促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的 認(rèn)知起點(diǎn)三階測(cè)查的探究

白棟銘 董玉琦 林琳 季鑫

“以銅為鏡可以正衣冠”，教育中的“鏡”即為評(píng)價(jià)手段。但教育中的評(píng)價(jià)不是為了評(píng)價(jià)而評(píng)價(jià)，而是為了更好地描述出學(xué)習(xí)者經(jīng)過一段時(shí)間學(xué)習(xí)后新的認(rèn)知狀態(tài)，因而評(píng)價(jià)的本質(zhì)其實(shí)是診斷或者說測(cè)查。CTCL研究范式為我們提供了一種思路，它是指在文化背景下，通過技術(shù)加深學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者之間關(guān)系的聯(lián)結(jié)，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展。也正如知識(shí)建構(gòu)理論所強(qiáng)調(diào)的：學(xué)生是知識(shí)的創(chuàng)造者，他們?cè)诓粩喾此寂c探索的過程中創(chuàng)造知識(shí)，而學(xué)習(xí)只是知識(shí)創(chuàng)造的副產(chǎn)品。因此，為促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，必然要在把握自我深度剖析的情況下，綜合考慮學(xué)習(xí)者本身、學(xué)習(xí)者所處的文化環(huán)境以及學(xué)習(xí)內(nèi)容這些要素。在本研究中，筆者嘗試在CTCL研究范式的指導(dǎo)下，緊靠知識(shí)建構(gòu)的核心，以“分式的定義與基本性質(zhì)”為學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過三階診斷工具對(duì)上海某學(xué)校的170名中學(xué)一年級(jí)（下文簡(jiǎn)稱中一年級(jí)）的學(xué)生展開認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查。

● 看見認(rèn)知：認(rèn)知起點(diǎn)的表征與確定

1.認(rèn)知起點(diǎn)的表征

認(rèn)知起點(diǎn)作為表征學(xué)習(xí)者認(rèn)知狀態(tài)的一個(gè)概念，目前其內(nèi)涵與外延并不十分清晰。前面提到，要把握“文化—學(xué)習(xí)內(nèi)容—學(xué)習(xí)者”這三個(gè)關(guān)鍵要素才能更好地表征認(rèn)知狀態(tài)，因此筆者認(rèn)為，認(rèn)知起點(diǎn)的表征是文化背景下學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解狀態(tài)，即實(shí)際教學(xué)過程中學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解狀態(tài)。

一些研究將學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的不科學(xué)理解歸納為“以偏概全”“性質(zhì)使然”“張冠李戴”等認(rèn)知起點(diǎn)類型。筆者認(rèn)為這樣歸類方式的邊界比較模糊，不易界定。因此，回到具體的問題情境中分析發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生能正確理解當(dāng)前問題情境的基礎(chǔ)上，其表現(xiàn)出的認(rèn)知起點(diǎn)類型可以分為如下三類：第一類是基本科學(xué)的，即依據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)的合理外推;第二類是直覺使然的，即不具備能夠與此情境聯(lián)結(jié)的經(jīng)驗(yàn)或者具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)但不能將二者聯(lián)系起來;第三類是外推存在偏差的，即依據(jù)已有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行外推時(shí)產(chǎn)生了偏差。第三種類型形成的原因可能有：①已有經(jīng)驗(yàn)本身不科學(xué)或不完備;②對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)適用情境的理解存在偏差，不適當(dāng)?shù)貙⑵溥w移到新的情境中;③已有經(jīng)驗(yàn)基本科學(xué)，已有經(jīng)驗(yàn)的使用情境也理解正確，但在類比推理時(shí)，不正確地調(diào)整規(guī)則使之解決新問題。值得注意的是，類比推理這種思維模式對(duì)于基本特征相近的情境常常是有用的，但問題不在于類比推理的這種思維模式，而在于學(xué)習(xí)者錯(cuò)誤地相信當(dāng)前情境是可以由此經(jīng)驗(yàn)情境外推得來的。

基于這種認(rèn)識(shí)，筆者在前人研究的基礎(chǔ)上嘗試使用三階診斷的方法，從傳統(tǒng)的答案層直觀地判斷學(xué)習(xí)者答案的正誤，從原因?qū)臃治鰧W(xué)習(xí)者產(chǎn)生偏差或錯(cuò)誤的原因，從信念層探索學(xué)習(xí)者形成此類原因的認(rèn)知習(xí)慣或者頑固信念。又由于“分式的定義與基本性質(zhì)”這一部分內(nèi)容是學(xué)習(xí)者從形象的“數(shù)”過渡到抽象的“式”的開始部分，十分強(qiáng)調(diào)形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)化，所以本研究結(jié)合學(xué)生的具體調(diào)查結(jié)果，使用三種類型來定義學(xué)習(xí)者認(rèn)知起點(diǎn)的信念階，它們分別是“實(shí)例歸納”“抽象類推”“直覺猜想”。

2.認(rèn)知起點(diǎn)的確定與分類

在實(shí)際操作中，為了準(zhǔn)確診斷出學(xué)生關(guān)于“分式的定義與基本性質(zhì)”的認(rèn)知起點(diǎn)，筆者首先確定了此部分的知識(shí)框架，將知識(shí)進(jìn)行分解，形成如圖1所示的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)。

其次，將96名學(xué)生分為4組施測(cè)，迭代形成測(cè)查學(xué)生認(rèn)知起點(diǎn)的三階診斷問卷。在此過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在不同的認(rèn)知起點(diǎn)，其類型如表1所示。其中，答案階是與題目測(cè)查知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的，原因階是指學(xué)生所寫出的“答案階的理由”，而信念階是指學(xué)生寫出這樣的答案與理由是由于自己的哪種認(rèn)知習(xí)慣所形成的。

● 抓住認(rèn)知：認(rèn)知起點(diǎn)的測(cè)查方法

1.什么是三階診斷工具

三階診斷工具是在Treagust的二階診斷工具上發(fā)展而來的，主要用于概念轉(zhuǎn)變的研究。但不論是三階診斷還是二階診斷，筆者認(rèn)為其核心思想均為協(xié)同與追問。協(xié)同是指假設(shè)相同文化背景下的同年齡段學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知是相似的，可以彼此印證的。這一點(diǎn)也與CTCL團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)論“認(rèn)知起點(diǎn)具有可測(cè)查、可區(qū)分、可分組的特征”相一致。而追問是指，二階診斷或三階診斷的工具本身在形式上主要是通過不斷追問學(xué)習(xí)者自身形成當(dāng)前認(rèn)知的理由的形式研制與實(shí)施的。在研制過程中，當(dāng)然也需要訪談或文獻(xiàn)分析等其他手段的輔助。

2.三階診斷工具形成的大致流程

在三階診斷工具的研制過程中，將96名學(xué)生分為4組，以四輪迭代的方式開發(fā)三階診斷工具：①第一輪，依據(jù)表2所示的題目與測(cè)查內(nèi)容對(duì)應(yīng)細(xì)目表形成開放式的一階問卷，要求學(xué)生寫出對(duì)每道題的認(rèn)識(shí)。②第二輪是在收集到第一輪學(xué)生答案的基礎(chǔ)上，將答案聚類，并對(duì)每一類答案設(shè)置追問，形成一般二階問卷。此時(shí)問卷形式為選擇式的答案階與開放式的原因階，此種形式下要求學(xué)生選擇或者添加自己認(rèn)為合適的答案，并寫出選擇此答案的理由。③第三輪則是將第二輪收集到的學(xué)生理由進(jìn)行歸類，并形成選擇式的原因階。此時(shí)的問卷形式為選擇式的答案階、選擇式的原因階與開放式的信念階。此時(shí)的信念階是針對(duì)原因階的追問，即追問學(xué)習(xí)者為什么會(huì)選擇這樣的理由，選擇此理由的原因是什么。④第四輪的問卷形式是選擇式的答案、選擇式的理由、選擇式的信念。此時(shí)是通過分析學(xué)習(xí)者在原因階與信念階所填寫的內(nèi)容歸納出學(xué)習(xí)者在認(rèn)知層面的一些深層習(xí)慣或者思維模式形成選項(xiàng)的。經(jīng)過四輪問卷迭代的研制過程，終于形成具有選擇式答案階、選擇式原因階與選擇式信念階的三階診斷工具。

3.認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查結(jié)果分析

經(jīng)過四輪迭代，筆者形成了關(guān)于“分式的定義與基本性質(zhì)”的三階診斷工具，包括兩部分內(nèi)容：基本信息板塊與認(rèn)知起點(diǎn)診斷板塊。隨后，使用此工具對(duì)另外74名學(xué)生展開認(rèn)知起點(diǎn)測(cè)查。從基本信息中得知，該學(xué)校的學(xué)生整體水平較高，在學(xué)校未開始學(xué)習(xí)“分式的定義與基本性質(zhì)”之前就已經(jīng)在校外補(bǔ)習(xí)班學(xué)習(xí)過相關(guān)內(nèi)容的學(xué)生有56人，占比75.68%。具體從答案階、原因階、信念階分析的調(diào)查結(jié)果如下：

（1）答案階的分析。結(jié)果顯示74名診斷對(duì)象中，每道題答案階的準(zhǔn)確率分布情況如下頁圖2所示。其中Q1與Q2題是對(duì)概念類知識(shí)（分式的定義與真假分式的定義）的診斷，分別對(duì)應(yīng)7個(gè)和3個(gè)原因階題目。而Q3～Q6則是對(duì)偏向于規(guī)則類知識(shí)（分式的基本性質(zhì)）的診斷，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)、1個(gè)、2個(gè)、0個(gè)原因階題目。結(jié)果顯示診斷概念類知識(shí)的題目比診斷規(guī)則類知識(shí)的題目包含的原因階類型更多，學(xué)生的答案階準(zhǔn)確率也更低一些。

（2）原因階的分析。從認(rèn)知起點(diǎn)的原因階（見表1）分析來看，學(xué)生對(duì)“分式的定義”這部分內(nèi)容，不能理解的主要有：分式的定義是形式定義，判斷其結(jié)構(gòu)是否為分式時(shí)，應(yīng)將當(dāng)前式子化為A/B的“形”再判斷，而不關(guān)心其值（R1、R4、R7）;分式在代數(shù)式分類中的位置（R2、R3）;分?jǐn)?shù)線兼有除號(hào)、括號(hào)的意義（R5）以及分式的由來（R6）。對(duì)于“分式有意義的條件”，學(xué)生主要不理解分式化簡(jiǎn)與有意義的條件間的關(guān)系（R8）以及分式有意義的條件的由來（R9、R10）。對(duì)于“真分式與假分式的定義”，主要存在對(duì)假分式的定義理解不全面（R11、R12）、不深刻（R13）的問題。對(duì)于“分式的基本性質(zhì)”，主要是不能理解分式的運(yùn)算規(guī)則（R14）以及什么是最簡(jiǎn)分式（R15、R16）。具體各原因階類型的人數(shù)占比情況如圖3所示。

（3）信念階的分析。從學(xué)生三階的回答情況來看，剔除16位全選某一類信念類型的學(xué)生后，剩余所有學(xué)生的三階信念類型數(shù)量之比為：抽象類推：實(shí)例歸納：直覺猜想=475：336：117。這說明，整體上中一年級(jí)的學(xué)生對(duì)“分式的定義與基本性質(zhì)”這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)主要是偏抽象思維，習(xí)慣于使用之前學(xué)習(xí)過的類似知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行類推學(xué)習(xí)，而非通過具體的實(shí)例來歸納總結(jié)。對(duì)于個(gè)體而言，偏向抽象類推信念的學(xué)生有34人，占比57.63%;偏向于實(shí)例歸納信念的學(xué)生19人，占比32.20%;而僅靠直覺猜想的學(xué)生5人，占比8.47%。從內(nèi)容角度出發(fā)，16個(gè)原因階類型中學(xué)生持有R2、R3、R5這三種原因的信念主要是實(shí)例歸納，其余原因類型背后的信念主要是抽象類推。

4.要點(diǎn)與注意

三階診斷作為一種為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的認(rèn)知測(cè)查工具，縱使其研制過程較為復(fù)雜，但卻能將學(xué)生在不同文化背景下的深度認(rèn)知顯性化，從而促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。在研制及使用過程中應(yīng)要注意以下幾點(diǎn)：①在選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，要考慮到此內(nèi)容的性質(zhì)，一般來說，概念類知識(shí)的認(rèn)知起點(diǎn)比規(guī)則類知識(shí)的認(rèn)知起點(diǎn)更易測(cè)查，抽象程度越低、與生活情境結(jié)合越緊密的知識(shí)，其認(rèn)知起點(diǎn)越易診斷。②在依據(jù)知識(shí)框架確定開放式的一般一階卷題目時(shí)，要盡量把握一個(gè)題目只測(cè)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，否則在操作中不便于認(rèn)知起點(diǎn)原因階與信念階的聚類分析。③在認(rèn)知起點(diǎn)聚類時(shí)，一般以學(xué)生各認(rèn)知類型的數(shù)量進(jìn)行聚類得出，這要求每一類認(rèn)知起點(diǎn)判定標(biāo)準(zhǔn)的邊界要明確。

● 促進(jìn)認(rèn)知：指向個(gè)性化學(xué)習(xí)的探究

1.什么是個(gè)性化學(xué)習(xí)

教學(xué)中評(píng)價(jià)或者診斷的工具都只是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的手段或者方法。那么基于認(rèn)知起點(diǎn)，如何促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)呢？通過“答案—原因—信念”這樣的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)表征出認(rèn)知起點(diǎn)，嘗試不斷深入地將學(xué)習(xí)者認(rèn)知顯性化后，如何利用診斷出的認(rèn)知起點(diǎn)促進(jìn)學(xué)習(xí)呢？針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)個(gè)性化，應(yīng)先明確“什么是個(gè)性化學(xué)習(xí)”。如某廣告詞所言“哪里不會(huì)點(diǎn)哪里”，這便是最簡(jiǎn)單的個(gè)性化，“不會(huì)”本來是只有學(xué)習(xí)者自己知道的事情，教師通過認(rèn)知起點(diǎn)表征，三階診斷工具的測(cè)查將其“不會(huì)”之處顯現(xiàn)出來，那么接下來要做的便是告訴學(xué)習(xí)者“點(diǎn)哪里”“怎么點(diǎn)”才能將其“不會(huì)”變?yōu)椤皶?huì)”。

2.認(rèn)知起點(diǎn)表征下個(gè)性化學(xué)習(xí)

三層鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的認(rèn)知起點(diǎn)其實(shí)不僅指出了學(xué)習(xí)者的“不會(huì)”之處在哪兒，還體現(xiàn)了其為何不會(huì)的原因，并嘗試將接近于“潛意識(shí)”的深層認(rèn)知——信念即學(xué)習(xí)者自己難以意識(shí)到的頑固認(rèn)知顯性化。因此，教師在將“不會(huì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶?huì)”的過程中，只需要從三個(gè)層面逐步地矯正學(xué)習(xí)者的認(rèn)知即可。在答案層面，告訴學(xué)習(xí)者何為科學(xué)的答案，但不一定為直接呈現(xiàn)，可通過原因?qū)用娉姓J(rèn)其得到答案的過程中一定的合理性，再依據(jù)學(xué)習(xí)者自身思路推導(dǎo)出邏輯不自洽的情況引發(fā)認(rèn)知沖突，從而達(dá)到認(rèn)知發(fā)展。在信念層面，目前處于探索階段，但基本思路是結(jié)合具體的多情境，讓學(xué)習(xí)者自身通過對(duì)比、類推、歸納的基本思路整理出此類情境下的深層認(rèn)知。

具體而言，如何在現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)呢？筆者認(rèn)為要把握以下幾個(gè)方面：①學(xué)習(xí)者的認(rèn)知起點(diǎn)是細(xì)小的，想要學(xué)習(xí)者對(duì)某細(xì)小的認(rèn)知能夠科學(xué)且茁壯，就要求教學(xué)設(shè)計(jì)中的問題情境一定是盡可能基于學(xué)習(xí)者直接經(jīng)驗(yàn)的真實(shí)情境。因?yàn)閷W(xué)習(xí)是無處不在的，除了正式學(xué)習(xí)外，學(xué)習(xí)者能夠在課堂之外將自己的認(rèn)知融合于生活情境并且自洽，這樣學(xué)習(xí)者才會(huì)愿意積極地記憶與建構(gòu)這部分認(rèn)知。②三層鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的認(rèn)知起點(diǎn)是隱含著一個(gè)基本的假設(shè)，即認(rèn)知是有頑固程度之分的。原因?qū)用娴恼J(rèn)知是具體情境的，是針對(duì)某一具體情境持有的認(rèn)識(shí)，是具體且易改變的。而信念層面的認(rèn)知是抽象情境的，是針對(duì)某一類情境持有的認(rèn)識(shí)，是頑固且有條件約束的。這要求教師在針對(duì)學(xué)習(xí)者的信念進(jìn)行引導(dǎo)時(shí)，要通過呈現(xiàn)一類情境引導(dǎo)其形成相應(yīng)約束規(guī)則，而不能僅為某個(gè)具體的情境。③認(rèn)知是一個(gè)人對(duì)事物認(rèn)識(shí)的表征。但在學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成效不僅由認(rèn)知的發(fā)展而決定，還受到很多其他因素，如情緒、習(xí)慣、環(huán)境等的影響。因此在具體的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，即使診斷出學(xué)習(xí)者存在某種認(rèn)知起點(diǎn)，也不必將其奉為圭臬，因?yàn)閷W(xué)習(xí)是隨時(shí)都在發(fā)生的，認(rèn)知起點(diǎn)自然也可能是實(shí)時(shí)變化的，教育的目的是促進(jìn)學(xué)習(xí)，應(yīng)該充分利用認(rèn)知及其他各個(gè)層面的信息讓學(xué)習(xí)者積極主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)。

● 總結(jié)與展望

本研究作為使用三階診斷工具測(cè)查認(rèn)知起點(diǎn)的探索，通過測(cè)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生形成不科學(xué)的認(rèn)知原因背后確實(shí)存在著不同的信念類型，并且信念類型是可區(qū)分的。這一發(fā)現(xiàn)有助于教師在設(shè)計(jì)教學(xué)中深層兼顧學(xué)習(xí)者的認(rèn)知類型及認(rèn)知特點(diǎn)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。但同時(shí)，此研究也存在諸多不足，如認(rèn)知起點(diǎn)信念階的表征可能存在除“抽象類推/實(shí)例歸納”外的其他維度。后續(xù)，關(guān)于認(rèn)知起點(diǎn)信念階的研究可圍繞信念的不同維度、信念本身類型區(qū)分與程度劃分等來展開，也仍然需要更多研究者更加深入細(xì)致地研究。