概念圖與思維導(dǎo)圖在生物教學(xué)中的區(qū)別

顧煜文 朱玉芳

蘇州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，江蘇蘇州 215123

1 概念圖與思維導(dǎo)圖的區(qū)別

概念圖與思維導(dǎo)圖是不同的圖示，因為它們不僅理論基礎(chǔ)有差別，而且在組成要素上也有不同，甚至在對于使用者的培養(yǎng)能力方面也有不同的側(cè)重。

1.1 理論基礎(chǔ)的區(qū)別

概念圖和思維導(dǎo)圖共有的理論基礎(chǔ)是意義學(xué)習(xí)和建構(gòu)主義，但是兩者其余的理論基礎(chǔ)差異較大。概念圖是一種表現(xiàn)概念之間關(guān)系的圖，具有很強(qiáng)的邏輯性，裴新寧指出：概念圖的基礎(chǔ)是承認(rèn)知識的本質(zhì)是概念和命題。[1]概念圖是通過概念與概念之間的連線即命題將知識可視化了，其將人腦中的對于概念之間的邏輯關(guān)系通過連線的形式表現(xiàn)出來，從而幫助使用者清晰地明確不同概念間的聯(lián)系。

概念圖是基于人腦的思維邏輯建構(gòu)的圖示，而思維導(dǎo)圖則不同，思維導(dǎo)圖很重要的一個理論基礎(chǔ)是腦科學(xué)中的左右腦分工理論。人的左右大腦半球在功能分工上有著很大的區(qū)別，左腦主要負(fù)責(zé)邏輯思維，右腦主要負(fù)責(zé)形象思維。思維導(dǎo)圖依據(jù)這一理論，通過文字與圖像，邏輯與顏色等相結(jié)合的方式，充分調(diào)動了整個大腦的活動，使得學(xué)習(xí)者在使用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)的時候邏輯思維與形象思維相結(jié)合，使大腦潛能得到最充分的開發(fā)，極大挖掘?qū)W習(xí)者記憶、創(chuàng)造、想象等方面的能力。[2]

1.2 組成要素的區(qū)別

概念圖與思維導(dǎo)圖在組成要素上最大的區(qū)別在于：思維導(dǎo)圖有圖像與色彩，而概念圖沒有。美國心理學(xué)家E.Mayer指出“多媒體學(xué)習(xí)發(fā)生于學(xué)生使用兩種或兩種以上不同方式呈現(xiàn)的信息，如圖像形式的動畫和言語形式的解說，去建構(gòu)知識。在某種環(huán)境下，文字材料能激發(fā)表象表征的形成，圖像材料能激發(fā)語義表征的形成，這時，我們說多媒體學(xué)習(xí)發(fā)生了?！盵3]根據(jù)Mayer對于多媒體學(xué)習(xí)的定義，我們可以將使用思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)也歸入多媒體學(xué)習(xí)的范疇。陳錚指出，多媒體信息的呈現(xiàn)方式對學(xué)生在多媒體環(huán)境中學(xué)習(xí)科學(xué)知識的效果有顯著的主效應(yīng)，最良好的信息呈現(xiàn)方式為在時間和空間上接近的文本加動畫。[3]思維導(dǎo)圖的形式就恰好是這種文本加圖像的形式，可見思維導(dǎo)圖的信息呈現(xiàn)方式更有利于學(xué)生對于科學(xué)知識的學(xué)習(xí)。

1.3 制作過程的區(qū)別

概念圖與思維導(dǎo)圖的制作過程都需要小組合作，但是具體過程還是有很大的差別。學(xué)生在開始構(gòu)建概念圖之前，需要先確定將所有包括的概念，然后通過小組成員之間的討論合作，理清概念之間的邏輯關(guān)系，構(gòu)建出成形的概念圖。思維導(dǎo)圖的構(gòu)建則不同，思維導(dǎo)圖構(gòu)建之前只需確定構(gòu)建的范圍，也就是小組討論的范圍，并且確定一個中心概念，然后小組成員由這一中心概念通過聯(lián)想，互相啟發(fā)達(dá)到整個小組思維的發(fā)散，再將這個發(fā)散的過程體現(xiàn)在圖中即可。最后制成的概念圖可以有一個中心概念也可以有多個中心概念甚至沒有中心概念，而思維導(dǎo)圖則必須有且只能有一個中心概念。

1.4 評價標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

概念圖表示的是概念之間的邏輯關(guān)系，是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，有明確標(biāo)準(zhǔn)的圖示，所以概念圖的評價標(biāo)準(zhǔn)是一定的，是有明確的指標(biāo)的，相同內(nèi)容的概念圖形式可以不同，但是邏輯順序不能錯。而思維導(dǎo)圖不光可以表示節(jié)點之間的邏輯關(guān)系，還可以表示制作者的思維過程，每個學(xué)習(xí)者的大腦都是不同的，思維方式都是有差異的，所以思維導(dǎo)圖的評價不能只注重邏輯的關(guān)系，有些節(jié)點之間只是一種聯(lián)想的關(guān)系，沒有邏輯的關(guān)系，這時就需要評價者對于每張思維導(dǎo)圖都單獨評價，評價制作者的思維過程是否合理。

1.5 培養(yǎng)能力的區(qū)別

由于概念圖所表述的是概念之間的邏輯關(guān)系，即命題。這種邏輯關(guān)系是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，所以概念圖培養(yǎng)的是學(xué)生的邏輯思維能力，這種能力可以在理清概念之間的關(guān)系并將它們系統(tǒng)連接起來的過程中得到較好的鍛煉。而思維導(dǎo)圖是建立在左右腦分工理論的基礎(chǔ)上的，在思維導(dǎo)圖中除了概念之間的邏輯關(guān)系外還有圖形、色彩等右腦的功能，所以思維導(dǎo)圖在鍛煉學(xué)生邏輯思維的同時還使得學(xué)生的形象思維得到了充分的發(fā)揮。所以概念圖和思維導(dǎo)圖在培養(yǎng)學(xué)生能力方面有著較大的差別，概念圖培養(yǎng)的是學(xué)生左腦邏輯思維能力，思維導(dǎo)圖在培養(yǎng)學(xué)生左腦邏輯思維的同時還兼顧了右腦的形象思維。

2 概念圖與思維導(dǎo)圖的辨析在生物教學(xué)中的應(yīng)用

通過理論基礎(chǔ)、組成要素、制作過程、評價標(biāo)準(zhǔn)以及對學(xué)生能力培養(yǎng)的分析，可見概念圖和思維導(dǎo)圖的確有著較大的區(qū)別，不可混為一談，更不可以將兩圖混在一張圖中進(jìn)行教學(xué)。但是根據(jù)調(diào)查，許多教師并不是很清楚概念圖與思維導(dǎo)圖之間的區(qū)別，甚至不知思維導(dǎo)圖為何物，而在具體應(yīng)用概念圖進(jìn)行教學(xué)時，卻又將某些思維導(dǎo)圖中的重要因素融入到概念圖中運(yùn)用。某些學(xué)術(shù)論文中所列舉的概念圖和思維導(dǎo)圖也不是很規(guī)范，不是缺少必須的要素，就是在某些方面將兩圖混淆了。

在教學(xué)中如何準(zhǔn)確運(yùn)用概念圖或思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)，可以從以下方面入手：

2.1 從教學(xué)內(nèi)容方面選擇種類

概念圖表示的概念之間的邏輯關(guān)系較為清晰，所以適合用于較抽象、概念多且邏輯要求較高的教學(xué)內(nèi)容。如必修1中《細(xì)胞的生命歷程》這一章的教學(xué)，這一內(nèi)容由于概念較多，且邏輯關(guān)系密切，涉及細(xì)胞的增殖、細(xì)胞的分化、細(xì)胞的衰老和死亡、細(xì)胞的癌變，與必修2將要學(xué)習(xí)遺傳關(guān)系密切，十分重要。教師可以就這一內(nèi)容畫出一張內(nèi)容詳盡的概念圖幫助學(xué)生理清細(xì)胞生命歷程中各個時期的邏輯關(guān)系。

圖1 細(xì)胞的生命歷程概念圖

通過這張概念圖，學(xué)生能夠直觀的了解到細(xì)胞的生命歷程包括細(xì)胞的增殖、細(xì)胞的分化、細(xì)胞的衰老和死亡；而細(xì)胞的正常增殖方式又可分為無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂，有絲分裂具有細(xì)胞周期分別是間期、前期、中期、后期、末期；細(xì)胞增殖失控就是由致癌因子引起的細(xì)胞癌變具有癌細(xì)胞的特征。如果用思維導(dǎo)圖進(jìn)行這一內(nèi)容的教學(xué)則不能表現(xiàn)出細(xì)胞生命歷程的順序，而這一內(nèi)容又是與今后的學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)的，十分重要。所以這種概念多且需要嚴(yán)謹(jǐn)表達(dá)概念之間的邏輯關(guān)系和順序的，用概念圖進(jìn)行教學(xué)的效果較好。

思維導(dǎo)圖由于包括了圖像且表示的是一種學(xué)習(xí)者的思維過程，適合用于能與圖像聯(lián)系的，知識點零散的，較少有從屬關(guān)系的教學(xué)內(nèi)容。如細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器內(nèi)容的教學(xué)，由于這節(jié)內(nèi)容包含的細(xì)胞器較多，且細(xì)胞器之間沒有從屬關(guān)系，是有機(jī)聯(lián)系的一個整體，適合用思維導(dǎo)圖來教學(xué)。如圖2以“細(xì)胞器”這一大概念為中心概念，向四周發(fā)散出線粒體、葉綠體等細(xì)胞器，表示這些都屬于細(xì)胞器這一大概念同時細(xì)胞器之間又是平等的，由所有細(xì)胞器組成一個有機(jī)整體，這些細(xì)胞器共同完成了細(xì)胞內(nèi)眾多的化學(xué)反應(yīng)。同時，由于細(xì)胞器這節(jié)內(nèi)容還要求學(xué)生掌握各種細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可在思維導(dǎo)圖中相應(yīng)細(xì)胞器的旁邊畫上細(xì)胞器的簡圖，將文字描述的該細(xì)胞器的特征用圖形表示出來。

圖2 思維導(dǎo)圖：細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器

而如果用概念圖來表示這節(jié)的內(nèi)容，如圖3。細(xì)胞器的功能、結(jié)構(gòu)特點等不方便都在一張概念圖中表達(dá)出來，否則圖中文字過多不利于學(xué)生的記憶，而不在圖上表達(dá)則有許多內(nèi)容遺漏，無法全面覆蓋教學(xué)的內(nèi)容，并且由于大部分概念之間是并列的關(guān)系，概念圖要素之一的箭頭無法加入，所以制作的概念圖是不正確的。

可見，概念圖和思維導(dǎo)圖的應(yīng)用應(yīng)該是嚴(yán)格區(qū)分的，某些內(nèi)容用概念圖表述邏輯較為清晰，用思維導(dǎo)圖則無法體現(xiàn)邏輯感，某些內(nèi)容用思維導(dǎo)圖表述能很好地體現(xiàn)整體，而用概念圖則很難構(gòu)圖甚至無法構(gòu)圖。

圖3 概念圖：細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器（反例）

2.2 從制作過程明確組成要素

在教師運(yùn)用概念圖或思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)時，許多教師兩圖運(yùn)用的不準(zhǔn)確主要就體現(xiàn)在組成概念圖或思維導(dǎo)圖的要素缺少或混用添加，如在概念圖的制作過程中概念沒有框起、概念之間缺少必要的邏輯連接詞、在概念圖的制作中加入色彩這一思維導(dǎo)圖的要素，在思維導(dǎo)圖的制作時，沒有圖案或加入箭頭等。所以教師在使用概念圖或思維導(dǎo)圖時，應(yīng)當(dāng)先明確此圖中需要用到哪些要素，這些要素是否是這種圖示的，在制作完成之后也要確認(rèn)沒有遺漏或用錯的要素。

2.3 從評價階段嚴(yán)格區(qū)分兩圖

在評價概念圖和思維導(dǎo)圖時要嚴(yán)格區(qū)分。因為概念圖表達(dá)的是概念之間的邏輯關(guān)系，這種關(guān)系的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，是不能顛倒的，所以概念圖的評價是有一個“標(biāo)準(zhǔn)答案”的。而思維導(dǎo)圖用的是發(fā)散思維的方式構(gòu)圖的，想到什么就畫到圖中，它表達(dá)的是繪圖者的整個的思維過程，是思維的前后順序。教師在評價時，對于概念圖關(guān)注的應(yīng)該是概念之間的邏輯關(guān)系有無顛倒、錯誤，對于思維導(dǎo)圖，由于每個人的思維過程都是不一樣的，是獨一無二的，所以不能用同一的標(biāo)準(zhǔn)評價思維導(dǎo)圖，而應(yīng)該順著繪圖者的思路進(jìn)行思考，判斷其思維的合理性。

3 結(jié)語

生物課程的特點決定了運(yùn)用概念圖和思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)能取得較理想的效果，但是教師在運(yùn)用這兩種圖進(jìn)行教學(xué)時，需要進(jìn)行選擇，進(jìn)行甄別，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點選擇最合適的圖進(jìn)行教學(xué)，從而得到最優(yōu)效果。

[1]裴新寧.概念圖及其在理科教學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].全球教育展望,2001，（8）：47-51

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[3]陳錚.信息呈現(xiàn)方式和學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格對多媒體環(huán)境下科學(xué)學(xué)習(xí)效果影響的實驗研究[D].西南師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2004

[4]蘇秀環(huán).概念圖在高中生物教學(xué)中運(yùn)用研究[D].福建師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007

[5]朱正威,趙占良.生物必修1——分子與細(xì)胞[M].北京,人民教育出版社,2010

[6]胡小勇,王泳,容梅.概念圖教學(xué)實訓(xùn)教程[M].南京，南京師范大學(xué)出版社,2008

[7]齊偉.系列1：概念圖/思維導(dǎo)圖導(dǎo)論[J].教育技術(shù)導(dǎo)刊，2005，(5)：9-11