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Novak依据奥苏贝尔的理论创建了概念图。在这之后概念图的研究就在西方国家受到重视。现在概念图的研究已成为国际上研究的热点问题。而在国内概念图的研究还没有受到广泛关注。本研究依据建构主义的学习理论，通过概念图实验研究，试图对概念图的作用提出一些自己的看法与见解。本研究认为学生通过建构概念图，对所学概念进行比较、分类、概括等思维方法理解概念的外延和内涵，并通过确定概念间的逻辑关系建立自己的知识网络结构，从而提高逻辑推理能力。本研究的目的是观测学生使用概念构图后，对逻辑推理能力是否有显著影响。并通过学生所做的概念图动态地看待这一问题。本研究以高一年级学生为对象，采用实验班和控制班对比实验，历时三个多月，让学生在学习高一物理力学前三章（力、直线运动、牛顿运动定律）时使用概念图。本研究以FCI为概念前测，以FMCE为概念后测，以TOLT为逻辑推理能力测试。在实验之初让实验班与控制班进行FCI概念测试，并将其成绩转换成标准分，以此分成三个层次组（高分组、中等组和低分组）。前测中各层次组几乎相同，不存在显著差异。在学习内容完成后，两个班再进行FMCE和TOLT测试，并按前测分好的三个层次组分别统计成绩。结果显示FMCE在各层次组上实验班成绩均优于控制班，并存在显著差异（高分组P<0.05，中等组P<0.05，低分组<0.001）。逻辑推理测试TOLT也是实验班优于控制班，且存在显著差异（高分组P<0.01，中等组P<0.001，低分组<0.05）。检测FCME与TOLT的相关性显示，它们均有比较高的相关系数。通过三个层次组按30%的比例随机抽取学生的概念图按关系计分法统计成绩显示，概念图中的标示语和逻辑方向有极高的相关性。按照概念图中概念的多少（概念数<=10，概念数>10）分成两组发现，概念图的得分和标示语都有较好的成长曲线。可以认为学生自我建构概念图，使学生通过思考标示语建立概念间的结构，从而促进逻辑推理能力。在TOLT测试中发现除组合推理没有太大差别外，其它推理都是实验班高于控制班。各项推理发展很不一致，发展得最好的是比例推理、控制变量，其次是组合推理，最后是几率推理和相关推理。