摘? ?要? 觀念性知識的構建是超越知識所代表的符號化意蘊、追求事物本原的組成和發展的過程。指向觀念構建的教學能夠促進學生深度理解和認知,可以作為深度教學的靶點。在觀念構建的深度教學中,基于認知沖突、拓展情境任務為教學模型,以激發主動認知、促進觀念順應作為教學策略。
關鍵詞? 觀念構建 深度教學 教學模型 教學策略
當今時代的知識和信息正在以指數形式增長,教師們難以在有限時間內滿足學生對于知識的全面訴求。而學生也只是暫時記住了用于測試的信息,對所學習到的東西一知半解、零零散散,沒有形成系統的思維和真正有用的技能,不會對知識進行遷移運用。這其中最重要的原因是學生沒有建立起對于所學內容的觀念,不利于知識的整合、信息的處理以及遷移應用。所以,有必要轉變教學視角,革新教學路徑來發展和培養學生的觀念。
一、觀念構建之于深度教學
1.指向深度的認知
觀念往往是人們對一般性事物穩定的認知和心理傾向,它由認知和情感組成[1]。觀念是一種存在于人們頭腦中的隱性的意識形態,是對現實的反映,是思維的產物,觀念支配著人的語義系統和行為系統。觀念不同于概念,它是由一整套概念交織而成的,它是概念的上位概念。觀念尋求著多樣性中的統一性。觀念具備聚合性、普遍性、穩定性、抽象性的特質。觀念不同于知識,知識可以是外顯的、零散的、更新速度快的,但觀念是內隱的、聚合的、穩定的、不易更新的。觀念與知識之間的關系類似于基因型和表現型,知識可以是觀念的載體,觀念涵蓋著知識。
觀念是隱藏在知識背后的一種思想,是人類的認識智慧。觀念是知識的靈魂,反映了知識的本質聯系,觀念可以指導知識的運用[2]。觀念性知識是最深層意義上的構建,它涉及我們對計算的思考,我們如何推理因果關系,以及關于世界如何運作的本質的基本假設等[3]。觀念性知識的構建是超越知識所代表的符號化意蘊、深化知識本質的邏輯意義、追求事物本原的組成和發展的過程。觀念性知識可以幫助學生建立科學內部以及不同領域之間的關系,并與其他感興趣的領域和學習建立聯系[4]。也就是說觀念是一種工具,它可以用來強化思維,連接不同的知識片段,使其具備遷移的特質。
2.深度教學的靶點
深度教學最先由郭元詳教授提出,深度教學是指超越表層符號教學的有效教學,走向邏輯教學和意義教學統一的教學[5]。深度教學并非是教學內容的艱深晦澀,而是要實現學生與學習內容的充分互動與融合,通過操作、體驗、批判、反思等學習活動使學生深刻掌握學習內容[6]。深度教學并非使學生成為大量知識的占有者,而是引導學生將知識還原與下沉、經歷與探究、反思與上浮,從而促進對知識的邏輯要素和意義系統的轉化[7]。深度教學是師生之間通過交往互動而構筑的意義系統,它所指向的是學生深入理解學習內容,構建深層次系統反思和意義創生的過程。
觀念構建的教學是教師首先將觀念作為教學目標,然后在教學過程中通過一定的教學程序、教學策略促成學生的觀念性理解。指向觀念構建的教學旨在激發學生多維深層的思考能力,幫助學生形成對事物系統的認識,同時開發大腦圖式,促使大腦將收到的信息進行整理、組織、模式化,他們會在觀念層面上進行知識與技能的遷移。觀念構建的教學還能夠將零散信息組織為創新的認知框架,通過觀念性理解建立潛意識里的直覺記憶,為創造性思維的生成做準備。這樣看來,觀念構建的教學可以作為深度教學的靶點,在以觀念為目標的教學活動中,觀念作為概念聚合器,激發學生超越事實的深層次整合性思考,以達到深度教學的目的。
二、觀念構建的深度教學模型
在學習活動中,學生認知視角的轉變,學生看待問題的思路都是觀念的構建過程。觀念因其隱性和抽象性的存在,所以在構建過程中只有通過一系列豐富的教學活動才能促進學生的認知和理解。當學生的觀念初步構建時,它未必是穩固的,還可能受到學習者自身頑固的前觀念和短時認知沖擊的影響。因此,觀念構建的教學過程必然要重復某些教學程序或策略,以相似的情境刺激學生的大腦皮層,引起記憶的復蘇和鏈接。
1.基于認知沖突構建觀念
波斯納等人(Posner,et al)描述了觀念改變的四個條件:學習者對當前的觀念產生不滿,新的觀念必須是可理解的,新觀念必須是合理的,新觀念必須是有繼續探索、開拓的價值[8]。休森(Hewson)進一步發展了波斯納的理論,他認為學習者的原有觀念在失去地位的同時,新的觀念也在獲得地位,從而使其被理解、被接受并對學習者有用。斯蒂芬斯(Stepans)將這一理論提煉為觀念轉變模型(Conceptual Change Model,CCM)。納斯鮑姆、諾維克(Nussbaum,Novick)在波斯納等人的研究基礎之上,針對觀念轉變提出了三個步驟:了解并揭示學生的前科學觀念,通過討論或特殊文本來引發認知沖突,鼓勵認知順應——鼓勵學生對所形成的觀念進行評論,形成對有關問題的觀念圖式[9]。也就是說在提出經驗性的證據并加以討論之后,教師應給學生提供同化新觀念的支持和幫助,并對現有觀念作詳細論述,使學生得以重新組織自己對情境中的問題所持有的觀念[10]。與此相似的還有凱里(Carey)所提出的觀念轉變模型:首先識別異常情況,認識錯誤觀念;然后建構新模型,用更合理的心理模型代替舊的;最后使用新模型,用新模型來尋找解決新問題的方案[11]。理查德·邁耶(Richard Mayer)指出科學觀念轉變的步驟:首先要直面學生的錯誤觀念,盡可能暴露出學生的想法,然后通過同化學習和順應學習建構新觀念,最后通過設置實驗進行科學推理來應用新觀念[12]。泰森等人(Tyson,et al)吸收了波斯納基于本體論的視角,將觀念轉變看作是基于認識論、本體論和社會情感綜合視域的概念類別的轉變[10]。但是,如果學生不知道什么時候有必要進行觀念轉換或缺少一個可供轉換的類別,這個過程就會顯得愈加困難。因此,在教學過程中,教師應為學生觀念轉變的進階提供概念類別的支持。
這些觀念轉變的教學模型都是先直面學生錯誤的前觀念,引發認知沖突,然后建構新觀念,實現新舊觀念之間的置換,最后應用新觀念用于遷移。這些模型相對比較線性化,許多觀念都是很復雜的,學習者所持有的思想觀念是根深蒂固的,在經歷、感知、文化影響和語言使用的一生中,不可能輕易推翻的,觀念的改變是一個漸進的和零散的事情。所以,僅僅試圖用新觀念取代舊觀念來消滅舊觀念是很難有效果的;簡單地向現有想法中添加新的想法進行重組也是不夠的。所以,在教學過程中,我們也不能僅僅依據教師是否成功轉變了學生的觀念而對其教學的成功性進行評判。在基于觀念構建的教學活動中,使用多維的教學方式來促使學生觀念發生漸進的變化才是我們應該直面的問題。
2.拓展情境任務構建觀念
情境是教學內容的重要載體,沒有情境為依托的教學必然會索然無味,情境與任務的有機結合能夠促使學生主動構建觀念。史密斯等人(Smith,et al)提出了觀念轉變的五步教學法:[13]第一步,給學生提供挑戰性的問題情境,鼓勵學生預測和判斷;第二步,讓學生小組討論,暴露出前科學觀念;第三步,學生自行設計實驗以檢驗對問題的預測;第四步,在課堂上對實驗結果進行討論;第五步,教師提供相似情境,讓學生利用新觀念遷移應用。情境在促使學生觀念構建的過程中起到激活前觀念以及促進新觀念遷移的作用,促使學生超越結構性知識層面,形成新的認知圖式。有研究者建議利用KWL表格開展基于觀念的教學,“K”代表“know”,“W”代表“what I want to learn”,“L”代表“what I learn”[14]。首先,教師在課前指導學生填寫K和W部分,以便掌握學生的前觀念;然后給學生一些情境資料,輔助教師課堂教學以構建觀念;接下來給各小組布置任務,學生利用觀念性理解進行探索、搜集資料并呈現;最后完成KWL表格中的L部分并測試。王磊教授提出了觀念構建為本的教學設計模型:包括教學分析和教學策略兩部分,第一個部分是為了確定以觀念構建為核心的教學目標,第二個部分是對教學情境、教學問題、學生活動等進行設計[15]。
無論哪一種教學模型,都并未忽略學生內在的前觀念,只是揭露學生的前觀念更需要在一定的情境之下才能被發現。情境任務應該貫穿于教學始終,無論是揭示學生的前觀念還是構建新觀念,還是允許學生利用已有的理解進行思考和應用,都需要情境任務的加入。很多時候,學生初步建立的觀念并不是牢固的,他們只是記住了這個觀念,那么這個時候就需要在相應的情境中遷移應用,解釋現象、預測問題,以加深學生對于觀念的理解,鞏固頭腦中的觀念認知結構。
三、觀念構建的深度教學策略
在構建學生觀念的教學過程中,無論是在揭示學生前觀念階段還是觀念重新構建的階段,都需要教師找到適切的教學策略,才能有針對性地定位、瞄準、有的放矢地實施教學。在針對學生前觀念的教學程序上,教師可以采取談話法、實驗法、問卷法、測試法等方法來了解學生的想法,但不是所有的學生都能夠在認知層面對學習內容有認真的態度和深入的理解,也就是說不是所有學生都能夠具備發現錯誤前觀念的特質。針對觀念構建的教學策略大體上都來源于觀念轉變領域的研究專家和相關教育實踐者,他們在不斷完善觀念轉變理論的基礎之上,用越來越多元化的策略來充實觀念構建的路徑,并將理論的嬗變及時地付諸實踐。
1.激發主動認知
在教授觀念時,簡單地覆蓋更多材料并提供大量新想法而不讓學生參與他們自己的元認知分析會適得其反。假設策略、探究策略和引導性問題策略都是激發學生主動認知的重要方式。直接改變學生的錯誤觀念可能很難,即便學生接受了教師所提供的新模型,但是其頭腦中原有認知結構可能未必改變,這個時候還是需要學生自己主動更改認知結構。利用假設策略便是促使學生自行做出改變的一個重要起點,通過假設,學生嘗試推演和實驗驗證,看結論是否與假設相符合,如果符合假設成立,反之不成立。在科學學科中,假設策略必然要與實驗結合在一起才能發揮其作用,實驗不僅能夠檢驗假設還有助于發現事物運行的規律,建立科學的理論。
許多科學教育改革文件都倡導基于探究的觀念轉變教學。在探究中,學生對自己的先入之見和自己的知識提出了完全相同的質疑,這既是觀念變化的特點,也是科學思維習慣的特點[16]。通過探究性實驗,呈現日常生活中不能經歷到的新現象,引發學生的認知沖突,激發學生學習興趣,促進學生主動建構自己的觀念體系,推動觀念轉變。科學探究在激發學生學習興趣,促進學生主動建構觀念體系方面起著積極的推動作用,但是探究的程序需要教師進行充分的設計,避免學生走向隨意試錯和盲目摸索的誤區。教師所提供的科學探究應該是基于觀念的建立,應該是能夠引導學生檢驗自己的假設。
林恩·埃里克森和洛伊斯·蘭寧(Lynn Erickson,Lois Lanning)提倡在教學過程中多設置引導性問題,包括事實性問題、觀念性問題和激發性問題。在科學課程中,存在著很多事實和概念,由此構成科學的框架,合理恰當的問題組合能夠幫助學生進行深度思考,自行構建觀念性理解。學生在教師所提供問題的引導下,為質疑和爭端尋求解決方案,發現規律和聯系,將具體案例與觀念連接起來[17]。最終,學生們因為自己主動去建構學習內容而更好地保持學習效果,學生能夠超越事實進行深度理解,引導性問題也能夠激發并擴展學生的思考廣度,形成他們自己獨特的觀念。
2.促進觀念順應
教師往往要對一些無法直接觀察到的事物做出解釋,類比策略、視頻策略、知識考古策略等都可以幫助學生形成完整的認識和理解。如果說假設策略增加了思維的深度,使學生跟隨教師的指引深入思考問題,那么類比策略則是增加了思維的廣度。教師在將某個樣例(基系統)的部分和關系,與自然系統(靶系統)中相應的部分和關系進行匹配時,其實就是類比,可促進學生簡化抽象事物為具體而熟知的對象,便于構建觀念。類比是科學教學的一個特別強大的工具,因為它們允許比較和映射不同的知識領域:即來源(學習者熟悉的領域)和目標(要教授的領域和為學習者所理解),從源到目標的信息傳輸在它們之間創建了一個結構連接,從而支持新知識的構建[18]。類比法在啟動觀念轉變過程中有工具性的作用,但是教師在應用類比策略時應該注意語義上的相似性,類比對象在結構上的對應性以及它們在運用上的關聯性。
對知識進行尋根問底,把握其來龍去脈,也是觀念形成的必由之路。教師通過講故事的策略,也就是對知識進行考古,將教學的著眼點從關注后端(知識結論)變為關注前端(知識結論的生成過程),用歷史敘事來解構概念和理論[2]。教師通過講述故事發生的時間、主角、性質、過程和結果來讓知識變得生動活躍起來,學生有機會認識到科學概念和結構是如何被改變的,以及它們改變的理由。這不僅讓知識富有生命力,促進學生的理解能力,還能夠啟發學生將科學發現史中的方法延伸到自己的科學研究當中去,便于遷移應用。
在教育信息化的當下,呈現抽象事物的手段日趨多元化,賴特(L.K.Wright)利用交互式視頻插曲ivvs(Interactive Video Vignettes)的方法建構了學生主動參與學習的模式,用于生物入門學習上的觀念建立[19]。ivvs基于認知學習理論,支持對生物學核心概念的深入學習,ivvs利用生動形象的動作,描繪了一個需要解決生物學問題的真實場景,要求學生根據視頻內容做出預測,然后比較他們的預測與實驗結果。研究表明,讓學生在得到“正確答案”之前預測結果、發明模型或構造公式,是提高學生學習水平的有力途徑。這種策略有助于克服錯誤觀念所引起的認知失調,特別是當實驗結果與最初的預測不一致時。
除此以外,還有許多教學策略可以幫助學生成功地完成觀念的轉變,如學習圖表、討論知識網絡、增強激活活動、使用即時或解釋性反饋、加強背景戰略(如實地考察、游戲、自定進度)等,當教師要求學生在身體和精神上都要完全投入時,積極的建設便會發生[20]。有關教學質量的研究表明,通常單一的干預,比如處理學生的前觀念本身并不能帶來理想的效果,還需要將上述這些教學策略以某種編排的方式進行有機地結合,嵌入到支持觀念轉變的學習環境中才可能是有效的[21]。教師在嘗試利用教學策略促進學生觀念轉變之初,學生可能無法對觀念整體有一個清晰的或者成熟的認識和理解。學生開始能夠初步接受新觀念的主張,然后逐漸替換已有觀念,在這個過程中還要逐步意識到新觀念的意義和價值才能進一步調整,將新觀念與已解決的問題和經驗等事實進行重組,最終才能達到觀念轉變的實質性目的。當然這個過程中必然還會經歷很多的錯誤和頻繁的方向逆轉等糾結、迷惘的時候,但也正因為如此,新觀念的建立才會更加穩定。
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[作者:馮春艷(1987-),女,吉林長春人,東北師范大學教育學部,博士生,吉林省實驗中學,中級教師。]
【責任編輯? 孫曉雯】