[科普中国]-概念图

概念图（concept map）是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法。概念图的理论基础是Ausubel的学习理论。知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的。学习就是建立一个概念网络，不断地向网络增添新内容。为了使学习有意义，学习者个体必须把新知识和学过的概念联系起来。Ausubel的先行组织者主张用一幅大的图画，首先呈现最笼统的概念，然后逐渐展现细节和具体的东西。

发展Joseph D. Novak 于1970年，在康奈尔大学（Cornell

University）提出概念图绘制技巧。当时，Novak 将这种技巧应用在科学教学上，做为一种增进理解的教学技术概念图的开发是以奥苏伯尔的教育心理学为基础的。意义学习是奥苏泊尔教育心理学中最重要的观念之一，奥苏泊尔对机械学习和有意义学习做了重要的区分，认为有意义学习需要三个条件，而概念图对于满足这些条件有独到的优势。

结构“概念图”是一种知识以及知识之间的关系的网络图形化表征，也是思维可视化的表征。一幅概念图一般由“节点”、“链接”和“有关文字标注”组成。

**1、节点：**由几何图形、图案、文字等表示某个概念，每个节点表示一个概念，一般同一层级的概念用同种的符号（图形）标识。

**2、链接：**表示不同节点间的有意义的关系，常用各种形式的线链接不同节点，这其中表达了构图者对概念的理解程度。

**3、文字标注：**可以是表示不同节点上的概念的关系，也可以是对节点上的概念详细阐述，还可以是对整幅图的有关说明。1

特征**（1）层级结构**

运用层级结构的方式表示概念之间的关系了。含义最广最具概括性的概念在最上端，更多的明细的概括性不强的概念依次排列在下方。一个特定只是领域的概念层级结构也取决于这个知识应用的背景，因此，构建概念图最好能够参考我们试图回答的特定的问题，或者参考我们希望通过概念图来理解的事物或情境。

（2）交叉连接

运用交叉连接表示概念之间的关系。交叉连接表明了概念图上的某些领域知识相互联系的方式。在新知识的创建中，交叉连接表明了知识创造的跳跃性。

（3）理性与情感交融

虽然概念图表现的是概念和命题，但同样反映了创建者在创建概念图过程中的情感状态，概念图既有理性的、清晰性的特点，也映射了创建者的情感品质。

应用概念图在教育以及商业中广泛用于头脑风暴（brain-storming）以及传达一些复杂概念。

概念图被认为有助于创意发想。例如，概念图绘制有时被用作为头脑风暴的工具。虽然概念图通常是非常个人化且个殊的，但是也会被用在复杂概念

的沟通工作中。

形式化的概念图也被用在软体设计工作中。通常这种概念图会以Unified Modeling Language（UML）的作为开发方法中的表记系统。在人工智慧与语义网路之类的研究中，概念图绘制也被视为一种初阶的“本体建构（ontology-building）”以表征形式化的论证（formal argument）。

概念图被广泛的运用在教育与企业领域：

知识表征·创造新知识内容。例如，将内隐知识转换为有组织的知识资源

·机构知识保存。例如，引出员工的专业知识

·在文献与相关资料来源中，进行笔记（Note taking）与归纳关键概念、其关系与阶层

知识组织·检验复杂概念与论题的对称性，以及术语联结。

·增强后设认知

组织沟通·沟通复杂概念与论题

·协同知识塑模（collaborative knowledge modeling）

·促进愿景分享与组织间的互相理解

教育·增进有意义的学习

·评估学习者对学习动机、概念与概念间关系的理解程度

·教学设计：被 Ausubelian 学派用作为进阶组织工具，以提供后续资讯与学习的初始概念架构

·训练：被 Ausubelian 学派用作为进阶组织工具，以呈现工作情境，以及情境与其工作、组织的策略目的、与训练目标的关系

构建1、必须列出概念

2、把含义最广，最有包含性的概念放在图的顶端。可是，有时要确定含义最广，最有包容性的概念比较困难。

3、继续往下写，以增加更多具体的概念。然何一个概念下面不要有三个以上连接的概念。用线条把概念连接起来，并用连接词注明连接。连接词语应能说明两个概念之间的关系，这种说明可视为一句陈述或叫命题。连线使概念之间建立了意义。

4、寻找概念图不同部分概念之间交叉线的联结，并标明连接线

5、把说明概念的具体例子写在概念旁。

评价标准命题：在概念之间建立起有意义的联系；

层次：最高层的概念分解成若干有效的层级，从最一般到最具体；

分支：从最高层的概念分解出最概括的概念或下一层概念；

交叉连接：不同分支中的下一层概念之间的联结整合是有效的，有意义和重要的；

例子：最能区别次一级的概念；

概念化程度：理解最高层概念和与之相连接的次级概念的程度。2

制作系统加利福尼亚大学的美国国家评价，标准和学生测试中心（CRESST）用在线制作知识概念图和评分系统研究学生的概念理解和发展过程。

概念图制作系统用Java语言编写，要考察的概念都列在菜单内，学生只需要用鼠标器点击概念术语，就可以将概念添加到图内。再从另一个菜单中选择所要用的连接语，就形成了命题。例如，生理学的概念有身体，大脑，呼吸系统，循环系统，血液等等，连接语为吸收，控制，分泌，构成，制造等等。研究人员和教师实现对一整套概念和连接语都作了限定。菜单中的概念只允许学生使用一次，而菜单中概念间的连接语，学生可以根据自己的需要使用。

Novak的概念图模型，概念图包括六个部分：概念、分支、水平层次、同一分支中概念间的连接线和连接语、不同分支中概念间的连接线和连接语（也叫横向连接），例子。

概念是指某一领域知识所包含的概念，其中关键概念是概念图的主题，是最基本的概念，放在概念图的最上端；分支就是与关键概念相连的线，被称为分支。分支是指某一领域知识中概念的分类，每个分支下的概念代表同一类概念，分类标准按照学科知识中概念间的内在联系，每一类概念都属于一个分支；水平层次是指每一分支中的概念依概念的外延，按概念的包容度而将概念水平上下依次排列，将包容度大的概念放在上面一层，把包容度小的概念放在下面一层，这样每一分支的概念都排列出不同的水平层次；同一分支中概念间的连接线和连接词语是指属于同一分支中的概念，根据学科知识上的内在联系，在有内在联系的两个概念间画上连接线，写上连接词语；不同分支中的概念间的连接线和连接词语（ 也叫横向连接）是指在不同分支下的概念间的联系，这样的连接线和连接词语应能体现两个分支中的概念间的综合联系；例子是指概念的一个特例或指概念的一个应用举例。

比较概念图与心智图(mind map)是类似的概念绘制（idea mapping）工具，但是仍然有差别。心智图通常只受限于描绘阶层(树状)架构的关系，而概念图图突出概念节点和关系线（即一种true graph 结构）。

有研究证据显示，知识在脑中是以命题为基本单位，采用阶层式储存的。因为概念地图的目的是反映知识元素的组织，因此概念图能有助于理解(sense-making)与进行有意义的学习。3

另一个概念图与心智图的差别，是两者绘制时速度与自发性的不同。心智图反映心中所想的。而概念图被认为应该是现实(抽象上)的概念地图或系统。