概念图促进高专医护英语教学效果的实证研究

吕长缨

（皖西卫生职业學院，安徽 六安 237006）

摘 要： 概念图自20世纪70年代在欧美诞生以来，先后广泛用于自然科学和社会科学，并迅速扩展到其他国家，成为有效的教学工具。本文以高专护理英语教学为例，立足杜威的“做中学”理论，探讨概念图用于高专医护英语教学的理论基础，分析如何增强护理英语教学的有效性。

关键词： 概念图 从做中学 教学有效性

学习护理英语，学生预习文本后，根据自己的理解制作概念图比预习后不制作概念图由教师直接授课，能让学生更深入更深刻地理解和内化文本内容吗？实验中，选取两个自然班级（专科护理1307，专科护理1309），其中组一实验组（专科护理1307，医护英语，55人，预习后自己制作概念图），组二对照组（专科护理1309，医护英语，55人预习后教师直接授课），由同一名教师授课，经过一个学期的教学之后，期末考试中要求学习者阅读指定的医护英语文本，并完成相关的选择题、填空题和文本结构图。通过对选择题、填空题和文本结构图的分析，辅以必要的采访，检测两组学习者对指定文本结构的把握，概念、命题的理解深度，以及知识运用和迁移能力。实验结果：在文本记忆方面：两组没有明显的区别；在知识理解的深度和迁移能力方面：组一的学习效果远远强于组二。实验结果与有意义学习理论和认知负荷理论都是相一致的：学习者需要具有有意义学习的心向，新学习的知识才会发生迁移。此外，通过让学生自己绘制概念图，降低了认知负荷，减少了无关认知的消耗。实验假设：（1）概念图在高专医护英语学习中能够有效降低认知负荷，促进有意义学习的发生；（2）概念图能够更好地强化高专医护英语的学习效果。

1.概述

1.1文本资料的二种加工方式

建构主义心理学认为学习不是被动地接受，而是个体主动对知识的重新建构。大脑在处理文本时，存在两种既相关却又完全不同的方式，即线性加工和空间网状加工。前者是简单的、表层的文本处理方式，而后者则是系统的深层的文本加工方式。越是复杂的文本，学习者进行网状加工的难度就越大，没有必要的策略工具，学习者往往只能采取简单的线性理解方式。通过向学习者提供概念图，可以降低文本理解的难度，激发学生主动探求和理解概念图中概念的选择和结构，思考线性的文本知识是如何建构成合理的空间网状结构的。我们称这种方式为通过观察学习（提供概念图的学习）。这是一种被动的生成，结构模式单一，由于个体学习者的经验和文化背景等不同，所提供的现成概念图不一定适合每个个体的学习，在一定程度上压制了学生创造性思维的发展。另一种方法是让学习者根据文本资料自己制作概念图，包括文本中心和机构的确定、核心概念和次级概念的选择，以及概念之间相互关系的确定，我们称这种方法为从做中学（自己制作概念图）。这是一种主动探究的学习方式，能够有效挑战学习者概念的选择和结构的组织，把自己的前概念和新知识很好地联系起来，促进有意义学习。因此，“从做中学”似乎具有更强的优越性。

1.2理论框架

1.2.1杜威“从做中学”理论

杜威从经验论出发，提出了“从做中学”的教学论，强调了“体验”在个体学习中的重要性。杜威确信一切真正的教育从经验中产生，一切学习都来自经验，因此，所主张的“从做中学”，实际上就是“从经验中学”、“从活动中学”。杜威认为“从做中学”并不完全针对科学教学，而是“涉及一切活动，包括使用各种中介的材料、用具及使用各种有意识的用以获得结果的各种技巧，它涉及各种工具和材料去进行的表现和建造一切形式的艺术活动和手工活动，只要它们包括为了达到目的的有意识的或深思熟虑的努力”。因此，杜威的“从做中学”包括艺术创作、手工活动和科学探究三层基本含义。杜威要求在课堂中为学生准备具有充分活动的地方和适合学生活动所需的各种材料和工具。在他看来，实现“做中学”就是要设计充满有趣的事的环境，并认为一个良好设计的检验是其是否足够充分和复杂，向不同的学生要求各种不同的反应，并允许每个学生自由地去做，而且按照特有的方式做出贡献。概念图作为一种中介，可以把学生潜在的前概念（prior concept）和所要学习的新知识联系起来，促进有意义学习，让学生自己制作概念图，通过学习者对文本中心的确定，核心概念的选取，以及相互之间关系的建构，最大限度地调动学生学习的主动性，把文本资料的线性信息加工成相互联系的空间网络结构，避免传统的枯燥的死记硬背，让学生在制作概念图的活动中快乐地学习。

1.2.2有意义学习理论

认知心理学家奥苏贝尔认为，人的学习应该是意义学习，教学是帮助学习者进行有意义的学习活动。有意义学习的实质就是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的相关知识建立起非人为的和本质性的联系（新知识的迁移）。因此，影响学习的最主要因素是学习者已掌握的知识，当学习者有意义学习的倾向，并把所要学的新知识同原有的知识联系起来时，意义学习才能发生。奥苏贝尔还对机械学习和意义学习做了严格的区分，认为意义学习需要具有三个条件：第一，所要学习的材料必须概念清晰且以学习者先前知识有关的例子呈现。而概念图则有助于满足这一条件，它可以在教学活动之前判断出众多具体概念中概括性较强的概念，帮助学习者把学习任务排序，那么，随着越来越多的知识被纳入不断完善的概念框架中，知识就变得越来越清晰。第二，学习者必须拥有相关的先前知识，要想在学习以后的学科中呈现详细具体的知识，必须精细清晰地建构概念框架，学生自己制作概念图能够了解自己的前概念框架。第三，学习者必须选择有意义的学习，即学习者积极主动地把符号所代表的新知识与认知结构中原有适当经验加以联系。这就要求学生在制作概念图时努力把新的意义并入已有知识，学生要构建一个好的概念图，就必须积极寻找新概念间及新概念与已有知识之间的联系，必须为这些知识寻找一个好的层次结构；学生要完成概念转变，就必须认识自己的前概念框架，并以此为学习起点，以概念图为支架，通过引发的认知冲突促进概念转变，这些都是意义学习的本质活动。

1.2.3认知负荷理论

认知负荷理论和多元智力理论认为人类的认知能力是有限的，有意义学习理论要求学习者把有限的认知能量用来从事适当的认知活动（Chandler & Sweller 1991； Mayer 2001，2005； Mayer & Moreno 2003；Sweller 1999，2005）。这些过程包括参加处理各种相关文本信息，组织和选择关键概念建构连贯的结构，把新学习的知识和大脑中已有的知识建立必要的联系。认知负荷三角理论是由三种认知负荷组成的：无关信息的认知活动，在这个过程中，学习者所处理的信息是和教育目标无关的，是由无效的教学设计引起的；必要信息的处理认知活动，在这个过程中，学习者会在心理上表征和处理文本信息，这是由阅读资料的内在复杂性决定的，是处理文本资料必须付出的认知能量；生成性认知活动，在这个过程中，学习者能够处理更深层的文本资料，是一种深层次的文本加工，比如组织和表征新旧知识之间的联系。因此，教学任务是尽可能减少无关信息量的消耗，实现无关信息量向生成信息量的转移。

根据认知负荷理论，让学生自己制作概念图或为学生提供现成的概念图，可以挑战学生思考如何把线性的文本信息转化成具有一定逻辑结构的空间网络（Mayer 2005；Mayer & Moreno 2003；Sweller 2005）；而且，概念图可以用作脚手架（Scaffoldings），学生可以尽可能避免把宝贵的认知能量浪费在无关信息的处理上，降低认知负荷，把有限的认知能量分配在必要的和生成性信息处理过程中。

因此，“从做中学”也是建立在活动和经验理论的基础上的。只有当学习者从事相关生成性学习时（生成性信息的处理），深度学习才会发生（De Jong 2005；Kirschner，Sweller & Clark 2006；Klahr & Nigam 2004；Lillard 2005；Mayer 2003，2004）。建构概念图必须有生成性学习活动（相关信息的处理）的参与，因为只有当学习者在彻底理解文本的基础上，选择适当的概念，并组合建构成具有一定逻辑结构网络时，一个完整的概念图才会形成。根据活动理论，通过让学习者构建概念图能激励他们从事生成性知识的分析，促进知识的迁移。活动理论认为通过彻底理解文本，并建构自己的概念图，比提供给学习者概念图具有更强的学习效果。

1.3概念图理论

概念图于二十世纪六七十年代兴起于欧美，作为一种有效的课堂教学策略，受到普遍欢迎。概念图是用节点表示概念，用连线及连接词表示关系的一种图示方法，又称概念。诺瓦克博士认为概念图是用来组织和表征知识的工具，它通常将某一主题下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，连线上标明两个概念之间的意义关系，它是一种表示概念之问相互关系的空间网络结构图，有四个基本的组成部分，分别是概念、命题、交叉连线和分级结构（Novak，J.D &Gowin D.B 1984）。作为一种科学的教学策略，其可以帮助教师和学生在教学活动中提高教与学的质量。

构图（concept mapping）和概念地图（concept maps）；前者注重概念图制作的具体过程，后者注重概念图制作的最后结果。作为用来组织和表征知识的工具（Joseph D.Novak，1984），一般认为概念图包括概念（concepts）、命题（propositions）、交叉连接（cross-links）、层级结构（hierarchical frameworks）四个基本要素。诺瓦克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；交叉连接是针对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群集概念间的关系；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。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.实验

2.1实验目的

实验中，要求二组学习者阅读指定的医护英语文本，并完成相关选择题、填空题和文本结构图。通过对选择题、填空题和文本结构图分析，写出自己绘制文本结构图的及时反思，作为该学科的期末考试成绩。实验的目的在于验证两个实验假设，即是否（1）概念图在高专医护英语学习中能够有效降低认知负荷，促进有意义学习的发生；（2）概念图能够更好地强化高专医护英语的学习效果。

2.2实验方法

2.2.1被试和实验设计

被试是皖西卫生职业学院护理系2013级学生，在学期开始，随机抽取两个自然班级进行实验：组一实验组（专科护理1307，医护英语，55人，预习后自己制作概念图），组二对照组（专科护理1309，医护英语，55人，预习后教师直接授课）。

2.3实验结果分析

概念图是由核心概念、次级概念和二级概念构成的一个相互联系的空间网状层级结构，在很大程度上反映了學习的深度和知识迁移。为进一步分析和量化的需要，根据概念图的结构要素和有意义学习理论，对概念图的结构中的不同要素，分别赋予不同的分值：每出现一个节点（次级概念）算作1分；每一个层级算作5分；每一个二级概念算作10分。

为了统计的结果方便比较，在每组中随机抽取10人绘制的概念图，进行分析比较，统计结果如表：

从图表中的数据可以看出：二组学习者在节点的选取上没有明显的差别（分别是80和85），说明概念图在帮助学习者处理简单线性信息的识记方面，没有明显的优越性；在层级分数和二级分数上的差别很大，说明概念图对深度学习和促进知识迁移方面具有显著的优越性。

由此表可以看出：期末成绩得分高的小组（主要考察学习者学习的深度和知识迁移能力），其概念图的得分就高，反之亦然。可以推断出，学习者预习后制作概念图能够最大限度地发挥概念图的工具性价值，促进学习者有意义学习的发生。

2.4实验局限性

由于学习者制作的概念图形式多样，也存在知识图表等其他形式，因此很难严格地从上述三个方面进行量化，实验分析有待进一步完善。此外，由于三组分别属于不同的年级，使用不同的教材，对实验量化分析的精确性存在一定的影响。但是，认知负荷三角理论表明，概念图本身的制作是一个相当耗时的活动，需要产生大量无关信息处理，使得学习者不得不把大量的认知能量集中在如何制作概念图上。同时，由于学习者个体相关知识和经验不足，很难制定出比较理想的概念图，为避免学生个体制作概念图的不利因素，發扬它的优势，我们选择了小组合作制图。这样不仅能让学生在“做中学”，还能大大降低无关能量的消耗，培养合作学习的精神和资源共享意识。

3.结语

概念图作为有效的教学策略，可以降低认知活动中无关认知负荷的消耗，提高学习效率；让学生预习自己制作概念图作为学习的辅助工具比让学生预习后教师直接授课具有更强的优越性。从这个意义上而言，“从做中学”应该是有效发挥概念图工具性价值、促进英语课题教学的最佳途径。

参考文献：

[1]施良方.学习论[M].北京：人民教育出版社，2001.2.

[2]姜勇.呼唤有“思”的教育[J].教育理论与实践，2002（2）.

[3]Akinsanya，C.，& Williams， M. Concept mapping for meaningful learning[J]. Nurse Education Today，2004.

[4]Ausubel，D. P. In defense of advanced organizers： A reply to the critics[J]. Review of Educational Research，1978.

[5]Ausubel，D. P.，Novak，J. D.，& Hanesian，H. Education psychology： A cognitive view（2nd ed.）[M].New York：Holt，Rinehart & Winston，1978.

[6]Carroll，J. B.，& Timpson， W. M. Concept mapping： A tool for teaching，training and technical assistance[J]. Journal of Adult Education，2002.

[7]Novak，J. D. Learning，creating，and using knowledge： Concept maps as facilitative tools in schools and corporations[M]. Mahwah，NJ： Erlbaum，1998.