概念图软件Cmaptools在高中信息技术课堂中的应用

摘要：Cmaptools作为一种新型学与教的知识可视化视觉表征工具，为高中信息技术课堂中学生自主学习、教师教学及评价提供一种新的方式。具有优化知识表征，体现知识体系结构和课程导航，提高学生信息加工能力等优势，在创建有趣学习环境的同时，能够培养学生的逻辑思维和创新思维的能力。

关键词：Cmaptools知识可视化视觉表征自主学习信息加工

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1674-2117（2014）02-0057-02

1引言

读图时代，我们的整个世界变成了一个视觉化的世界，在历史长河中，人类用图式的方法记录着知识，也就是说将知识转化成可视化的图形，促进知识的传播和创新，为后代留下了宝贵的财富。图像语言的直观形象和贴近现实的优势，成为沟通过去、现在和未来社会生活的桥梁。“从形式上看，直观的表现形态，让人们运用感性的视知觉思维就能把握；从内容上看，贴近真实的场景再现，让人们将过去或未来与现实的真实场景相联系，从而摆脱陌生感和抗拒心。无论内外，图像语言都凭借其突出的表现优势，方便人们感觉和接受。”[1]David H.Jonassen曾经在“Technology as Cognitive Tools： Learners as Designers”这篇文章中提到“Technologies as conveyors of information have been used for centuries to

"teach"studentsbypresentingprescribed information to them which they are obligated to "learn."”[2]作为知识可视化的一种教学工具，它对于信息技术课程的教学具有重要的参考价值。

2概念图概述

概念图（Concept Map）是美国Cornell大学教育系的Joseph D. Novak教授于1984年根据David P.Ausubel的有意义学习理论首次提出的一种教学技术。Joseph D. Novak博士将概念图定义为：使用节点代表概念，使用连线表示概念间关系的知识组织和表征工具[3]。从定义上可以清楚地看出，概念图是一种知识的组织和表征工具，这种工具的特征包括：图示化、突出概念、突出概念之间的关系、突出概念之间的层次。图示化，也就是将概念之间的关系非线性化，是其与其他知识表征工具（如线性文本）的最大不同[4]。CmapTools工具作为知识可视化视觉表征之一，以层级的方式呈现概念，是表示概念和概念之间关系的网络结构图。

3 CmapTools在教学中的具体应

用

3.1作为教学辅助工具，开拓全新的授课形式

传统教学中，教师的教学设计总是在备课本上完成，这样即耗时间，对课堂教学效果也不大。如果教师利用概念图软件将自己对整个教学过程的设计都用图示的方式表现出来，既可以有效进行教学反思，也能够及时进行改进，灵活性较大。在高中信息技术课程中，CmapTools提供了一种协作学习的机制，能够满足多用户并发编辑的概念图软件，同时也可以看到参与者的实时操作过程。在这个过程中参与者不断地反思和修改，产生创意，最终完成概念图的制作，提升了参与者发现问题和解决问题的能力。

3.2作为教学评价工具，革新教师的评价方式

概念图软件CmapTools可以被用来进行小组合作学习，这样小组成员所付出的努力和想法都会记录在这里，那么教师就可以根据这一项内容对学生进行过程性评价；在课堂教学之前，让学生回忆上次的学习内容并以图示方式呈现在软件中，這样可以测定学习者对已有知识的掌握程度。在课堂教学结束后，教师可以让学生学会自己制作CmapTools概念图，这样学生在制作的过程中也是对知识的回顾、分析、再次加工和完善，学习者的逻辑思维和创新思维能力也会大大提升。

3.3作为学习管理工具，有效整合学科知识

生活在信息爆炸时代的数字土著，伴随着科技的迅速发展而成长，他们的学习科目越来越多，导致学生无法及时有效地管理自己的知识，并能从记忆库中快速地提取出来。有了CmapTools软件，学生就可以将知识根据自己的兴趣爱好和记忆规律进行归类存档，根据学科间的联系进行有效整合，提高学习效率。

4 CmapTools教学实例分析

4.1教材分析

为进一步检验CmapTools概念图软件在实际教学中发挥的作用和实施的具体步骤，笔者在浙江省金华市第五高级中学高一年级1班进行为期三个月的教学实践，使用的教材是普通高中课程标准试验教科书，信息技术选修2《多媒体技术应用》，下面是以第一章教学内容为例利用CmapTools软件作为辅助工具进行1课时的课堂教学记录。第一章多媒体技术与社会生活的第一小结走进多媒体世界。了解多媒体技术，学习它的使用方法，已成为我们中学生必须掌握的一项基本技能。通过本章的学习，学生将会了解到什么是多媒体技术，多媒体技术有哪些特征，以及它的用途和发展前景[5]。

4.2教学对象

授课对象为浙江省金华市第五高级中学高一年级1班。学生经过一学期信息技术必修课的学习和之前初中的信息技术学习对媒体有一定的了解，并且掌握了基本的计算机操作技能。

4.3教学方法

讲解与演示，观察与思考相结合；任务驱动下的学生自主学习；教学辅助网站。

4.4教学目标

4.4.1知识与技能：了解多媒体技术的概念及其特征；熟悉常见多媒体计算机中的硬件设备和软件工具；认识多媒体技术在社会实践中的运用。

4.4.2过程与方法：学会使用CmapTools软件制作概念图

4.4.3情感态度与价值观：增强学生对教学、文化娱乐和生活实践中所运用的多媒体产品的认识；培养学生对多媒体技术的兴趣；培养学生协作学习的能力。

4.5教学环境

4.5.1硬件环境：多媒体网络教室，投影仪。

4.5.2软件环境：计算机装有CmapTools概念图软件，教学互动平台（具有发帖，共享文件的功能）。

4.6教学过程

4.6.1教师向学生展示本章的知识导航，教师提前做好概念图，如图所示。

师：教师提出问题：课堂上呈现出来的知识导航图跟传统课堂的导航有什么区别？

生：学生短暂思考并给出自己的答案，提交到教学互动平台上。

师：教师与学生一起分析答案（通过比较式学习，调动学生进行观察和思考的积极性）。教师引导学生打开CmapTools软件，介绍给学生最基本的菜单栏选项，能制作简单的概念图。

4.6.2媒体、多媒体的概念

生：让学生练一练，利用网络工具，了解有关多媒体的概念，做出总结。并利用CmapTools软件把自己找到的信息做成网状结构，分小组进行讨论、评价，最后将概念图呈现在教学互动论坛上。每个小组成员为其他小组的概念图进行发帖评价并给出得分。

师：教师提出媒体和多媒体的概念，媒体在计算机领域有两种含义：一是指存储信息的实体，如磁带、磁盘和光盘等；二是指承载信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等。多媒体是指多种媒体的相互参透和有机组合。

4.6.3多媒体技术特征

师：在以上内容的前提下教师提出多媒体技术的概念，是指以计算机为平台综合处理多种媒体信息，如文本、图形、图像、声音、动画和视频，在多种媒体之间建立其逻辑连接，并具有人际交互功能的集成系统。根据多媒体技术的定义，我们可以清楚地看到它有三个显著的特征。教师将这三个特征依次向学生讲述。

生：学生以小组的形式分别为这三个特征例举实例，在教学互动平台上展现出来。

4.7教学反思

本课的教学有几个特点：一是上课之前通过问卷和访谈对学生的信息技术水平做了详细了解，在设置问题上基本符合学生认知特点。二是教学互动平台的应用，在网站的设计上加入动态的互动效果，学生参与的积极性比较高。三是在软件的学习上由简到难，逐渐深入。在教学过程中，教师及时给予学生正向反馈，引导学生有效学习课堂内容，管理自己的知识，让学习发生在课堂内外，普及多媒体技术知识和用途。不足：由于学生之间信息技术操作技能有差异，所以在协作式学习和讨论式学习的过程中不能很好地掌控时间，因此不能确保每个学生都能理解本节课的内容和掌握相应的技能。

5结论

将CmapTools应用在信息技术课程的教学中，给一线教师带来了不一样的教学体验，软件本身就是通过视觉表征形式用来传递知识，在知识传递的过程中进行思维的碰撞从而形成知识的创新和重組。CmapTools是学生自主学习的一种方法，构建出一个网状的知识结构图，直观地呈现出知识之间、概念之间的逻辑关系。CmapTools是教师的一种教学策略，打破教师传统的教学模式，作为辅助工具、教学工具、评价工具，开拓了全新的授课形式和评价方式。有效帮助学生对学习内容进行意义建构，让学生在做中学，激发了学生学习的主动性，提高了学生的创新思维能力和动手操作能力。但在实际的教学应用中依然存在不足，比如，它和其他的概念图软件相比优势是什么，如何与学科进行有效整合，仍需要我们继续探究。

（浙江师范大学教师教育学院，浙江金华321004）

参考文献：

[1]张舒予.视觉文化概论[M].江苏：江苏人民出版社，2003：154.

[2]David H.Jonassen.Technology as Cognitive Tools：Learners as Designers [J].Instructional Systems Program Pennsylvania State University.269 Chambers Building University Park， PA16802-3206.

[3]Novak J D，Gowin D B.Learning How to Learn[M].London：Cambridge University Press， 1984：1-56.

[4]赵国庆.概念图、思维导图教学应用若干重要问题的探讨[J].电化教育研究，2012，（5）： 78-84.

[5]陶增乐.多媒体技术应用[M].浙江：浙江教育出版社，2004：1-21.

作者简介：

仇萌（1989-），女，汉族，陕西渭南人，硕士研究生，研究方向：中小学信息技术教育。