概念圖與學習

本文所將介紹的概念圖，因為可以被視為促進理解，幫助記憶，協助溝通，激發創造思考等工具，所以另成一節，作深入介紹。文末並介紹適合國人使用之軟體，希望對學習者有實際幫助。

什麼是概念圖

概念圖又稱為概念構圖（concept mapping）或概念地圖（concept maps）、心靈地圖(mind map)。前者注重概念圖製作的具體過程，後者注重概念圖製作的最後結果。現在一般把概念構圖和概念地圖統稱為概念圖而不加於嚴格的區別。

概念圖是一種用節點代表概念、連線表示概念間關系的圖示法。康乃爾大學的Joseph D. Novak博士根據Ausubel的學習理論在1960年代著手研究概念圖技術，並使之成為一種教學的工具。事實上，概念圖的用途極其廣泛。它除了用作輔 助學生學習的工具外，還是教師和研究人員分析評價學生對知識的理解和構建的方法，也是人們產生想法（頭腦風暴），設計結構復雜的超媒體、大網站以及交流復 雜想法的手段。

概念（concepts）、命題（propositions）、交叉連接（cross-links）和層級結構（hierarchical frameworks）是概念圖的四個圖表特徵。

概念是感知到的事物的規則屬性，通常用專有名詞或符號進行標記；
命題是對事物現象、結構和規則的陳述，在概念圖中，命題是兩個概念之間通過某個連接詞而形成的意義關係；
交叉連接表示不同知識領域概念之間的相互關係；
層級結構是概念的展現方式，一般情況下，是最抽象、最概括的概念置於概念圖的最上層(上位概念)，從屬的概念安排在下面(下位概念)。
某一領域的知識還可以考慮通過超連結提供相關的文獻資料和背景知識。

因此，概念圖是表示概念和概念之間相互關係的空間網路結構圖。圖1就是概念圖的一個實例，並清楚地闡述了概念圖的上述四個特徵。

  

從上圖中還可以看出，概念圖的圖表結構包括節點（又稱結點）、連線和連接詞三個部分。
1. 節點就是置於圓圈或方框中的概念。
2. 連線表示兩個概念之間的意義聯繫，連接可以沒有方向，也可以單向或雙向。位於上層的概念通常可以引出好幾個知識分支，不同知識領域或分支間概念的連線就是交叉連接（又稱橫向聯繫），交叉連接常常形成方向性意義，也是產生創造性思維的關鍵之處。
3. 連接詞是置於連線上的兩個概念之間形成命題的聯係詞。如“是”、“包括”、“表示”等。

概念圖的優勢

順應了我們大腦的自然思維模式

概念圖和傳統的記筆記方法相比有較大的優勢。首先，它具有極大的可伸縮性。它順應了我們大腦的自然思維模式。從而可以讓我們的主意自然地在圖上表達出來。

通過使用關鍵字思考句子的要點

其次，概念圖增進我們的記憶。通過使用關鍵字強迫我們在做筆記的時候就要思考句子的要點到底是什麼，這使我們可以積極地傾聽講課者。而且概念圖還激發我們的右腦，因為我們在創作導圖的時候還使用顏色、形狀和想像力。

使用了我們的視覺感官

根據科學研究發現人的大腦是由兩部分組成的。左大腦負責邏輯、詞彙、數字，而右大腦負責抽象思維、直覺、創造力和想像力。巴贊說：「傳統的記筆記方法是使用了大腦的一小部分，因為它主要使用的是邏輯和直線型的模式。」所以，圖像的使用加深了我們的記憶，因為使用者可以把關鍵字和顏色、圖案聯繫起來，這樣就使用了我們的視覺感官。

放射性結構反應了大腦的自然結構

倡導概念圖者認為大腦將訊息存儲在樹狀的樹突上，用大腦自身的方法工作，就會學得容易、迅速。所以，應該使用樹狀結構和圖像再輔以顏色、符號、類型和關聯來畫概念圖。

概念圖的放射性結構反應了大腦的自然結構，讓以筆記形式出現的思想快速擴展和進一步深化，從而得到一張所有相關的、有內在聯繫的清晰和準確的圖形。這樣，一個想法就可以很快而且深刻地生發出來，同時又能清晰地集中於中心主題。

擴散思維的具體化、形象化

擴散思考是創造思考的核心。畫概念圖的方法恰恰是擴散思維的具體化、形象化。此工具的引入，將會給傳統的列出寫作提綱的做法注入新的涵意與生機。這套方法極大地提高了理解能力和記憶能力，它對於邏輯思維和創造性思維都有巨大幫助。

概念圖的製作

如何使用概念圖呢？一開始，你需要準備幾張A4的白紙，和至少五種不同顏色筆，如果您有電腦，您可以裝上專門畫概念圖的軟體，例如，Inspiration，Mindmanager，SMART ideas，Axon，FreeMind等等。

概念圖的製作沒有嚴格的程序，如果要學習製作一個好的概念圖，一般可以通過以下幾個步驟來實現：

1. 選取一個熟悉的知識領域

學習製作概念圖，非常重要的一點是從學習者熟悉的知識領域開始。既然概念圖的建構必須依靠對上下文知識的運用，所以最好選取學習者試圖理解掌握的一段課文、某個實驗活動、或者一個實際的問題。如此形成的背景知識有助於確定概念圖的層級結構。

2. 確定關鍵概念和概念等級

一旦知識領域選定了，接下來便是確定關鍵概念，並把它們一一列出來，所謂關鍵概念，是表達核心意思的字或詞。可以是名詞或動詞。它們應該是有意義的、容易圖像化的。這樣，較有助於我們進行回憶。然後要對這些關鍵概念進行排序，從最抽象、最概括的概念到最特殊、最具體的概念依層次排列。雖然這樣的排列是很粗糙的，但能幫助我們確立概念圖的結構。

3. 初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支

在這一步驟中，可以把所有的概念寫在活動的紙片上，然後把這些紙片按照概念的分層和分支在工作平臺（如黑板、卡紙）上進行排列，初步擬定概念圖的分佈。利用活動紙片的好處就是允許學習者移動概念以修改概念圖的層級分佈。當然，用電腦軟體製作概念圖更好一些，因為它不僅能讓我們修改概念圖，還允許我們直接列印、製作一個精美的概念圖，或者以e-mail的方式進行傳送和溝通。

4. 建立概念之間的連接，並在連線上用連接詞標明兩者之間的關係

概念之間的聯繫有時很複雜，但一般可以分為同一知識領域的連接和不同知識領域的連接。特別是交叉連接是判斷一個概念圖好壞的重要標準之一。交叉連接是不同知識領域概念之間的相互關係。交叉連接需要學習者的橫向思維，也是發現和形成概念間新關係，產生新知識的重要一環，所以，從這一點來看，構建概念圖也是一項極好的創造性工作。當然，任何概念之間都可以形成某種聯繫，我們應該選擇最有意義並適合於當前知識背景的交叉連接。

5. 視覺上的加工

任何一層次的「次要概念」都要用一種顏色來表示。而且，如果可能的話，要儘可能用圖像來代表一個關鍵字，這可以大大加深我們大腦的記憶。

6. 在以後的學習中不斷修改和完善

畫了初步的概念圖以後，隨著學習的深入，學習者對原有知識的理解是會加深和改變的，所以，概念圖應不斷的修改和完善。諾瓦克認為好的概念圖一般要修改三次以上，甚至更多，所以，以電腦化概念圖比起紙筆畫的概念圖在這一點上具有優勢。

概念圖的應用

概念圖最初的目的是為了檢查學習者已有的知識，所以它是一種教學評量的工具。後來，人們發現作為工具的概念圖，在教學上的意義遠不止是評量原有知識和錯誤概念，它同時也是學習的工具、創造的工具、合作的工具、超媒體設計的工具、課程和教學設計的工具。

概念圖蘊涵著如此豐富的教學功能，使很多研究者漸漸脫離了概念圖狹隘的工具觀，而把概念圖作為一種教學的技能和策略。研究發現，教學者和學習者如果掌握了製作概念圖的技能，就可以大大提高教和學的層次。

概念圖同時也是一種學習的策略和後設認知策略，能幫助學生進行有意義學習，提高反省認知，最終使學生學會學習(learning to learn)。

值得一提的是，在建構主義學習理論的視野下，概念圖還是學生建構知識不錯的鷹架(scaffold)。

作為評量的工具

概念圖最早是作為教學評量的工具。Novak 博士的研究小組發現，通過概念圖可以了解學習者在解釋內容時被誤解的概念。學生對概念的理解常常出現不完全或者有缺陷，結果造成了誤解，而學生畫的概念圖表達了他們對概念正確的或錯誤的理解，這有助於教師診斷被學生誤解的概念，找出影響教學效率的原因。

作為學習工具

Novak 研究概念圖的初衷是用來幫助學習。建構主義的學習理論認為，要記住知識、並懂得意義，那麼，新知識就應當與現有的知識結構整合。概念圖的作用是促進這個過程的形成。這是因為概念圖可以把整合的過程清晰地呈現出來，並使學習者看到概念之間的關系。

研究發現，在學習中使用概念圖的學生，在較長一段時間以後，其知識的保持超過不用概念圖學習的學生。用畫概念圖和看概念圖學習的學生，他們的知識面也比用死記硬背來學習的學生寬，更能解決問題。研究人員還發現，當學生嘗試用概念圖來表示對知識的理解時，他們最肯動腦筋。

作為創作的工具

畫一幅概念圖好比經歷一次頭腦風暴。當一個人把自己的想法順利地寫下來時，想法會變得更加清晰，頭腦也會接受新想法。這些新的想法可能與已經寫下來的想法有聯系，而且會引發新的念頭。

作為溝通的工具

一個人製作的概念圖代表了一種組織訊息或思想的方法。它是可以被其他人共享的東西。一組人共同製作的概念圖代表了集體的思想。無論哪一種情況，概念圖可用作人們討論概念和概念之間關系的溝通的工具。他們可以設法協商同意一個共同的概念結構圖，並以此作為下一步行動的基礎。

作為超文本設計的工具

由www已變得日益強大，是無處不在的信息傳播媒介，因此，作家必須改變線性的寫作方式，去創建與其它文件相聯系的超文本格式文件。由於超文本的設計與概念圖在結構上很相似，這就使得概念圖成為超文本概念結構設計上非常合適的工具。

超文本和概念圖結構可視為一幅指導圖或知識圖。如果概念圖上有可點擊的區域，以超文本格式放在網上的概念圖就可用作網的導航工具。

作為組織會議的工具

概念圖還有一個有效的用途是組織會議。做法如下：在開會的時候從參會人員中選出一人（通常是會議的主持者或秘書），把整個討論在白板上用概念圖的形式畫出來。對於每一個新的主張，由主持者或參會者決定應該加在哪一個分支的下面。每個參會者都會有一個自己的顏色。

這個方法有如下好處。首先，每個觀點都可以在圖上根據它的位置而判斷出其重要性。其次，大家可以明顯地看出會議正在向哪個方向發展。這樣，可以鼓勵參會者把注意力集中在主題上而避免離題。再者，通過每個人使用不同的顏色，可以顯示出是否有一兩個人正在控制整個會議，進而刺激其他與會人員多發言。

繪製概念圖的軟體

國外能繪製概念圖的軟體很多，且大多能支援中文，隨舉一、二較流行的，例如 Inspiration（國外學界極流行的知識圖軟件）或 MindMapper（腦圖創始人 Buzan 所開創公司的產品），十分好用，但是都要收費，單一版權的價格更由數十美元到數百美元不等，要學校購買的話，即便只一個教室四十台機的版權費，也所耗不菲；何況若要讓每名學生家中都安裝一套，絕非大部份學生所能負擔，因此，免費、能支援中文，而又能作教與學用途的知識圖軟件，才是我們需要的。

免費的概念圖軟體

免費、支援中文，而又能作教與學用途的知識圖軟件當然不會太多，但以下所列，也很夠教師和學生使用了。這些軟件，教師應逐一下載、測試，然後選擇一、二種感適用的，深入研究，構思如何在教與學上應用，並加嘗試。

(1)Compendium(前稱QuestMap)

http://www.compendiuminstitute.org/Default.htm

(2)MindDraw(前稱SpiderMap)

http://info.cwru.edu/minddraw/

(3)FreeMind

http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Main_Page

(4)Conzilla

http://kmr.nada.kth.se/index.html

(5)Mindman

http://toget.pchome.com.tw/intro/business_note/1529.html

(6)Belvedere

http://lilt.ics.hawaii.edu/lilt/software/belvedere/index.html

商業用概念圖軟體

以下是聞名的商業軟件，也都支援中文，但價格並不便宜。

1. Inspiration 和 kidspiration

 http://www.inspiration.com/home.cfm

適合教育用途，它有成人版跟兒童版之分。操作簡單，有現成圖庫，能插入大量圖片，並有大量範本供教師和兒童使用。

2. MindManager

 http://www.mindjet.com/us/

適合工商企業界需求。它與Microsoft Office結合成一體，能把Word中的大綱轉換成概念圖，或是把概念圖匯出成PowerPoint 或網頁。