概念图在小学信息科技项目化学习中的实践应用

赵利利

【摘要】通过知识解构的视角，尝试以概念图的方式推动协作学习，以期拓展项目化学习之路。并结合教学实际，通过概念图对项目学习内容的解析构建，促进合作学习，旨在探索概念图在信息教学中的应用和效果。

【关键词】概念图；知识解构；协作学习

概念图的实质是一个思维和认知间相互作用的一种图形化表达，它是认知信息可视化的体现。概念图通常运用于个人认知，有助于学习者个体掌握并记忆知识信息。在学习过程中，学习者通过新旧认知概念的关联、融合，促进自身学习的进阶发展。

一、概念图为信息科技项目化学习提供支持

概念图是美国康奈儿大学诺瓦克（Joseph D．Novak）博士根据Ausubel的学习理论，着手开发的用来组织和表征知识的工具。概念图的本质是一种知识以及知识之间关系的网络图形化表征，也是思维可视化的表征。随着信息技术的发展，概念图已成为促进学习的有效教育技术手段。

根据概念图解构理论，信息首先要转化为概念图，然后通过概念图明晰信息或者概念（高度浓缩化的信息）之间的逻辑结构，逐渐将之融入到知识网络之中，最终便于大脑通过信息网络进行储存。概念图对于促进个人学习方面有非常良好的效果，那么在信息科技学科这个强调项目化学习、倡导知识的解构和协作学习的学科教学中，是否可以探索融入概念图这一信息化手段呢？

在信息科技项目化学习中，笔者尝试将概念图运用其中，探究其在项目化学习中的实践应用效果。通过概念图的知识解构，以项目化学习探究任务为载体，以分组形式构建小组概念图，通过交叉连接，以点到面，最终将完整的项目概念图和项目知识进行统一，促进学生在协作学习中学会对项目学习整体解析的能力，养成在项目活动中探索运用信息化技术手段分析问题、解决问题的习惯和能力。

二、概念图在信息科技项目化学习中的实践应用

信息科技学科核心素养培育目标的达成，学生学习的主动性是基础，积极的学习兴趣是最大驱动力。教育者要合理选择项目主题，并以学生为本，通过提升学科知识内容的设计来提高学习积极性，以信息技术工具促进学生探究学习，以培养和提升学生的信息素养。

1.合理选题，激发兴趣

小学信息技术新课标中明确“学会利用信息技术工具收集和处理信息，以支持学习、探究和解决日常生活问题。”项目化学习要围绕新课标进行设计，选取合理主题，贴近学生日常生活，解决实际问题。一个好的项目主题，可以激发学生学习兴趣，驱动学生学习新知。项目化学习既要遵从项目整体学习目标，选择合适的信息处理工具，还要根据内在联系和逻辑结构，对项目进行合理解析构建，细化分层。

“生活中的垃圾分类”这一项目活动的主题贴近学生生活实际，大部分学生具有一定的生活垃圾分类知识基础，以“垃圾分类”为项目主题，能有效激发学生的学习兴趣。结合概念图强大的解析建构功能，对项目进行整体解析串联。在项目学习的过程中，学生通过分组协作，用概念图的构建思维方式来探究学习，呈现学习结果，促进学生信息素养的养成。

2.概念驱动，层层推进

在项目化学习初期，笔者先对学生进行XMind概念图制作软件的简单培训，这个软件界面简洁，可视化的操作使学生快速上手，学生利用一课时的时间就基本掌握了XMind的使用方法。学会使用简单的信息技术工具来获取知识，也是培养学生信息素养的一个途径。整个项目探究活动安排为四个阶段。

（1）第一阶段—确定项目。通过一则关于垃圾分类的新闻短片，笔者让学生利用搜索引擎在互联网和学校电子图书馆查找垃圾分类的相关知识、报道等。学生通过自己的实践查找，知道了垃圾分类的重要意义。通过小组讨论，在老师的引导下，一起确定了“垃圾分类”这一项目主题。以项目主题为概念主题节点，利用概念图的知识解构对项目进行构建，衍生出“垃圾分类的推进意义”“垃圾分类存在的问题”和“如何正确垃圾分类”三个分支主题，运用XMind软件画出初步主题概念图，如图1。

项目确定之后，小组领取任务单，学生对感兴趣的分支主题进行协作探究学习，组长负责组员的任务规划、协调，不能单纯地将项目割裂分配，而是始终要以项目主题为中心，以概念图的思维逻辑来开展本组主题任务的学习探讨。

（2）第二阶段—分组探究。這个阶段是整个项目的重点实施阶段，组长组织组员搜集、筛选各类信息，利用网络搜索或学校电子图书库进行资料查找、处理。通过组内讨论，确定下一级分支主题，用XMind软件绘制出本组概念图来呈现小组学习结果。例如“正确分类”子项目组，组员将项目进行解析构建，用XMind画出概念图，将“正确分类”延伸为“宣传引导”“责任感”“全民参与”“习惯养成”四部分，呈现本小组的概念及分支主题。

但在这个过程中，组员的意见争论是非常激烈的，每个人的认知点和认知层次的差异造成了对项目解构的不同理解，导致画出的概念图分支主题也不同，经过不断交流讨论，最后把“正确分类”分支主题概念图定稿为图2。

在这个阶段的探究学习中，对子项目的分支主题知识构建是小组绘制概念图的关键，组长可以灵活分配组员任务，根据子项目解构，对组员任务进行再分派，继而开展下一级分支主题的探究。教师在这个阶段的探究活动中，要指导学生学会项目的正确解析构建，以概念图的横向思维方式来分解项目，最终呈现在概念图上，这是概念图制作的难点。

（3）第三阶段—小组成果。项目活动到本阶段，组长将第二阶段组员探究的项目成果进行集中汇总，经过小组讨论，筛选保留合理的部分，使用XMind集中绘制到小组项目概念图中，完成各小组完整的任务分支主题概念图，如图3。

（4）第四阶段—汇总交流。这是整个项目活动的收尾阶段，各小组分别展示自己的子项目概念图，组长根据概念图介绍自己小组的探究活动成果，交流概念图主题与分支主题之间的关系，对子项目的解构依据等。各小组可以对其他小组的成果或活动过程中的环节进行评价、建议。必须指出的是，教师要对学生的评价规范评价依据和标准，要围绕着概念图的思维方向来进行，而不仅仅只针对项目内容本身。概念图给各小组提供了一个展示成果的载体，同时也给小组相互评价提供了一个直观的指引和依据。通过交流评价，学生可以把好的建议直接插入到项目概念图的分支主题中，概念图的方便、直观性在这里得到了很好的体现。最后，老师将各小组的概念图归纳汇总，形成了完整的“生活中的垃圾分类”主题概念图。

三、概念图在信息科技项目化学习中的作用

1.帮助学生知识结构形成

概念图的作用是促进项目化学习的形成。这是因为概念图可以把整合的过程清晰地呈现出来，并使学习者看到概念之间的关系[1]。通过四个阶段的学习，学生逐步学会了使用概念图的思维方法来解决问题、呈现观点，用XMind绘制概念图的过程，也是学生在项目化学习中知识解构和自我意识的直观体现。有研究表明，概念图可以外显知识结构，突出概念及概念关联，显著的视觉效果能够有利于场依存型学生对知识的理解，减少场独立型和场依存型学生的成绩差异[2]。通过概念图，可以让认知存在差异的学生更容易统一在一个点，方便了组内任务的分配。整个项目活动以概念图作为技术工具，通过以点到面的构建学习方式，让每个学生都有自己的任务。同时，在协作学习的模式下，经过最后项目层面的整合，有了概念图分支主题的内在交叉连接，整个项目化学习在概念图的支撑下，对学生知识结构形成提供了非常大的帮助。

2.提升学生合作交流能力

一个人制作的概念图代表了一种组织信息或思考的方法，它是可以与其他人共享的东西。一组人制作的概念图代表了集体的思想。无论哪一种情况，概念图可用作人们讨论概念和概念之间关系的交流工具。他们可以设法赞同一个共同的结构，以此作为下一步行动的基础。在“垃圾分类”项目探究中，以概念图为连接桥梁，让小组学习真正凝聚在一起，体现出了项目化学习中协作学习的智慧。在本次项目学习中，学生通过分组协作的方式，每个小组完成一个子项目，利用概念图的方式展示小组成果，让小组之间呈现自己的活动探究思路和想法。学生有了前期概念图的解构知识基础，在交流中明显展示出了清晰的思路，对活动任务的呈现分享更加自信。小组之间通过概念图来交流各自的成果，最后，由老师把各小组的概念图汇集成一张完整的项目概念图。学生通过小组协作，出色地完成任务，让学生切实体验到了团队合作的作用。在各小组的汇总交流阶段，概念图作为最直观的成果体现和分支连接，组员可以清晰地表达自己的想法和思维过程，为后期的整合奠定了基础。

3.促进学生学习过程评价

过程性评价关注教学过程中学生智能发展的过程性结果，如解决现实问题的能力等，及时地对学生的学习质量水平做出判断，肯定成绩，找出问题[3]。XMind作为一种概念图制作学习软件，具有强烈的信息技术工具属性，但同时也是评价的工具。

在“垃圾分类”这个探究活动中，学生在评价时，并不是毫无依据地进行无意义的评价。学生可以非常直观地看到自己以及其他人作品中的优缺点，从而能够相对客观地进行自我评价，也能对其他作品作出合理的相互评价。例如，在项目活动的“正确分类”子项目节点延伸中，小组一开始确定的各个组员提出的分支主题由“宣传引导”“责任感”“全民参与”“习惯养成”组成，在组内进行评价交流中，大家通过概念图的直观呈现，提出了不同的意见和观点，节点“责任感”应该是在社会面“宣传引导”形成共识后才能更好得到提升、养成，最后在老师的总结评价后，大家的认知得到了补充和统一，确定了新的分支主题（图2）。由此可见，通过概念图呈现的知识结构，可以让评价者非常直观地看到对方的知识成果，在学生自评、互评过程中，学生会作出更为合理、客观地评价。

4.提高教师课堂教学效率

制作概念图可以使新旧知识之间、概念之间的关系清晰可见，迫使学习者将这些关系内化。从这个意义上说，概念图可以让教师在教学中帮助学生了解知识的结构，了解知識构建的过程，从而提高教师教学能力。三年级学生对于概念图还缺乏扎实深厚的理论基础，在对于活动项目或者说知识的解构上，还是有所不足。在这次垃圾分类项目学习初期，笔者发现，学生最初在节点概念的选取上往往会比较宽泛，无法以小见大或切中要点。

比如，在开始讨论解构“垃圾分类”这个主题时，学生关注得比较多的是谈论如何垃圾分类，生活中一些错误的垃圾分类知识等，没有准确地将垃圾分类作为一个知识进行解构。笔者把学生制作的初期概念图展示给学生看，通过概念图直观呈现的优点，学生一目了然地就明白了节点关系的问题，通过进一步讨论和观察，对概念图增加新的内容，进行重新修改，最终确定了项目主题概念和分支概念。通过整个项目学习，概念图的制作提高了教师教学效率，促进学生对知识的认知，学生的信息技术能力和信息素养也得到了进一步的提升。

四、结语

概念图作为一种可视化知识构建的思维工具，对于课堂来说，具有非常大的推动作用。信息科技课程要培养的核心素养是信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任。而概念图、思维导图等学习工具，恰好为这种核心素养的培养提供了有效途径，未来必将为学习开拓一条全新的道路。

【参考文献】

[1]吴晓郁.概念图及其应用[EB/OL].（2015-6-17）.https：//www.docin.com/p-426225328.html.

[2]孙丽，邹俊强.概念图教学模式下学生不同个性差异对学习效果的影响[J]，中国高等医学教育，2019（02）.

[3]舒美姿.高中生物学教学过程性评价的应用研究[D].上海：华东师范大学，2007.