建构主义学习理论在教学中的应用
建构主义提供了一种与传统的客观主义不同的学习理论。建构主义学习理论认为,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程。由于建构主义学习活动是以学习者为中心,而且是真实的,因而学习者就更具有兴趣和动机,能够鼓励学习者进行批判型思维,能够更易于提供个体的学习风格。因而,建构主义在教学中的应用会带来一场教学或学习的革命。
一、建构主义教学原则
(一.)把所有的学习任务抛锚在较大的任务或问题中
我们学习的目的是为了能够更有效地适应世界。任何学习活动的目的对于学习者都是清楚的。个体的学习活动可以是任何类型——关键的问题在于学习者清楚地感知和接受特定学习活动与较大的复杂任务间的相关性。
(二.)支持学习者发展对整个问题或任务的自主权
传统的教学计划特别强调学习目标,但不幸的是,学生通常并不接受这些目标,而只是关心能否通过考试。因而,我们的教学目标应该与学生达到学习环境中的目标相符合。我们可以从学习者那里获得问题,并用这些问题作为学习活动的推动力。教师确定的问题应该使学生感到就是他们本人的问题。
(三.)设计真实的任务
真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。建构主义认为,教师应该在课堂教学中使用真实的任务和学习领域内的一些日常活动或实践。这些接近生活真实的、复杂的任务整合了多重的内容或技能,它们有助于学生用真实的方式来应用所学的知识,同时也有助于学生意识到他们所学知识的相关性和有意义性。
(四.)设计任务和学习环境,可以反映学习者在学习结束后能够适应有效行动的复杂环境
建构主义教学不是简化环境,而是要学习者能够在复杂的环境中学习并工作。这与认知学徒制(CognitiveApprenticeship)和认知弹性理论是一致的,反映了背景在确定学习者对概念或原理的理解中的重要性。
(五.)给予学习者解决问题过程的自主权
学习者不仅应该确定所要学的问题,而且必须对问题解决过程拥有自主权。教师应该刺激学习者的思维,激发他们去自己解决问题。
(六.)设计支持并激发学习者思维的学习环境
(七.)鼓励学习者根据可替代的观点和背景去检测自己的观点知识是社会协商的。某人理解的质量或深度只有在社会环境中才能加以确定。在社会环境中,我们可以发现自己的理解是否与其他人的观点相符合,发现是否有些观点我们能够把它们并入到自己的理解中。学习共同体对于设计一个有效的学习环境非常重要。
(八.)提供机会并支持学习者对所学内容与学习过程的反思
教学的一个重要目标是发展学生的自我控制的技能,成为独立的学习者。
二、建构主义教学模式
目前,在建构主义学习理论影响下形成的教学模式主要有:抛锚式教学(AnchoredInstruction)模式、认知学徒(CognitiveApprenticeship)模式、随即访取教学(RandomAccessInsturction)模式等。
(一.)抛锚式教学模式
抛锚式教学模式与情境学习、情境认知以及认知弹性(CognitiveFlexibility)理论有着密切的关系,这种模式主要强调以技术学为基础的学习。抛锚式教学模式是由温比尔特认知与技术小组(CognitionandTechnologyGroupatVanderbilt,CTGV)在约翰?布朗斯福特(JohnBransford)的领导下开发的。
1.抛锚式教学的主要目的是“使学生在一个完整、真实的问题背景中,产生学习的需要,并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流,即合作学习,凭借自己的主动学习、生成学习,亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过程”。这种教学要求创设鼓励学习者积极地建构有趣的、真实的情境。CTGV把“锚”视为一种“宏观背景”(macrocontexts),而与“微观背景”(microcontexts)相区分。微观背景是课本后的不相联系的“应用题”的特征。创设这种真实的“宏观背景”是为了重新使儿童和学徒制中人们能够利用在背景中学习的优点。抛锚式教学的设计原则是根据吉伯逊(Gibson)的“供给理论”(TheoryofAffordance)。“供给”指情境能促进学习活动的潜力。吉伯逊认为,不同的环境特征能够给各种特殊的有机体供给不同的活动,如“能走的”“能爬的”“能游的”等。相似地,不同类型的教学材料也能供给不同类型的学习活动。因而,应该设计能够供给建构主义学习活动的教学材料,这些活动类型不同于其他类型教材所促进的活动类型。“锚”不仅是学习者应用已掌握知识的情境,更重要的是使用“锚”来帮助学生发现新学习的必要,从而树立学习目标的重要性。也就是说教学应该帮助学生在完整的真实情境中确认学习目标。教师预先教授一些知识是为了提供帮助学生继续前进的资源和“脚手架”(Scaffolds)。
2.抛锚式教学的方法有以下几种：
（1）搭建“脚手架”。抛锚式教学并不是把现成的知识教给学生,而是在学生学习的过程中向他们提供帮助或“脚手架”。“脚手架”应该根据学生的“最近发展区”而搭建,是为发展学生进一步理解而提供一定的支撑,使学生的理解逐步深入,不断地提高。在两个新的杰斯帕(Jasper)几何冒险中,研究人员用“镶嵌式教学”(Embeddingteaching)的形式为学生提供“脚手架”。这种镶嵌式教学情节是冒险故事的自然组成部分。学生并不要求一开始就完全理解这种镶嵌式教学情节,而是学生在遇到困难时自然产生理解镶嵌式教学情节所提供的概念和程序的需要。
（2）围绕“锚”来组织教学。围绕“锚”组织教学,并不是排斥学生的亲自实践。“锚”是使教学开始的有效方式,但不是终极目标。抛锚式教学的目标是鼓励学生自我生成的学习。CTGV认为,围绕“锚”组织教学再逐步过渡到学生的“亲自实践”的问题解决有几个优点:第一,对于教师来说,围绕“锚”组织教学比寻求所有的资源以完成任务要更易于掌握;第二,由于学生的程度不同,首先围绕某个“锚”进行学习有助于他们作好完成任务的准备;第三,“锚”提供了一个共享的知识背景,这有助于学习者和其他成员相互合作,相互交流和积极地参与;第四,“锚”提供了学习者自我敏感的形成性评价的基础,保证他们尽可能地从教学中获得更多的知识和理解。
（3）鼓励学生主动学习。抛锚式教学强调学生的主动学习,因为学生理解问题解决和交流经验的最佳方式是积极地参与到活动中。例如,CTGV设计的杰斯帕活动中要求学生:考虑问题的多种可能的解决办法;确定完成每一个方案所需要的子目标;确认相关数据并将其与非相关数据分开;估量正确的答案以对不同的计划进行评价;与同组和同班其他成员交流自己的推理。教学问题应该提供许多可能的答案,学生可以提出自己的解决办法,并与其他同学讨论以形成共享的更为高级的理解。
（4）鼓励合作学习。抛锚式教学的一个目标是创设有助于合作学习的环境。因为“锚”中描述的问题比较复杂,单个学生是无法完全解决的,因而合作学习是必要的。另外,“锚”的可视性特征使学生易于参与小组合作,即使学业不理想的学生也能为小组学习作出自己的贡献,从而获得同伴的尊敬。
3.抛锚式教学的主要环节有:
（1）设计真实“宏观情境”的“锚”;
（2）围绕“锚”组织教学;
（3）学生自主学习与合作学习以及解决问题的过程;鼓励学生自己发现解决问题的方法:收集信息、确定完成任务的子目标、利用并评价有关信息与材料、提出解决问题的假设等。教师在学生遇到困难时提供一定的“脚手架”,以使学生的理解进一步深入。另外,在学生自主学习的同时,应该鼓励教师、学生及同伴间的讨论或对话,从多个角度寻求解决问题的可能办法,提高学生的合作、交流的能力;
（4）“消解”具体的“锚”,即抛锚式教学不能仅让学生局限在特定情境的问题解决,而要发展他们的知识迁移能力,解决新情境的问题(如新的类似问题、部分类似问题、“Whatif”问题、课堂背景外的问题、其他学科的问题等)。这是抛锚式教学及其他建构主义教学应该注意的问题。教学的关键在于应该在情境化与非情境化之间保持一种平衡。学生在情境中的学习要能够脱离这一特定的情境,向其他情境迁移。
（5）效果评价。抛锚式教学不仅是为了让学生能够解决“锚”中的问题,而且要通过教学使学生能够自主地完成学习目标,自主地解决复杂背景中的真实问题,以及与他人合作、交流、相互评价和自我反思的能力。CTGV的研究发现,抛锚式教学不仅提高了学生解决复杂问题的能力,而且有趣的是“普通学校的教师还可利用抛锚式教学课程中与某一知识、技能相应的教学时段,去帮助学生在标准化测验以及其他各种测验中获得高分”。
(二.)认知学徒模式
认知学徒模式被许多研究者视为建构主义教学的一个重要的模式。“确实,在众多的建构主义的教学取向中,学徒制模式受到了最为广泛的重视”(Honebeinetal,1993)。学徒制是一种“做中学”的最早的形式,这种置于真实情境中的任务提供了学习的有组织的和统一的作用和目的。然而,现在的学校教学模式却与学徒制严重地脱离了。学生在教学环境中,“经常缺乏实际情境的支持,而单纯进行理论知识的学习……正规学校教育往往被定义为代表认知经验的活动场所,而与课堂外的种种情境相对……学生通过与现实生活分离的教学科目被动地学习知识”。杜威、维果茨基、及当代的许多认知心理学家都对这种学校教学的形式进行了反思和批判。“认知学徒制”就是要改变传统的脱离现实生活的教学,并针对传统的学徒制的一些弊端(现代教育不可能完全退回到学徒制学习,而且现代社会所需要的技能至多也只有部分是可视的)而提出的。
认知学徒制从4个方面规定了18种策略,这可以说构建了一个有效教学的环境。
1.内容。认知学徒制规定了4种呈现内容的方式。
(1)作为学科领域的知识,它们是概念、事实或程序。
(2)提高有效解决问题的基于经验的策略或第一手原则。
(3)控制或元认知策略。学习者应该随着对学科知识掌握的不断深入,而能控制并诊断自己所作的决策:在不同的解决问题策略中进行选择、确定解决特定问题的最佳策略等。
(4)学习内容的策略,如探究学习等。
2.策略。认知学徒制规定了6种刺激认知活动的教学策略。
(1)模仿。通过专家对自己解决问题过程的讲解而使其思维过程明确。
(2)辅导。“辅导包括当学生执行任务时进行观察,提供线索、脚手架、反愧模仿、提示和新任务,以使他们的行为接近于专家的行为。”
(3)脚手架的提供和逐渐拆除或重新组合。专家随着新手能力的发展,不断修正脚手架以便使其能适合略超出新手独立应付的水平。
(4)提供学生演示或表达他们新获得的学科知识的机会。
(5)反思。它“能够使学生对他们自己和专家的问题解决过程进行比较,从而最终能够形成一种内化的专家认知模式”。
(6)鼓励学生的探究能力。
3.排序。认知学徒制规定了3种给教学内容排序的方式。
(1)增加内容的复杂程度,即按照等级的任务结构从底端的任务向上垂直地增加难度。
(2)增加内容的多样性,即同一等级内容在水平程度上的增加。例如,改变问题解决的情境,改变学习活动的目标或原因,或改变学习环境中的因素等。
(3)在分解技能之前呈现整体的技能——一种从上到下的、详细说明的、垂直或水平的内容序列,也就是首先传授最高水平的技能。这样有两个重要的优点:任务富有意义,具有整体结构或者说具有问题的系统观。在完成这样的任务后(脚手架提供了一种学生在缺乏足够的部分技能时,完成这种高水平任务的方式),探究部分与整体间联系在逻辑上是渐进的。再者,学习者具有了组成整体内容的概念模式。
4.社会性。认知学徒制推荐了5种策略,以使学习能够社会化,并在学习共同体中考虑环境因素。
(1)情境学习。教学应该置于一定的情境中,因为这样“学习者能够理解他们学习的原因;学习者更多地通过做来学习,而不仅是听;学习者可以探究什么策略在特定情境中有效,什么策略在真实世界的背景中无效;学习者能够学会在多样化的背景中问题解决的能力”。
(2)模拟。教学可以进一步模拟真实世界中的活动。
(3)专家实践的文化群体。当问题解决时,学习者和专家以动态的方式相互作用是重要的。这些活动创建了一种专家实践的文化群体。
(4)内在的动机。内在动机是与学习者在非控制的环境中独立完成任务的能力相连的。教学中应该努力刺激学生的内在动机。
(5)利用合作。认知学徒制特别强调教学应该基于“学习共同体”之中。“随着学生作为一个初学者或新手逐渐从该共同体的边缘向中心移动,他们会变得比较积极,更多地接触其中的文化,因而就逐渐进入专家或熟手的角色。”
(三.)随机访取教学模式
斯皮罗(Spiro)等人在1991年把学习分为初级学习和高级学习。初级学习是学习中的初级阶段,学生只需掌握一系列概念和事实,并在相同情境中再现这些概念和事实;高级学习要求学生掌握概念的复杂性,并能广泛而灵活地应用到具体的情境中。他们指出,传统教学混淆了初级学习与高级学习之间的界限,将初级学习阶段的教学策略(如将整体分割为部分、着眼于普遍原则的学习、建立单一标准的基本表征等)不合理地推广到高级学习中。建构主义寻求适合于高级学习的教学策略——随机访取教学,即在教学中避免抽象地谈概念的一般应用,而是要把概念具体到一定的实例中,并与具体情境联系起来。换句话说,学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识和理解,这就是随机访取教学。它源于建构主义学习理论的一个新分支——认知弹性理论(Cognitiveflexibilitytheory)。这一理论的中心观点是“在不同的时间、重新设置的情境中,为了不同的目的、从不同的概念观点对同一材料重复访取,这是达到获得高级知识目标的关键”。斯皮若认为,在以认知弹性理论为基础的教学模式中,使用的比拟是一种由概念与案例构成的多维与非线性的“十字交叉”形状(“Crisscrissing”ofconceptualandcaselandscape)的多元知识表征,即试图通过概念与案例的水乳交融增强学习者的认知弹性,以达到对丰富的概念理解的充分性以及案例覆盖面的完整性。随机访取教学目前仍处于研究之中,可以提供的具体例证较少。我们下面以美国华盛顿州立大学农学院应用随机访取教学模式所作的教改实验为例,说明这种教学模式的具体应用。
美国华盛顿州立大学农学院在R.E.Calza和J.T.Meade的领导下建立了一个“遗传技术”课程教学改革实验研究组,其目的是以建构主义学习理论为指导,在Internet网络环境下开发动画和超文本控制功能的交互式教学系统,所用的就是随机访取教学模式。该教学目标是:帮助学生形成学习动机,可用于学习分子遗传学和生物技术的有关内容。学习重点侧重基本概念、基本原理和变异过程。通过学习,学生不仅能完成所学知识的意义建构还能实际验证。该系统的教学过程按以下步骤进行:
1.确定主题——通过入网的教学目标分析确定本课程的若干主题;
2.创设情境(为随机访取教学创造条件);
3.独立探索——根据学生的意愿可选下列不同主题,在学习某一主题过程中,学生可随意观看有关这一主题的不同演示,以便从不同侧面加深对该主题的认识和理解(随机访取学习);
4.协作学习——在上述独立探索基础上,开展基于Internet网络的专题讨论,在讨论过程中教师通过公告板和email(电子邮件)可对学生布置作业,对讨论中的观点加以批判并进行个别辅导;
5.自我评价——为检验对知识的建构与验证,学生在上述学习阶段后应进行自我评价。为此该系统设计了一套自我评价练习:练习内容经过精心挑选,使之能有效地测试学生对基本概念、基本原理和基本过程的理解;
6.深化理解——根据自我测试结果,有针对性地对薄弱环节作补充学习和练习,以加深对知识的理解与验证的能力。
三、建构主义教学中教师与学生的作用
(一.)教师——学生建构知识的支持者
建构主义学习强调学生的主动学习,但同时也强调教师在学生建构知识过程中提供一定的帮助和支持,以使学生的理解进一步深入。
建构主义教学对教师提出了一些新的职责:
1.教师的作用从传统的向学生传递知识的权威角色转变为学生学习的辅导者,成为学生学习的高级合作者。教师不仅需要在学习内容方面辅导学生,而且需要在新的学习技能和技术方面指导学生,这些对于教师自己也有可能是不大熟悉的。
2.教师应该给学生提供真实世界的、复杂的真实问题。因而,他们不仅必须开发或发现这些问题,而且必须愿意放弃这种“知道条件严密的问题的确切答案”的观点。教师必须认识到真实世界的复杂问题有可能有多种答案,鼓励学生提出问题解决的多种观点。当然这也意味着需要改变传统的评价策略。
3.教师必须创设一种良好的学习环境,学生在其中可以通过实验、独立探究、合作等方式学习。
4.教师必须调整课程以使建构主义学习活动能够与某一年级水平的学习内容保持平衡。
5.教师必须提供学生元认知工具和心理测量工具,培养学生联系的、批判的认知加工策略,以及自己建构知识和理解的心理模式。
6.教师应该认识到教学的目标不仅包括认知目标,也包括情感目标。教师要重视学生的情感领域,使教学与学习者个人相关联。教学是逐渐减少外部控制,逐渐增加学生自我控制学习的过程。
(二.)学生——知识的积极建构者
1.建构主义教学要求学生在复杂的真实情境中完成任务。传统的教学,学生通常选择缺乏“认知冲突”的学习道路,也就是说学生倾向于选择对他们没有难度的任务。而在建构主义教学中,学生需要面对要求认知复杂性的真实世界的情境,这对他们无疑是个挑战。学生可能会说:“为什么你不能告诉我呢?”因而,学生需要采取一种新的学习风格,需要采取新的认知加工策略,需要形成自己是知识与理解的建构者的心理模式。
2.建构主义教学比传统教学要求学生承担更多的管理任务。显然,如果学生缺乏管理自己学习的机会,他们就不可能成为自主的思考者和学习者。但建构主义教学也不能一下子完全让学生管理学习任务,这种高度认知复杂性的学习环境可能让学生感到不知所措。建构主义教学中,教师应该注意任务处于学生的“最近发展区”,提供一定的“脚手架”或辅导。
但是“脚手架”应该随着学生理解的深入而逐步拆减或重新组合。学生应该在教师的帮助下,发展自己控制学习过程的能力。
3.学生应该认识到成为一个自我控制的学习者的重要性,并且努力学习一些自我控制的技能和习惯。学生应该积极地融入到建构主义教学日程中,积极地投入到新的学习方式中。建构主义学习理论为传统教学带来了一场教学的革命。教学的中心由教师向学生转移。建构主义教学的目的是培养新世纪的善于学习的终身学习者,他们能够自我控制学习过程,具有自我分析和评价能力,具有反思与批判能力,具有创新精神。建构主义教学也意味着教师和学生的作用的改变,教师和学生都要努力成功地适应自己的新角色。另外,教师和学生也不是处于真空中,而是处于社会之中。因而,家长、行政管理人员、课程设计者、评价者以及其他一些关键的参与者都要改变思想观念,积极地面对建构主义所带来的学习和教学革命。
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