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概念图的基础知识（7）

                                      

概念图的由来-Novak自己的说法

    通过上面列举的大陆和台湾及香港地区一些学者的观点，可以看出，概念图什么时候提出以及提出的背景众说纷纭。争论这些问题的意义也许没有多大，但是我觉得还是弄清楚为好。而究竟概念图提出的背景是什么，J.D.Novak及其同事的观点应该更加有说服力。下面的文字就是参考他们自己的文献整理而成。  
      
    20世纪60年代，科学教育中争论的一个问题是儿童究竟多大程度上从那些诸如物质和能量等抽象的科学概念的教学中获益。在当时的科学教育和发展心理学中，最具有影响的是皮亚杰的理论，特别是他的儿童认知运演阶段理论。皮亚杰首创了访谈法，他对儿童访谈的结果用来解释他的儿童认知发展阶段理论。该理论假定，儿童在具有形式运演阶段思维以前（11岁或稍微迟一些）是不能从那些诸如物质和能量的性质等具体概念的教学中获益的。而对这一点，Novak表示了极大的怀疑。
    Novak以及其领导的小组关心的问题是：
  （1）这些所谓的儿童思维运演的限制究竟是大脑发展的结果还是学校教学的原因？
  （2）在具体的科学概念学习中（如物质和能量的性质），通过适当的教学，6－8岁的儿童能够较好的理解这些概念并影响以后的学习？
  （3）通过早期的教学和以后的科学教学，儿童对科学概念理解能力的发展能够通过观察儿童概念和命题的明确变化来体现？
  （4）如果经过长期研究，研究结论能够验证奥苏贝尔的认知同化学习理论？
   要获得这些问题的答案，只能通过在6－8岁的儿童中进行具体科学概念的系统教学（教学材料由Novak他们开发），并且一直追踪他们在学校教育中对概念的理解，也包括在正式的科学课程中接受的概念。因此，在1965年的时候他们就开始了这项研究。
    Novak他们给儿童使用的教学材料是语音辅导材料，也就是儿童从录音带中学习，并配以一些电影胶片和设备。语音辅导材料是根据全国科学教育教师联合会所提交的报告中"概念图式对科学教学的重要作用"的思想而开发的（注意：并非是概念图）。
   他们共计开发了28节课，其中涉及到物质的性质，生物体中能量的类型、能量的转换、能量的利用等特定概念以及一些其他的概念。这些概念中的绝大多数在儿童的早期教学中是没有接触的，特别是一二年级的6－8岁的孩子。
当Novak和他的研究生在准备新课的时候，他们通常会和一些6－8岁的小学生作开放式的访谈，在访谈中使用一些诸如图片、胶片以及一些小工具作为道具以便在课堂中教重要概念时使用。这些访谈让研究组的人员知道了儿童已经具备了哪些概念，同时也给他们一些初步的反馈，即在正式教学中应该怎样来使用和解释那些小道具。这种过程通常要重复多次，如此反复，一节课的原型才算完成。平均而言，每节课要经过6-8次的修改然后才能正式在教室给学生上。在设计课的过程中，他们还参照了奥苏贝尔的渐进分化和整合协调原则。
     1971年，Novak及其研究小组选择了Ithaca区13个小学中具有代表性的5所学校11个班的一年级学生作为实验对象，共有191个学生（在试验前这些学生都没有接受科学教学），在这些教室的角落都有一个专门的小学习场地放置一些专门的材料和小道具。在第二年（1972年）他们访谈了48个学生（新招收的一年级学生，只是不给他们上实验班所上的课，仍然是同样的科学教师，教室里同样布置有那些学习用的材料和小道具）。
    在研究的早期，Novak小组使用纸笔测验来评定学生对概念的理解，但是在随后的对学生的访谈中发现，这些纸笔测验并不是一个有效衡量学生概念理解水平的指标。于是他们改进了皮亚杰的访谈方法并具体运用。但是由于研究小组人数有限，因此仅仅对学生就物质、能量、能量转换这些概念的理解进行访谈。从样本中随机抽取一些学生作为访谈对象，在访谈时进行录音有时还摄像。
 
   由于继续不断的对控制班和实验班的学生进行访谈，研究小组收集了数以百计的录音带。在对这些录音带进行转译的时候，他们发现学生运用的命题的相关性、数量和质量方面都有改善，但是仍然很难准确地观察学生认知结构的改变。为此，研究小组研究了多种可能的替代方法，并且重温了奥苏贝尔有关认知发展的理论，试图寻找一些可以替代的方法。他们认为奥苏贝尔的认知同化理论的三个方面对他们的研究有重要的意义：（1）奥苏贝尔认为意义的形成是建立在已有的有关概念和命题的基础之上；（2）认为认知结构是按等级组织的；（3）当有意义的学习发生时，概念之间的关系将会变得更明显更精确，而且更能和其他的概念和命题进行整合（也就是奥苏贝尔的渐进分化和整合协调原则）。他们经过讨论之后，将对学生访谈的脚本转为概念和命题之间的等级结构形式的思想便产生了。这种思想便直接导致了概念图工具的诞生，此时，是1972年。
    他们发现将学生的访谈材料转为概念图相当地容易。15－20页的访谈材料可以在一页上面用概念图来表示，而且不会丢失访谈对象所表达的主要意义和核心概念。由此，他们认识到概念图是一种非常强大的知识表征工具。
在此后的12年研究中，他们一直应用概念图来分析对学生的访谈材料， 1984年的时候出版了《Learning How to Learn》一书。1991年他们发表了这项12年研究的结果。
   在科学史上，新工具的需要导致了新技术的发展的例子举不胜举。就Novak他们这个研究项目而言，他们需要一种方法来更好的表征学生对概念的理解，并且还能观察到学生在建构新的意义时在概念和命题结构方面的改变，而这最终导致了概念图的产生。如今，概念图已经广泛的用在教育领域和人类活动之中。需要指出的是，尽管在概念图发明之前，有其他的一些知识结构图或语义结构图可以表征知识，但是这些工具都不是等级层次结构的，节点中并不一定是概念符号，而且概念之间通常也没有连接语，而这些连接语是表示命题意义所必须的。
 
参考文献
Novak, J.D.（2004）. A Science education program that led to the development of the concept mapping tool and a new model for education.
Novak, J.D.（1984）. Learning how to learn. Cambridge,London: Cambridge University Press.
Cañas,A.J. Concept Maps and AI: an Unlikely Marriage?
Cañas,A.J. Concept Maps: A Theoretical Note on Concepts and the Need for Cyclic Concept Maps.

【作者: yangyubao】【访问统计:】【2005年03月16日 星期三 15:05】【 加入博采】【打印】