网络学习环境下的概念图技术应用

王立君

摘 要 本文介绍了网络学习环境下的概念图技术应用。利用概念图呈现检索的过程和结果；利用概念图引导学生进行网络探究学习；把网站隐含在概念图中导引学生探究学习过程；概念图用于网络基础的合作探究学习。

关键词 概念图 基于网络的学习环境 探究学习 合作学习

中图分类号：G424 文献标识码：A

Concept Map Technology in Netwrok Learning Environment

WANG Lijun

(College of Teacher Education, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang 321004)

Abstract This article describes the application of the concept map network learning environment. Concept map showing the retrieval process and results; concept map to guide students to network inquiry learning; site implicit in the concept map to guide students to explore the learning process; concept map for the network of cooperation based on inquiry learning.

Key words concept map; learning environment based on network; inquiry learning; cooperation learning

Lee (2004)①讨论了网络搜索引擎和网络浏览器作为学习环境的缺点，探索了利用概念图和数据开采技术相结合来克服网络学习的缺点。Lee认为利用概念图技术可以减少认知负荷。这篇文章介绍了利用概念图呈现网络检索的结果，可以与别人分享，可以作为自己以后检索的参照，可以作为学生探究学习中教师制作的先行组织者，给学生提供有价值的网站。用于探究学习，学生利用教师的概念图作为先行组织者初步学习，然后通过概念图中导引的网站进一步学习，补充建构自己的概念图，同伴之间可以相互对比各自建构的概念图。利用Inspiration 软件建构概念图导引网站具有两个功能：对网络搜索的记录、对应用网络进行探究学习的导引；利用概念图作为网络搜索的导引。

1 利用概念图呈现检索的过程和结果

概念图能够显示检索路径和检索结果，概念图中的文字可以超级链接到网站和课件资源。概念图还能够显示每次检索所想到的思路，可以利用概念图记下来，作为以后继续做的提示。利用概念图作为指引网络探究和记录网络搜索的工具。在个人计算机中制作的呈现搜索结果的概念图，可以通过网络链接被发送到遥远的服务器上，与全世界的人分享网络搜索的结果。如图1所示，图1是利用inspiration软件制作的概念图，显示了检索路径和检索结果；如果图1放在inspiration软件中，文字下面有下划线的，还能够超级链接到相应的网址；图1还显示了这次检索所想到的思路，可以利用概念图记下来，作为以后继续做的提示。

MacGregor & Lou (2004-2005)②研究美国五年级学生基于网络的探究学习，两个班级，每个班级26人，探索提供学生概念图模板对学生自由回忆信息和学生多媒体幻灯片产品的影响。实验前测成绩显示没有显著性差异。实验班级学生被引导利用概念图支架组织他们通过网络探究获得的知识，而没有要求控制组学生利用概念图支架。研究是否提供概念图支架对学生学习的影响。成绩包括对信息的自由回忆、学生幻灯片产品的创造性、内容和组织。

2 利用概念图引导学生进行网络探究学习

Carnot等(1999)③利用概念图引导学生进行网络探究学习。在因特网上找到有用信息可能是一个使人畏缩的任务，如果给学习者提供一个概念图作为搜索的指引，则网络探究学习会变得容易。在Carnot等的研究中，图2是教师提供给学生作为网络搜索指引的发展心理学概念图。

图2的含义是：（1）发展能够依据时间段进行解释，发展能够解释能力改变，发展研究使用纵向研究设计、横断设计、系列研究设计；（2）时间段包括胎儿期、幼年期与儿童期、青春期、成人期；（3）胎儿期包括身体发展；幼年期与儿童期、青春期、成人期包括身体发展、认知发展、社会/情感发展、道德发展；（4）能力改变包括身体发展、认知发展、社会/情感发展、道德发展。

研究结果表明：与没有提供概念图作为搜索支架的学生相比，利用概念图组织信息引导学生网络搜索，学生能够获得更为准确的内容。

Su & Klein (2006)④将概念图应用于大学生自主学习的导航工具，教师提前制作好要求学生学习的网页，提供了概念图作为导航工具；李新成（1999）⑤在网络条件下引导学生利用概念图导航进行学习，利用概念图形式组织知识导航。

3 把网站隐含在概念图中能够导引学生探究学习过程

在一个探究学习活动中，概念图环境能作为知识建构的一种工具。探究学习，作为实现建构主义学习理论的一种学习方式，在学习中贯穿学生自己的探索过程，强调学生的主动作用。从前的研究已经表明探究学习有许多好处。概念图环境能使学生把丰富的网络资源更容易地整合进探究学习活动中。对于一个学生将要学习的主题，应用概念图环境作为网络探究学习的基础，教师可以呈现一个部分建构的概念图作为高级组织者（Ausubel 1960）。依靠阅读教师加到概念节点上的注释，学生能够学习基本的概念和它们相互之间的关系。另外，依靠访问教师连接到概念节点上的各种网站，学生能够更好地理解基本的概念。对于要学习的概念，这些相关联的网站提供了多种表述。例如，在科学课堂上，当学生学习内容‘全球变暖和臭氧的作用时，依靠阅读一个描述什么是臭氧损耗的网页，观看一个描述臭氧是怎样形成、又是怎样被破坏的网页动画，学生对于[化]臭氧损耗概念能有一个更清晰的理解。在掌握了最初概念图中提供的基本概念以后，学生们就开始依靠他们自己扩充概念图了。依靠提供有效利用网络信息的方式，概念图环境隐含的网络搜索能力将会促进学生的知识建构过程。学生利用他们在网络上发现的信息独立地扩充了概念图，这样学生就能够学习新的知识。而且，学生能够比较他们的概念图与同学的概念图，讨论存在的差异。在探究学习过程中，学生在概念图中表征增长的知识，促进了学生间的相互合作（Lee ,2004）。⑥Novak(2002)⑦应用概念图主页和相应的超级连接概念图引导学生学习关于“2000年的火星”内容，研究表明：概念图能够帮助学生进行概念和新知识的重建，促进有意义学习，促进知识结构的改进。

4 概念图用于网络基础的合作探究学习

Chang等（2003）⑧将概念图用于网络基础的合作探究，网络基础的合作探究分为四个阶段：

计划阶段：第一阶段的目的是使学习者熟悉材料、形成假设。开始时，系统提供给学习者阅读的材料，让学习者熟悉材料识别问题的阶段被认为是锚定阶段。在锚定阶段后学生提出了初步的假设、回答阅读材料提出的探究问题。这一阶段最后的学习活动是为了使学习者呈现他们对阅读材料的理解、呈现他们形成假设的证据，因此他们绘制了概念图。这一阶段的成果是呈现个体制作的概念图。

个体探究阶段：在第一阶段后，学习者已经对探究的问题有了某种程度的理解，已经形成了假设。在第二阶段，学习者在网络上搜索资源，寻求证据支持他们的假设。另外，学习者被要求使用系统的笔记本功能来编辑他们发现的相关信息。学习者编辑的笔记是这个阶段的一个成果。最后学习者根据网上看到的信息修改自己的概念图。

合作探究阶段：合作学习强调学习者间的互动过程，强调分享资料、分享产品、分享观点。这一阶段强（下转第15页）（上接第13页）调分享彼此的笔记本、个体制作的概念图、同伴间的相互讨论。分享笔记本是分享资料，分享概念图是分享产品，互相讨论是分享观点。通过修正观点，讨论、质疑、辩论和解释使组成员达成一致。

总结组成果。除了个体的产品，合作学习的一个目标是产生组的合作成果，一些研究者假设在合作学习中努力产生组成果是一种催化剂，有效促进组成员间的讨论和相互帮助。因此产生组产品是合作学习过程的一个重要部分。这个研究断言小组制作的概念图可以作为小组成果。AIKEN认为为了产生合作产品，投票是一个值得使用的策略。按照这个观点，系统拥有了每个小组的核心概念图。为了最后成为小组概念图，随后获胜概念图的拥有者负责修改概念图。小组的其他成员可以通过网上看到概念图的改变，能够通过聊天室给出个人的意见。通过讨论、交流和校正，小组概念图被生成了。第四阶段的目的是为了使学习者从事知识的交流、商议和巩固。

这个研究应用概念图作为一种工具来锚定阅读材料中的概念、计划和假设。在网络探究之后，学生合并新发现的证据进入到原始的概念图中。概念图可以呈现学习者从网络探究中学习到的新知识，从概念图的改变中呈现出来。

将概念图技术与网络的整合，有着深远的发展前景，是一个值得努力开发的课题，概念图技术与网络的多维度整合，必将成为课程开发的一条新途径。概念图与计算机、信息检索、人工智能和网络、校园网络技术等结合具有丰富的研究前景。

注释

① Lee Y J. Concept mapping your Web searches: a design rationale and Web-enabled application. Journal of Computer Assisted Learning, 2004.

② MacGregor S K, & Lou Y , Web-Based Learning: How Task Scaffolding and Web Site Design Support Knowledge Acquisition. International Society for Technology in Education. 2004-2005.

③ Carnot, M.J., Dunn, B., Ca?as, A.J., Baker, G. and Bense, J. The Effectiveness of Computer Interfaces in Information Search. Paper presented at the Southeastern Psychological Association, Savannah, GA. 1999.

④ Su Y，Klein J D. Effects of Navigation Tools and Computer Confidence on Performance and Attitudes in a Hypermedia Learning Environment. Journal of Educational Multimedia and Hypermedia.2006.

⑤ 李新成.多媒体条件下的概念图导航及其对学习者学习的影响.教育心理学博士论文.北京:北京师范大学,1999.

⑥ Lee Y J. Concept mapping your Web searches: a design rationale and Web-enabled application. Journal of Computer Assisted Learning,2004.

⑦ Novak, J. D. Meaningful learning: the essential factor for conceptual change in limited or inappropriate prepositional hierarchies leading to empowerment of learners. Science Education. 2002.

⑧ Chang K E, et al. Web-based collaborative inquiry learning. Journal of computer assisted learning. 2003.