建構(gòu)主義與教學(xué)

建構(gòu)主義與教學(xué)

作為一種新型的學(xué)習(xí)理論，建構(gòu)主義為學(xué)習(xí)和教育提供了一些解釋。在知識觀上強調(diào)知識的動態(tài)性,在學(xué)生觀上強調(diào)學(xué)習(xí)者經(jīng)驗世界的豐富性和差異性,在學(xué)習(xí)觀上強調(diào)學(xué)習(xí)的建構(gòu)性。學(xué)習(xí)不單是知識由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞,也是學(xué)習(xí)者主動地建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗的過程,即通過新經(jīng)驗與原有知識經(jīng)驗的相互作用,來充實、豐富和改造自己的知識經(jīng)驗。以建構(gòu)主義的基本觀點為基礎(chǔ),基于對傳統(tǒng)教學(xué)的弊端的剖析和判斷,建構(gòu)主義者們從不同的角度提出了許多改革教學(xué)的思路和設(shè)想。在這些設(shè)想中有一條被廣泛采用的基本思路,就是通過高水平的思維來學(xué)習(xí),基于問題解決來建構(gòu)知識。本文就嘗試對基于問題解決的知識建構(gòu)活動的途徑和機制做理論分析。一、問題解決corp建構(gòu)主義者們從不同的角度提出了許多改革教學(xué)的思路和設(shè)想,比如美國教育心理學(xué)家斯皮羅(R.Spiro)等人的認知靈活性理論(CognitiveFlexibilityTheory)、布朗(J.S.Brown)等人的認知學(xué)藝模型(CognitiveApprenticeshipModel)、Vanderbilt大學(xué)認知與技術(shù)課題組的錨式情境教學(xué)(AnchoredInstruction)以及課題式教學(xué)(Project-BasedInstruction)、基于問題式學(xué)習(xí)(Problem-BasedLearning)等等。在錨式情境教學(xué)中,教師將教學(xué)的重點置于一個大情境中(比如用影碟表現(xiàn)的一個事件),引導(dǎo)學(xué)生借助情境中的各種資料去發(fā)現(xiàn)問題、形成問題、解決問題,藉此讓學(xué)生將數(shù)學(xué)或其他學(xué)科的解題技巧應(yīng)用到實際問題中。課題式教學(xué)主張針對課程內(nèi)容設(shè)計出一個個的學(xué)習(xí)單元,每個課題圍繞著一個具有啟發(fā)性的問題而展開,學(xué)習(xí)者通過合作、討論來分析問題、搜集資料、確定方案步驟,直至解決問題。通過問題解決,學(xué)習(xí)者便可以深刻地理解相應(yīng)的概念、原理,建立良好的知識結(jié)構(gòu)。赫爾巴特(Hiebert)等提出,要以問題解決為基礎(chǔ)來改革數(shù)學(xué)教學(xué)和課程,為學(xué)生提供既能反映所要學(xué)的知識,又能與學(xué)生現(xiàn)有知識經(jīng)驗相關(guān)聯(lián)的問題,通過解決這類問題,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)系,理解其中的新側(cè)面。1基于問題式學(xué)習(xí)是近年來受到廣泛重視的一種教學(xué)模式,它強調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情境中,通過讓學(xué)習(xí)者合作解決真正的問題,來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識,形成解決問題的技能,并形成自主學(xué)習(xí)的能力。2可以看出,在上述教學(xué)改革設(shè)想當中有一條被廣泛采用的核心思路,就是通過高水平的思維來學(xué)習(xí),基于問題解決來建構(gòu)知識,即就學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計問題,或由學(xué)生提出問題,讓學(xué)習(xí)者通過解決問題來獲得相應(yīng)的問題圖式(Problemschema)以及相關(guān)的觀念性理解(conceptualunderstanding)。問題解決活動有可能使學(xué)習(xí)者更主動、更廣泛、更深入地激活自己的原有經(jīng)驗,理解分析當前的問題情境,通過積極的分析、推論活動生成新理解、新假設(shè)。而這些觀念的合理性和有效性又在問題解決活動中自然地得以檢驗,其結(jié)果可能是對原有知識經(jīng)驗的豐富、充實,也可能是對原有知識經(jīng)驗的調(diào)整、重構(gòu)。因此,在問題解決活動中,新舊經(jīng)驗間的相互作用得以更充分、更有序地進行,這使得學(xué)習(xí)活動真正切入到學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗世界中,而不只是按照教學(xué)設(shè)計者預(yù)先確定的框架和路線來生成聯(lián)系。問題解決為新、舊經(jīng)驗的同化和順應(yīng)提供了理想的平臺。通過問題解決來學(xué)習(xí),基于問題解決來建構(gòu)知識,這是各種探索性學(xué)習(xí)活動的重要特征。二、知識經(jīng)驗建構(gòu)問題解決是最常見的思維活動形式,而學(xué)習(xí)是個體經(jīng)驗結(jié)構(gòu)的建構(gòu)過程,問題解決何以導(dǎo)致學(xué)習(xí),其機制和途徑是怎樣的呢?問題解決活動需要個體運用自己原有的知識經(jīng)驗,將當前的問題情境同化到已有的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)中。而原有知識的運用并不是原封不動地套用,個體需要針對當前的具體問題,對原有的知識做一定的調(diào)整改變,即使原有的知識經(jīng)驗順應(yīng)于當前的問題情境,因此,知識的應(yīng)用過程也是一個建構(gòu)過程。問題解決活動中的同化和順應(yīng)恰恰是知識經(jīng)驗建構(gòu)的機制所在,恰恰在這一點上,問題解決活動和學(xué)習(xí)活動得以匯通。由于問題及其解決方式的不同,問題解決在知識建構(gòu)中的作用方式也會不同,問題解決活動可以通過三種不同的方式導(dǎo)致知識經(jīng)驗的發(fā)展。(一)問題解決練練策略問題解決作為對原有知識、技能的應(yīng)用,同時可以鞏固相應(yīng)的知識,提高相應(yīng)技能的熟練化程度?？梢哉f,傳統(tǒng)教學(xué)在新知識習(xí)得之后所安排的習(xí)題在很大程度上就是發(fā)揮著這樣的作用。研究者常常用問題圖式來描述問題解決活動。一個問題圖式包含兩部分信息:其一是關(guān)于它所對應(yīng)的某類問題的特征描述;其二是這類問題的解決方法。3當面臨較常規(guī)、較熟悉的問題時,學(xué)習(xí)者有基本相應(yīng)的問題圖式,這時,問題解決過程基本就是選擇和啟用合適的問題圖式的過程。這樣的問題解決練習(xí)可以使問題解決技能更完善、更熟練,隨著練習(xí)的進行,學(xué)習(xí)者的言語指導(dǎo)逐漸減少,所形成的技能更迅速、更準確。為什么練習(xí)會導(dǎo)致問題解決技能的完善呢?其機制可能包括:(1)組塊(chunking)。經(jīng)常連續(xù)執(zhí)行以達到某個目的的活動可以連貫起來,構(gòu)成大算子(macro-operators)。(2)運算的自動化。通過解決問題的練習(xí),加強條件-活動的聯(lián)結(jié)強度,減少因意識努力而占用的心理能量,也通過程序性知識的概括與分化,提高運算的精確性和速度。4(二)知識編輯schema-實際當所面對的問題與學(xué)習(xí)者原有知識經(jīng)驗有一定的差距時,在問題解決過程中,學(xué)習(xí)者常常需要同時激活多方面的相關(guān)知識,并綜合起來做一定的推理和轉(zhuǎn)化,以形成解決當前問題的思路。這一過程可以幫助學(xué)習(xí)者深化對知識的理解,在知識經(jīng)驗之間建立更為豐富的聯(lián)系,形成更具整合性、更為融會貫通的知識結(jié)構(gòu)。參照布盧姆的教育目標分類,研究者們把問題分為高水平問題和低水平問題,高水平問題要求學(xué)生進行更為精細的思維,需要將新舊知識加以聯(lián)系和綜合,并進行推理和概括;而低水平問題則只是要求學(xué)生回答一些事實性信息。5一些研究者研究了回答不同類型的問題對學(xué)習(xí)的影響,總體而言,高水平的問題更能使學(xué)習(xí)者投入于更高水平的認知加工活動,更能促進對有關(guān)信息的深入理解,促進新舊知識的綜合和聯(lián)系,而這并不會干擾簡單信息的學(xué)習(xí)。當然,高水平的問題并不能完全保證高水平的學(xué)習(xí),這取決于學(xué)習(xí)者以何種方式來分析和回答問題。威克森(Wixson)發(fā)現(xiàn),對于需要聯(lián)系運用自己原有知識的基于圖式的問題(schema-basedquestions),大多數(shù)學(xué)生會用基于圖式的方式(聯(lián)系運用自己的原有知識)來處理,但仍有大約1/3的學(xué)生以基于課本的方式來回答,即傾向于直接從課本中找出現(xiàn)成的答案。6與此相關(guān),有人對教師提問的類型做了研究,發(fā)現(xiàn)提出高水平的問題能引發(fā)學(xué)生的高水平思維,另外,那些采用探索-發(fā)現(xiàn)法的科學(xué)課教師在教學(xué)中提問的次數(shù)更多,而且更多地在分析、綜合水平上提問。7當然,對此類研究的元分析所得到的結(jié)果并不一致。5此外,還有些研究者考察了學(xué)生提問對知識建構(gòu)的影響,即就某些內(nèi)容讓學(xué)生自己提出問題。美國心理學(xué)家金(King)將四、五年級的學(xué)生兩兩配對分組,在教師講授科學(xué)課之后,她讓每組中的兩個人就相關(guān)材料互相提問、回答,這些被試被分配到三種條件之下:(1)基于課上內(nèi)容進行提問。向?qū)W生提供一些問題枝干,如“……是什么意思?”“為什么……很重要?”等,引導(dǎo)學(xué)生就課上內(nèi)容提出理解性或聯(lián)系性的問題。(2)基于經(jīng)驗進行提問。除接受上述處理之外,還增加了有關(guān)聯(lián)系原有經(jīng)驗的問題枝干,比如“這和我們學(xué)習(xí)過的……有什么關(guān)系?”等。(3)控制組。三組被試都接受有關(guān)如何就對方的問題做解釋的訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn),前兩組被試都提出了更多的整合性的問題,而控制組被試則提出了更多的關(guān)于事實信息的問題。相應(yīng)地,前兩組被試在知識的理解、保持上也更為出色。在三組被試中,第二組被試進行了更為復(fù)雜的知識建構(gòu)。8另外,問題解決可以將原理性知識與一定的問題情境聯(lián)系起來,促進問題圖式的深化發(fā)展,提高知識的可遷移性。美國著名心理學(xué)家安德森(J.Anderson)認為,問題解決技能的獲得是通過陳述性知識向程序性知識的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)的,他將這一過程稱為知識編輯(knowledgecompilation)。知識編輯有兩個子過程:(1)程序化。在問題解決的開始,學(xué)習(xí)者會通過手段-目的分析等方法,結(jié)合所學(xué)的陳述性知識,形成一系列的子目標,經(jīng)過不斷的問題解決活動,某個陳述性知識會在某個子目標背景下反復(fù)出現(xiàn)。這樣,新的產(chǎn)生式規(guī)則就形成了,陳述性知識成了“條件”,而所執(zhí)行的操作稱為產(chǎn)生式的“活動”部分。(2)合成。一系列相關(guān)的產(chǎn)生式聚合成一個更大的產(chǎn)生式,以更快的速度實現(xiàn)一系列小產(chǎn)生式的操作效果。另外,安德森還提到了通過增強、概括和分化而實現(xiàn)的產(chǎn)生式的調(diào)適。910知識編輯使所學(xué)的陳述性知識程序化,與某種條件或情境聯(lián)系起來,提高了知識靈活遷移的可能性。當然,知識編輯所反映的并不只是知識技能的深化,它的某些側(cè)面(如合成)也說明了技能的熟練化問題,程序化也涉及到了新圖式的獲得。由以上相關(guān)研究可以看出,提出和解決高水平的問題可以深化學(xué)生對知識的理解,豐富新舊知識之間的聯(lián)系,有利于知識的整合和靈活遷移。(三)建立問題圖式的方法在前兩種情況下,學(xué)習(xí)者基本上是先通過聽課、閱讀等獲得一定的知識,而后再通過問題解決促進知識的鞏固、深化、整合或靈活應(yīng)用。除此之外,問題解決活動還可以幫助學(xué)習(xí)者建立新圖式,形成新概念,發(fā)現(xiàn)新原理。當學(xué)習(xí)者面對具有挑戰(zhàn)性的新問題時,他們只有一些相關(guān)的、基本的背景經(jīng)驗,而沒有可以直接同化當前情境的圖式,就會感到困難。而為了解決問題,學(xué)習(xí)者需要運用已有的知識基礎(chǔ),分析當前問題的基本結(jié)構(gòu),洞察問題中所隱含的基本關(guān)系,進行辨別、分析、綜合和推理,生成假設(shè)并進行檢驗。在此過程中,學(xué)習(xí)者可能需要查閱必要的信息資料,借助一定的外部支持。通過這樣的問題解決活動,學(xué)習(xí)者可能會對問題中所蘊含的關(guān)系和規(guī)律形成新的理解,建立解決這類問題的新圖式。根據(jù)解決問題方式的不同,新知識的建構(gòu)可以有以下兩種實現(xiàn)途徑。1.關(guān)于較佳的策略、能力和問題的解決在關(guān)于學(xué)習(xí)過程的研究中有兩種不同的角度,一種是關(guān)注技能獲得,包括其編碼及發(fā)展完善;一種是關(guān)注理解的形成和發(fā)展。與此相應(yīng),我們也可以從這兩個側(cè)面來分析基于問題解決的新知識建構(gòu)。首先,通過問題解決,學(xué)習(xí)者可以獲得某類問題圖式,形成相應(yīng)的問題解決技能。當面對較難的問題時,學(xué)習(xí)者沒有可以覆蓋整個問題的圖式,但有一些能反映問題的部分側(cè)面的圖式,這時,學(xué)習(xí)者可以通過圖式的組合來形成解決當前問題的圖式。美國認知心理學(xué)家西蒙從信息加工的角度對“做中學(xué)”做了研究,11他對被試在解決河內(nèi)塔問題時的策略和技能發(fā)展情況做了口語報告分析,發(fā)現(xiàn)隨著問題解決的進行,學(xué)習(xí)者使用的策略越來越有效,這是由于被試從前一種問題解決策略中抽取出了有關(guān)問題結(jié)構(gòu)的知識。此后,有許多研究者相繼從這一角度對“做中學(xué)”或通過問題解決來學(xué)習(xí)做了研究。此類研究關(guān)注的主要是認知技能的獲得和發(fā)展,包括問題解決策略、關(guān)鍵線索識別、產(chǎn)生式優(yōu)化以及認知負擔(dān)、目的性等因素對技能獲得的影響等。10(14),其中不僅涉及到了新技能的獲得,也涉及到了技能的熟練化問題。其次,通過問題解決,學(xué)習(xí)者還可以基于對問題的分析,建構(gòu)起相關(guān)的原理性知識,形成對某種概念、規(guī)律和關(guān)系的理解。問題解決意味著由疑惑不解到理解洞悉,由不確定到確定,由含糊到明確,問題解決的結(jié)果就在于獲得此問題的答案。另外在解決問題的過程中,學(xué)習(xí)者往往需要將最終目標分解為若干個子目標,為解決最終的問題,首先要解決一系列的子問題,這些子問題的解決也會導(dǎo)致新知識的建構(gòu)。問題的背后往往隱含著某種關(guān)系,以問題解決為基礎(chǔ),學(xué)習(xí)者可以對其中的基本關(guān)系形成一定的理解,而這種理解的合理性和有效性又在問題解決活動中得以檢驗。為了幫助學(xué)習(xí)者通過問題解決獲得某種概念或原理,所使用的問題應(yīng)該是知識豐富領(lǐng)域(knowledge-richdomains)的問題。在問題形式上常常是結(jié)構(gòu)不良的、開放性的問題,而不是有標準答案和解法的定義完好的問題。通過問題解決建構(gòu)原理性知識,是知識建構(gòu)的重要方式,它在以發(fā)現(xiàn)和探究為特征的教學(xué)中已經(jīng)得到了一定的采用,但是到目前為止,我們對這種學(xué)習(xí)活動的過程、機制和制約條件等還缺乏深入的研究。2.整合知識建構(gòu)方法的必要性問題式學(xué)習(xí)只是人類經(jīng)驗建構(gòu)的一種途徑,我們強調(diào)它對教學(xué)的意義,但并不因此而反對或摒棄其他學(xué)習(xí)途徑,不同學(xué)習(xí)途徑需要相互配合,優(yōu)勢互補。在通過問題解決進行學(xué)習(xí)的同時,學(xué)習(xí)者可以結(jié)合閱讀、聽課和討論等其他學(xué)習(xí)形式,將以不同途徑建構(gòu)起來的知識整合起來。在基于問題式學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)習(xí)者先要理解、分析當前的問題,進行討論,確定已經(jīng)知道了哪些信息,有什么想法,同時又要確定還需要進一步了解的內(nèi)容,形成下一步的學(xué)習(xí)要點,包括那些對問題解決來說很重要、而他們又不太理解、需要進一步學(xué)習(xí)的概念和原理等。此后,學(xué)習(xí)者要針對這些學(xué)習(xí)要點分頭探索,可能是查閱有關(guān)的課本、手冊或其他參考資料,可能是現(xiàn)場考察、測試分析,也可能是訪問專家等。而后,學(xué)習(xí)者再次集合,交流不同途徑得來的信息,綜合運用到當前的問題解決活動中。問題解決活動使學(xué)習(xí)者自己評價自己的知識,確定自己的欠缺之處,而后主動地去獲得知識。這使得整個學(xué)習(xí)過程具有自主學(xué)習(xí)的性質(zhì)。研究表明,進行基于問題式學(xué)習(xí)的學(xué)生比傳統(tǒng)教學(xué)下的學(xué)生更善于將新獲得的信息整合到問題解決活動中。12美國教育家琳(Linn)基于“支架式知識整合”(ScaffoldedKnowledgeIntegration)的思想,試圖利用以計算機為核心的信息技術(shù)為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一個知識整合環(huán)境,讓他們可以很方便地利用計算機進行模擬實驗,收集實驗數(shù)據(jù),進行統(tǒng)計分析。這能夠促進學(xué)生之間的互動,特別是通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交流彼此的見解,同時結(jié)合講解描述,將不同途徑得來的知識聯(lián)系起來,并與原有的知識經(jīng)驗聯(lián)系起來,形成融會貫通的理解。13如何在更高的水平上將問題式學(xué)習(xí)與其他學(xué)習(xí)途徑結(jié)合起來,對教學(xué)改革來說是很有意義的問題。綜上所述,問題解決可以從不同的途徑導(dǎo)致知識建構(gòu),它可以鞏固、熟練原有的知識技能,可以深化學(xué)習(xí)者的理解,促進知識經(jīng)驗的整合聯(lián)系和靈活應(yīng)用,它也可以幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)新的問題圖式和原理性知識。這些途徑的劃分是根據(jù)問題解決的方式及問題解決對知識建構(gòu)所起的不同作用而做出的,這種劃分只具有相對意義,而沒有絕對的界限。從鞏固/熟練到深化/整合,再到新知識建構(gòu),是一個連續(xù)體,問題解決活動在知識建構(gòu)中需要起到什么樣的作用,取決于教學(xué)的具體目的和具體環(huán)節(jié)。三、知與行的關(guān)系和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程是開展問題解決過程和探究應(yīng)該看到,問題取向的教學(xué)并不是最近新出現(xiàn)的,在教育改革的歷史中,它早就出現(xiàn)過,而且以不同的形式反復(fù)出現(xiàn)。盧梭曾極力反對脫離兒童經(jīng)驗的文字說教,主張凡是能夠從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)的事物,就不要從書本中去學(xué)習(xí),要讓兒童運用自己的理智去發(fā)現(xiàn)學(xué)問。在前人的基礎(chǔ)上,杜威更明確地提出了經(jīng)驗性學(xué)習(xí)的理論,主張以經(jīng)驗的生長和改造作為教育的基礎(chǔ)。在教育領(lǐng)域中,人們習(xí)慣于將獲得知識和應(yīng)用知識看作是兩種不同的活動,學(xué)生首先獲得知識,理解它,記憶它,而后才可能去應(yīng)用這