专科生浅谈概念图在信息技术学科教学中的应用

——从入学的第一天起就帮您做好职业准备！2013北大资源研修学院本文主要介绍了概念图在信息技术学科教学中的应用。随着社会的不断发展，信息技术作为一门新兴的学科备受关注。然而信息技术课在实际的教学中缺乏先进的理念和有效的方法，在一定程度上束缚了学生的思维发展。本文从信息技术学科教学中的弊端出发。试图将概念图工具应用到信息技术学科教学中，促进教师的教和学生的学。首先介绍概念图的发展情况及其在教学中的作用。然后简要分析概念图在信息技术课程中的应用现状。最后通过一个案例来具体说明如何将概念图引入信息技术学科教学。概念图(ConceptMap)是美国康乃尔大学诺瓦克教授（JosephD.Novak）根据奥苏贝尔的意义学习理论和概念同化理论在20世纪60年代着手研究的，它用于表征概念之间的相互关系。[1]概念图开始时只是作为一种研究手段，后来逐渐被引入课堂。目前，一些发达国家，特别是欧美国家，已经将其广泛应用于课堂教学，成为一种帮助学习者建立整合的、结构化知识的教学工具。这对于我国的信息技术课程的改革具有重要的参考价值。1.1研究的目的该论文研究的目标是在探究概念图在信息技术学科教学中的作用，适用情况，以及如何应用概念图来促进意义学习。希望借此推动信息技术学科教学的多样化，给信息技术学科教学实践提供新的思路。1.2研究的背景信息技术课程标准明确指出:“课程的总目标是提升学生的信息素养。学生的信息素养表现在:对信息的获取、加工、管理、表达与交流的能力;对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力:发表观点、交流思想、开展合作与解决问题的能力;遵守相关的伦理道德与法律法规，形成与信息社会相适应的价值观和责任感”。[2]概念图作为一种有效的教与学的工具，它以颜色、线条、符号、词汇和图像等方式来呈现思维的过程，遵循一套易被大脑接受的规则来呈现知识信息，正好适应了新课程标准对培养学生适应信息社会所需要的能力的需求。因此如何有效实现其在信息技术学科课程中的应用将有利于促进教师的教和学生的学习、思维技能的发展，有效实现课程的目标。1.3研究的意义概念图应用于中学信息技术学科课程，便于教师把概念图整合于自身的教学过程设计和教学评价，并且组织学生开展概念构图活动。这不仅优化了传统课堂教学结构，更有利于教师的教和学生的学。基于概念图的信息技术学科教学案例的设计能进一步促进和深化概念图的教学实践，为一线教师提供有益的教学启示。本研究将有助于推进概念图在信息技术教学中的应用，有助于信息技术学科教学的发展，有助于师生们信息素养的提高。2.1概念图的定义概念图(conceptmap)又称为概念构图(conceptmapping)或者概念地图(conceptmaps)。从三者的英文名称可以看出：概念构图是注重概念图具体的制作过程，概念地图注重概念图制作的最后结果。[4]现在，一般把二者通称为概念图，并不加以区别。诺瓦克(JosePhD.Novak)教授指出：概念图是组织和表征知识的工具，它包括概念和概念之间的关系，概念通常是置于圆圈或者方框之中，两个概念之间的连接线标明了概念间的关系。[5]概念图是一种以图形的形式反映概念与概念之间关系的空间网络结构图，它一般包括节点、连线、层级和命题的四个基本要素。[6]用节点表示概念。连线表示概念之间的意义联系，通过方向箭头符号表示其方向。命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系。层级是概念的展现方式（包括同一知识领域的概念层级关系和不同知识领域的概念层级关系）。具体的表示法通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念或命题连接，并在连线旁边注明表示概念之间的关系的文字，形成关于该主题的概念图或命题网络。2.2概念图在教学中的应用概念图最初起源于教学领域，广泛应用于日常生活、商业、职业、管理等领域。概念图在教学中的应用涉及两个过程：教的过程和学的过程。笔者将从教和学两个角度具体论述概念图在教学中的应用。2.2.1概念图在教的过程中的应用作为教师的一个重要角色是学生意图的引发者和学生意图动态性的促进者。普罗塔克曾经说过：“儿童不是一个需要填满的罐子，而是一棵需要点燃的种子。”[4]这就提出了教师在进行教学设计时要注意学生知识建构、能力发展。概念图以简明扼要的层次化结构来展示概念的逻辑关系，这对于教师进行教学设计有很大的帮助，特别是对于如何激发学生学习动机、促进学生意图动态性的教学设计有非常大的教学意义。概念图的研制过程就是教师理解知识、梳理概念、明确重、难点并探询解决方案的过程，也就是解读教材的过程。因此，概念图有助于培养教师分析教材的能力；概念图确定之后，教学设计可围绕概念图来研制并展开，使得教学思路明晰、教学流畅，从而有效地提高教学效率；科学而完美的概念图，还需要教师把握学科的背景材料和发展前景、相关学科的知识结构、学生的认知水平、情感、态度和世界观等，并把这些要素融入概念图，实现整体备课。这些对教师教学技能和技巧的发展将起到重要作用。概念图适合发散性的思维活动，这会使教师的备课更加科学。比如教师在备课时只需用概念图勾勒出所讲知识点的大体轮廓，对于细小知识点，老师可以临场发挥，避免了课堂教学的模式化，使得课堂教学具有一定的灵活性。概念图的使用减少了老师的工作量，同时对他们自身能力的提高也有很大帮助。在教师进行教学设计时，概念图以其简明扼要的层次化结构来展示概念的逻辑关系便于教师从整体上把握知识的结构，掌握知识的来龙去脉，明晰概念所处的地位和概念之间的相互关系从而高效的完成教学预案。概念图的非线性、可隐藏性以及扩展性等特征，使教学设计的方案更加美观、实用，能满足教师根据教学的实际情况或临时需要来适时地进行动态修改和完善。另外概念图也适合于教师之间的协作，特别是不同地区之间的教师通过网络协商，有助于他们之间经验的交流。同时概念图使表达更加条理化，记忆更深刻，理解更透彻，计划更周密，归纳更全面。2.2.2概念图在学的过程中的应用随着信息社会的到来，学生们每天遨游在信息的海洋，如何从信息的海洋中获取有用的信息并转化为属于自己的知识，在学生的学习过程中起着关键性作用。在学生的学习过程中，随着教师信息输入量的增大，学生的学习压力越来越大。学生每节课都要面对大量的知识点和笔记，听课和记笔记的冲突使得学生常常顾此失彼。这不能不说是传统教育的悲哀。黎加厚认为：“人类使用的一切用来表达自己思想的图示方法都是概念图。”从知识表示能力上来看，概念图能够构造一个清晰的知识网络，便于学习者对整个知识结构的掌握，有利于直觉思维的形成，促进知识的迁移，通过概念图直观快速地把握概念体系。用概念图进行记录，将要点以词语、短语的方式记录下来，并在相关的概念之间用连线连起来形成一种逻辑关系，再加以组织，方便记忆。用思维的发散性来加以对知识记忆有助于知识的整合。概念图能促使学生整合新旧知识，建构知识网络、浓缩知识结构，从而使学生从整体上把握知识概念图。还可以作为一种元认知策略，提高学生的自学能力、思维能力和自我反省能力。学生通过制作概念图，对一些知识点会有更加深入的理解。学生利用概念图软件（如inspiration、mindmap）制作概念图，既能考查他们对概念的理解程度，还能帮助学生学会思考，提高自学能力、自我反思能力和加强计算机操作能力，促进学生意义学习和创造性学习。[7]概念图也是实现学习互动的有利工具。在合作学习中，由于学生个体处在不同的认知水平，各自对概念有着不同的理解，在从个性化概念图、小组构建概念图，到形成班级概念图等一系列协商、探究、合作学习活动中，不仅需要充分挖掘和利用一切教育资源，而且需要构建健康、和谐的互动氛围。在这个过程中，师生的知识、能力得到了检验、修复和完善，驱动了意义学习。综上所述我们可以把概念图在教学中的优势归纳如下结：(1)能激发学生对学习的兴趣，培养学生的合作精神；(2)让课堂气氛更活跃，学习更具创造性；(3)教师的教案会更有弹性、更易于修改，教案的篇幅大大减少，有利于教师教授；(4)学生的笔记更加简洁、明了、清晰和容易记忆，有利于学生学习3.1信息技术学科教学的现状信息技术是一门新兴的学科，信息技术课程是以培养学生的信息素养为目标，与其它传统课程有很大差别。其课程特点具有发展性，需要更多的探索和研究；具有综合性，要人们具有较好的综合素质才能很好地应用；具有实践性，注重操作；具有创造型，要求学生通过大量地模仿、反复地练习来达到培养学生创造精神和操作能力的目标。信息技术作为一门相对较年轻的学科在它的实施过程中存在一些不足是不可避免的。通过我们调查研究发现在信息技术学科教学过程中存在以下一些弊端：例如在实际的教学中，许多老师还是采用其他学科的教学观念和教学模式，特别是相当多的教师还是习惯于灌输式教学方法。导致信息技术课堂教学沉闷、缺乏生机与乐趣，信息技术课堂教学效率不高；很多学生感到信息技术学科枯燥、乏味，对信息技术课本身就不感兴趣；信息技术学科的课时较少，而信息技术学科的内容相对较多且缺乏一定的连贯性，使得许多学生对知识掌握的深度不够，多属于浅表的感性认识，难以实现对知识的深刻认识和整体把握；信息技术课程本身的内容具有很大的弹性、更新性，而信息技术课的教师在教学中却始终如一的进行教学设计和授课，缺乏对学科内容及时更新，及时补充的意识。概念图作为一种策略化的信息技术正好弥补了传统教学方法的一些不足，将概念图和传统教育结合将会产生良好的教学效果。3.2概念图在信息技术学科教学中的应用中学信息技术课程通常开设有必修课和选修课。必修课主要是信息技术的基础知识模块。该模块主要强调在大众信息技术应用的基础上，让学生通过亲身体验与理性建构相结合的过程，初步认识当前社会信息文化的形态及其内涵，并建构与社会发展相适应的价值观。选修课包括“算法和程序设计”“多媒体技术用”“网络技术应用”“数据管理技术”“人工智能初步”五个模块，选修课主要关注学生技术能力和文化素养的双重建构，是信息素养培养的继续和延伸，它根据学生的需求开设。把概念图应用于中学信息技术学科的教学过程中，可从教学内容出发，注重学生信息素养能力的培养。概念图有助于学科知识的建构，能促进学习者在其它情境中回忆、迁移使用甚至发展这些知识，有助于管理知识。概念图可以帮助学习者建构知识，理清自己的知识结构，强化长时记忆，进行有意义的学习。在与他人交流时，用概念图可以明晰地展示出制作人对某一主题的知识结构。同时对浏览者来说，概念图有助于快速明了地抓住某个主题的主要观点，这是有效交流的基础。概念图也是一种认知策略，它可以支持语义编码，便于提取。因此概念图有利于信息科技知识的建构。综观国内外相关文献，在信息技术教学中，从概念图对提高师生们的信息素养的积极作用来看，概念图在信息技术学科教学中的应用如下所述：3.2.1概念图对学生发展的作用概念图有助于促进集合思维的发展，有助于意义学习。概念图通过创建交叉连接，让学生进行高层次认知活动中，锻炼他们评价知识、综合知识的能力。因此概念图在学生学习的初始阶段、中间阶段、复习阶段能激发学习兴趣并且改革学生笔记方式，帮助学生分析知识、建构知识、复习知识等。在初始阶段，学生可使用概念图来引导自身，在已有知识结构的基础上有机地将新旧知识整合起来，思考新学知识与已有知识之间的关系，以便促进学生进行意义学习。在学习中间阶段，对于笔记，有助于学生组织自己的思想和组织别人的思想。在组织自己的思想方面，例如，在编程前先利用概念图工具画出流程图，有利于提高编程的正确性和编程效率；在信息技术学科教师演示软件操作步骤的时候，学生可以简略地画一些步骤图，以便更好地掌握繁琐的操作步骤。对于合作性学习，概念图可以促进学习者进行对话而非单向接收、整合不同资料与观点而非重述信息资源、协作而非竞争、反思而非盲目遵从的学习。此外，对于研究性学习，概念图在信息获取阶段可帮助学生分类、整理、组织有关资料，以便明晰自己已获取了哪些信息，这些信息之间的关系，以及还缺少哪些信息