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概念图的应用１

近年来，概念图工具受到教学设计领域的关注。美国康

奈儿大学诺瓦克（Novak）教授等人曾最早提出概念图术语，

认为它是将某一领域内的知识元素，按其内在关联建立起来

的一种可视化语义网络，它以视觉化的形式阐明了在知识领

域中学习者是怎样使概念之间产生关联的。研究表明，概念

图对支持教学具有诸多的功用，包括：具有形象性、支持整

体的学习风格、提高综合信息的能力、增进对概念的理解、

提高学习/工作绩效和提升元认知学习技能等功能。

除这些研究之外，本文想进一步阐明和提出研究的新

视角#8220;概念图可以作为一种促进认知的可视化思维支

架，在教学中加以推广应用#8221;。在具体阐述此观点之

前，我们有必要重温认知工具观和支架教学观，因为它们涉

及将概念图作为认知支架的理论启示。

重温概念图的理论基础

认知工具观

认知工具（Cognitivetools，或称脑力工具Mind-tool）

由美国著名教学设计专家乔纳森（Jonassen，1996）提出，

是指可以帮助人们去完成认知任务，增强人们在思考问题、

解决问题以及学习过程中认知能力的工具。作为认知工具，

它能够帮助学习者建构知识基础，更加投入于学习，并且获

得更有意义、可迁移的知识。学习者可以使用认知工具来分

析世界、获取信息、解释和组织知识，并表达他们的所知所

想。在《ComputerInTheClassroom:MindtoolsforCritical

Thinking》一书中，乔纳森还列举了包括概念图在内的八种

常见认知工具，并把概念图看作是对特定主题知识结构的一

种视觉化表征，是一种属于促进认知和语义建构的脑力工

具。

支架教学观

作为一种教学策略，支架教学（ScaffoldedInstruction）

从维果斯基（Vygotsky,1978）的社会文化理论和临近发展区

中发展而来，是指教师等人在支持学习者发展中，提供支持

结构以让他们进入下一阶段或水平的角色。支架促进了学习

者在以前知识之上的能力，并将新的信息内化。如果用教学

支架的观点来分析概念图的教学应用，意味着它应该体现为

一种支持结构，而这种支持结构将能够有效地促进学习者的

思维支撑和能力自治。

作为可视化思维支架的概念图

上述的认知工具观揭示了概念图作为一种促进学习者

认知手段的现实性，而支架教学观则进一步对它能否作为一

种支持培养特定认知模式的支持结构提出思考。结合这两种

理论启示，来进一步考察概念图的应用新潜能，我们认为：

概念图能够成为一种促进学习者养成特定认知模式的思维

可视化支架。这是指通过提供可视化结构（例如，稍后将阐

述的图形组织器）的方法来呈示关键概念或认知图式，能够

用概念图来深刻揭示出不同事物或知识之间的内在联系或

差异对比，从而促进学习者在思考和解决问题时养成特定的

认知途径和思维图式。在将概念图看作为促进认知的思维可

视化支架时，包括两方面的重要线索：

可视化能够促进和提升思维认知的表现绩效。

可视化（visualize）是指一种通过可以觉察的视觉方式将思

维进行外化呈现的过程。事实上，可视化能够大大提高学习

者思维认知的表现绩效，使他们的认知水平提升到一个新的

层面上，从而解决各种更加复杂的问题。据笔者观察，在日

常生活中存在着大量利用可视化促进思维的应用实例。例

如，我国古老的算盘就是一种典型的可视化思维工具，通过

将计算过程可视化，使运算速度达到了普通人脑心算无法直

接达到的思维速度。又如，我们在教幼儿进行加减法时，通

常会提醒他们运用手指、实物等可视化实体来进行思考，从

而帮助解决了无法解决的心算题目。对于开发可视化应用的

潜能，RobertHorn在著作《VisualLanguage》中指出，尽管

人们日常的工作场所大多是语言性或非图视化的（口语、文

字和数字等），但事实上人脑的80%功能都是用于处理视觉

信息的。因此，RobertHorn将在展示观点时整合视觉语言的

各种优点作出简要概括：帮助决策、提升印象、缩短交谈、

促进共识和利于说服等。

概念图能够提供相应的可视化结构，担负起认知支

架的作用。

基于可视化的理解，有研究者（Hartley，1996）指出，

概念图是一种可视化思维工具（VisualThinkingT