概念图在协作知识建构评价中的应用研究

胡丽萍 谢幼如 李 亮

[摘要]国内有关概念图的研究主要集中在将其作为学习策略、教学策略和教学设计方法等方面，而针对概念图强大的教学评价功能的研究和应用还相对较少，尤其是关于概念图在协作知识建构评价中的应用研究几乎为零。论文在简述概念图基本原理的基础上，着重分析了概念图作为一种评价工具，在协作知识建构各个环节中的应用。

[关键词]概念图：协作知识建构；评价工具

[中图分类号]G40—057

[文献标识码]A

[论文编号]1009—8097(2009)13—0232—04

引言

随着新一轮基础教育课程改革的兴起，协作知识建构作为一种实现教学革新的方式越来越受到广大研究者和教学工作者的关注，协作知识建构不仅符合基础教育课程改革的目标。而且与当前我国中小学提倡的自主、探究和合作学习等多种学习方式相一致。但是，如何有效评价学生的协作知识建构能力还是一个亟待解决的问题。

学生评价是教育评价领域中最基本的一个评价环节，也是教育工作者最关心的一项工作。评价学生学习能力和知识建构效果的传统方法是考试，考试形式一般都是通过试卷进行出题，试题类型一般分为客观题和主观题。客观题通常仅能考查学习者对零散知识的理解和掌握程度，却无法检测出学习者对知识结构、知识间相互关系的掌握水平；而主观题又常常造成学生只需要考前突击一下，死记硬背些知识就能得高分，但考完就忘记的弊端。针对这样的考试弊端，不少学者试图找到一种切实有效的评价方法或者评价工具。

自概念图提出以来，概念图在各个领域得到了广泛的应用。近几年，概念图在我国也引起了研究者的广泛重视，一些一线教师也积极地将概念图应用于教学过程中，并进行了一些有意义的探索。笔者在探讨概念图教学作用的过程中发现概念图在20多年的发展中，作为教学评价和测量学习者学习水平的功能越来越引起人们的瞩目，概念图能够反映学生已有知识的组织状态、联系和产出新知的能力，从学生所画的概念图的概念节点上可获知学生对概念意义理解的深度和广度，从而可以评价学生有意义学习的效果，而且针对概念图评价也有了一些量化的评分体系，正是有了这些优势，概念图在一定程度上弥补了传统考试的一些不足，可以成为有效地评价学生对某一领域知识建构水平的工具。因此本文试图将概念图评价和协作知识建构联系起来，进行一些探讨：运用概念图来评价学生在协作知识建构各个环节中的能力。

一概念圈的评价功能

1概念图

概念图(Concept Map)是康乃尔大学的诺瓦克博士(Novak，J.D.)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，最后用连线标明两个概念之间的意义关系”。

Novak所定义的概念是指事件或对象所具有的共通规则性；命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系；交叉连接是从概念图中不同群集的概念间，找出具有相关联者，用连接线将其连接，并用连接词说明不同概念间的关系；层级结构是概念的展现方式，每一个附属概念应比其上层概念更具特殊性、更不一般化，不同群集的概念图可就某一概念实现超链接。故而，概念图被看作是一种以科学命题的形式显示概念之间的意义联系，并用具体事例加以说明，从而把所有的基本概念有机地联系起来的空间网络结构图。

2概念图评价功能的相关研究

概念图作为一种视觉表征，能清晰地描述概念及概念问的关系，并能真实地反映学习者对知识的组织状态和意义建构的效果以及学生产出新知的能力，因此可作为一种重要的评价工具。诺瓦克等人的相关研究也充分证实了这一点。

诺瓦克曾对两所中学7、8年级学生做的概念图进行研究，研究发现，在学生所做的概念图中，各环节都能达到基本要求，但是大部分图中缺少概念间的横向联系，这与教学时习惯把知识进行孤立、割裂等有密切关系，从而反应出用概念图进行评价能更好地反映教学效果。另外，诺瓦克把学生的概念图成绩和他们的标准化考试成绩进行比较之后发现，传统的标准化考试成绩和概念图成绩之间的相关系数较低，这表明概念图所测查的能力正是传统测试或标准化考试所无法测出的，因此，这一评价工具可以扩大原有评价工具的选择范围。

马克汉姆等人用概念图来评价生物学专业的学生与非生物学专业的学生的认知差异。结果发现，生物学专业学生的概念图成绩明显优于非生物学专业学生的成绩；而在生物学专业中，高年级学生的概念图成绩优于低年级学生的概念图成绩。在此基础上，他们认为，概念图是有着厚实的理论基础的，是能在心理学视角下经得起考验的一种评价工具，可以用来评价学习者的知识结构和概念变化过程。

Ruiz Primo和Shavelson(1996)对于概念图在科学教育评价中的应用做了深入研究，提出概念图的评价是“评价任务”、“反应方式”和“评分体系”的综合体。根据这一观点，作为评价工具的概念图是由以下三个部分组成：(1)要求学生提供表明他们某一领域知识结构的任务(task)：(2)学生的反应方式(response format)；(3)将学生所绘的概念图进行准确、稳定地评定的计分体系(scoring system)。

3概念图评价工具的优势

把概念图技术引入到教学评价设计中，可以从以下几个方面来有效弥补传统评价手段的不足：

(1)评价学习者创造性思维水平

概念图用于教学评价有两大优点：第一，概念图的网络结构可以反应出学习者联系已有概念、产生新知的能力：第二，从概念图中所举的具体实例上可获知学习者对概念意义理解的清晰度和广度。正是有了这两大优点，概念图可以成为有效评价学习者创造性思维水平的工具。

(2)评价学习者知识结构的组织状态

新课程的评价注重过程，强调终结性评价与形成性评价相结合，实现评价重心的转移。传统的评价方法主要考察学习者的离散知识，而概念图却可以检测出学习者的知识结构及对知识问相互关系的理解。所以可以通过洞察学习者前后建构的概念图结构变化，推断出学习者知识建构的过程，实现对学习者认知结构的诊断和评价，从而为进一步的教学提供一定的参考依据。

(3)评价学习者态度情感和价值观

学生在绘制概念图时，会自然地流露出认知的情感，会以各种各样的结构或连接词表达出来，因此概念图不仅可用以评价学习者对知识理性认识的清晰性，同时也可评价其态度情感和价值观。

另外，作为评价工具，概念图可应用于教学活动的不同阶段。一方面，概念图可用于形成性评价中。通过观察概念图的建构过程，可了解学习者的学习进展情况及其内在的思维动态，同时也可以知晓学习者在学习上的元认知水平，如在构图中命题不准确说明学生对概念的理解尚未透彻：构图

不完整说明他们的知识储备不够；概念的层次不清说明其对这部分知识整体把握不透：构图中横向联系不够说明其对知识的学习是孤立的，缺乏知识间的横向联系。所有这些信息为教师提供了及时诊断、改进教学的根本依据。另一方面，概念图也可应用到总结性评价中，概念图提供的学习结果是一个知识网络结构，从中可以推断出学习者的学习状况、检验学生的诸多能力，如检验学生的理解、掌握和运用概念的能力，评价其检索概念、把握知识、归纳总结、联系和创新等能力。

二概念图评价在协作知识建构各环节中的应用

1协作知识建构

协作知识建构是个体在某特定组织中互相协作、共同参与某种有目的的活动，最终形成某种观点、思想等智慧产品的过程。(谢幼如，2007)

2协作知识建构的过程模型：

(1)共享：学习者通过陈述个人观点达到知识共享的目的。这些观点包括对讨论主题的描述、提出问题、个人看法等。

(2)论证：学习者通过比较信息，分析观点之间的不一致和矛盾之处，识别有争论的地方，提出并回答问题从而对观点进行论证。同时学习者可以进一步阐述自己原有的观点，在讨论中纠正、完善个人观点。

(3)协商：学习者在论证过程中加深了对问题的认识、修正完善了个人观点，在这个基础上学习者进行协商，形成更为完善的小组观点，也就是协作知识。

(4)创作：学习者在协作知识的基础上选取适当的形式把知识表现出来，创作出作品。

(5)反思：教师和学生要对协作知识建构过程和结果进行反思，发现存在的问题及时纠正。如在论证的过程中注意讨论的主题是否偏离，一旦出现偏离就要及时引导。

知识建构具有如下特点：(1)知识建构是特定学习小组的一项集体活动；(2)学习小组围绕某一特定的问题，进行持续的深度探究：(3)理解和解决问题是学习小组的共同目标；(4)小组成员公开交流自己的理解；(5)通过协作，讨论，形成小组的共同理解n

学习本质上是一个协作知识建构的社会过程，是学习者通过一系列活动建构自己的知识过程，包括个人知识建构和社会知识建构。

3概念图评价在协作知识建构各环节中的应用

根据概念图评价的这些功能特征，笔者设计出如图1所示的在协作知识建构的各个环节运用概念图来具体评价学生能力的流程图：

(1)创造概念图知识共享

学习者在教师提出问题后，根据自己的理解和原有认知结构，重新审视问题内容，进入相关问题情景，独立探索，搜集相关资料，找出与该问题有关的核心要素以及相关要素，并用概念图工具将这些要素按照一定的层次结构通过一定的连接语表征出来，从而达到知识共享的目的。

当学习者向他人呈现自己所绘制的概念图时，不仅要陈述自己绘制概念图的过程，还要说出其中关键地方连接语的选择原因以及交叉连接的形成依据。概念图中一定要包含连接语，以避免节点之间的关系是偶然的联系，而且交叉连接也是学习者创造性的反应。另外，学习者也需要简要陈述自己绘制概念图过程中遇到的一些问题或者提出一些有意义的新问题供大家探讨。学习者向他人陈述的过程也就是学习者把自己的思想转化为语言的过程，这个过程有三个好处：与同伴分享自己的探索成果；帮助学习者自己理清问题解决的思路，以及发现理解中的一些误区：使教师更清楚地知道学生在思考什么以及学生遇到的问题。

在这个过程中，主要是根据学生所绘制概念图的节点个数、层级深度、连接语表达以及命题有效性来评价学生搜集信息和整理信息以及知识建构的能力。采用Novak和Kimberly等(1994)对概念图测试成绩的计分方法，将学生所做的层级式概念图分为四种成分：命题、层级、横向联系、例子。每个概念图中正确的成分赋予一定的分数。其中每一个有效的命题被赋予1分，每一个有效的层级被赋予5分，每一个有效且关键的横向联系被赋予10分，第一级的分支每个正确的给1分，更次级的分支每个3分。此外，教师还可以参考以下两点评分标准：第一，如果学生考虑了两个概念之间的“双向”联系，也就是说学生在两节点之间用双箭头连线来连接，那么，教师可以根据情况给每个双向连接额外增加分数。第二，学生的概念连接有效性可以分为：有用的、不完全的、错误的。有用的连接可解释为能指导学生正确解决问题的连接：不完全的连接是指学生的意思是正确的，但描述时丢失了一些重要信息，从而不能准确界定问题概念群：错误的连接指的是学生阐述的知识与正确的解决方案相差甚远。因此，在考虑Novak和Kimberly等的评分标准的基础上，教师可以酌情给学生的不完全连接赋予一定的分数，以鼓励学生继续探索的积极性。

但是在实际应用中，并非所有的评分标准都会被采用，可以根据实际情况酌情考虑几种标准的组合。总分越高表示对该领域的认知水平越高，不同要素项的分数也可以反映学生不同方面的能力水平。

(2)修改概念图有效论证

学习者通过比较各自绘制出的概念图，分析各种观点之间的不一致和矛盾之处，识别有争论的地方，提出自己的疑问并通过查找资料回答问题从而对自己的观点和假设进行论证，在此基础上，对自己原有的概念图进行修改完善。也可以在小组中进一步阐述自己的观点，小组成员对其观点进行交流讨论，指出其观点的不足之处并帮助其补充完善，从而使学习者个人的假设得到进一步的论证，加深其对该问题和相关要素的理解。

学习者陈述完自己的观点后，他人可以提出疑问，并就某个方面提出他自己的观点。这个时候，学习者之间就发生了认知上的冲突。经历这种认知上的冲突，小组中的其他学习者都会调动自己的思维和已有的知识背景，积极参与到辩论中来，贡献自己的思想和智慧，从而也更进一步地推动质疑辩论过程的展开。

在这个过程中，主要评价学生的处理、论证信息的能力。教师可以要求学生用不同的颜色标记出自己所修改的概念图部分，具体评分仍然借鉴Novak和Kimberly等(1994)对概念图测试成绩的计分方法：每修改一个正确的命题被赋予1分，每修改一个有效的层级被赋予5分，每修改一个有效且关键的横向联系被赋予10分，每增加一个正确的分支赋予3分等。如果在此过程中。学生的得分较高，说明学生虽然由于原有知识结构不牢固而没有搜集到充分的正确信息，但是学生能够在后面的学习探索中积极地和同学交流，纠正自己的原有误区，深化自己的理解，说明学生的处理、论证信息的能力以及积极进取的精神还是很高的。

(3)分析概念图小组协商

学习者对论证后的概念图进行分析，确定问题的关键所在，这些问题关键将指导他们在分析概念图的过程中选择恰当、有效的信息。同一小组同学或者其他小组的同学相互讨论共享的概念图，并提出自己的看法或者解答绘图者所提出的问题。小组成员或者其他同学的释疑质疑过程也有利于进一步促进绘图者对自己所绘制的概念图的理解和进一步完善，从而为小组共同绘制概念图打下基础。由于同一小组各

个成员绘制的是相同内容的概念图，通过成员之间的相互交流和讨论，可以进一步丰富概念图，也逐渐加深了学习者对某一主题的理解。

在这个过程中，主要评价学生的分析能力和小组协作能力，可以从学生在小组内的发言积极性，有效性、以及对构建理想概念图的贡献性等发面来进行评价。为了有效地控制学生积极参加讨论协商，教师可以借鉴汤普森的“发言筹码”(卡根，1989)的方法：每个学生必须把手里的筹码使用完，所以每个学生就必须用足够的时间来进行讨论。他们的筹码使用完了以后，就不能再进行发言了。如此一来，这个策略可以用来避免个别学生占用大部分讨论时间的情况。

(4)确定概念图作品创作

在这一环节里，小组成员面对整理、加工好的信息提出问题解决方案并用概念图进行层次化表征，将隐性的知识显性化，最终确定该小组的解决方案概念图。问题解决的方案未必是唯一的，每个小组可以根据自己的调查、推理、研究等过程相互交流、讨论、权衡，提出符合科学逻辑的、富有创意的、有实践意义的问题解决方案。

在确定概念图的过程中，概念图的正确性和有效性是要在小组之内讨论确定的，因此在这个过程中主要是通过比较小组之间概念图的命题数、层级数、分支数等，来判定各个小组概念图的复杂性，从而确定不同小组之间的协作能力和知识建构的能力。概念图越复杂，交叉连接越多，在一定程度上说明该小组的搜集、整理信息的能力、协作学习能力以及知识建构能力越强。

(5)评价概念图自我反思

在整个问题解决过程中，学生自身要不断地反思，确定自己认知能力、知识结构等方面是否提高，是否进步，哪些知识已经掌握，哪些技能已经具备，哪些是自己欠缺的需要更进一步学习的，自己是否能解决问题，是否在面对新问题时能将所获得的技能、方法进行迁移。在自我反思过程中，可以看到自己的优势，发现自己的不足，以激发自己不断地探索、不断地改进。

在问题解决之后，每个学生要写反思日志，记录自己独立探索、搜索资料、提炼概念进行构图的体会以及在讨论过程中的收获。教师也要对自己在学生的整个问题解决过程中是否在恰当的时机提供了合适的问题支架、是否有效地激励学生朝着共同的学习目标前进等进行反思，这对培养反思能力是关键的一步。

概念图正确与否以及其有效程度如何最后还是要和专家概念图进行比较来确定。在确定概念图后，教师应提供一些老师或者学科专家事先制作好的标准概念图，让学生加以对照、比较，以检查、反思、纠正自己存在的一些错误理解。另外，还可以提供一些教师没有完成的概念图，让学生来补充，从而加深学生对问题的理解。如果条件允许的话，可以将完善好的概念图上传到班级论坛的评价测试模块之中，让同学们对已经上传的对各部分内容理解的概念图进行点评和讨论，从而可以将对学习过程的评价和学习结果的评价结合起来。

三结语

在整个协作构图的过程中，概念图作为一个评价学生协作知识建构能力的工具，能够有效地评价学生在协作知识建构的各个环节的能力水平，但是其具体操作过程和实际效果还需要通过实际实验进一步验证。