“概念圖”教學法在“森林經(jīng)理學”課程教學中的應(yīng)用
——以北京林業(yè)大學為例

向 瑋 黃澤園2 李俊杰

(1.北京林業(yè)大學林學院，北京 100083； 2.北京郵電大學葉培大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院，北京 100876)

森林經(jīng)理學是林學的主干學科，它研究的是森林資源的區(qū)劃、調(diào)查、分析、評價、決策及信息管理等相關(guān)的理論和技術(shù)，目的是實現(xiàn)森林的可持續(xù)經(jīng)營[1]。森林經(jīng)理學作為我國林學專業(yè)最早成立的兩個學科之一，它完整、系統(tǒng)地闡述如何組織森林經(jīng)營管理以完成林業(yè)所承擔的社會任務(wù)[2-4]。基于此，“森林經(jīng)理學”成為目前高等農(nóng)林院校教學計劃中一門規(guī)模大、學生人數(shù)多、專業(yè)程度深的林學基礎(chǔ)課程[4]。

長期以來，北京林業(yè)大學針對大三年級“梁希”實驗班[5](林學與森保專業(yè)方向)、大二年級“梁希”實驗班(農(nóng)林經(jīng)濟管理專業(yè)方向)及大三年級的林學專業(yè)(以下簡稱“梁希”林學、“梁希”林經(jīng)和林學專業(yè))，開設(shè)了“森林經(jīng)理學”課程，均為擁有48個學時的專業(yè)必修課程。學習此課程的學生都已經(jīng)完成“測樹學”“森林培育學”“森林生態(tài)學”等相關(guān)課程的學習，具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)。

一、“森林經(jīng)理學”課程教學存在的問題

(一)教學方法單一，教師難以及時掌握學生的學習動態(tài)

近年來，北京林業(yè)大學針對理論教學改革進行了大量的探索和實踐[2-4]。然而，受課時少、教學內(nèi)容多的影響，目前教師在“森林經(jīng)理學”課程教學中仍采取了“填鴨式”的教學方式，缺少啟發(fā)式、引導式的教學方法。雖然傳統(tǒng)的教學方式在傳授理論知識方面具有一定的優(yōu)勢，但由于課程理論知識過于抽象，且在教材中大都是以線性方式排列，導致學生無法將前后所學的課程知識建立起聯(lián)系，因而也無法構(gòu)建完成的知識框架。同時，傳統(tǒng)教學方式導致教師不易對學生掌握知識的情況做出及時準確的判斷，學生對知識的吸收和理解的效果也難以在短期內(nèi)體現(xiàn)，從而使教學效果大打折扣[6]。

(二)學生學習的主動性較低，缺乏構(gòu)建完整知識體系的能力

筆者在授課過程中發(fā)現(xiàn)，不論是“梁希”實驗班的學生，還是林學專業(yè)的學生，雖然他們通過部分基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學習，具備了一定的專業(yè)知識和對實際問題的分析能力，但仍然欠缺對專業(yè)知識的深度挖掘和系統(tǒng)性的理解。具體表現(xiàn)在：學生只掌握了一些模糊的基本概念，缺乏專業(yè)技能[4]，不具備將理論知識與實際相結(jié)合的能力，只是機械模仿和被動接受理論知識，缺乏主動學習的積極性。因此，在完成課程學習后，學生只掌握了碎片化、孤立的知識點，沒有構(gòu)建起對森林資源的經(jīng)營、管理、調(diào)查、評價、統(tǒng)計分析等綜合性的知識體系，不具備獨立解決林業(yè)生產(chǎn)實際問題的能力。

二、“概念圖”教學法的內(nèi)涵及特點

(一)“概念圖”教學法的內(nèi)涵

概念圖是康奈爾大學的諾瓦克[7]博士基于奧蘇貝爾[8]的人類學習認知理論——有意義學習理論提出的一個了解學生認知結(jié)構(gòu)的評價工具，隨后它被當作一種教學技術(shù)而被應(yīng)用。有意義學習理論認為人的學習應(yīng)該是理解性的學習，其心理機制是同化，如學生(除學齡前兒童外)的學習都是通過新概念同化舊概念，從而形成有意義的、能保持的知識。概念圖是由多個節(jié)點組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中節(jié)點表示的是概念，連線表示的是概念之間的關(guān)系，概念圖能夠可視化地表達出學習者對某一主題或相關(guān)知識結(jié)構(gòu)的理解[9]。概念圖的表達方式見圖1[10]。

圖1 概念圖的表達方式

概念圖不僅能讓教師掌握和評價學生的認知結(jié)構(gòu)，而且能夠幫助學生對所學過的知識點進行回顧，形成系統(tǒng)性、層次清晰、便于理解記憶的知識結(jié)構(gòu)[9]，從而開展有意義的學習[11]。

(二)“概念圖”教學法的特點

目前，以學生為中心、注重學生個性潛能發(fā)展的“概念圖”教學法在高等教育教學中發(fā)展迅速[12-14]。“概念圖”教學法的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義和行為主義的結(jié)合，即學生的認知過程既遵循“刺激-反應(yīng)”說，又符合“建構(gòu)”特征[15]。教學活動以學生的探究為主，課內(nèi)與課外相結(jié)合，獨立學習與小組學習相結(jié)合。教師應(yīng)為學生的主動學習搭建平臺，教學方法和策略以傳統(tǒng)的講授為基本框架，同時將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)融入傳統(tǒng)教學中，體現(xiàn)教學方法與手段的多維性[15]。此外，概念圖作為一種認知工具，是知識的圖形化的表達，既形象又直觀，可用來圖解各知識點之間是如何相互聯(lián)系的。概念圖應(yīng)先展示中心思想，然后圖解各知識點之間的關(guān)系，它可以反映出人們對某一主題知識結(jié)構(gòu)的認識，因而它能有效支持教學。

“概念圖”教學法有利于建立新知識點與舊知識點之間的聯(lián)系，從而避免生硬機械的學習。在實際教學中，教師引導學生針對某一章節(jié)的知識點制作概念圖，促進學生主動地實現(xiàn)探究性學習；在課程總結(jié)中，教師引導學生再次構(gòu)建知識點概念圖，通過此圖，教師可以清晰掌握學生的學習進程，并針對存在的問題進行有針對性的、更高效的講解。學生通過概念圖既可以進行復習，又可以檢驗學習效果，這是一種典型的具備“構(gòu)建主義”特征的學習方法。

三、“概念圖”教學法在“森林經(jīng)理學”課程教學中的組織實施

(一)教師引導學生針對課程核心章節(jié)編制概念圖，增強學生的主體地位

由于概念圖是精煉知識的載體，具有著清晰的層次結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與知識在人腦中的儲存形式類似。因此，筆者針對課程中的核心章節(jié)，引導學生編制課程知識的概念圖，使學生在編制過程中能夠加深理解關(guān)鍵性的知識概念，并將這些知識概念關(guān)聯(lián)在一起，從個體、獨立的知識概念形成有規(guī)律性的知識體系。在編制過程中，學生充當?shù)氖墙虒W活動的主導者，能夠充分體現(xiàn)學生的主體地位，從而激發(fā)學生的學習興趣。

同時，概念圖是對課堂特定主題知識結(jié)構(gòu)視覺化的外延。將知識結(jié)構(gòu)以視覺化的方式呈現(xiàn)，可以促進學生對教學核心章節(jié)內(nèi)容產(chǎn)生直觀的形象認知，加深對知識的理解深度，從而提升課堂教學效果。

(二)教師指導學生自主完成概念圖的構(gòu)建，培養(yǎng)學生獨立思考的能力

構(gòu)建概念圖的過程也是對學生課程知識掌握程度的檢測過程，也是鍛煉學生分析歸納能力的過程。概念圖具有開放性，相對于某一教學主題的概念圖不是唯一的，也沒有固定的“標準答案”。正因如此，學生通過自主完成概念圖的建構(gòu)后，會獲得較高的成就感。

以教學的核心章節(jié)法正林為例，在概念圖構(gòu)建過程中，教師首先應(yīng)為學生圖解各種知識點是如何相互聯(lián)系的，幫助學生通過空間等級層次或時間先后順序的維度，創(chuàng)建概念圖的思維模式，促使其在學習過程中能對知識結(jié)構(gòu)進行不斷的調(diào)整。其次，學生在制作概念圖時，教師應(yīng)引導學生主動明確核心章節(jié)的知識范圍，并熟悉相關(guān)知識的具體內(nèi)容，在頭腦中將相關(guān)概念重新進行組合、連接，思考新概念和舊概念間的意義關(guān)系，逐步地把新概念納入到原有的認知結(jié)構(gòu)，開展有意義的學習。同時，還要在頭腦中對各知識點進行交叉連接，嘗試發(fā)現(xiàn)不同知識點之間的連接意義，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。學生針對“森林經(jīng)理學”課程教學中的核心章節(jié)——法正林理論構(gòu)建的概念圖見圖2。

圖2 學生針對“森林經(jīng)理學”課程的核心章節(jié)——法正林理論構(gòu)建的概念圖

(三)教師要求學生小組通過協(xié)作進一步完善概念圖，培養(yǎng)學生的探究能力

圖2僅僅是一個扁平化、缺乏知識點相關(guān)性的樹形圖，這是學生在針對新的學習主題創(chuàng)建概念圖時常出現(xiàn)的普遍情況。扁平化的樹型概念圖體現(xiàn)出學生現(xiàn)有的認知結(jié)構(gòu)，說明學生缺乏對知識點之間有效聯(lián)系的理解，因此在學生腦海中還未建立起完整的知識結(jié)構(gòu)。

此時，教師應(yīng)讓學生分組對該章節(jié)的概念圖再次進行編制，通過同伴學習法引導各小組學生進行頭腦風暴，并運用現(xiàn)代信息技術(shù)演示如何運用概念圖去對發(fā)散思維進行整理，從而緊密圍繞法正林這個關(guān)鍵問題進行概念圖的再次構(gòu)建。學生在對概念圖進行分組討論時，各小組的學生要匯總、記錄小組的觀點，從中發(fā)現(xiàn)各小組的共同點，從而找到解決問題的最佳方法，對概念圖進行再次完善。通過分組協(xié)作，進一步提高了學生自主探究的學習能力。經(jīng)過學生小組討論后形成的新的法正林理論的概念圖見圖3。

圖3 經(jīng)過學生小組討論后形成的新的法正林理論概念圖

小組協(xié)作構(gòu)建的概念圖的質(zhì)量提升很明顯，再次構(gòu)建后的概念圖所包含的知識點更加豐富。但是，此時的概念圖多是線性化的知識，知識點之間仍然缺乏關(guān)聯(lián)性。

(四)教師指導學生對各自構(gòu)建的概念圖進行對比分析，幫助學生構(gòu)建完整的知識體系

學生學習概念圖要經(jīng)歷了解-熟悉-受益的過程。經(jīng)過教師對概念圖的講解，學生雖然掌握了概念圖的基本構(gòu)建方法，但對知識的理解程度并不深。所以在實際教學中，學生在初次利用概念圖進行學習時感覺學習效果一般。但是，在教師的引導下，經(jīng)過一段時間的應(yīng)用與感悟后，學生對概念圖的領(lǐng)悟不斷加深，應(yīng)用概念圖的技巧越來越熟練，特別是通過對比不同教學進程中形成的概念圖，學生的學習收獲不斷增加，最終內(nèi)化形成完整的知識體系。

對比分析概念圖的目的是讓學生充分發(fā)揮學習的自主性和獨立性，通過對比分析找出自己編制的概念圖與同伴編制的概念圖中遺漏的知識點。最后，在教師的引導下，在分組討論形成的概念圖的基礎(chǔ)上，建立完整的、有關(guān)聯(lián)性的知識體系。對比分析后學生重新繪制的法正林理論相關(guān)知識概念圖見圖4。

圖4 經(jīng)過對比分析后學生重新繪制的法正林理論概念圖

該概念圖不僅知識點涵蓋更為廣闊，而且知識點間的關(guān)聯(lián)性明顯增強。盡管學生對部分知識的理解程度還需要進一步深入，但對比早期的概念圖已經(jīng)有了明顯的質(zhì)的飛躍。

四、“概念圖”教學法應(yīng)用于“森林經(jīng)理學”課程教學取得的成效

(一)激發(fā)了學生的學習興趣，完善了知識結(jié)構(gòu)

“概念圖”教學法是幫助學生進行理解性學習、構(gòu)建完善知識結(jié)構(gòu)的有效方法。將“概念圖”教學法應(yīng)用到“森林經(jīng)理學”課程教學中，就是要嘗試改變學生死記硬背的學習狀態(tài)，激發(fā)他們的學習興趣，鼓勵他們開展探索性學習。

通過調(diào)查得知，“概念圖”教學法能夠引導不同年級、不同專業(yè)的學生開展探究性學習和思考。盡管起初有部分學生內(nèi)心是拒絕的，但是通過教師的引導，學生發(fā)現(xiàn)在不斷思考、構(gòu)建知識體系的過程中能夠源源不斷地獲得成就感，激發(fā)了學生學習本課程的興趣。而且，從調(diào)查結(jié)果還可以看出，引入概念圖教學后，學生普遍認為增長了知識，開闊了專業(yè)視野，尤為重要的是專業(yè)基本技能和創(chuàng)新能力得到顯著提升，學習此課程的學生對課程教學法的總體滿意度從平均88%上升到了94%。其中，林學專業(yè)上升了9%，其次是“梁希”林學上升了8%，“梁希”林經(jīng)上升了7%。

(二)改進了課程教學設(shè)計，提升了教學效率

筆者在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，“概念圖”教學法不僅能提升學生的學習效率，查漏補缺，幫助學生構(gòu)建完善的知識體系，同時還可以幫助教師改進教學設(shè)計。通過“概念圖”教學法，教師能夠及時掌握學生的學習狀況，并根據(jù)學生的學習情況及時調(diào)整“森林經(jīng)理學”課程教學的進程，著力培養(yǎng)學生開展理解性學習和系統(tǒng)性學習的能力。通過對比分析期末考試成績，筆者發(fā)現(xiàn)在使用相同題庫的前提下，引入“概念圖”教學法的教學班該課程考試成績的優(yōu)秀率比上一年未使用“概念圖”教學法的班級平均提高了20%，部分重點章節(jié)得分提高了50%。

“概念圖”教學法把傳統(tǒng)教學的“一言堂”變?yōu)閷W生主動學習的場所，讓學生在不斷嘗試編制概念圖的過程中激發(fā)學習的積極性，從而使其能夠主動參與教學活動，不斷完善知識結(jié)構(gòu)。同時，“概念圖”教學法能讓教師及時掌握學生的學習情況，并科學安排課程教學進度，豐富了“森林經(jīng)理學”課程的教學方法，提升了教學效率。

資助項目：北京林業(yè)大學2018年度教育教學研究項目——“概念圖”教學法在“森林經(jīng)理學”課程教學中的應(yīng)用，項目編號BJFU2018JY011。