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編者按：本論文主要從認知同化學習理論與概念圖；雙重儲存理論與概念圖；認知負荷理論與概念圖；圖式理論與概念圖；建構主義學習理論與概念圖等進行講述，包括了雙重儲存理論亦稱雙重編碼理論、信息加工理論通過其他學科使用的方法來勾勒有機體內部的信息流程圖、圖式是將大量的信息組織進一個有意義的系統(tǒng)結構、在建構主義者看來，學習是認知結構的改變過程等。具體資料請見：

【論文關鍵詞】概念圖理論基礎認知結構

【論文摘要】本文論述了概念圖的諸多理論基礎。文章由概念圖的構成要素入手，分析了認知同化學習理論、雙重儲存理論、認知負荷理論、圖式理論、建構主義學習理論等理論的基本要義，討論了概念圖從基礎理論中獲取的多種滋養(yǎng)或支持。文章認為概念圖因其理論基礎的可靠和豐厚，會在教育教學實踐中顯示出強大的支持教學和學習的優(yōu)勢，并獲得長足發(fā)展。

概念圖是用節(jié)點表示概念，用連線及連接詞表示關系的一種圖示方法，又稱概念構圖（conceptmapping）或概念地圖（conceptmaps）；前者注重概念圖制作的具體過程，后者注重概念圖制作的最后結果。作為用來組織和表征知識的工具（JosephD.Novak，1984），一般認為概念圖包括概念（concepts）、命題（propositions）、交叉連接（cross-links）、層級結構（hierarchicalframeworks）四個基本要素。Novak所定義的概念是指事件或對象所具有的共通規(guī)則性；命題是兩個概念之間通過某個連接詞而形成的意義關系；交叉連接是針對概念圖中不同群集的概念間，找出具有相關聯者，用連接線將其連接，并用連接詞說明不同群集概念間的關系；層級結構是概念的展現方式，每一個附屬概念應比其上層概念更具特殊性、更不一般化，不同群集的概念圖可就某一概念實現超鏈接。故而，概念圖被看作是一種以科學命題的形式顯示概念之間的意義聯系，并用具體事例加以說明，從而把所有的基本概念有機地聯系起來的空間網絡結構圖[1]。

一、認知同化學習理論與概念圖

20世紀60年代初期，行為主義理論未能很好地解釋人是如何獲得知識的，奧蘇貝爾（DavidP.Ausubel）于1962年第一次提出了關于人的學習的認知理論，并在次年發(fā)表《意義言語學習心理學》一書。奧蘇貝爾認為，教學就是幫助學習者進行有意義的學習活動，意義學習有兩個先決條件：一是學習者表現出一種有意義學習的傾向，即表現出一種在新學的內容與自己已有的知識之間建立聯系的傾向；二是學習內容對學習者具有潛在意義，即能夠與學生已有的知識結構聯系起來。這種聯系是非任意性的、非字面上的聯系，是實質性的聯系，而不是牽強附會的或逐字逐句的。

奧蘇貝爾認為，要促進新知識的學習，就必須要增強學生認知結構中與新知識有關的觀念，要盡可能先傳授學科中具有最大包攝性和概括性的概念和原理，以便學生能對學習內容加以組織和綜合。奧蘇貝爾認知同化理論的核心是：學生能否習得新信息，主要取決于他們認知結構中已有的有關觀念，有意義學習是通過新信息與學生認知結構中已有的有關觀念的相互作用才得已發(fā)生的。這種相互作用的結果導致了新舊知識的意義的同化，因此，必須關注下列三種變量：一是學生認知結構中能與新知識建立聯系的有關觀念是否可利用；二是這些觀念與要學習的新知識之間區(qū)別的程度如何；三是認知結構中起固定點作用的觀念是否穩(wěn)定、清晰。奧蘇貝爾提出了組織學習的逐漸分化原則（學生首先應該學習最一般的、包攝性最廣的概念，然后根據具體細節(jié)對它們逐漸加以分化）和整合協調原則（如何對學生認知結構中現有要素重新加以組合），并設計了先行組織者教學策略。組織者一般在授課的開始引入，將所要學習的材料歸納為抽象化、一般化和高度概括化的材料，既可用文字材料呈現，也可用圖形材料完成。

概念圖的設計和使用，可以使學生清晰地注意到自己認知結構中已有的那些對新學習起固定作用的概念，為有意義學習提供了先決條件；概念圖的層級結構屬性，以及用適合的關聯詞來說明不同層次的概念之間的關系，并確定不同分支之間的橫向聯系，都充分體現了認知結構的逐漸分化和整合協調原則；概念圖還通過把有關方面的知識包括進來，并說明統(tǒng)括各種知識的基本原理，從而為新知識提供了一種腳手架，這種功用正是先行組織者所要實現的。

二、雙重儲存理論與概念圖

雙重儲存理論亦稱雙重編碼理論，由佩維奧（A.Paivio）等于1975年提出，該理論認為：人的長時記憶有表象和言語兩種編碼。該理論的提出基于這樣的研究結論：具體性文字中的信息，比用抽象性文字傳遞的信息，學起來更容易一到二倍。長時記憶中有表象和言語兩種編碼形式，表象系統(tǒng)用表象材料進行信息加工；言語符號系統(tǒng)用言語聽覺、抽象概念或命題的形式進行信息加工。這兩個系統(tǒng)都是以不同方式高度組織起來的系統(tǒng)，既相互獨立，又互相聯系，一個系統(tǒng)的活動能夠引起另一個系統(tǒng)的活動。表象系統(tǒng)以表象代碼來貯存關于具體的客體和事件的信息，構成了非言語思維的表征方式；言語系統(tǒng)以言語代碼來貯存言語信息，具有聽覺-運動性質。表象編碼更適合加工具體的信息；言語編碼更適合加工抽象信息；言語編碼是有序加工，即把言語單位組織到一定順序的結構之中；表象編碼似乎是空間加工，即把原始的表象組織到復雜的結構中。Paivio認為，這兩個系統(tǒng)并不是靜止的，而是能轉換和控制信息，以滿足各類任務的要求。在一定條件下，表象編碼和言語編碼可以互譯，言語編碼可以通過譯碼以感性形象再現，表象編碼也可用言語形式貯存起來，雙重編碼理論得到實驗證實，已為大多學者所接受[2]。雙重儲存理論有著較重要的教學實踐意義。如果教師在教學中提供視覺映像，要求學生在閱讀每一句子時，在頭腦中想象其情景，可以有效提高學生閱讀保持的技能。故而，要取得最佳教學效果，最好是要求學生在閱讀一段文章之后，想象其情景。

三、認知負荷理論與概念圖

信息加工理論通過其他學科使用的方法來勾勒有機體內部的信息流程圖，以這種方式研究學習過程的最有成效的成果之一，即是人類加工信息能量有限論。這一論點原是從電話通訊系統(tǒng)模式中產生的，一根電纜在某一時刻只能從事那么多的通訊系統(tǒng)。由此認為，人的信息加工能量是有限的。Broadbent（1971）認為，一個人在每一時刻只能加工數量有限的信息，如果一組任務的總體要求低于通道能量，那么一個人就能同時完成不止一個任務了。另外，為防止能量有限的通道擁有過多的刺激，惟有成功地通過過濾器的信息，才能被允許進入能量有限的通道。

Waugh和Norman(1965)認為，短時記憶的信息儲存在槽道里，當槽道被信息全部占據后，新輸入的信息就極有可能擠掉最先進入槽道的信息。信息不斷輸入，這種替換就不斷發(fā)生，而短時貯存空間始終保持著有限性。Miller認為，每個槽道只能放進一個組塊，組塊數必須與槽道數吻合，否則，多余的組塊進不了短時記憶的有限貯存空間，或者新的組塊將替換最先進入槽道的組塊。Klatzky(1975)將短時記憶比喻為一個工作臺，它包括工作空間和貯存空間，工作臺既可以用來貯存各種項目，也可以用來對有關信息進行加工操作。Miller提出短時記憶的容量為7±2個組塊。所謂組塊，就是在記憶中把許多小單位組合成較大單位的信息加工過程，這意味著，如果把一些信息組織成塊，就可以大大提高記憶能力。

認知負荷理論對教學實踐的啟示非常明確，為了盡可能使學生在短時間內學習較多的知識，我們必須把知識組織成有意義的塊狀，以減少機械學習。從認知負荷理論來看，概念圖對知識的細化與整理縮減了冗余和重復的信息，大大減輕了工作記憶的負荷。同時，概念圖將零散的概念組織成一個新的有意義的整體，也就形成了新的組塊，這個新的組塊的大小比原來的每一個小的組塊的信息量都要大很多，從而在工作記憶存儲容量有限的情況下，增加了工作記憶的信息量，為思維過程的加速提供了良好的條件。

四、圖式理論與概念圖

圖式是將大量的信息組織進一個有意義的系統(tǒng)結構，把表征一塊塊信息的命題組織成一個和諧的整體需要有一些較大的信息單元。圖式就是指明某個概念、技能或事件應該具有的標準式樣或應該采取的步驟。圖式理論所研究的就是知識是怎樣表征出來的，以及關于這種對知識的表征如何以其特有的方式有利于知識的應用的。

圖式將信息組織起來，使得人腦中的信息不再是雜亂無章的。就像圖書館中的分類目錄可以幫助很快找到有關書籍一樣，圖式可以使人們將有秩序的信息回憶起來。圖式有助于編碼，因為圖式給新學的內容添加了細節(jié)，使之變成一個有意義的結構，而且不管編碼效果如何，圖式都有利于回憶，因為圖式的主要優(yōu)勢在于提取信息而不是編碼。圖式還可以突出重要的信息，在學習新材料時，學生一般總試圖把信息放進圖式的空間里。不太重要的或可以不用的圖式元素可以學也可以不學。

從圖式理論來看，概念圖能夠很好地重現學習者的認知圖式，能夠激發(fā)學生更好地、更多地、更快地將大腦中的知識結構以可視化的方式呈現出來。據此，概念圖的制作可被理解為建構學習者所觀察到的客觀現實世界的一種圖形表征，成為一種影響和引導學習者元認知的工具。

五、建構主義學習理論與概念圖

在建構主義者看來，學習是認知結構的改變過程，同化和順應是學習者認知結構發(fā)生改變的兩種途徑或方式，使學生完成意義建構是學習過程的最終目標。學習是個體主動建構自己知識的過程，學生是知識意義的主動建構者，學習是一種個體對現實世界創(chuàng)造性的理解過程，而理解是一個意義賦予的過程，學生必須根據自己的知識經驗對建構對象作出解釋。據此，概念圖的圖示結構強調學生對知識的構建，著重考察學生對哪些概念有誤解或理解不完全，或有缺陷，以及學生是如何組織知識和理解知識的[3]。概念圖作為一種隱性知識顯性化的工具，可以實現學生與學生、學生與教師之間知識的概念交互[4]。

概念圖正因其理論基礎的豐厚和可靠，在教育教學實踐中顯示出強大的支持教學和學習的優(yōu)勢[5]：作為教學工具和教學策略、學習工具和學習策略的應用漸趨成熟（Novak，2002）[6]；表現出提高信息加工能力、提高績效及提升元認知能力等價值。隨著概念圖研究和實踐的深入，研究者正從多個層面推動其更多價值的實現，其工具價值、技能價值、策略價值等還將會獲得長足發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱學慶.概念圖的知識及其研究綜述.上海教育科研，2002(10):31-34

[2]施良方.學習論.北京:人民教育出版社，1994

[3]張倩葦.概念圖及其在教學中的應用.教育導刊，2002(11):25-29

[4]尚衛(wèi)平,裴純禮.利用概念圖工具促進遠程學生有意義學習初探.現代教育技術，2005(5):33-36

[5]鐘志賢,陳春生.作為學習工具的概念地圖.中國電化教育,2004(1):23-26

[6]Novak，J.D.(2002)MeaningfulLearning:TheEssentialFactorforConceptualChangeinLimitedorInappropriatePropositionalHierarchiesLeadingtoEmpowermentofLearners.ScienceEducation，v86n4p548-71