Mappe concettuali

Quella che segue è la mia traduzione dell'articolo di J. Novak "The Theory Underlying Concept Maps and How to Construct and Use Them", con il testo originario a fronte

La teoria alla base delle mappe concettuali e la loro costruzione 

Joseph D. Novak, Cornell University

Le mappe concettuali sono strumenti per organizzare e rappresentare la conoscenza. Includono concetti, di solito all'interno di riquadri di qualche tipo, e relazioni tra i concetti (proposizioni), indicate da una linea che connette due concetti. Il testo sulla linea specifica quale relazione c'è tra i due concetti. Definiamo un concetto come una regolarità percepita negli eventi o oggetti, o nella registrazione di eventi o oggetti, rappresentata da una etichetta. L'etichetta per la maggior parte dei concetti è una parola, anche se talvolta si possono usare simboli come + o %. Le proposizioni sono frasi relative a un qualche oggetto o evento nell'universo, naturale o artificiale. Le proposizioni contengono due o più concetti connessi con altre parole a formare una frase di senso compiuto. Talvolta le proposizioni vengono chiamate unità semantiche, o unità di significato.

La Fig. 1 mostra un esempio di una mappa concettuale che descrive la struttura delle mappe concettuali e illustra le caratteristiche indicate sopra.

Concept maps are tools for organizing and representing knowledge. They include concepts, usually enclosed in circles or boxes of some type, and relationships between concepts or propositions, indicated by a connecting line between two concepts. Words on the line specify the relationship between the two concepts. We define concept as a perceived regularity in events or objects, or records of events or objects, designated by a label. The label for most concepts is a word, although sometimes we use symbols such as + or %. Propositions are statements about some object or event in the universe, either naturally occurring or constructed. Propositions contain two or more concepts connected with other words to form a meaningful statement. Sometimes these are called semantic units,or units of meaning. Figure 1 shows an example of a concept map that describes the structure of concept maps and illustrates the above characteristics.

Un'altra importante caratteristica delle mappe concettuali è che i concetti vengono rappresentati in modo gerarchico, con i concetti più inclusivi e generali in cima alla pagina e i concetti più specifici e meno generali disposti gerarchicamente sotto. La struttura gerarchica per un dominio particolare della conoscenza dipende anche dal contesto in cui quella conoscenza deve essere applicata o considerata. Quindi, è meglio costruire mappe concettuali in riferimento alle particolari domande alle quali cerchiamo una risposta o alle specifiche situazioni o eventi che stiamo cercando di capire attraverso l'organizzazione della conoscenza sotto forma di mappa concettuale.

Un'altra importante caratteristica delle mappe concettuali è l'inserimento dei "legami incrociati". Questi sono relazioni (proposizioni) tra concetti in diversi domini della mappa concettuale. I legami incrociati ci aiutano a visualizzare come alcuni domini della conoscenza rappresentati sulla mappa siano correlati gli uni agli altri. Nella creazione di nuova conoscenza, i legami incrociati rappresentano spesso guizzi creativi da parte del produttore di conoscenza. 

Ci sono due caratteristiche delle mappe concettuali che sono importanti nella facilitazione del pensiero creativo: la struttura gerarchica che viene rappresentata in una buona mappa e l'abilità di cercare e caratterizzare i legami incrociati. Alla mappa concettuale possono poi essere aggiunti specifici esempi di eventi che aiutino a chiarire il significato di un dato concetto.

Le mappe concettuali furono sviluppate nel corso del nostro programma di ricerca in cui cercavamo di seguire e capire i cambiamenti nella conoscenza scientifica nei bambini. Questo programma era basato sulla psicologia dell'apprendimento di David Ausubel (1963, 1968, 1978). L'idea fondamentale nella psicologia cognitiva di Ausubel è che l'apprendimento ha luogo per assimilazione di nuovi concetti e proposizioni all'interno di uno schema di concetti e proposizioni esistente e già posseduto da chi apprende. A volte viene sollevata la questione dell'origine dei primi concetti; questi vengono acquisiti dai bambini nei primi tre anni di vita, quando riconoscono le regolarità del mondo intorno a loro e cominciano ad identificare termini del linguaggio o simboli per queste regolarità (Macnamara, 1982). .Questa  è una abilità fenomenale che costituisce una parte dell'eredità evolutiva di tutti gli esseri umani. Dopo i 3 anni, l'apprendimento proposizionale di un nuovo concetto viene mediato pesantemente dal linguaggio, e ha luogo primariamente tramite un processo di apprendimento recettivo in cui i nuovi significati vengono ottenuti attraverso la formulazione di domande e l'ottenimento di chiarificazioni delle relazioni tra i vecchi concetti e proposizioni e i nuovi concetti o proposizioni. Questa acquisizione è mediata in un modo molto rilevante quando sono accessibili esperienze concrete o supporti; da qui l'importanza di attività "hands-on" per l'apprendimento delle scienze dei bambini, ma questo è vero anche per alunni di qualsiasi età e in qualsiasi area del sapere. Oltre alla distinzione fra il processo di apprendimento per scoperta, in cui gli attributi dei concetti vengono identificati in modo autonomo da chi apprende, e il processo di apprendimento per ricezione, in cui gli attributi dei concetti vengono descritti attraverso il linguaggio e trasmessi a chi apprende, Ausubel fece l'importante distinzione tra apprendimento meccanico e apprendimento significativo. L'apprendimento significativo richiede tre condizioni:

Uno degli usi potenti delle mappe concettuali è quello di essere non solo uno strumento di apprendimento, ma anche uno strumento di valutazione, incoraggiando così gli studenti a usare schemi di apprendimento in modalità significativa (Novak & Gowin, 1984; Novak, 1990, Mintzes, Wandersee and Novak, 2000). Le mappe concettuali sono anche efficaci nell'identificare sia le idee valide sia quelle non valide possedute dagli studenti. Possono essere efficaci tanto quanto le più dispendiose in termini di tempo interviste cliniche (Edwards & Fraser, 1983).

Un altro importante passo avanti nella nostra comprensione dell'apprendimento è che la memoria umana non è un singolo recipiente da riempire, ma piuttosto un insieme complesso di sistemi di memoria correlati tra loro. La Fig. 2 illustra i tre sistemi di memoria della mente umana.

Mentre tutti i sistemi di memoria sono interdipendenti (e hanno informazioni che viaggiano in entrambe le direzioni), il sistema di memoria più critico per incorporare conoscenza nella memoria a lungo termine è la memoria a breve termine o "memoria di lavoro". Tutta l'informazione in ingresso viene organizzata e elaborata dalla memoria di lavoro attraverso l'interazione con la memoria a lungo termine. La caratteristica limitante, qui, è che la memoria di lavoro può elaborare solo un numero relativamente piccolo (da cinque a nove) di unità psicologiche in ogni momento. Questo significa che le relazioni tra due o tre concetti sono all'incirca il limite della capacità di elaborazione della memoria di lavoro. Quindi, strutturare grandi quantità di conoscenza richiede una sequenza ordinata di iterazioni tra la memoria di lavoro e la memoria a lungo termine nel momento in cui si sta ricevendo nuova conoscenza (Anderson, 1991). Noi crediamo che una delle ragioni per cui mappare i concetti è così potente nel facilitare l'apprendimento significativo è che questa mappatura serve come una specie di modello che aiuta a organizzare la conoscenza e a strutturarla, anche se la struttura deve essere costruita pezzo per pezzo con piccole unità di concetto e schema di proposizioni che interagiscono. Molti discenti e insegnanti sono sorpresi di vedere come questo semplice strumento facilita l'apprendimento significativo e la creazione di in quadro di conoscenza potente che non solo permette l'uso della conoscenza in nuovi contesti, ma anche il mantenimento della conoscenza per lunghi periodi di tempo (Novak, 1990; Novak & Wandersee, 1991). Si conoscono ancora relativamente poco i processi della memoria e come la conoscenza alla fine risulta incorporata nel nostro cervello, ma sembra evidente da diverse fonti di ricerca che il nostro cervello lavora per organizzare la conoscenza in strutture gerarchiche e che gli approcci di apprendimento che facilitano questo processo aumentano significativamente la capacità di apprendimento di tutti i discenti.

Mentre è vero che alcuni studenti hanno più difficoltà nel costruire mappe concettuali e nell'usarle, almeno all'inizio, questo sembra essere principalmente  il risultato di anni di pratica di apprendimento meccanico in ambito scolastico piuttosto che un risultato di diverse strutture del cervello in sé. I cosiddetti diversi "stili di apprendimento" sono in larga misura, diversità negli schemi di apprendimento che gli studenti hanno utilizzato passando da alte richieste di apprendimento in modalità meccanica all'impegno quasi esclusivo di apprendimento in modo significativo. Non è facile aiutare gli studenti nella prima condizione a passare a modalità di apprendimento del secondo tipo. Anche se le mappe concettuali aiutano, lo studente ha bisogno anche di imparare qualcosa circa il meccanismo del cervello e l'organizzazione della conoscenza, e questa istruzione dovrebbe accompagnare l'uso di mappe concettuali.

Fondamenti epistemologici

Come indicato in precedenza, noi definiamo i concetti come regolarità percepite in eventi o oggetti, o registrazioni di eventi o oggetti, designati da etichette. Quello che ora è generalmente riconosciuto è che i processi di apprendimento significativo descritti sopra sono gli stessi processi usati dagli scienziati e dai matematici per costruire nuova conoscenza. Infatti, ho argomentato il fatto che la costruzione della conoscenza non è nient'altro che un relativamente alto livello di apprendimento significativo (Novak, 1977; Novak, 1988).

Come definito sopra, concetti e proposizioni sono i blocchi costruttivi della conoscenza in ogni dominio. Possiamo usare l'analogia che i concetti siano come gli atomi della materia e le proposizione siano come le molecole della materia. Ci sono ora circa 460.000 parole nella lingua inglese, e queste possono essere combinate per formare un numero infinito di proposizioni; nonostante la maggior parte delle combinazioni di parole possa non avere alcun senso, esiste anche la possibilità di creare un numero infinito di proposizioni valide. Non perderemo mai l'opportunità di costruire nuova conoscenza! Finché la gente crea e osserva oggetti nuovi o esistenti, la gente creativa continuerà a creare nuova conoscenza.

Anche se studiare più estesamente il processo della costruzione della conoscenza, e la natura stessa della conoscenza, è sicuramente importante, questo va oltre lo scopo di questo articolo.

Costruire buone mappe concettuali

Nell'apprendere a costruire una mappa concettuale, è importante cominciare con un dominio di conoscenza che sia molto familiare alla persona che costruisce la mappa. Dal momento che le strutture della mappa concettuale dipendono dal contesto in cui esse saranno usate, è meglio identificare un brano di un testo, una attività di laboratorio, o un particolare problema che si sta cercando di capire. Questo crea un contesto che aiuterà a determinare la struttura gerarchica della mappa concettuale. E' anche utile selezionare un dominio di conoscenza limitato per le prime mappe concettuali.

Una volta che si è scelto il dominio, il passo successivo è identificare i concetti chiave che riguardano questo dominio. Questi potrebbero essere elencati , e poi si potrebbe stabilire un ordine dal concetto più generale e inclusivo , per questa particolare situazione o problema, al concetto più specifico e meno generale. Nonostante questo ordine possa essere solo approssimato, aiuta a cominciare il processo di costruzione della mappa.

Il passo successivo è quello di costruire una mappa concettuale preliminare. Questo può essere fatto scrivendo tutti i concetti su alcuni Post-it, o ancora meglio usando il software CMap. I Post-it permettono a un gruppo di lavorare su una lavagna bianca o su carta da pacchi e spostare facilmente i concetti. Questo è necessario nel momento in cui si comincia a preoccuparsi dell'organizzazione gerarchica dei concetti. Esistono software che consentono di spostare concetti e relativi link per ristrutturare la mappa. Consentono anche di stampare il risultato, per una condivisione della mappa.


La Fig. 3 mostra una lista di concetti per costruire una mappa concettuale che risponda alla domanda: "Cosa è una pianta?".

Quella riportata è una delle molte possibili mappe. Per quanto sia semplice, contiene alcune proposizioni che sono nuove per il lettore. E' importante rndersi conto che una mappa concettuale non è mai finita. Dopo aver costruito una mappa preliminare, è sempre necessario rivederla. Le buone mappe concettuali subiscono tre o più revisioni. Questo è uno dei motivi per cui sono molto utili i software dedicati. Dopo aver costruito una mappa preliminare, devono essere cercati i link incrociati. Ci sono link nella mappa tra i diversi domini della conoscenza che aiutano a visualizzare come questi domini sono correlati l'uno all'altro. Infine la mappa dovrebbe essere controllata, i concetti posizionati in modo chiaro, e preparata  la mappa "finale". Con il software, è possibile tornare indietro e cambiare dimensione e font dei caratteri e colori dei riquadri in modo da abbellire la mappa concettuale.

E' importante aiutare gli studenti a capire che tutti i concetti sono in qualche modo legati tra di loro. Quindi è necessario essere selettivi nell'individuare i link incrociati, ed essere il più precisi possibile nell'identificare le parole che connettono i concetti. Inoltre, si dovrebbe evitare di inserire nei riquadri dei concetti intere frasi, perché questo di solito indica che da questa frase si dovrebbe costruire un'intera sotto-sezione della mappa. Mappe formate da frasi al posto dei concetti indicano o una scarsa comprensione del materiale o una strutturazione della mappa inadeguata.

La Fig. 4 mostra un esempio di "mappa a frase"

Gli studenti spesso affermano che è difficile inserire le parole nei link di una mappa concettuale. Questo dipende dal fatto che hanno una scarsa comprensione delle relazioni tra i  concetti, proprio quello che le parole nei link dovrebbero specificare. Una volta che gli studenti cominciano a focalizzarsi sulle giuste parole che legano i concetti, e anche sull'identificazione dei giusti legami, riescono a vedere che ogni concetto ha legami con tutti gli altri. Anche questo produce frustrazione, in quanto devono scegliere di identificare i legami più rileva importantinti e più utili. Questo processo implica quello che Bloom (1956) identifica come prestazione cognitiva ad alti livelli, precisamente la valutazione e la sintesi della conoscenza. La mappatura della conoscenza è un modo semplice di raggiungere livelli molto alti di prestazionecognitiva, quando il processo è svolto bene. Questa è una ragione per cui la mappatura concettuale può essere uno strumento molto potente di valutazione.

Mappe concettuali macro e micro

Nella progettazione del curriculum, le mappe concettuali possono essere molto utili. Esse presentano in modo conciso i concetti chiave e i principi da insegnare. L'organizzazione gerarchica delle mappe concettuali suggerisce la sequenza ottimale del materiale da insegnare. Dal momento che la caratteristica fondamentale dell'apprendimento significativo è l'integrazione della nuova conoscenza con i concetti e le organizzazioni di proposizioni già posseduti dall'allievo, procedere dai concetti più generali e inclusivi elle informazioni più specifiche di solito serve a incoraggiare e aumentare l'apprendimento significativo. Così, nella progettazione del curriculum, abbiamo bisogno di costruire una "mappa macro" globale, che mostra le idee principali che intendiamo presentare nell'intero corso, o nell'intero curriculum, e anche più specifiche "mappe micro" per mostrare la struttura di conoscenza per un segmento molto specifico del programma di istruzione.

La Fig. 5 mostra una mappa macro costruita per questo CD-ROM, che da una visione globale di tutti i contenuti del CD; La Fig. 6 mostra una mappa micro che si espande sulle idee  per cui il concetto di "esplorazione umana" viene riportato nella mappa macro. Alternativamente, si può cliccare sulle icone della mappa in FIg. 6 e accedere ad ulteriore conoscenza circa Marte.

L'uso delle mappe concettuali nella progettazione di un curriculum o di una lezione su un argomento specifico aiuta a rendere l'istruzione "concettualmente trasparente" per gli studenti. Molti studenti hanno difficoltà nell'identificare e nel costruire concetti potenti e una struttura di proposizioni, con la conseguenza di vedere l'apprendimento della scienza come un mucchio confuso di moltissimi fatti o equazioni da memorizzare. Se vengono usate delle mappe concettuali nel pianificare l'apprendimento, anche studenti con difficoltà scolastiche possono avere successo nel rendere significativa la scienza e acquisire una sensazione di controllo sulla materia studiata (Bascones & Novak, 1985; Novak, 1991; Novak, 1998).

Facilitare l'apprendimento cooperativo

Esiste un crescente

Another characteristic of concept maps is that the concepts are represented in a hierarchical fashion with the most inclusive, most general concepts at the top of the map and the more specific, less general concepts arranged hierarchically below. The hierarchical structure for a particular domain of knowledge also depends on the context in which that knowledge is being applied or considered. Therefore, it is best to construct concept maps with reference to some particular question we seek to answer or some situation or event that we are trying to understand through the organization of knowledge in the form of a concept map.

Another important characteristic of concept maps is the inclusion of "cross-links." These are relationships (propositions) between concepts in different domains of the concept map. Cross-links help us to see how some domains of knowledge represented on the map are related to each other.Inthe creation of new knowledge, cross-links often represent creative leaps on the part of the knowledge producer. 

There are two features of concept maps that are important in the facilitation of creative thinking: the hierarchical structure that is represented in a good map and the ability to search for and characterize cross-links.A final features A final features that may be added to concept maps are specific examples of events or objects that help to clarify the meaning of a given concept.

Concept maps were developed in the course of our research program where we sought to follow and understand changes in children's knowledge of science. This program was based on the learning psychology of David Ausubel (1963, 1968, 1978). The fundamental idea in Ausubel's cognitive psychology is that learning takes place by the assimilation of new concepts and propositions into existing concept propositional frameworks held by the learner. The question sometimes arises as to the origin of the first concepts; these are acquired by children during the ages of birth to three years, when they recognize regularities in the world around them and begin to identify language labels or symbols for these regularities (Macnamara, 1982). This is a phenomenal ability that is part of the evolutionary heritage of all normal human beings. After age 3, new concept and propositional learning is mediated heavily by language, and takes place primarily by a reception learning process where new meanings are obtained by asking questions and getting clarification of relationships between old concepts and propositions and new concepts and propositions. This acquisition is mediated in a very important way when concrete experiences or props are available; hence the importance of "hands-on" activity for science learning with young children, but this is also true with learners of any age and in any subject matter domain. In addition to the distinction between the discovery learning process, where the attributes of concepts are identified autonomously by the learner, and the reception learning process, where attributes of concepts are described using language and transmitted to the learner, Ausubel made the very important distinction between rote learning and meaningful learning. Meaningful learning requires three conditions:



One of the powerful uses of concept maps is not only as a learning tool but also as an evaluation tool, thus encouraging students to use meaningful-mode learning patterns (Novak & Gowin, 1984; Novak, 1990, Mintzes, Wandersee and Novak, 2000). Concept maps are also effective in identifying both valid and invalid ideas held by students. They can be as effective as more time-consuming clinical interviews (Edwards & Fraser, 1983).


Another important advance in our understanding of learning is that the human memory is not a single "vessel" to be filled, but rather acomplex set of interrelated memory systems. Figure 2 illustrates the three memory systems of the human mind.


While all memory systems are interdependent (and have information going in both directions), the most critical memory system for incorporating knowledge into long-term memory is the short-term or "working memory." All incoming information is organized and processed in the working memory by interaction with knowledge in long-term memory. The limiting feature here is that working memory can process only a relatively small number (five to nine) of psychological units at any one moment. This means that relationships among two or three concepts are about the limit of working memory processing capacity. Therefore, to structure large bodies of knowledge requires an orderly sequence of iterations between working memory and long-term memory as new knowledge is being received (Anderson, 1991). We believe one of the reasons concept mapping is so powerful for the facilitation of meaningful learning is that it serves as a kind of template to help to organize knowledge and to structure it, even though the structure must be built up piece by piece with small units of interacting concept and propositional frameworks. Many learners and teachers are surprised to see how this simple tool facilitates meaningful learning and the creation of powerful knowledge frameworks that not only permit utilization of the knowledge in new contexts, but also retention of the knowledge for long periods of time (Novak, 1990; Novak & Wandersee, 1991). There is still relatively little known about memory processes and how knowledge finally gets incorporated into our brain, but it seems evident from diverse sources of research that our brain works to organize knowledge in hierarchical frameworks and that learning approaches that facilitate this process significantly enhance the learning capability of all learners.

While it is true that some students have more difficulty building concept maps and using these, at least early in their experience, this appears to result primarily from years of rote-mode learning practice in school settings rather than as a result of brain structure differences per se. Socalled "learning style" differences are, to a large extent, differences in the patterns of learning that students have employed varying from high commitment to continuous rote-mode learning to almost exclusive commitment to meaningful mode learning. It is not easy to help students in the former condition move to patterns of learning of the latter type. While concept maps can help, students also need to be taught something about brain mechanisms and knowledge organization, and this instruction should accompany the use of  concept maps.


Epistemological Foundations

As indicated earlier, we defined concepts as perceived regularities in events or objects, or records of events or objects, designated by labels. What is coming to be generally recognized now is that the meaningful learning processes described above are the same processes used by scientists and mathematicians to construct new knowledge. In fact, I have argued that knowledge construction is nothing other than a relatively high level of meaningful learning (Novak, 1977; Novak, 1988).

As defined above, conepts and propositons are the building blocks for knowledge in any domain. We can use the analogy that concepts are like the atoms of matter and propositions are like the molecules of matter. There are now about 460,000 words in the English language, and these can be comibined to form an infinite number of propositions; albeit most combinations of words might be nonsense, there is still the possibility of creating an infinite number of valid propositions. We shall never run out of opportunities to create new knowledge! As people create and observe new or exisiting objects or events, the creative people will continue to create new knowledge.

While there is value in studying more extensively with the process of knowledge construction, and the nature of knowledge, this is beyond the scope of this document.


Constructing Good Concept Maps

In learning to construct a concept map, it is important to begin with a domain of knowledge that is very familiar to the person constructing the map. Since concept map structures are dependent on the context in which they will be used, it is best to identify a segment of a text, a laboratory activity, or a particular problem or question that one is trying to understand. This creates a context that will help to determine the hierarchical structure of the concept map. It is also helpful to select a limited domain of knowledge for the first concept maps.

Once a domain has been selected, the next step is to identify the key concepts that apply to this domain. These could be listed, and then from this list a rank order should be established from the most general, most inclusive concept, for this particular problem or situation, to the most specific, least general concept. Although this rank order may be only approximate, it helps to begin the process of map construction.

The next step is to construct a preliminary concept map. This can be done by writing all of the concepts on Post-its, or preferably by using this computer software program. Post-its allow a group to work on a whiteboard or butcher paper and to move concepts around easily This is necessary as one begins to struggle with the process of building a good hierarchical organization. Computer software programs are even better in that they allow moving of concepts together with linking statements and also the moving of groups of concepts and links to restructure the map. They also permit a computer printout, producing a nice product that can be e-mailed or in other ways easily shared with collaborators or pother interested parties.

Figure 3 shows a list of concepts for making a concept map to address the question, "What is a plant?" 

What is shown is only one of many possible maps. Simple as this map is, it may contain some propositions that are new to the reader. It is important to recognize that a concept map is never finished. After a preliminary map is constructed, it is always necessary to revise this map. Good maps usually undergo three to many revisions. This is one reason why computer software is helpful. After a preliminary map is constructed, cross-links should be sought. These are links between different domains of knowledge on the map that help to illustrate how these domains are related to one another. Finally, the map should be revised, concepts positioned in ways that lend to clarity, and a "final" map prepared. When computer software is used, one can go back and change the size and font style to "dress up" the concept map.


It is important to help students recognize that all concepts are in some way related to one another. Therefore, it is necessary to be selective in identifying cross-links, and to be as precise as possible in identifying linking words that connect concepts. In addition, one should avoid "sentences in the boxes" since this usually indicates that a whole subsection of the map could be constructed from the statement in the box. "String maps" illustrate either poor understanding of the material or an inadequate restructuring of the map. 

Figure 4 shows an example of a string map.


Students often comment that it is hard to add linking words onto their concept map. This is because they only poorly understand the relationship between the concepts and it is the linking words that specify this relationship. Once students begin to focus in on good linking words, and also identification of good cross-links, they can see that every concept could be related to every other concept. This also produces some frustration, and they must choose to identify the most prominent and most useful cross-links. This process involves what Bloom (1956) identified as high levels of cognitive performance, namely evaluation and synthesis of knowledge. Concept mapping is an easy way to achieve very high levels of cognitive performance, when the process is done well. This is one reason concept mapping can be a very powerful evaluation tool.

Macro and Micro Concept Maps

In curriculum planning, concept maps can be enormously useful. They present in a highly concise manner the key concepts and principles to be taught. The hierarchical organization of concept maps suggests more optimal sequencing of instructional material. Since the fundamental characteristic of meaningful learning is integration of new knowledge with the learners' previous concept and propositional frameworks, proceeding from the more general, more inclusive concepts to the more specific information usually serves to encourage and enhance meaningful learning. Thus, in curriculum planning, we need to construct a global "macro map" showing the major ideas we plan to present in the whole course, or in a whole curriculum, and also more specific "micro maps" to show the knowledge structure for a very specific segment of the instructional program. 

Figure 5 shows a macro map constructed for this CD-ROM and gives a "global view" of all the content of the CD. Figure 6 shows a "micro map" map expanding on ideas for which the concept "Human Exploration" is shown in the "macro map". In turn, one could click on the map icons in figure 6 and see further detailed knowledge about MARS.

Using concept maps in planning a curriculum or instruction on a specific topic helps to make the instruction "conceptually transparent" to students. Many students have difficulty identifying and constructing powerful concept and propositional frameworks, leading them to see science learning as a blur of myriad facts or equations to be memorized. If concept maps are used in planning instruction and students are required to construct concept maps as they are learning, previously unsuccessful students can become successful in making sense out of science and acquiring a feeling of control over the subject matter (Bascones & Novak, 1985; Novak, 1991; Novak, 1998).

Facilitating Cooperative Learning

 There is a growing body of research that shows that when students work in small groups and cooperate in striving to learn subject matter, positive cognitive and affective outcomes result (Johnson et al., 1981). In our work with both teachers and students, small groups working cooperatively to construct concept maps have proven to be useful in many contexts. For example, the concept maps shown in Figure 7 was constructed by faculty working together to plan instruction in veterinary medicine at Cornell University. In my own classes, and in classes taught by my students, small groups of students working collectively to construct concept maps can produce some remarkably good maps. In a variety of educational settings, concept mapping in small groups has served us well in tasks as diverse as understanding ideas in assimilation theory to clarifying job conflicts for conflict resolution in profit and non-profit corporations. Concept maps are now beginning to be used in corporations to help teams clarify and articulate the knowledge needed to solve problems ranging from the design of new products to marketing to administrative problem resolution.

Concept Maps for Evaluation 

We are now beginning to see in many science textbooks the inclusion of concept mapping as one way to summarize understandings acquired by students after they study a unit or chapter. Change in school practices is always slow, but it is likely that the use of concept maps in school instruction will increase substantially in the next decade or two. When concept maps are used in instruction, they can also be used for evaluation. There is nothing written in stone that says multiple choice tests must be used from grade school through university, and perhaps in time even national achievement exams will utilize concept mapping as a powerful evaluation tool. This is a chicken-and-egg problem because concept maps cannot be required on national achievement tests, if most students have not been given opportunities to learn to use this knowledge representation tool. On the other hand, if state, regional, and national achievement exams will utilize concept mapping as a powerful evaluation tool. This is a chicken-and-egg problem because concept maps cannot be required on national achievement tests, if most students have not been given opportunities to learn to use this knowledge representation tool. On the other hand, if state, regional, and national exams would begin to include concept maps as a segment of the exam, there would be a great incentive for teachers to teach students how to use this tool. Hopefully, by the year 2061, this will come to pass. 

References