概念图是对概念的二维等级表征形式，显示了概念之间的关系。概念图对概念进行组织，能够使学生理解相关知识的结构。在西方国家，关于概念图的研究非常丰富，然而在教学中利用概念图作为认知模式来帮助教师引导教学内容、促进学生理解知识的研究很少，特别是我国对概念图进行深入研究的很少，所以从教育心理学的角度来看，对概念图进行深入研究具有重要意义。本研究以学科知识为媒介，对概念图促进认知和评估知识结构的功能进行了实验探索。
研究共分为六大部分：导论、对概念图促进认知的元分析、对概念图促进认知的实证研究、对概念图评估知识结构的探索、论文的综合讨论和结论、附录。
第一部分导论，是对概念图既往研究的概括和评论，对以后的研究进行导引。综述包括：概念图的介绍、理论基础、概念图的研究综述、概念图的结构和应用于评估的问题探讨。其中“概念图的结构和应用于评估的问题探讨”是对综述其余部分的总结和评论，有承上启下的作用，这部分依据认知心理学理论提出了概念图具有多种结构形式的合理性，提出概念图评估知识结构应该采纳的合理形式。
第二部分元分析，目的是对以往概念图的研究进行综合分析。元分析的结果将为实验的设计和讨论奠定基础。
第三部分包括三个研究。研究一，利用概念图作为认知导引讲解课程后学生表征知识的方式调查；研究二，探索概念图能否促进初二学生对科学课程知识的认知；研究三，探索概念图能否促进初三学生对科学课程的认知，探索学生对概念图这一促进认知工具的态度，探察概念图这一视觉表征知识的工具能否提高依存性学生科学学习的能力。
第四部分包括三个研究。研究一，利用概念图评估专家和新手的知识结构；研究二，探索利用概念图评估大学生物理知识结构的合适方法；研究三，探索利用概念图评估研究生教育统计课程知识结构的合适方法。
第五部分讨论了概念图的局限性，总结了课题的主要研究成果，指出了未来的研究方向，重申了概念图作为元认知工具在促进学生认知和评估知识结构方面的功能。
第六部分给出了问卷和访谈的部分原始材料。
本研究获得的主要结论：
1.概念图具有深厚的认识论、心理学和教育学理论基础：认识论和认知心理学理论说明原有的概念图评估方法是不合理的、不可行的；认知心理学理论支持概念图存在多种结构形式。
2.对以往概念图在认知领域的研究的元分析表明：概念图促进认知领域的学习和态度。
3.遵循认知负荷等关于促进认知的理论，教师利用概念图引领教学是一种切实可行的好方法；利用概念图引领认知可以被我国学生理解和接受；教师利用概念图引领课堂教学提高了学生的成绩，引发了学生的积极态度；概念图方法有利于提高学生解决综合问题的能力；利用概念图教学有利于提高场依存性认知方式和学习基础较差学生的学科成绩。
4.概念图能够区分专家和新手的知识结构；利用概念图添图试题可以评估学生的知识结构，概念图添图试题适合用于闭卷考试形式；利用学生制作概念图的方法可以评估研究生的知识结构，有利于培养学生的探究能力和创造能力，有利于教师的专业发展。
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