概念圖與思維導圖在生物教學中的區別

顧煜文 朱玉芳

蘇州大學基礎醫學與生物科學學院，江蘇蘇州 215123

1 概念圖與思維導圖的區別

概念圖與思維導圖是不同的圖示，因為它們不僅理論基礎有差別，而且在組成要素上也有不同，甚至在對于使用者的培養能力方面也有不同的側重。

1.1 理論基礎的區別

概念圖和思維導圖共有的理論基礎是意義學習和建構主義，但是兩者其余的理論基礎差異較大。概念圖是一種表現概念之間關系的圖，具有很強的邏輯性，裴新寧指出：概念圖的基礎是承認知識的本質是概念和命題。[1]概念圖是通過概念與概念之間的連線即命題將知識可視化了，其將人腦中的對于概念之間的邏輯關系通過連線的形式表現出來，從而幫助使用者清晰地明確不同概念間的聯系。

概念圖是基于人腦的思維邏輯建構的圖示，而思維導圖則不同，思維導圖很重要的一個理論基礎是腦科學中的左右腦分工理論。人的左右大腦半球在功能分工上有著很大的區別，左腦主要負責邏輯思維，右腦主要負責形象思維。思維導圖依據這一理論，通過文字與圖像，邏輯與顏色等相結合的方式，充分調動了整個大腦的活動，使得學習者在使用思維導圖學習的時候邏輯思維與形象思維相結合，使大腦潛能得到最充分的開發，極大挖掘學習者記憶、創造、想象等方面的能力。[2]

1.2 組成要素的區別

概念圖與思維導圖在組成要素上最大的區別在于：思維導圖有圖像與色彩，而概念圖沒有。美國心理學家E.Mayer指出“多媒體學習發生于學生使用兩種或兩種以上不同方式呈現的信息，如圖像形式的動畫和言語形式的解說，去建構知識。在某種環境下，文字材料能激發表象表征的形成，圖像材料能激發語義表征的形成，這時，我們說多媒體學習發生了。”[3]根據Mayer對于多媒體學習的定義，我們可以將使用思維導圖的學習也歸入多媒體學習的范疇。陳錚指出，多媒體信息的呈現方式對學生在多媒體環境中學習科學知識的效果有顯著的主效應，最良好的信息呈現方式為在時間和空間上接近的文本加動畫。[3]思維導圖的形式就恰好是這種文本加圖像的形式，可見思維導圖的信息呈現方式更有利于學生對于科學知識的學習。

1.3 制作過程的區別

概念圖與思維導圖的制作過程都需要小組合作，但是具體過程還是有很大的差別。學生在開始構建概念圖之前，需要先確定將所有包括的概念，然后通過小組成員之間的討論合作，理清概念之間的邏輯關系，構建出成形的概念圖。思維導圖的構建則不同，思維導圖構建之前只需確定構建的范圍，也就是小組討論的范圍，并且確定一個中心概念，然后小組成員由這一中心概念通過聯想，互相啟發達到整個小組思維的發散，再將這個發散的過程體現在圖中即可。最后制成的概念圖可以有一個中心概念也可以有多個中心概念甚至沒有中心概念，而思維導圖則必須有且只能有一個中心概念。

1.4 評價標準的區別

概念圖表示的是概念之間的邏輯關系，是一種嚴謹的，有明確標準的圖示，所以概念圖的評價標準是一定的，是有明確的指標的，相同內容的概念圖形式可以不同，但是邏輯順序不能錯。而思維導圖不光可以表示節點之間的邏輯關系，還可以表示制作者的思維過程，每個學習者的大腦都是不同的，思維方式都是有差異的，所以思維導圖的評價不能只注重邏輯的關系，有些節點之間只是一種聯想的關系，沒有邏輯的關系，這時就需要評價者對于每張思維導圖都單獨評價，評價制作者的思維過程是否合理。

1.5 培養能力的區別

由于概念圖所表述的是概念之間的邏輯關系，即命題。這種邏輯關系是嚴謹的，所以概念圖培養的是學生的邏輯思維能力，這種能力可以在理清概念之間的關系并將它們系統連接起來的過程中得到較好的鍛煉。而思維導圖是建立在左右腦分工理論的基礎上的，在思維導圖中除了概念之間的邏輯關系外還有圖形、色彩等右腦的功能，所以思維導圖在鍛煉學生邏輯思維的同時還使得學生的形象思維得到了充分的發揮。所以概念圖和思維導圖在培養學生能力方面有著較大的差別，概念圖培養的是學生左腦邏輯思維能力，思維導圖在培養學生左腦邏輯思維的同時還兼顧了右腦的形象思維。

2 概念圖與思維導圖的辨析在生物教學中的應用

通過理論基礎、組成要素、制作過程、評價標準以及對學生能力培養的分析，可見概念圖和思維導圖的確有著較大的區別，不可混為一談，更不可以將兩圖混在一張圖中進行教學。但是根據調查，許多教師并不是很清楚概念圖與思維導圖之間的區別，甚至不知思維導圖為何物，而在具體應用概念圖進行教學時，卻又將某些思維導圖中的重要因素融入到概念圖中運用。某些學術論文中所列舉的概念圖和思維導圖也不是很規范，不是缺少必須的要素，就是在某些方面將兩圖混淆了。

在教學中如何準確運用概念圖或思維導圖進行教學，可以從以下方面入手：

2.1 從教學內容方面選擇種類

概念圖表示的概念之間的邏輯關系較為清晰，所以適合用于較抽象、概念多且邏輯要求較高的教學內容。如必修1中《細胞的生命歷程》這一章的教學，這一內容由于概念較多，且邏輯關系密切，涉及細胞的增殖、細胞的分化、細胞的衰老和死亡、細胞的癌變，與必修2將要學習遺傳關系密切，十分重要。教師可以就這一內容畫出一張內容詳盡的概念圖幫助學生理清細胞生命歷程中各個時期的邏輯關系。

圖1 細胞的生命歷程概念圖

通過這張概念圖，學生能夠直觀的了解到細胞的生命歷程包括細胞的增殖、細胞的分化、細胞的衰老和死亡；而細胞的正常增殖方式又可分為無絲分裂、有絲分裂和減數分裂，有絲分裂具有細胞周期分別是間期、前期、中期、后期、末期；細胞增殖失控就是由致癌因子引起的細胞癌變具有癌細胞的特征。如果用思維導圖進行這一內容的教學則不能表現出細胞生命歷程的順序，而這一內容又是與今后的學習內容密切相關的，十分重要。所以這種概念多且需要嚴謹表達概念之間的邏輯關系和順序的，用概念圖進行教學的效果較好。

思維導圖由于包括了圖像且表示的是一種學習者的思維過程，適合用于能與圖像聯系的，知識點零散的，較少有從屬關系的教學內容。如細胞內細胞器內容的教學，由于這節內容包含的細胞器較多，且細胞器之間沒有從屬關系，是有機聯系的一個整體，適合用思維導圖來教學。如圖2以“細胞器”這一大概念為中心概念，向四周發散出線粒體、葉綠體等細胞器，表示這些都屬于細胞器這一大概念同時細胞器之間又是平等的，由所有細胞器組成一個有機整體，這些細胞器共同完成了細胞內眾多的化學反應。同時，由于細胞器這節內容還要求學生掌握各種細胞器的形態結構，可在思維導圖中相應細胞器的旁邊畫上細胞器的簡圖，將文字描述的該細胞器的特征用圖形表示出來。

圖2 思維導圖：細胞內的細胞器

而如果用概念圖來表示這節的內容，如圖3。細胞器的功能、結構特點等不方便都在一張概念圖中表達出來，否則圖中文字過多不利于學生的記憶，而不在圖上表達則有許多內容遺漏，無法全面覆蓋教學的內容，并且由于大部分概念之間是并列的關系，概念圖要素之一的箭頭無法加入，所以制作的概念圖是不正確的。

可見，概念圖和思維導圖的應用應該是嚴格區分的，某些內容用概念圖表述邏輯較為清晰，用思維導圖則無法體現邏輯感，某些內容用思維導圖表述能很好地體現整體，而用概念圖則很難構圖甚至無法構圖。

圖3 概念圖：細胞內的細胞器（反例）

2.2 從制作過程明確組成要素

在教師運用概念圖或思維導圖進行教學時，許多教師兩圖運用的不準確主要就體現在組成概念圖或思維導圖的要素缺少或混用添加，如在概念圖的制作過程中概念沒有框起、概念之間缺少必要的邏輯連接詞、在概念圖的制作中加入色彩這一思維導圖的要素，在思維導圖的制作時，沒有圖案或加入箭頭等。所以教師在使用概念圖或思維導圖時，應當先明確此圖中需要用到哪些要素，這些要素是否是這種圖示的，在制作完成之后也要確認沒有遺漏或用錯的要素。

2.3 從評價階段嚴格區分兩圖

在評價概念圖和思維導圖時要嚴格區分。因為概念圖表達的是概念之間的邏輯關系，這種關系的嚴謹的，是不能顛倒的，所以概念圖的評價是有一個“標準答案”的。而思維導圖用的是發散思維的方式構圖的，想到什么就畫到圖中，它表達的是繪圖者的整個的思維過程，是思維的前后順序。教師在評價時，對于概念圖關注的應該是概念之間的邏輯關系有無顛倒、錯誤，對于思維導圖，由于每個人的思維過程都是不一樣的，是獨一無二的，所以不能用同一的標準評價思維導圖，而應該順著繪圖者的思路進行思考，判斷其思維的合理性。

3 結語

生物課程的特點決定了運用概念圖和思維導圖進行教學能取得較理想的效果，但是教師在運用這兩種圖進行教學時，需要進行選擇，進行甄別，根據教學內容的特點選擇最合適的圖進行教學，從而得到最優效果。

[1]裴新寧.概念圖及其在理科教學教學中的應用[J].全球教育展望,2001，（8）：47-51

[2]東尼博贊,巴利.思維導圖[M].北京,中信出版社,2009

[3]陳錚.信息呈現方式和學生的認知風格對多媒體環境下科學學習效果影響的實驗研究[D].西南師范大學碩士學位論文,2004

[4]蘇秀環.概念圖在高中生物教學中運用研究[D].福建師范大學碩士學位論文,2007

[5]朱正威,趙占良.生物必修1——分子與細胞[M].北京,人民教育出版社,2010

[6]胡小勇,王泳,容梅.概念圖教學實訓教程[M].南京，南京師范大學出版社,2008

[7]齊偉.系列1：概念圖/思維導圖導論[J].教育技術導刊，2005，(5)：9-11