網絡學習環境下的概念圖技術應用

王立君

摘 要 本文介紹了網絡學習環境下的概念圖技術應用。利用概念圖呈現檢索的過程和結果；利用概念圖引導學生進行網絡探究學習；把網站隱含在概念圖中導引學生探究學習過程；概念圖用于網絡基礎的合作探究學習。

關鍵詞 概念圖 基于網絡的學習環境 探究學習 合作學習

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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討論了網絡搜索引擎和網絡瀏覽器作為學習環境的缺點，探索了利用概念圖和數據開采技術相結合來克服網絡學習的缺點。Lee認為利用概念圖技術可以減少認知負荷。這篇文章介紹了利用概念圖呈現網絡檢索的結果，可以與別人分享，可以作為自己以后檢索的參照，可以作為學生探究學習中教師制作的先行組織者，給學生提供有價值的網站。用于探究學習，學生利用教師的概念圖作為先行組織者初步學習，然后通過概念圖中導引的網站進一步學習，補充建構自己的概念圖，同伴之間可以相互對比各自建構的概念圖。利用Inspiration 軟件建構概念圖導引網站具有兩個功能：對網絡搜索的記錄、對應用網絡進行探究學習的導引；利用概念圖作為網絡搜索的導引。

1 利用概念圖呈現檢索的過程和結果

概念圖能夠顯示檢索路徑和檢索結果，概念圖中的文字可以超級鏈接到網站和課件資源。概念圖還能夠顯示每次檢索所想到的思路，可以利用概念圖記下來，作為以后繼續做的提示。利用概念圖作為指引網絡探究和記錄網絡搜索的工具。在個人計算機中制作的呈現搜索結果的概念圖，可以通過網絡鏈接被發送到遙遠的服務器上，與全世界的人分享網絡搜索的結果。如圖1所示，圖1是利用inspiration軟件制作的概念圖，顯示了檢索路徑和檢索結果；如果圖1放在inspiration軟件中，文字下面有下劃線的，還能夠超級鏈接到相應的網址；圖1還顯示了這次檢索所想到的思路，可以利用概念圖記下來，作為以后繼續做的提示。

MacGregor & Lou (2004-2005)②研究美國五年級學生基于網絡的探究學習，兩個班級，每個班級26人，探索提供學生概念圖模板對學生自由回憶信息和學生多媒體幻燈片產品的影響。實驗前測成績顯示沒有顯著性差異。實驗班級學生被引導利用概念圖支架組織他們通過網絡探究獲得的知識，而沒有要求控制組學生利用概念圖支架。研究是否提供概念圖支架對學生學習的影響。成績包括對信息的自由回憶、學生幻燈片產品的創造性、內容和組織。

2 利用概念圖引導學生進行網絡探究學習

Carnot等(1999)③利用概念圖引導學生進行網絡探究學習。在因特網上找到有用信息可能是一個使人畏縮的任務，如果給學習者提供一個概念圖作為搜索的指引，則網絡探究學習會變得容易。在Carnot等的研究中，圖2是教師提供給學生作為網絡搜索指引的發展心理學概念圖。

圖2的含義是：（1）發展能夠依據時間段進行解釋，發展能夠解釋能力改變，發展研究使用縱向研究設計、橫斷設計、系列研究設計；（2）時間段包括胎兒期、幼年期與兒童期、青春期、成人期；（3）胎兒期包括身體發展；幼年期與兒童期、青春期、成人期包括身體發展、認知發展、社會/情感發展、道德發展；（4）能力改變包括身體發展、認知發展、社會/情感發展、道德發展。

研究結果表明：與沒有提供概念圖作為搜索支架的學生相比，利用概念圖組織信息引導學生網絡搜索，學生能夠獲得更為準確的內容。

Su & Klein (2006)④將概念圖應用于大學生自主學習的導航工具，教師提前制作好要求學生學習的網頁，提供了概念圖作為導航工具；李新成（1999）⑤在網絡條件下引導學生利用概念圖導航進行學習，利用概念圖形式組織知識導航。

3 把網站隱含在概念圖中能夠導引學生探究學習過程

在一個探究學習活動中，概念圖環境能作為知識建構的一種工具。探究學習，作為實現建構主義學習理論的一種學習方式，在學習中貫穿學生自己的探索過程，強調學生的主動作用。從前的研究已經表明探究學習有許多好處。概念圖環境能使學生把豐富的網絡資源更容易地整合進探究學習活動中。對于一個學生將要學習的主題，應用概念圖環境作為網絡探究學習的基礎，教師可以呈現一個部分建構的概念圖作為高級組織者（Ausubel 1960）。依靠閱讀教師加到概念節點上的注釋，學生能夠學習基本的概念和它們相互之間的關系。另外，依靠訪問教師連接到概念節點上的各種網站，學生能夠更好地理解基本的概念。對于要學習的概念，這些相關聯的網站提供了多種表述。例如，在科學課堂上，當學生學習內容‘全球變暖和臭氧的作用時，依靠閱讀一個描述什么是臭氧損耗的網頁，觀看一個描述臭氧是怎樣形成、又是怎樣被破壞的網頁動畫，學生對于[化]臭氧損耗概念能有一個更清晰的理解。在掌握了最初概念圖中提供的基本概念以后，學生們就開始依靠他們自己擴充概念圖了。依靠提供有效利用網絡信息的方式，概念圖環境隱含的網絡搜索能力將會促進學生的知識建構過程。學生利用他們在網絡上發現的信息獨立地擴充了概念圖，這樣學生就能夠學習新的知識。而且，學生能夠比較他們的概念圖與同學的概念圖，討論存在的差異。在探究學習過程中，學生在概念圖中表征增長的知識，促進了學生間的相互合作（Lee ,2004）。⑥Novak(2002)⑦應用概念圖主頁和相應的超級連接概念圖引導學生學習關于“2000年的火星”內容，研究表明：概念圖能夠幫助學生進行概念和新知識的重建，促進有意義學習，促進知識結構的改進。

4 概念圖用于網絡基礎的合作探究學習

Chang等（2003）⑧將概念圖用于網絡基礎的合作探究，網絡基礎的合作探究分為四個階段：

計劃階段：第一階段的目的是使學習者熟悉材料、形成假設。開始時，系統提供給學習者閱讀的材料，讓學習者熟悉材料識別問題的階段被認為是錨定階段。在錨定階段后學生提出了初步的假設、回答閱讀材料提出的探究問題。這一階段最后的學習活動是為了使學習者呈現他們對閱讀材料的理解、呈現他們形成假設的證據，因此他們繪制了概念圖。這一階段的成果是呈現個體制作的概念圖。

個體探究階段：在第一階段后，學習者已經對探究的問題有了某種程度的理解，已經形成了假設。在第二階段，學習者在網絡上搜索資源，尋求證據支持他們的假設。另外，學習者被要求使用系統的筆記本功能來編輯他們發現的相關信息。學習者編輯的筆記是這個階段的一個成果。最后學習者根據網上看到的信息修改自己的概念圖。

合作探究階段：合作學習強調學習者間的互動過程，強調分享資料、分享產品、分享觀點。這一階段強（下轉第15頁）（上接第13頁）調分享彼此的筆記本、個體制作的概念圖、同伴間的相互討論。分享筆記本是分享資料，分享概念圖是分享產品，互相討論是分享觀點。通過修正觀點，討論、質疑、辯論和解釋使組成員達成一致。

總結組成果。除了個體的產品，合作學習的一個目標是產生組的合作成果，一些研究者假設在合作學習中努力產生組成果是一種催化劑，有效促進組成員間的討論和相互幫助。因此產生組產品是合作學習過程的一個重要部分。這個研究斷言小組制作的概念圖可以作為小組成果。AIKEN認為為了產生合作產品，投票是一個值得使用的策略。按照這個觀點，系統擁有了每個小組的核心概念圖。為了最后成為小組概念圖，隨后獲勝概念圖的擁有者負責修改概念圖。小組的其他成員可以通過網上看到概念圖的改變，能夠通過聊天室給出個人的意見。通過討論、交流和校正，小組概念圖被生成了。第四階段的目的是為了使學習者從事知識的交流、商議和鞏固。

這個研究應用概念圖作為一種工具來錨定閱讀材料中的概念、計劃和假設。在網絡探究之后，學生合并新發現的證據進入到原始的概念圖中。概念圖可以呈現學習者從網絡探究中學習到的新知識，從概念圖的改變中呈現出來。

將概念圖技術與網絡的整合，有著深遠的發展前景，是一個值得努力開發的課題，概念圖技術與網絡的多維度整合，必將成為課程開發的一條新途徑。概念圖與計算機、信息檢索、人工智能和網絡、校園網絡技術等結合具有豐富的研究前景。

注釋

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.多媒體條件下的概念圖導航及其對學習者學習的影響.教育心理學博士論文.北京:北京師范大學,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.