促進概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略綜述

【摘要】科學(xué)學(xué)習(xí)是兒童擁有的有關(guān)自然現(xiàn)象的原有概念發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程，近年來研究者探索出多種促進概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略。本文分別從認知沖突、類比、理論支持等角度對此進行了分類評述。

20世紀80年代以來，西方研究者通過多種方法對科學(xué)學(xué)習(xí)的過程進行了深入的研究，結(jié)果表明，科學(xué)學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者前科學(xué)概念的發(fā)展或轉(zhuǎn)變，即概念轉(zhuǎn)變，不單是新信息的積累。近年來研究者的焦點從概念轉(zhuǎn)變的理論探討逐漸轉(zhuǎn)向教學(xué)實踐，依據(jù)不同觀點發(fā)展出多種促進概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略。本文從不同角度對這些教學(xué)策略分類評述，以期對我國科學(xué)教育的研究與實踐工作有所啟發(fā)。

一、基于認知沖突的教學(xué)策略

認知沖突（cognitive conflict）是指人的原有圖式與感受到的事件或客體之間的對立性矛盾［1］。基于認知沖突的教學(xué)策略主要是教師通過引發(fā)學(xué)生的認知沖突，令其主動解決沖突并構(gòu)建自己的理解，最終獲得科學(xué)概念。這類教學(xué)策略的核心問題是：如何引發(fā)學(xué)生的認知沖突？Limon則提出一個更為基礎(chǔ)的問題：如何使認知沖突有意義？很多實驗證明：認知沖突策略無法有效地帶來概念轉(zhuǎn)變是因為學(xué)生根本不容易產(chǎn)生認知沖突［2］，即使面對反常現(xiàn)象，學(xué)生通常也無法獲得有意義的認知沖突或是無法對原有概念產(chǎn)生不滿。教師可以用實驗、演示的方法直接給學(xué)生呈現(xiàn)反例，或是設(shè)計一個沖突現(xiàn)象引發(fā)認知沖突。夏令（2005）使用不同的認知文本———傳統(tǒng)文本與反駁文本，考察了小學(xué)五年級學(xué)生學(xué)習(xí)“食物鏈”和“杠桿”兩個概念的效果，發(fā)現(xiàn)采用專為引發(fā)認知沖突編寫的“反駁文本”對促進學(xué)生在一定主題上的概念轉(zhuǎn)變有積極作用。呈現(xiàn)反例可以幫助學(xué)生反思，激發(fā)低年級學(xué)生的好奇心，“即使不能產(chǎn)生些微激烈的轉(zhuǎn)變，也是促進概念轉(zhuǎn)變過程的第一步”［3］。

二、基于類比的教學(xué)策略

基于類比的教學(xué)策略以承認學(xué)生現(xiàn)有的與科學(xué)觀點相一致的認識為基礎(chǔ)，側(cè)重利用教師的適當干預(yù)讓學(xué)生獲得科學(xué)概念。Clement（1987）在力學(xué)領(lǐng)域里提出了一套類比教學(xué)策略，主要包括四個步驟[1]：設(shè)立靶子問題，暴露學(xué)生與之相關(guān)的錯誤概念；教師舉出一個符合學(xué)生直覺的“錨例”；教師要求學(xué)生將錨例和目標事件相比較，建立類比關(guān)系；如果學(xué)生沒有接受這種類比，教師試圖找到目標事件與錨例之間的中介物，建立架橋類比。“目的是增加有益的直覺的應(yīng)用范圍，并減少有害的直覺的應(yīng)用范圍”［4］。林靜雯、邱美虹對小學(xué)四年級兒童電學(xué)知識的探索發(fā)現(xiàn)，多重類比教學(xué)策略對“電流是物質(zhì)”這一錯誤概念的概念轉(zhuǎn)變十分有效［5］。需要注意的是，類比中的比喻容易使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生誤解，將兩事物不同之處也當成相似之處，可能造成新的錯誤概念。如在學(xué)習(xí)電流概念時，教師用水流的比喻來類比電流會造成新的混淆概念。

三、基于本體類別轉(zhuǎn)換原理的教學(xué)策略

Chi等人提出的基于本體論的概念轉(zhuǎn)變理論認為：世界上的實體分為物質(zhì)（matter）、過程（processes）和心理狀態(tài)（mental/states）三個本體論類別，錯誤概念就是將對象的本體論屬性錯誤地劃分到了其他類別中。當學(xué)習(xí)者將學(xué)習(xí)對象正確地歸入其所屬的本體類別時，概念轉(zhuǎn)變就實現(xiàn)了。［6］陳志銘等人列舉出初中生存在的九大“酸堿鹽”概念命題下的錯誤概念，提出Treagust的二階段診斷測驗工具能夠成為了解學(xué)生錯誤概念的有效方法［7］。他們認為應(yīng)多讓學(xué)生表述對某概念的想法，幫助教師理解學(xué)生的錯誤概念。同時，這類教學(xué)策略也可用于高中化學(xué)中的化學(xué)平衡等復(fù)雜概念。此外，林靜雯用述詞分析法對小學(xué)生電學(xué)知識進行了本體論劃分，發(fā)現(xiàn)對電流的概念進行重復(fù)述詞分析后學(xué)生掌握的情況更好［8］。

四、融合心理因素的教學(xué)策略

Pintrich提出，在課堂學(xué)習(xí)中個人角色可以對概念轉(zhuǎn)變起到幫助或者是阻礙作用，所以在課堂環(huán)境里建立動機與認知因素的聯(lián)系在學(xué)習(xí)過程中是非常重要的［9］。宗敏（2006）利用問題學(xué)習(xí)式教學(xué)策略對小學(xué)生學(xué)習(xí)小數(shù)概念進行干預(yù)研究，發(fā)現(xiàn)利用情境化的教學(xué)方式設(shè)計問題更能促進小學(xué)生小數(shù)運算能力的提高，激發(fā)學(xué)生的元認知思考［10］。臺灣的陳萩卿、張景媛還研究了利用認識論信念促進概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略［11］。

五、結(jié)語

相對于科學(xué)教育研究發(fā)展相對較早的西方國家，我國教育界當前圍繞概念轉(zhuǎn)變進行的課程教學(xué)實踐依然有所欠缺。有些教師即使知道學(xué)生頭腦中存在錯誤概念也會選擇“無視”，依然按照自己傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣講課［12］，這顯然不利于學(xué)生的科學(xué)概念學(xué)習(xí)。因此，今后的研究與實踐中既需要加強對學(xué)生前科學(xué)概念的關(guān)注，也需要教師加強自身有關(guān)概念轉(zhuǎn)變理論知識的學(xué)習(xí)，了解概念轉(zhuǎn)變理論對教學(xué)實踐的重要作用與意義，并嘗試將促進概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略運用到教學(xué)過程中，使之得到更廣泛的應(yīng)用。

【參考文獻】

［1］Scott，P.H.，Asoko，H.M.，Driver，R.H.著.郭玉英，盧俊梅，譯.“為概念轉(zhuǎn)變而教”策略綜述［J］.物理教師，2003，24（5）：1-8.

［2］Limón，M.On the cognitive conflict as an instructional strategy or conceptual change：A critical appraisal［J］.Learning and Instruction，2001，11：357-380.

［3］夏令.沖突策略對小學(xué)生科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的影響［D］.北京：北京師范大學(xué)，2005.

［4］唐小俊.概念轉(zhuǎn)變理論研究新進展及其對科學(xué)教學(xué)的啟示［J］.教育導(dǎo)刊，2008（6）：4-6.

［5］林靜雯，邱美虹.整合類比與多重表征研究取向探究多重類比設(shè)計對兒童電學(xué)概念學(xué)習(xí)之影響［J］.科學(xué)教育學(xué)刊，2005，13（3）：317-345.

［6］Chi，M.T.H.，Slotta，J.D.，deLeeuw，N.From things to processes：A theory of conceptual change for learning science concepts［J］.Learning and Instruction （specialissue），1994，4（1）：27-43.

［7］陳志銘，徐順益，林建隆.以chi本體論的觀點來探討概念改變———以酸堿鹽單元為例［DB/OL］.（2005）［2010-5-23］.

http://memo.cgu.edu.tw/yun-ju/cguweb/SCUWeb/file/paper-sample.doc.

［8］林靜雯，邱美虹.以述詞分析法探究多重類比對兒童電學(xué)概念學(xué)習(xí)之影響［J］.科學(xué)教育學(xué)刊，2006，14（1）：55-81.

［9］Pintrich，P.R.，Marx，R.W.，Boyle，R.A. Beyond cold conceptual change：The role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change［J］.Review of Educational Research，1993，63（2）：167-199.

［10］宗敏.基于問題學(xué)習(xí)對小學(xué)數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)變的促進的研究［D］.北京：北京師范大學(xué)，2006.

［11］陳萩卿，張景媛.融入調(diào)整知識信念的教學(xué)策略對國中生知識信念轉(zhuǎn)變歷程之研究［J］.慈濟大學(xué)教育研究學(xué)刊，2009（5）：183-210.

［12］江昕，蘇繼玲.初中生物理前概念調(diào)查［J］.教育研究與實驗，2007（2）：64-66.