3. 学生学习兴趣培养- 设计引人入胜的学习活动- 调动学生的学习积极性- 鼓励学生发展自主学习能力4. 家校合作- 与家长沟通学生的学习情况- 互相协作解决学生学习问题- 建立良好的家校合作关系结论课前课后教学设计是教师提高教学质量的重要手段，它们对于学生的学习效果有着直接的影响。
课前教学设计需要教师仔细制定教学目标、选择适合的教学内容和教学方法，并准备好相应的教学资源；而课后教学设计需要教师对学生的学习情况进行总结和评估，然后根据评估结果调整教学方法和教学内容。
通过合理的课前和课后教学设计，教师可以更好地引导学生的学习，提高学生的学习兴趣和学习效果。
因此，教师应重视课前课后教学设计，并不断完善和优化自己的设计思路，以更好地促进学生的学习。
概念图在教学中的运用概念图是一种视觉化的工具，可以帮助学生理解和记忆复杂的概念和知识。
它通常由一个中心点和相关的分支组成，每个分支都代表一个相关的概念或主题。
在教学中，概念图有以下几种应用。
首先，概念图可以用来梳理知识结构。
学生可以将大量的知识点按照相应的类别进行归纳整理，形成一个全面且有层次的知识体系。
教师可以以此为基础进行深入讲解，帮助学生理清思路，掌握知识的主次关系。
在教学过程中，教师也可以把课程中的重点和难点以概念图的形式进行呈现，让学生更好地掌握和理解知识。
其次，概念图可以帮助学生自主学习。
教师在教学设计中引导学生产生和绘制概念图，让学生根据自己的理解进行绘制，这有助于学生更好地理解和记忆知识。
同时，学生也可以将课程内容进行归纳总结，形成自己的概念图，以此来复习和强化已学知识。
第三，概念图可以作为思维导图，帮助学生进行创意思维。
概念图的分支结构可以激发学生的联想和想象力，帮助他们产生新的想法和创意。
例如，在语文课上，学生可以用概念图总结一个故事的情节和人物，以此来激发自己的想象力，产生自己的创意。
第四，概念图可以作为课堂小组合作的工具。
教师可以将小组分为若干个团队，每个团队绘制自己小组的主题概念图，然后把概念图公布于课堂上。
其他学生可以从中了解其他小组的思维结构和成果，促进彼此之间的交流和协作。
综上所述，概念图在教学中具有广泛的应用。
其多样化的应用形式可以满足不同学习能力和风格的学生的需求，同时也能够激发学生们的创造力、灵活性和合作精神，是一种高效且可持续性的教学手段。
概念图在教学中的应用一、关于概念图的概述建构主义认为，学习的过程是学生主动建构知识的过程，只有当新旧知识密切地联系在一起时，学生才容易记住这些知识。
由于概念图能清晰地呈现概念的整合过程和概念之间的相互关系，所以概念图不仅能帮助学生了解知识结构，而且还能帮助学生学会建立知识体系，这在一定程度上帮助学生学会怎样学习。
笔者认为，概念图在初中科学教学中应用前景广阔，为教师组织教学提供了一种新的策略。
二、如何制作概念图概念图的制作没有严格的程序规范，如果要学习制作一个好的概念图，一般可以通过以下几个步骤来实现：（1）选出关键概念，并将其列成清单。
（2）把含义最广、最有包容性、最抽象的概念放在图的顶端，把最具体的、最不包容的概念放在最底层，然后，将图中的每个概念用圆圈或方框。
（3）寻在概念图不同部分概念之间的联结，并标明连接线。
（4）用箭头表示概念间的关系，把说明概念的具体例子写在概念旁。
对已经初步完成的概念图进一步的学习和反思。
随时调整和充实概念图，完善和重新建构自己的知识结构，从而使概念图成为促进学生学习的有力工具。
三、利用概念图时要注意的几点1．要明确利用概念图复习的核心目的：设法让学生自主构建“完整”的概念图，形成比较完整的知识网络（使知识系统化）；2．要利用学生自主构建概念图的过程，加深对已有知识的理解，纠正对一些知识的问题理解（即片面、不正确的理解）；3．要提升学生横向、纵向联系知识的能力，增强灵活运用知识的能力，进而提升理解、解题的能力，最终形成自己的分析思路和解决问题的策略；4．要求学生在课内外不断交流概念图，使之不断完善与改进；5．构建概念图时可以只写出关键词，但必须明确其背后的丰富信息，切忌只写出了关键词而不明确它包含的信息。
四、概念图在科学教学中的应用及作用1、应用概念图进行实验课堂教学设计，帮助学生建立知识的结构科学课堂教学中，教师通过概念图把知识整合过程清晰地呈现出来，能改变学生的认知方式，使学生看到概念间的关系。
教学设计教学目标
1. 学生能够 解释/总结/制作______，并能运用信息意识对获取
的信息进行分析和评估。
2. 学生能够运用计算思维对本课项目进行分析，设计算法解决
问题，并能对整个过程进行总结和反思。
3. 学生能够运用一定的数字化学习工具，管理学习过程和学习
资源，积极开展小组交流和协作学习以及参与创新活动。
4. 学生能够体会到本课知识的实用价值，养成良好的协作意
识，保持积极乐观的学习态度，负责任地共享信息和资源。
教学重难点
教学重点一般为本课的基本概念、操作步骤
教学难点一般是概念的理解、操作的易错点、知识的灵活应用 教学过程
导入新课提问：设计教学导入环节？
新课讲授
提问：设计教学过程？
有七种教学方法，教法实施（前中后）
巩固提高
1. 设计一道题目
2. 设计一个教学活动
小结作业
模板：请学生谈一谈感受、心得，然后教师根据学生回答进行补充总结
提问：布置一份学生作业？。
构建教学设计的概念图[摘要] 教学设计这门学科的概念体系庞杂，设计过程又高度对象化和情境化，因此教学设计过程规律性中又体现出灵活性和多样性。
本文从把握教学设计的一般规律出发，客观全面地构建了一套该课程的概念图，这将对今后教师的教学和学生的学习大有裨益。
[关键词] 构建；教学设计；概念图；以“教”为主；以“学”为主；“主导－主体”引言教学设计是隶属于教育科学领域的一门应用性很强的桥梁性学科，是一项现代教育技术。
在教育技术学理论和实践综合运用于教育教学领域的这几十年里，教学设计也逐步形成了自己独特的理论与实践体系。
自上世纪八十年代“移植”到我国以来，通过借鉴－协同－融合－创新的发展，无论在理论方面还是在开发、实施方面都取得了丰硕的成果。
但由于教学设计本身的复杂性决定了其概念繁多、设计的诸要素之间关系错综复杂、设计过程灵活多样，加之众多教学设计流派的涌现及其对概念的界定和说法不一，使教学设计这门课程显得概念繁杂、设计思路不清，真是“剪不断，理还乱”。
本文拟把握教学设计过程中的一般规律，高度概括化地、直观、简练地构建一套教学设计的概念图。
一、构建教学设计概念图的基本思路和过程教学设计也称作教学系统设计（instructional systematic design），是运用系统方法，分析教学问题，确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案，评价试行方案并进行修改的过程。
其学科性质是对每个教学环节进行具体设计的应用性"桥梁"学科，理论基础为系统论、教学论、学习论和传播理论。
它有三个应用层次：1.教学系统设计层次（以"系统"为中心）属于宏观设计层次；2.教学过程设计层次（以"课堂"为中心）；3.教学产品设计层次（以"产品"为中心）。
其哲学基础是技术主义和人本主义。
教学设计的应用范围有学校教育、全民教育、继续教育、职业教育和企业培训等。
仔细分析多年来国内外对教学设计领域的研究，尽管教学系统设计模式的名目繁多，但从理论基础和实施方法看，不外乎三大类：以“教”为主的教学设计、以“学”为主的教学设计和“主导－主体”教学设计[1]。
本文将基于这一基本划分，对每一类教学设计又从其理论基础、主要内容及设计步骤和教学应用三方面去探讨，最后将其关系用图像化形式直观表现出来。
（一）以“教”为主的教学设计（ID1和ID2）以“教”为主的教学设计，也称传统教学系统设计（英文缩写ID），主要基于行为主义学习理论和认知学习理论，设计的焦点在“教学”，强调教师的主导作用，突出循序渐进、按部就班、精细严密地运用系统方法对教学进行设计。
1、理论基础以“教”为主的教学设计的理论基础为系统论、传播理论、教学理论、学习理论。
其中以学习理论为分代原则将传统教学设计又分为ID1和ID2。
ID1的理论基础：行为主义的联结学习，代表模式为“肯普模式”（总结为4个要素、10个教学环节、解决3个问题）。
ID2的理论基础：奥苏贝尔的认知学习理论，代表模式为“史密斯－雷根模式”（重点放在教学组织策略的设计上）。
2、主要内容及设计步骤（1）前期分析教学设计的前期分析包括学习需要分析、学习内容分析和学生特征分析。
学习需要分析的作用是鉴定学生学习存在的问题，依此形成总的教学目标。
学习内容分析有两方面的任务：一是确定学习内容的广度和深度，解决学什么的问题；二是揭示这些学习内容的各个组成部分之间的联系。
学生特征分析应从三方面进行：了解一般特征、确定初始能力和测定学习风格。
（2）教学目标是对学习者通过教学后表现出来的可见行为的具体的、明确的表述，即认知、态度、情感及行为领域应达到的目标。
常见的教学目标分类理论有：布卢姆的教学目标分类理论、家涅的学习结果分类理论和国内对教学目标的分类系统。
（3）教学方法的选择应用教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。
以“教”为主的教学设计主要采用的教学方法有：讲授法、演示法、讨论法、练习实践法、合作学习法、示范模仿法和强化法等。
（4）教学媒体的选择应用教学媒体是指直接加入教学活动,在教学过程中传输信息的一切技术、手段和设备。
在选用教学媒体时一般遵循目标一致性、经济性、组合性、易操作性和教学效果最优化的原则进行[3]。
（5）教学策略的选择应用教学策略指在不同的教学条件下，为达到不同的教学结果所采用的方式、方法、媒体的总和。
以“教”为主的教学设计常用的教学策略有：“先行组织者”教学策略、“发现式”和“传递—接受”教学策略等。
（6）教学评价教学评价是指以教学目标为依据，制定科学的标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动过程进行测定、衡量，并给予价值判断。
教学评价依据不同的分类标准可分为不同类型：①按评价的基准不同，分为常模参照评价和标准参照评价。
②按评价的实施阶段不同，分为诊断性评价、形成性评价和总结性评价。
③按评价采用的方法不同，分为定性评价和定量评价[4]。
3、教学应用以“教”为主的教学设计的应用主要是“四表一图”的设计，即知识点的划分与学习水平的确定表、学习水平的具体描述表、选用媒体情况表、形成性练习表和课堂教学过程流程图的设计。
（二）以“学”为主的教学设计（ID3）以“学”为主的教学设计有时也称“建构主义”教学设计，它强调以学生为中心，强调“情境”、“协作学习”对意义建构的重要作用，重视对学习环境的设计，强调利用各种信息资源来支持“学”，强调学习过程的最终目的是学习者完成知识意义的建构[5]。
1、理论基础以“学”为主教学设计的理论基础为系统论和建构主义学习理论，其中建构主义学习理论本身包括教学理论和学习理论（传播理论在ID3中是否还能作为理论基础值得商榷）[6]。
2、主要内容及设计步骤（1）教学目标设计对整门课程及各教学单元进行教学目标分析, 以确定当前要学习的知识“主题”。
（2）情境创设借助多媒体计算机和计算机网络创设与当前学习主题相关的、尽可能真实的情境。
（3）信息资源设计确定学习主题所需信息资源及每种资源在学习主题过程中所起的作用。
（4）自主学习策略设计在以“学”为中心的建构主义环境中常用的教学方法有“支架式教学法”、“抛锚式教学法”和“随机进入教学法”等，不管是用何种教学方法, 在“自主学习设计”中均应充分考虑以学生为中心的三个要素：发挥学生的首创精神、知识外化和实现自我反馈。
（5）协作式教学策略设计协作式教学策略是一种既适合于教师发挥主导作用，又适合于学生自主探索、自主发现的教学策略。
在基于计算机网络的协作学习方式中，常用的协作式教学策略有课堂讨论、角色扮演、竞争、协同和伙伴等[7]。
（6）学习环境的设计以“学”为主的教学设计的教学方式、学生的学习方式都于传统方式不同。
现在基于网络的学习环境设计中，要考虑到将教学设计技术、网络媒体和以“学”为主的管理理念引入课堂教学，构建新型的学习环境。
（7）学习过程和学习效果评价以“学”为主的教学评价包括小组对个人的评价和学生自我评价。
评价内容主要围绕三个方面：自主学习能力、协作学习过程中作出的贡献、是否达到意义建构的要求，常用的评价方法有文件夹评价和网络教学评价等。
3、教学应用在以学为主的教学设计中，充分利用信息技术创设学习情境，提供丰富的学习资源，设计自主性学习策略与协作学习策略，将信息技术作为重要的学习资源、学生的学习手段整合于课程的各要素中，探索出适合学生自主学习的教学模式，典型的有基于webquest和miniquest的探究式教学模式。
另一主要应用是专题学习网站的开发和设计，通过在网络学习环境中向学习者提供大量的专题学习资源和协作学习交流工具，让学习者通过自主学习解决实际问题。
（三）“主导-主体”教学设计“主导－主体”教学设计克服了“以教为中心”和“以学为中心”的片面性，将教学看成以教师为主导和学生为主体的一个辩证过程，认为学习是个“有意义的接受学习”过程。
1、理论基础“主导-主体”教学设计的基础是奥苏贝尔的“教与学”的理论与建构主义的“教与学”的理论的结合。
2、主要内容及设计步骤“主导—主体”教学系统设计不论从理论基础还是从实际的设计方法上看，都是以“教”为主和以“学”为主这两种教学系统设计相结合的产物。
因此“主导—主体”教学系统设计的理论与方法就是以教为主ID和以学为主ID的理论基础，再将上述以教为主ID和以学为主ID的具体设计方法与步骤结合起来，并加以适当的补充即可[8]。
3、教学应用“主导－主体”教学设计的主要应用形式是网络课程的设计和开发。
因为“主导－主体”教学设计不论是“传递－接受”教学还是“发现式”教学都可以在网络化的情境中实现。
二、构建教学设计的概念图“概念图(concept maps)”是一种是用来表示概念与概念之间的关系和规则的工具。
这一概念首先由美国教育心理学家诺瓦克(Joseph D. Novak)等人确立, 经过近30年的研究、实践和发展, 概念图技术已经成为一种非常重要的认知策略与技术[9]。
这是因为，首先概念图非常适合发散的思维活动，由于概念图的结构是发散的，有助于教师和学生考虑得更周全；其次概念图的非线性结构和可以隐藏与扩展等特征，使设计方案美观实用，而且师生根据教学具体情况可进行动态地修改和完善；另外概念图也适合于教师之间的协作，特别是不同地区之间的教师通过网络协商时，教师可以共同创作概念图，或者互相补充完善概念图。
下图是本人构建的教学设计这门课程的概念图：两点说明:（1）教学设计这门课程与教育学、心理学、传播学、教学论、系统论等课程息息相关，这就决定了教学设计的复杂性。
另外，教学设计是门实践性很强的应用性学科，面对不同的对象，不同的内容、情境，其设计过程可能大相径庭。
所以教学设计过程是一高度面向对象，面向情境的过程，这就决定了教学过程的灵活性和多样化。
所以，概念图中列出的设计过程只是一般性步骤，但在具体情境中要灵活对待，不能一概套用。
（2）教学设计这门课程的教材众多，版本不一，对概念的界定和设计步骤说法不一，本人在参阅教学设计多本教材的基础上进行了高度概括、总结和提炼，去粗取精，抓住其一般规律。
因此上述概念图不失一般性，在教学设计中具有一定的可推广性。
将教学设计复杂的概念体系和设计过程用图像化形式表现出来，概念间的关系和设计流程一目了然，这有助于教师和学生从整体上把握课程结构，在一定程度上有助于教师教学和学生学习，利用该概念图进行教学会更加方便有效。
