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概念图相关知识及其在教育系统中的应用

概念图是由诺瓦克教授等人提出的一种组织和表征知识的工具，随着概念图

的发展，它被应用于各个领域，尤其它在教育中的作用日益凸显。概述了概念图

背景及理论基础、概念图的特征、概念图的创建，并重点研究了概念图在教育系

统中的应用，以期概念图在教育系统中的应用更加广泛。

标签：概念图；教育系统；应用

一、概念图的背景及理论基础

概念图技术是诺瓦克在尝试理解儿童科学知识变化的一个纵向研究项目中

开发出来的，诺瓦克的工作是基于奥苏贝尔的学习心理学。概念图是知识的图式

化表征，并由概念及概念之间的关系构成。概念通常被置于圆形或方形的框图中，

概念之间的关系通过连接其的连接线进行表示。连接线上的标签详细说明了概念

之间的关系。概念—连接线—概念三位一体组成一个“命题”。概念图的一个重要

的特征是“交叉连接线”。这些交叉连接线表示了概念图中不同领域的概念之间的

关系，交叉连接线显示了概念图中所表征的某一知识领域的概念如何与概念图中

所表征的另一知识领域的概念之间建立联系。在新知识的产生过程中，交叉连线

通常被认为表征了学习者的创造性学习。

二、概念图的特征

（一）半分级组织

概念图中概念的等级安排的基本动机是来自奥苏贝尔关于“包含”的概念

（subsumption），即更为综合的上位的概念包含更为具体的详细的概念。在概念

图中体现为更为综合上位的概念就处于图式中的顶部位置，而更为具体和详细的

概念则处于概念图的下部。而在实际操作中，概念图中的概念并非按照严格的等

级关系进行分布，而是以一种半分级的形式进行分布。概念图中允许非等级关系

或交叉连线，同样允许其他非等级形式的安排。

（二）标注连接线

概念图的另外一个定义性特征是在概念之间使用连接词。NovakGowin

（1984）认为概念及连接概念之间的连接词构成了一个有意义的命题，根据奥苏

贝尔的同化理论和有意义学习理论这是一个最基本的意义单元。概念构图理论对

所使用的标签没有严格限制，允许概念图制作者更为自由且精确地描述概念之间

的关系。

（三）节点的定义

我们所提到的所有的图式理论都对节点和连接线进行了区分。Novak

Gowin’s（1984）关于概念图开创性的工作中，定义概念为“对物体或时间的感

知性规律”。一般而言，概念使用一个或仅仅几个字词来进行表示，其中之一为

名词或动名词。在其他图式系统中也保持了对概念的如是定义（e.g.，Fisher，

1990；Jonassen，2000；Herl，O’Neil，ChungSchachter，1999；O’

Neil，1999）。但是，思维导图（BuzanBuzan，1996）方法允许概念（节点）

可以为想象、思想、观点或句子，在认知图式（AckermanEden，2001；Eden

Ackerman，2001）中，把节点视为观点“ideas”，可以是句子或者段落。在得

克萨斯基督教大学（TCU）版的知识图式中（BahrDansereau，2001；

ChmeilewskiDansereau，1998；Lambiotte，SkaggsDansereau，1993；O’

Donnellet.al.，2002；Rewey，DansereauPeel，1991）使用一套受限制的

连接词，节点有时是我们理解的句子中的概念又或者是整个段落中的一些观点或

事件。限制节点内容为概念使得能够更为清楚地表征概念之间的相互关系，并且

是概念图概念的定义特征。

三、概念图的建构

可以通过不同的方法来建构概念图。根据建构概念图的需要而选择不同的方

法。概念图可以通过手工或者软件辅助来完成。概念图也可以通过个体或者群组

来完成。NovakGowin（1984）定义概念构图包含下列步骤：

第一，定义主题或核心问题。

第二，一旦确定了主题，下一步就是识别并罗列出最重要的或“最综合的”

的与该主题相关的概念。

第三，按照最综合和最具包含性的概念到最具体的顺序将这些概念从顶部安

排到底部，并且概念之间存在清楚的包含关系。

第四，一旦主要的概念被识别并排列好顺序，在概念之间添加上连接线以形

成一个初步的概念图。

第五，添加上连接词来描述概念之间的关系。

第六，一旦建立了初步的概念图，下一步就