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背景、理论、实践及发展–访教育心理学国际著名专家约瑟夫·D·诺瓦克教授

背景、理论、实践及发展–访教育心理学国际著名专家约瑟夫·D·诺瓦克教授

2006年2月开放教育研究 Open Education Research V01.12,No.I Feb.2006 “概念图"解读:背景、理论、实践及发展 ——访教育心理学国际著名专家约瑟夫 诺瓦克教授本刊记者希建华 本刊通讯员赵国庆 【编者按】 约瑟夫 诺瓦克(JosephD.Novak)教授是著名的教育心理学家、 概念图和概念构图的创始人,曾入选《美国名人录》、《世界医药健康名人录》、《世界 科学与工程名人录》和《世界名人录》,现为美国康奈尔大学荣誉退休教授、西佛罗里 达大学人机认知研究所(IHMC)高级研究科学家,以及诺瓦克知识咨询公司(Joseph D.Novak Knowledge Consultants,Inc.)总裁o Novak教授至今共出版了(包括与他人合作出版)专著26部,在专业期刊和杂志 上发表学术论文130余篇(章),担任过400余所大、中、小学和公司的顾问。他和Gowinl984年合作出版的《学 会学习》(Learning How Learn)迄今已被译成8种语言被世界广泛阅读。Novak最近的著作《知识的学习、创建和使用:概念图作为学校和公司学习的促进工具》(Learning,Creating UsingKnowledge:Concept Maps Fa—cilitative Tools Corporations)也正被翻译成6种语言出版于世界各地。Novak当前的研究工作主要包括:学生对学习的观点和认识;如何将教育理论和工具(如概念构图)运用到公司环境和远程教育项目中。当 前的工作还包括开发作为学习脚手架的“专家框架图(Expert Skeleton)”;如何在网络环境下使用CmapTools和 其他资源等。 【关键词】 概念图;概念构图;思维导图;机械学习;意义学习;CmapTools 【中图分类号】G442 【文献标识码】D 【文章编号】1007.2179(2006)01-0004-05 记者:Novak教授,感谢您攘蘩我懿鳆专谚誊}鼹我孵零 类的学习、知识创造和知识剩翔,3豢擎?“1967一囊麓:磐鹅囊篓黪美国康奈尔大学科学教育翻蹩物攀蠢巍魏教援i鄹缓馨貔。 否淘我们的读者介绍一下是传么原因诱发戆蠢赣关淀裁粪 的学习、知识创造和知识秘鞠的? ij j诺瓦克:当我还在公立学校读书的时候,我就一直想弄 明白为什么一些孩子在学习知识以及在将这些知识应用到 新情境中时会遇到许多困难?为什么一些老师在讲述自己 的观点时如此苍白无力?这些知识如何在真实环境中加以 利用?我觉得教育应该可以比我所接受过的好得多,但当时 我还不知道如何才能做到这一点。我确实没有想过要去当 一名学校教师,但在明尼苏达大学开始我的大学生活时,我 仍然有着相似的感觉和挫折感。从那时起,我的兴趣开始转 向研究教育,并努力成为一名科学与数学方面的教师。然 而,在一年的教学实习后,我发现学校的教育方式存在着许 多问题,这使得我想攻读研究生,就如何改进教育做更深入 的研究。在研究教育的时候,我常常吃惊于理论基础的匮 乏,以不完美的理论为指导还是比较理想的情况,最糟糕的 就是那些指导理论本身就是荒谬的。例如,我学过的行为主 义心理学主要来源于对动物的研究,我发现它和人类建构知 识和使用鳃释性模型(Explanatory Models)的方式毫不相关。 我在科学中做的研究表明:在过去几个世纪里取得的主要进 展都来源于强大的解释性理论(Explanatory Theories)的发 展,尽管这些理论将会随着时间而被修改。我开始思考,在过去300多年的时间里教育发生的变化很小,原因之一就是 缺乏能够指导实验和革新的坚实的理论基础。 1952—1957年问,我学习了科学方面的研究生课程,专业 是植物学,同时也研究教育。在教育的课程中,我一次又一 次为缺乏坚实的理论基础而倍感挫折,这与我在科学课程的 学习形成了鲜明的对比。有一门研究生课程叫做《学习心理 学》,介绍的大多是对动物学习的研究,还有一些对词语联想 的比较、无意义音节以及类似的简单研究,这些都与成为一 名有能力的科学家没有任何关系。在科学哲学课上,我学得 最多的是逻辑实证主义(109ical positivism),明尼苏达大学正 因这一哲学理论而出名。在我看来,这种哲学思想不仅与教 育问题缺乏关系,也与我正在工作的科学实验室中知识创造 的方式相悖。此外,它还与我从哲学家们那里学到的观点相 冲突,如詹姆斯 科南特(James Conant)在1947年写了一本 名为《理解科学》(On Understanding Science)的书,这本书在 我读本科时就深深地影响了我的思想。后来,我又深受《科 学革命之结构》(The Structure ScientificRevolutions)一书 的影响,该书由詹姆斯 科南特的学生托马斯 库恩(Thom— Kuhn)撰写并于1962年出版。受挫于所学的学习心理学和知识哲学,于是我把诺贝尔 维纳(NorbertWiener)的《控制论》(Cybernetics,1948)和 《人类的人性用途》(Human use HumanBeings,1954)作为 我的博士论文的基础。维纳理论源于对信息传播系统的研 究,也是现代传播技术发展的基础,至少可以认为这种理论 希建华,赵国庆.“概念图”解读:背景、理论、实践及发展——访教育心理学国际著名专家约瑟夫D.诺瓦克教授OER.2006,12(1) 来我们还发现:学生使用概念图组织科学课的学习,或者组织任何其他学科的学习,不仅能够改进这些学科的学习,还 能达到“学会有意义的学习”这一重要的元认知目标。 。薯j,tI.。 谗者:篷您世纪70年代提出耩念匿邈爨瘸埝毫,藤鹩 鞠鬻闽,您述开展置哪些研究,并取褥子哪些威檠魄雾i 诺瓦克:要构建一个好的概念图,学习者必须积极的寻找新概念间以及新概念与已有知识间的联系,必须为这些知 识寻找一个好的层次结构。从定义上看,这些都是意义学习 的本质活动。为了具有创造性,学习者要么辨别出事物的新 模式或新规律,或者给这些内容用标签编码注明,这就发明 希建华,赵国庆.“概念图”解读:背景、理论、实践及发展——访教育心理学国际著名专家约瑟夫D.诺瓦克教授OER.2006,12(1) 了新的概念;要么寻找新的方法,从而能够将已有知识以更 好的层次结构进行组织。从定义上看,这两种活动都属于创 造性思维。这些都来源于高层次的意义学习,如下图所示: 记者:概念图包含概念、连接、命题、层次和交叉连接等死 个要索,您能为我们分别解释一下这几个要素吗? 诺瓦克:在我们的认识中,概念被定义为事件或事物中 可观察到的规律性或模式,或者事件或事物的记录,它由一 个符号来指定,通常是一个词。我们把概念看作知识的基本 建构组块。两个或更多的概念可以通过适当的“连接词”连 接起来形成一个“命题”,或者对某个事件或事物的一句陈 述。这样一来,命题是真正的意义单元,因为一个单独的概 念无法告诉我们任何信息。在意义学习的过程中,概念和命 题与我们的认知结构结合到一起。有时我们也会看到概念 图上相距较远的概念问也存在一些关系或命题,这些表示的 就是概念图上的“交叉连接”。交叉连接常常能够引发新的 创造性见解,这也是概念图促进创造性的又一种方法。如果 你不思考这种方法,那么几乎所有的“发现”都表示其他人已 知的概念和命题中的新关系,而看不到新的交叉连接。在奥 苏贝尔的术语中,交叉连接也可以表示新的“整合协调(Inte. grative Reconciliation)”,或者说可用来澄清一些不相关或者 相互冲突的关系。 记者:可以看出,
更多精彩尽在这里,详情点击:http://vinothequenice.com/,肯宁首夺大满贯概念图与认知心理学中的各种知识表征 模型(如屡次网络模型、激活扩散模型等)非常相似,请阅它 们有什么联系和不同? 诺瓦克:认知心理学中的大多数其他模型都没有建立在 一种清晰的认识上,即对概念的本质及其在意义建构和意义 命题的形成中的中心地位的认识。实际上,很多知识表征模 型都不包括图中节点间的显性连接词,因此在命题形成方面 是失败的。尽管所有这些模型在理解认知学习上都有一些 价值,但我们认为基于我所说的“人类建构主义认识论” (Human Constructivist Epistemology)(在我的《知识的学习、创 造和使用》一书中已有解释)和奥苏贝尔同化理论的模型比 其他模型更为强大和有用。 记者:东尼t值赞(TonyBuzan)先生在20世纪60年代 也曾经提出了鬟种知识可视化黔赣法—一思维导图(Mind Map Mi舔Mapping)l狸中国,灭们对概念图和思维导图存在蓍等同论、不同论和茏需区分论三种观点。请问您 是如何看待思维导图的?您认为概念图和思维导图有何不 同?与思维导图相比,概念图最显著的优势在哪些方面? 诺瓦克:思维导图应用非常广泛,东尼 伯赞也因此获 得了很好的收益。思维导图受欢迎的原因之一在于它的操 作非常简单,因为它允许任何事物之间都可以相互连接,而 无须用任何连接词来详细说明它们之间的关系。在结构上, 思维导图也通常不分层次。然而,思维导图没能清晰地表现 出概念与命题之间的关系,因此无法提供解决精确问题、总 结专门知识、作为教学设计的基础以及其他大量活动所需的 精确信息,而这些都是概念图所擅长的。 记者:工具的价值在予应用。有研究指出:问题不在于概 念图能否促进学习,丽在予在什么场合用以及如何用。以 您的经验来看,概念图最透螽在什么场合使用?分别有哪 些不同的应用形式P在不同的场合使用需要注意些什么? 诺瓦克:我已经对大量能够证明概念图有效的应用方式 做过评论。更笼统的说,在任何需要运用有组织知识的活动 中,这种知识的组织形式与我们所了解的人们如何学习和怎 样运用知识的方式一致,概念图都是一种有效的工具。我相 信我们对如何使概念图更有效的探索还处于初级阶段,这些 探索不仅是针对个体的,而且包括各种组织乃至整个社会。 从长远看,任何选择严肃认真地使用概念图这种工具的人都 将毫无疑问地对人类的理解和发展作出巨大的贡献。 记者:教师需要在学耄使用概念图前为学生介缀概念图, 请问您是怎样给中小学教师和学生分绍概念图的?您能否 给中国读者允绍一些您推产和应用概念图的经验呢? 诺瓦克:结合一个学生已经熟悉的主题来介绍概念图是 最好的办法。教师也必须用熟悉的例子来定义概念、命题和 连接词。构建一个主题(Focus Question)框架对设定概念图 创建的情境、帮助定义概念图的范围也是有帮助的。例如, 我们经常以“植物是什么”这个主题为例介绍概念图。首先, 我们让学生自发地说出一些相关的概念,如叶子、茎、花、根、 绿色、水分、光、养料等。这些概念可以罗列在黑板上或用投 影仪投到屏幕上。接着是找出最一般、包容性最广的概念, 并将它放到概念图的最顶端。然后是确定2~4个次级的概 念,并将它们放在形成中的概念图的第二层。这时,小组需 要确定恰当的概念间的连接词,以形成与植物相关的有意义 的命题。这时候就能得出一个如下图所示的简单概念图。 学生可以个人或小组的形式往这个框架上添加一些其他的 概念和连接词。像这样的训练通常足以让学生学会制作优 秀的概念图,特别是在学生应用CmapTools软件时更是如此, 希建华,赵国庆.“概念图”解读:背景、理论、实践及发展——访教育心理学国际著名专家约瑟夫D.诺瓦克教授OER.2006,12(1) 因为它使概念图的建构和修改变得如此简单。 记者:那么,如何通避概念擒豳对学生灼攀习遴簿薅徐璧j 诺瓦克:前面提到,概念构图可以促进意义学习。如果 想要学生评价他们在学习中绘制的概念图,我们必须针对意 义学习进行测试,而不是对信息的机械回忆进行测试。这就 意味着要让学生将知识应用到新情境中去。理想的情况是, 如果学生正在制作概念图,我们可以给他们一系列学过的相 关概念,并让他们就这些概念来制作概念图。这样就可以揭 示出哪些学生理解了概念的意义,哪些还没有理解。我们要 对学生创建的概念图的优点和不足给出建设性的反馈。 记者:协作学习和概念构图是两种有效的学习策略,有炎 认为二者结合将置蒙其利,请您资缓一蘩您程壤圊概念梭 图方面所做的研究王作l ji诺瓦克:在学习新主题时,我们通常建议学生以(2—4人的)小组形式构建概念图,以保证学生在一开始就能统一 在一个主题上。在这种学习方式中,一些相对反应“迟钝”的 学生对小组学习作出的贡献常常令人惊讶。通常在传统课 堂上表现得很迟钝的学生往往只是在机械学习方面表现很 差,或者说机械学习不能激发他们的学习动机。小组竞争是 健康、有益的,比较哪个小组制作的概念图最好可以激发学 生的学习兴趣并促进学习。 记者:我们注意到,您最近比较关注概念构图在公司环境 和远程教育项目中的应用,您髓否简单介绍一下您燕!肯宁首夺大满贯lB钶 瘟用的,或者给我们提供一个可应用的案例,袄这些情景葶 西临哪些挑战和问题? 诺瓦克:任何组织,无论新老,都存在着组织成员间交流 的问题。如果组织想要改进这一过程,概念图已经在各种各 样的组织中显示出其有效性。组织中的大多数问题都是通 过团队解决的,但对于团队来说,要对问题形成一个共同的 界定和清晰的理解是非常困难的。我已经多次注意到,当通 过小组绘制概念图的方式界定组织的问题,并进而解决问题 时常常会出现多种可能的解决方案,也常常能就最佳解决方 案达成一致。最主要的挑战就是组织的成员需要学习如何 绘制概念图。有了CmapTools软件,再配一个好的培训师,学 会概念图的时间不会超过几个小时,所以对一个组织来说这 是个很小的投资。正如Procter&Gamble创新公司的副总裁 告诉我,“概念图已经帮我们挣了很多钱”。 记者:目前概念构图的软件很多,除了您所在的人机认知 研究所开发豹CmapToots以外,还有inspiration较件,甚至一 毡思维导图软件,如骥indManager、Mi甜M印p{er都麓以实现 诺瓦克:市场上的很多概念构图软件都来源于我们曾经做过的工作和出版物,包括Inspiration软件。它们都是有用 的概念构图工具。然而,CmapTools是非常明确地根据意义 学习和建构主义的所有原则而专门设计开发的。它还有一 些显著的特点能极大地提高它的有用性,例如可以通过概念 上附属的图标访问任何形式的数字资源。这个特点使得建 构能够真正成为“电子档案”的概念图成为可能,这样不仅能 够帮助学生构建关于一个主题的丰富全面的知识,而且可以 将其保存下来供其他人使用,或者作为以后相关学习的起 点。同样重要的是,任何学生、家长或教学工作者使用 CmapTools都是免费的。另外,在北京师范大学知识科学与 工程研究所的帮助下,CmapTools的中文版也已发布。 记者:20辩年9j月,第》属国踩概念构凰太会在西班牙 i黪-蛰戴荔瀵阉瀵敬豢域整程耩缓撵静背景下发起并成功举;豢麓纂镶辩蠹裙爹熏缴概浇和您参会的一些感受? 诺瓦克:那年在西班牙Pamplona召开的首届国际概念 构图大会(International Conference ConceptMapping),一方 面是由于西班牙方面非常迫切地想举办这次会议,并为会议 提供了非常周到的支持服务,另一方面是由于西班牙及其他 西班牙语系的国家的一些同事在应用概念图的研究上非常 活跃。有关这次大会的详细信息和论文集都可以通过 CmapTools网站(http://emap.ihmc.US)浏览。另外,即将在 哥斯达黎加召开的2006年第二届国际概念构图大会的会议 站点也可以在CmapTools网站上找到。首届概念构图大会的 参会者名单列在http://www.conceptmapping.org上。在这个 网站上,你们可以下载到我在2004年大会开幕式和闭幕式 上(和Alberto Canas)的报告,以及其他的一些论文。在闭幕 式上的那篇讲话中,我简单介绍了我们的新教育模型。 记者:我想;信息技术魏隧绦获零的飞速发展魏概念图瘟 用予纂溺教育层次翔教育形麓翻造了契梳i魏高等教鬻、溅 磊教蠢、涵程载膏等,您认势在运耀概念图土不弼层次会存 诺瓦克:我的如上回答可以看作是对这个问题的简要回答,更多的信息你们可以让读者从2004年大会的闭幕演讲 中找到。我确信,我们正处于一场变革的开端,我相信这是 一场席卷教育以及应用知识资源的各种组织的革命性变革。 希建华,赵国庆.“概念图”解读:背景、理论、实践及发展——访教育心理学国际著名专家约瑟夫D.诺瓦克教授OER.2006,12(1) 我希望因特网、概念构图和CmapTools在这场“知识时代变 我年轻很多并有机会参与这次革命的同事们。非常感谢你 革”中发挥出非常重要的作用。 们给我这次机会来表达我的想法。 【参考文献】心理学、计算机科学和人工智能等多学科的交琴镡撼t零黪 [11i东Z:;磊(2005).思维导图.大脑使用说明书[M].北京: 番绘我们介绍一下这个领域的害襄研究热点?发展尊爨如 外语教学与研究出版社,2005. 侮?我们应该从哪犊角摩进行概念图的研究和推广薹l_fj兰 [21 4-书(2003).概念地图在中小学教学中的应用[J].信息技 诺瓦克:预测未来会发生哪些变化总是很困难的,也许 术教育,2003,(9):34-36. 只有傻瓜才会尝试。然而,有一个预测是没有太大风险的, [3]施良方(1994) 学习论[M] 北京:人民教育出版社,1994: …i::;王筵,汪安圣(,,,:).认知心理学[M].北京:北京大学出版包括我们的大脑是如何处理和存储信息的这一革命性进展 社.孟::13;:146. 的边缘。我现在是“基因与认知”项目顾问委员会的一员,该[5]赵国庆,陆志坚(2004).“概念图”与“思维导图”辨析[J]. 项目由詹姆斯 沃森(James Watson)领导的在纽约成立的 中国电化教育,2004,(8):42. Cold Spring Harbor实验室和塞思。格兰特(Seth Grant)教授 『61赵国庆,黄荣怀,陆志坚(2005).知识可视化的理论与方法 指导下的剑桥英格兰实验室合作承担的,旨在改进教育和心 fJ].开放教育研究,2005,11(1):23-27. 理健康,将有关基因控制大脑功能的新发现与认知心理学的 [7]Novak,J.D.(1982).The Theory Underlying Concept Maps 研究整合起来。CmapTools的使用是这个项目的一个重要组 ConstructThem[M].Comell University,1982. 成部分,《开放教育研究》的读者可以通过http://www.dan一 [8]Novak,J.D.&Gowin,D.B.(1984).LearningHowtoLearn lc.org/92cweb/92c.html网站了解该项目的有关信息。 NewYork:Cambridge University Press 1984 随着我们对基因如何提高或抑制学习的了解越来越多, [9]N。Vak,J (1998)Leaming,Creating,an8 usi“g 随着我们找到新的方法,将这些知识转化为各种组织中更好8d98:c”。8P‘”ap8 88 F8。ili眦i78 T0018 场变革将让100年前的机器时代以及20年前的信息时代所tp:蔗.::::i:。Illi。i:e/d:/phiIom涮.308.。htm 。取得的一切成果显得十分渺小,甚至会使消除世界贫穷以及 ‘(编辑:路新民) 由贫穷产生的各种消极因素成为可能。我非常羡慕那些比 Background,Theory,Practice ConceptMap ——————An Interview Prof.JosephD.Novak Journalist XI Jianhua&ZHAO Guoqing Editorial:Prof.Joseph D.Novak mostfamous psychologists,and Conceptmaps ConceptMapping.Dr.Novak Who’SWho America,Who’SWho Who’SWho Who’SWho currentlyProfessor Emeritus,Cor- nell University,and Senior Research Scientist WestFlorida Institute MachineCognition,and president JosephD.Novak Knowledge Consultants,Inc. He 26books morethan 130 book chapters professionalbooks journals.Hehas consulted morethan 400 schools,universities corporations.HisLEARNING HOW TO LEARN(with Gowin)published 8otherlanguages widelyread.His recent book,Learn— ing,Creating,and Using Knowledge:Concept Maps FacilitativeTools SchoolsAnd Corporations,(LEA, 1998)is currently translated 6foreignlanguages. His current research work includes studies student’Sideas epistemology,andmethods applyingeducational ideas conceptmapping)in corporate settings distancelearning pro— grams.Present work includes developmentof’expert skeleton“concept maps to”scaffold’learning,using CmapTools otherresources. Key words:concept map;concept mapping;Mind Map;rote learning;meaningful learning;CmapTools 概念图解读:背景、理论、实践及发展–访教育心理学国际著名专家约瑟夫D诺瓦克教授 作者: 希建华, 赵国庆, XI Jianhua, ZHAO Guoqing 作者单位: 刊名: 开放教育研究 英文刊名: OPEN EDUCATION RESEARCH 2006,12(1)被引用次数: 20次 1.东尼?博赞 思维导图-大脑使用说明书 2005 概念地图在中小学教学中的应用[期刊论文]-信息技术教育2003(09) 3.施良方 学习论 1994 认知心理学1992 5.赵国庆;陆志坚 概念图与思维导图辨析[期刊论文]-中国电化教育 2004(08) 6.赵国庆;黄荣怀;陆志坚 知识可视化的理论与方法[期刊论文]-开放教育研究 2005(01) 7.Novak TheoryUnderlying Concept Maps ConstructThem 1982 8.Novak LearningHow Learn1984 9.Novak Learning,Creating,andUsing Knowledge:Concept maps FacilitativeTools Corporations1998 10.Rautenberg Mind 张中文.马德俊.谷素青概念图和思维导图在初中语文教学设计中的应用[期刊论文]-中国教育信息化基础教 育2009(6) 丁小刚.柏文阳一种基于概念图的推理问题解决方法[期刊论文]-微型机与应用2005,24(10) Li-ping.WuShu-hua.He Qi 我国概念图研究概览[期刊论文]-现代教育技术ifeng 概念图知识表示方法及其应用[期刊论文]-价值工程2010,29(26) 王大平.李新国概念图的理论及其在教学中的应用[期刊论文]-现代教育技术2004,14(6) 王静.王姝.WangJing.Wang Shu 网络环境下自主学习者学习环境建设的建议——概念图思想的借鉴[期刊论文 ]-价值工程2010,29(25) 王军.王继军.甘丹.蒋运承.WANGJun.WANG Ji-jun.GAN Dan.JIANG Yun-cheng 基于描述逻辑的概念图推理[期 刊论文]-计算机科学2008,35(8) 李秀芬.路线.LIXiu-fen.LU Xian 概念图的研究及其应用现状[期刊论文]-吉林工程技术师范学院学报 2009,25(7) 10. 杨文正 初中化学教学中概念图应用的行动研究[期刊论文]-软件导刊教育技术2010,09(11) 概念图教学法在护理本科生临床教学实习中的应用[期刊论文]-中华护理教育2012(1) 概念图研究综述及其应用[期刊论文]-山西大同大学学报(自然科学版)2011(6)

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