概念圖與思維導(dǎo)圖在工程測量教學(xué)中的應(yīng)用

楊佳潔 周海龍

[摘 要]概念圖和思維導(dǎo)圖在表征知識與整理思考方面受到各國學(xué)者的重視。教師在工程測量課程教學(xué)中引入概念圖與思維導(dǎo)圖工具，配合多媒體教學(xué)，不僅能調(diào)動課堂氣氛、改進教學(xué)效果，學(xué)生的記憶力和創(chuàng)造力也得到了培養(yǎng)，而且教師自身的教學(xué)能力也能有所提高。

[關(guān)鍵詞]概念圖；思維導(dǎo)圖；創(chuàng)新思維；工程測量；教學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）05-0105-03

一、概念圖和思維導(dǎo)圖概述

（一）概念圖和思維導(dǎo)圖定義

概念圖英文為“Concept Map”或“Concept Mapping”，前者被譯為概念圖，強調(diào)構(gòu)圖的結(jié)果；后者被譯為概念構(gòu)圖，強調(diào)構(gòu)圖的過程。概念圖由美國康奈爾大學(xué)諾瓦克（J.D.Novak）教授于20世紀(jì)60年代初期提出，但系統(tǒng)地介紹概念圖是在其1984年的《學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)》著作中[1]。諾瓦克給出概念圖的定義為：將某一主題的有關(guān)概念置于圓圈或方框之中，然后用連線將相關(guān)的概念和命題連接，連線上標(biāo)明兩個概念之間的意義關(guān)系[2]。按照此定義的概念圖為狹義概念圖，它是用來組織和表征知識的工具。根據(jù)諾瓦克對概念圖的描述，概念圖的組成要素是概念、連接詞、命題、層次、連接和交叉連接。按照篇、章、節(jié)中概念數(shù)量劃分，概念圖分為宏觀概念圖、中觀概念圖和微觀概念圖；按照概念間相互關(guān)系分為包容概念圖和交叉概念圖；另外還有將左坐標(biāo)軸作為理論軸，右坐標(biāo)軸作為方法軸構(gòu)成的V型知識地圖。

思維導(dǎo)圖英文為“Mind Map”或“Mind Mapping”，前者強調(diào)構(gòu)圖結(jié)果，后者強調(diào)構(gòu)圖過程。思維導(dǎo)圖由英國學(xué)者東尼·博贊（Tony Buzan）于20世紀(jì)70年代初期所創(chuàng)。國內(nèi)有時譯為心智圖、心智繪圖或思維腦圖等。博贊先生沒有給出明確的思維導(dǎo)圖定義，他只是給出這樣的表述：思維導(dǎo)圖是放射性思維的一種具象，它借助顏色、圖像和符號來幫助人們記憶和增強創(chuàng)造力，也讓思維導(dǎo)圖本身更加輕松有趣、更具個性、更加多樣化。根據(jù)東尼·博贊對思維導(dǎo)圖的描述，其組成要素是顏色、線條、圖形、聯(lián)想和想象。我國學(xué)者趙國慶給出思維導(dǎo)圖的定義為[3]：思維導(dǎo)圖是為促進思維激發(fā)和思維整理的可視化、非線性思維工具。根據(jù)思維導(dǎo)圖是否在節(jié)點上提供順序編號，可以將其分為狹義思維導(dǎo)圖（沒有順序編號）和廣義思維導(dǎo)圖（有順序編號）。

（二）概念圖和思維導(dǎo)圖的繪制

概念圖與思維導(dǎo)圖的繪制，可以采用手繪的方法，也可以采用計算機軟件進行繪制。概念圖繪制常用的計算機軟件有Inspiration、Cmaptools等，思維導(dǎo)圖繪制常用的計算機軟件有MindMapper、MindManager、XMind、Freemind、EasyThinking等。無論是用上述哪款軟件進行繪制，概念圖和思維導(dǎo)圖在圖表特征上有以下不同：（1）概念圖的節(jié)點代表的是概念，而思維導(dǎo)圖中的節(jié)點代表的是關(guān)鍵詞。（2）概念圖的中心主題置于頂部，且可能存在多個；而思維導(dǎo)圖的中心主題置于中央，且只有一個。（3）概念圖中各個概念的重要性通過上下的層級關(guān)系去體現(xiàn)，按照從上到下的順序，層級關(guān)系逐漸降低，概括性的概念置于上層，從屬性的概念置于下層，呈現(xiàn)網(wǎng)狀形式分布；思維導(dǎo)圖中關(guān)鍵詞的重要性通過由內(nèi)向外的星級關(guān)系去體現(xiàn)，按照由內(nèi)向外的順序，分支的等級逐漸降低，重要的關(guān)鍵詞置于最內(nèi)層，不重要的關(guān)鍵詞置于最外層，呈現(xiàn)樹狀結(jié)構(gòu)或者放射狀結(jié)構(gòu)分布。（4）概念圖的節(jié)點連線粗細(xì)一致，連線上的連接詞必須加上，而且連接性很強；思維導(dǎo)圖的節(jié)點連線粗細(xì)不均勻，離中心主題近的較粗，離中心主題遠(yuǎn)的逐漸變細(xì)，連線上的連接詞一般不加，而且連接性較弱。（5）概念圖中的節(jié)點形狀為圓形或者方形，顏色不限定，但整幅圖要保證整齊劃一，圖形及顏色要統(tǒng)一；思維導(dǎo)圖中的節(jié)點形狀及各分支的顏色不限定，但同一分支要保證顏色一致。（6）從思考方式的角度，概念圖體現(xiàn)的是一種多線性的線性邏輯思維模式，思維導(dǎo)圖體現(xiàn)的是一種非線性的發(fā)散形象思維模式。

（三）概念圖和思維導(dǎo)圖的應(yīng)用

無論是概念圖還是思維導(dǎo)圖，都主要用于教育領(lǐng)域，思維導(dǎo)圖還涉及一些企業(yè)的培訓(xùn)與管理方面的應(yīng)用。筆者從中國知網(wǎng)CNKI以關(guān)鍵詞“概念圖”進行檢索，共檢索出文獻(xiàn)2321篇，分布在1982年-2017年，從2000年之后快速增長，其中初等教育62篇，中等教育847篇，職業(yè)教育44篇，高等教育134篇。從文章總量來看，其在高等教育方面的應(yīng)用率偏低，不及初等與中等教育的1/6。同樣以關(guān)鍵詞“思維導(dǎo)圖”進行檢索，共檢索出文獻(xiàn)2019篇，分布在2004年-2017年，從2004年之后快速增長，其中初等教育122篇，中等教育692篇，職業(yè)教育137篇，高等教育347篇。從文章總量來看，其在高等教育方面的應(yīng)用率偏低，不及初等與中等教育的1/2。通過上面的分析，可以發(fā)現(xiàn)以下共同點：（1）概念圖與思維導(dǎo)圖在基礎(chǔ)教育階段應(yīng)用較多，而在高等教育與職業(yè)教育階段應(yīng)用較少，需要進一步推廣；（2）概念圖與思維導(dǎo)圖從20世紀(jì)90年代傳入我國，引起了我國研究者的重視，成為近年來的一個研究熱點。通過以上分析，我們可以預(yù)言概念圖與思維導(dǎo)圖在職業(yè)教育與高等教育相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用研究，有著廣闊的研究前景。據(jù)筆者檢索，概念圖與思維導(dǎo)圖在工程測量課程方面的教學(xué)應(yīng)用報道非常少，劉智敏等[4]研究表明，思維導(dǎo)圖用于測繪類高校教學(xué)中，有利于提高學(xué)生創(chuàng)新思辨和自主學(xué)習(xí)能力，有助于達(dá)到以“能力”為核心的測繪專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。馬晶[5]通過將思維導(dǎo)圖引入工程測量學(xué)教學(xué)中，實踐后指出思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生掌握正確有效的學(xué)習(xí)方法， 提高學(xué)習(xí)能力與思維能力；同時也方便教師與學(xué)生建立系統(tǒng)完整的知識框架體系。徐健[6]與張海昂[7]都將思維導(dǎo)圖應(yīng)用到工程測量課程的實踐教學(xué)中，結(jié)果表明，思維導(dǎo)圖增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中有更加清晰的思維方式，改善了學(xué)生在測量實習(xí)中的表現(xiàn)。

二、概念圖與思維導(dǎo)圖在工程測量中的應(yīng)用

（一）在緒論課中的應(yīng)用

在工程測量的緒論課中，必然要講到兩個知識點，一個是工程測量這門課與其他課程之間的關(guān)系，另一個是工程測量的工作任務(wù)。對于第一個知識點，可以考慮利用Inspiration軟件繪制的概念圖進行講解（見圖1），使學(xué)生了解未來作為工程測量工作者，自己不僅需要學(xué)習(xí)掌握相鄰學(xué)科和交叉學(xué)科的知識，還要善于與相鄰學(xué)科和交叉學(xué)科的專業(yè)人員一起工作。對于第二個知識點，可以考慮用XMind軟件繪制的“思維導(dǎo)圖”進行講解（見圖2）。從授課內(nèi)容上可以建立兩個分支，一個是從工程建設(shè)的工作階段上闡述每一個階段對應(yīng)的主要測量工作，工程建設(shè)一般可以分為三個階段——規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運營管理[8]，因此，每一個階段又可以作為一個二級分支；另一個是從服務(wù)對象上劃分，各個服務(wù)對象的測量工作各有特點與要求（個性），但從其測量的基本理論技術(shù)與方法來看，又有很多共同之處（共性），學(xué)習(xí)時要注意特殊和一般、個性與共性的關(guān)系。

（二）在橋梁工程測量中的應(yīng)用

由圖2可以看出，工程測量工作從服務(wù)對象進行分類，其包含的相關(guān)專業(yè)工程的測量很多，本文就從中選取一種專業(yè)工程——橋梁工程測量為例進行說明，其他的類似。對于該部分，教師在講解時，由于學(xué)生很多對橋梁工程的具體組成不是很清楚，因此，要通過繪制圖3所示的橋梁基本組成的概念圖，來加深學(xué)生對橋梁基本概念的認(rèn)識，然后再進入橋梁工程測量的具體講解中。這樣的過渡很自然，學(xué)生聽起來也感覺很流暢。對橋梁工程基本組成知識的講解對于講好橋梁工程測量具有重要的意義。由于授課學(xué)時的限制和講解的深度限定，在橋梁工程測量中要重點介紹橋梁施工測量的內(nèi)容，當(dāng)然也包括橋梁施工控制網(wǎng)的建立，對于橋梁選線測量、橋梁墩臺中心測設(shè)、橋梁施工放樣檢測和竣工測量只做簡單了解，但其應(yīng)包含在橋梁工程測量的內(nèi)容中，見圖4所示。

通過繪制上述概念圖及思維導(dǎo)圖，學(xué)生對該部分內(nèi)容所涉及的知識要點就有了一個整體把握。從課堂學(xué)習(xí)效果來看，學(xué)生注意力的集中度較傳統(tǒng)的教學(xué)有所提高。每章內(nèi)容結(jié)束，筆者都會布置一個思維導(dǎo)圖的作業(yè)，讓學(xué)生總結(jié)本章知識要點的內(nèi)容，并且建立與前后知識的關(guān)系。從交上來的作業(yè)的情況看，大部分學(xué)生基本掌握了本章的知識要點，而且有些學(xué)生能把前面所學(xué)過的知識聯(lián)系起來，甚至把另外一門課程的知識也聯(lián)系起來，學(xué)生的想象力與發(fā)散思維能力也得到了培養(yǎng)。

三、概念圖與思維導(dǎo)圖的應(yīng)用促進教學(xué)相長

（一）對教師而言

恰當(dāng)?shù)厥褂媒虒W(xué)工具是教學(xué)效果提高的關(guān)鍵。概念圖和思維導(dǎo)圖可以幫助教師很好地進行教學(xué)設(shè)計，在教學(xué)大綱的制定、教學(xué)進度的安排、教案的編制和教學(xué)方法的設(shè)計方面，都起到了積極的作用，可以提高教師工作效率，增強工作的樂趣；配合思維導(dǎo)圖設(shè)計的幻燈片，更能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性，使學(xué)生更直觀地了解學(xué)習(xí)的內(nèi)容，了解教師整體的思維過程。教師在教學(xué)活動的不同階段，可設(shè)計不同的主題，讓學(xué)生自行完成思維導(dǎo)圖的繪制。教師可以分析學(xué)生所繪制的思維導(dǎo)圖，從而了解學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握情況，更好地改進自己的教學(xué)，有針對性地提高教學(xué)效果。思維導(dǎo)圖也可以幫助教師開展科學(xué)研究，從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題到解決問題，啟迪教師進行發(fā)散性思考，使教師的科學(xué)研究變得更加嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)路線變得更加清晰。

（二）對學(xué)生而言

學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考是學(xué)生學(xué)習(xí)成功的關(guān)鍵。概念圖和思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)的有效性，改進學(xué)習(xí)效率，提高其學(xué)習(xí)能力與思維能力。學(xué)生在回顧課堂內(nèi)容，總結(jié)知識要點方面，可以繪制概念圖，將前后知識點進行聯(lián)系，增進對知識的理解，加深記憶。學(xué)生也可以在知識要點之間繪制思維導(dǎo)圖，幫助激發(fā)和整理思維，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。

四、結(jié)論

概念圖和思維導(dǎo)圖是實現(xiàn)可視化學(xué)習(xí)的方法，有利于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，學(xué)會思考問題；有利于學(xué)生形成放射性思維，培養(yǎng)創(chuàng)造力。概念圖和思維導(dǎo)圖作為一種教學(xué)策略與工具，有利于教師改進教學(xué)方法，評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果，反思自己的教學(xué)內(nèi)容，提高教師的教學(xué)能力。筆者將概念圖和思維導(dǎo)圖在工程測量課程中進行了多次應(yīng)用，不僅調(diào)動了課堂氣氛，改進了教學(xué)效果，使學(xué)生的記憶力和創(chuàng)造力也得到了培養(yǎng)，而且自身的教學(xué)能力也有所提高。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[5] 馬晶.思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].長春工程學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2009（4）：95-98.

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]