“猜義”教學法研究

　　摘要：在“研究式”教學法的基礎上，提出一種較為簡化的技術性教學法，即“猜義”教學法。這種方法是學生在教師的引導下，猜測概念含義及其關系，逐步建立起理論體系，加強對概念的記憶。本文討論了該方法的特點、適用情況、組織方法，研究了心理動因，并分析了就此方法所做授課效果調研的結果。
　　關鍵詞：猜義；教學法；謂詞邏輯；人工智能
　　
　　1 “猜義”教學法的提出
　　“研究式”教學法也叫探究式教學法、發現法等，是一種注重培養學生能力的教學方法，由美國認知主義心理學家杰羅姆?S?布魯納提出。這種方法要求學生在教師的認真指導下，能像科學家發現真理那樣，通過自己的探索和學習，“發現”事物變化的因果關系及其內在聯系，形成概念，獲得原理[1]。這種方法不僅是一種知識教學，更是一種方法教學，使學生既牢固掌握現有知識，同時也能學習研究的方法，提高研究和創新能力。但這種方法花費的時間很多，因此只能有很少一部分課程可以采用這種方法教學。
　　筆者給本科生講授人工智能概論，該課程課時少、概念多、理論繁雜，講深了時間不夠，講淺了流于泛泛。而且人工智能理論的系統性不好，導致學生很難掌握，興趣不高。同時，學生之間的差距較大，有的學生很優秀，有的學生基礎較差。因此，教師授課時主要考慮如何提高學生的學習興趣；提高他們的思考能力；節省時間、簡化過程；滿足學生的不同需求，使他們都能夠比較公平地有所收獲。筆者開始考慮了“研究式”教學法，但由于課時短，經過反復設計，發現還是很難操作。
　　于是，筆者試圖尋找一種具有“研究式”教學法的某些優點，又更加簡化省時的方法，提出了“猜義”教學法。該方法就是不直接講述概念，給出要研究的問題，把概念按一定方式給出來，在教師的引導下，由學生猜測討論其含義，經過一定深度的討論后，教師再給出概念定義和理論。由于可以促進學生主動參與、積極思考，并且具有一定的趣味性，因此可以提高學生掌握知識的牢固度。
　　2心理動因分析
　　“猜義”教學法為什么能夠吸引學生的注意力呢？從心理上來看，主要是可以激起學生的好奇心。猜測是一種動力較強的心理活動，猜對了使人有成就感，猜錯了也沒關系，因為在潛意識里，猜測的結果是不需要負責任的，參與者沒有心理壓力，可以很好地激發學生思考的內在動力。較強的內在思考動力和輕松的外部環境，使課堂授課成為一種令人愉快輕松的“腦力活動”，而不是辛苦的“腦力勞動”，如同“打球”對比“打掃衛生”。
　　杜和戎給出了教學美感的定義公式[2]：
　　J – D = M
　　其中，J是發展需要的激勵和滿足，D是所付出的心理代價，M就是美感。在“猜義”教學法中，猜對產生的成就感就是J，猜錯產生的挫折感就是D，根據上面的分析，顯然J>>D。因此，M值比較大，具有較強的美感。
　　從教學法心理上來說，“似是而非”、“朦朧”、“心中有而不能言”的狀態會產生美感和好奇心，使人有一種欲言的動力。其實學生腦子里已經存在相應概念，甚至可以不自覺地使用，但是尚不能清楚明白地表達出來。這時候，他們就會有比較強烈的表達愿望，表現在課堂上就是學生積極踴躍回答問題。
　　另外，把大家的各種意見放在一起分析，最后總結出符合期望的知識，這種“比較”分析也是一種學生喜歡，并提高思維能力的授課方式。
　　3適用范圍
　　“猜義”教學法適用于具有常識背景的知識，或者說適用于學生們具有相關基礎知識的內容，例如人工智能中的“一階謂詞邏輯”相關問題。下面我們從概念形成過程對比“猜義”教學法和“研究式”教學法。
　　概念是怎樣形成的呢？分析人們的學習過程，概念在人腦中的形成經歷了如下步驟：感覺→內部概念→對應→外部概念。“猜義”教學法可以看成第三個步驟，即把內部概念和外部概念進行對應的過程。對比一下，“研究式”教學法要完成前面三個步驟，而“猜義”教學法要完成第三個步驟，因此，“猜義”教學法的任務量小一些。但這有一個前提，就是學生已經完成了前面兩個步驟。這就給出了“猜義”教學法應用的前提條件：所講授的知識應當具有常識性的基礎，即學生應當有一定的相關基礎知識，否則就成了瞎猜，起不到啟發思維的作用。
　　在實際授課時，我們對“一階謂詞邏輯”的部分內容就使用了這種方式授課。學生對邏輯推理都有一定的理解，中學的時候學過“歸納推理”、“演繹推理”、“三段論”等相關概念和方法，大學又學了布爾代數，對謂詞邏輯的前期知識已經基本了解，相當于謂詞邏輯的發明者當時所具有的知識背景，因此可以進行一階謂詞邏輯方面的思考。絕大多數學生沒有學過形式邏輯，即邏輯推理方面的知識不夠系統，但我們每個人思考問題時都用了形式邏輯的推理方法，只是很多情況下是無意識使用，即腦子里已經存在相關概念，只是沒有把它們明確表示出來。從概念形成的過程來看，思維處于第二個步驟，為在課堂上通過“猜義”完成第三個步驟提供了基礎。因此，教師可以使用“猜義”教學法講授一階謂詞邏輯知識。
　　由上面的分析也可看出，“猜義”教學法特別適合與常識緊密相關概念知識的講授。從實際應用經驗來看，這種方法需要的時間比正常講解要多，安排講課內容時，教師一般應多留出30%的時間，以免拖堂。雖然時間較長，但由于其培養能力、增強記憶的效果比較好，因此總體學習效率要高于普通講解。
　　4課程準備
　　教師課前要精心準備，課上有效掌控討論過程，并根據討論情況適當引導和評價學生，才能使“猜義”教學法更好地發揮作用。應當做好的準備工作如下。
　　1) 精心選擇授課內容。并不是所有的內容都適合使用“猜義”教學法，教師要選擇學生具有一定相關基礎的知識，即學生已經完成了概念形成的前兩個步驟。課前應當詳細了解學生的相關知識基礎情況。
　　2) 學生背景知識準備。在詳細了解學生背景知識后，教師應指導學生提前閱讀一些材料，做好知識準備。有些學生有預習的習慣，教師要提前告知學生不要預習教材內容，否則就無法“猜義”了。
　　3) 精心設計授課過程。如何說明課程背景；怎樣合理設問，以引導學生猜義和討論；相關概念和知識以怎樣的順序出現，都需要精心思考和設計。另外，教師還應當設計好授課過程的階段，每個階段可能需要的時間，在時間不足時可以壓縮的內容等。
　　4) 預測問題準備應對。教師應當預測學生的回答并做好引導準備。學生的“猜義”肯定會五花八門，經常出現意料之外的奇思妙想。教師要盡可能全面地預測學生的回答，并準備好解釋和評價各種回答，考慮思路偏離時如何流暢地返回正題，同時保護學生提出獨特見解的積極性。
　　5) 學生心理準備。由于學生保留著以前的學習狀態，因此思考的積極性不高，不敢回答問題，這是“猜義”教學法的大敵。教師一定要實踐教學民主[3]，培養學生的求異思維和想說、敢說的心理。告訴他們科學不是絕對正確的理論，而是在一定條件下適用但具有很多不足的理論，改進和完善現有理論是每一個人的權力，提出和傳統不一樣的見解就是創新。
　　充分的準備是講好課的基礎。一般6∶1的備課時間通常不夠用。教師應當花足夠的時間精心做好各種準備工作，以確保教學質量。
　　5課堂操作流程
　　“猜義”教學法通常按照如下步驟實施。
　　1) 說明課程背景。說明需要這些概念和理論體系的原因，要解決什么問題。必要時教師可先給出一兩個應用實例，使學生的猜測有明確的目標。
　　2) 按照一定方式給出要講解的概念。
　　3) 學生猜測概念的含義，提出不同的猜想，在時間允許的情況下一直猜到沒有新猜測為止。
　　
　　4) 所有學生都指定自己支持的猜測。這樣可以照顧到每一個學生，防止有人走神，或由于基礎較差而無法參與猜測。
　　5) 解釋每一種觀點的含義和價值。即對每一種觀點進行評價，分析其含義，揭示這種觀點的價值，這是難點。需要教師具備廣博的知識和快速的分析能力。教師應事先充分預測學生的回答，作好準備。
　　6) 指出符合目的的猜測。教師應說明為什么這樣定義概念和建立理論體系，呼應第一步要解決的問題和要達到的目的，講清它們的關聯關系。
　　7) 表揚提出獨特見解的學生，鼓勵所有學生。
　　猜測過程中，老師要根據學生的反應隨時調整和引導課程進程。如果大多數學生都猜不出來，應當給予適當引導，如給出部分含義、給出可類比的概念等；如果學生的猜測結果和期望結果偏差較大，及所猜測概念的含義和實際相差太遠，教師要及時指出并引導回來，以免浪費時間。
　　6對教學效果的調研分析
　　筆者在講授人工智能課程時，對知識與知識表示等內容的講解使用了“猜義”教學法，其中比較典型的即一階謂詞邏輯。
　　在課上討論時，大家對“命題”、“個體”、“個體域”、謂詞的“元數”等概念的猜測比較準確，經過引導后，“函數”、“一階謂詞”、謂詞的“階”等概念也被學生猜出來了。在猜測和討論過程中，學生逐步建立起“一階謂詞邏輯”的整個理論體系。第二次課的提問結果也說明，和前兩級學生相比，本級學生對概念的記憶和理解效果明顯更好。
　　為了進一步分析“猜義”教學法的效果，我們在學期末做了教學效果調研。關于“猜義”教學法教學效果的題目如下。
　　在講解知識和知識表示內容時使用了‘猜義’教學法。對該教學法的效果，請選擇一個你認為最合適的選項，同時填寫你的改進意見：
　　A) 很好，明顯提高了我的興趣。
　　B) 較好，一定程度上提高了我的興趣。
　　C) 一般，沒什么特殊感覺。
　　D) 不好，還不如直接講書上概念的定義。
　　思路很好，但是效果還不充分，缺點是：
　　還應該這樣改進：
　　本次調研發放問卷60份，回收55份。調研結果如表1所示。
　　從調研統計結果可以看出，學生對“猜義”教學法比較認可，取得了較好的教學效果。同時，學生也提出了不少改進意見，在教學準備、課堂討論中的引導、學生基礎知識的準備、時間安排、如何強調重點等方面，我們還需要進一步提高。
　　
　　參考文獻：
　　[1]