概念性知識的多重結構及其教學策略研究

周妤琪

摘 要：概念性知識特指學科概念和以概念為單位的結構化知識，它是課堂學習的基礎，是學生學習學科知識的主要組成部分，是構成學科理論體系的基本單位，要使學生很好的掌握和運用概念性知識有必要對其進行研究。首先總結出概念性知識在教學實踐中的問題、歸納出概念性知識的特征，再對概念性知識進行分類、關系梳理并總結出它的層次結構，最后對概念性知識的教學提出幾點建議。

關鍵詞：概念性知識；知識結構；知識層次；教學策略

本文受四川省高等教育學會2011—2015年高等教育科學研究課題（土建類專業《工程倫理學》課程開發研究）資助。

Research about multiple structure and teaching strategy of Conceptual knowledge

Zhou Yuqi

（School of education science， Sichuan Normal University）

Abstract：Conceptual knowledge refers to the discipline concept and the structured knowledge formed by concept，It is the basis of classroom learning，it is the main part of knowledge that students learn ，it is also the basic unit that constitutes theoretical system of discipline，in order to make students master conceptual knowledge well and apply them，study should be carried out. Firstly，questions in the teaching practice and characteristics of conceptual knowledge should be summed up，then classify conceptual knowledge， combed their relationships，and summarized their hierarchical structure， finally， some teaching suggestion about conceptual knowledge will be put forward.

Key words：concepts；conceptual knowledge；knowledge structure

概念是課堂學習的基礎，也是學術研究的重要課題。學生學習知識主要是掌握概念和以概念為單位的結構化知識。在具體的教學過程中，教師和學生往往不清楚概念性知識的類型、關系、層次，導致教學方法和手段單一、效率低下。因此，只有明晰概念性知識的特征及其結構，教師才能選擇更適合的教學方法和策略教授，學生才能更好的學習這類知識。

本文總結出概念性知識在教學實踐中的問題、歸納出概念性知識的特征，再對概念性知識進行分類、關系梳理并總結出它的層次結構，最后對概念性知識的教學策略提出幾點建議。

1 概念性知識的教學問題

（1）對概念性知識結構不理解。教師對概念性知識的類型、關系、層次理解不透，統一的方法去教授不同類型的知識，知識講解如蜻蜓點水，大多只教到符號層面的現象水平，學生機械的去背誦概念、原理、規則等，導致的結果是做題過程中，對每一題都有印象，都似曾相識，但就是不會解答，究其原因是學生所掌握的概念性知識零散，孤立、粗淺、結構混亂、沒有來龍去脈，大多是符號與現象的堆積，無法領會概念背后的知識。

（2）教學方法單一。在概念、原理、規則的講解過程中，多數教師采用純言語解釋，向學生灌輸的教學方法，讓學生反復機械的背誦、記憶知識點。學生被動的進行表層符號學習，掌握的是一堆枯燥乏味，毫無生命活力的符號、術語。無法領悟知識正真的意義所在，更無法進行思想上的交流與碰撞，降低了學生的學習興趣。

2 概念性知識的特征

概念性知識是由基本概念構成的，概念與概念間的關系又構成了原理。換句話說，概念性知識等同于有聯系的網絡，是那種關系豐富的知識，主要有如下特征：

（1）概念性知識基數的龐大性。Landauer（1986）曾采用比特（bit）為計算單位，估計人一生中能夠記住多少信息。據估算，70歲的人可記住2×109比特的信息。相比運算速度很快的計算機，也僅可使用32或64比特編碼一個基本指令。如果作一個保守的假設，需要1000比特來編碼一個知識塊，那么他的估計表明人的全部概念性知識基數幾乎相當于一百萬個知識塊[1]。

（2）概念性知識表征的多樣性。它主要以語義網絡、理論、圖式及模型的形式在大腦中進行表征。

（3）概念性知識的靜態性。概念性知識具有靜態的性質，主要用來回答事物是什么，為什么，怎么樣的問題，可以通過個體的回憶進行有意識的線索提取而直接陳述出來，不需要進行再加工，且它的提取是一個有主觀意識參與的過程，因此提取速度較慢，需要接收者對有關事實進行再認知或再呈現[2]。

（4）概念性知識理解的多樣性。概念是概念性知識的重要組成部分，需要從其內涵和外延來對概念進行理解。由于其性質或定義在不同領域、不同學科的存在形式不同，另外，就對于相同的性質和定義也會有不同的界定，因而在對學科概念進行理解時，要在考慮其多樣性上對其進行理解，通過全面分析去了解概念間的相互關系，形成概念的網絡結構，進而對概念的本質有一個清晰的理解[3]。

（5）概念性知識內容的發展性。它以語義網絡、理論、圖式的形式存在，極易發生改變，隨著人類的不斷探索發現，知識的激增，概念研究的深入，不同時期同一事物的概念、原理、規則等也可能會發生相應的改變。例如不同時期工程師對巖土工程的定義有所差異；不同國家不同民族對建筑物安全性及舒適度的理解存在不同的理解和認識；不同地區不同部門結合行業特點及工程需要制定了適合本行業的地基（巖）土分類方法。

3 概念性知識的多重結構分析

3.1 概念性知識的類型

1.從知識形式分，概念性知識可以分為三類，即分類和類別的知識，如語文中文章題材類型的知識，關于句子成分（例如，名詞、動詞、介詞、副詞）的知識；原理和通則的知識，如數學中的幾何定理知識，有關熱力學定律的化學原理知識；理論、模型和結構的知識，如關于板塊構造學的理論知識，邊坡及隧道基本地質模型的知識，斷層的基本組成部分的知識。

2.從學科領域劃分，概念性知識可分為語文概念性知識，表現為語言和文章、語言知識和文化知識，如文學作品類型的知識、句子成分的知識；數學概念性知識，主要表現為關于空間形式和數量關系的概念、原理、規則，如有理數的定義、整數的定義，正方形的面積等；物理概念性知識，表現為關于物質相互作用和運動規律的概念性知識，如光的反射與折射定律、阿基米德原理等；化學概念性知識，表現為在微觀結構揭示物質的結構層次及變化規律的概念性知識，如分子、原子、離子的結構層次，如氧化反應及還原反應等反映物質變化的概念等；生物概念性知識，表現為生物的結構、功能、產生和發展變化的規律，及生物與周圍環境的關系等，如脊索動物的概念、母細胞和子細胞的概念等等。

3.從個體獲取知識的信息加工活動方式分，可分類兩類，聯結—概念性知識和運算—概念性知識。“聯結—概念性知識”的獲得不需要經過復雜的認知操作活動或運算活動，這類知識僅蘊含聯結活動，表述了某些存在規定等， 具有信息意義。“運算—概念性知識”則要經過復雜的認知操作活動，這類知識表述了事物普遍的規律或者邏輯必然性的東西， 它們既有信息意義， 又有智能意義[4]。例如， “壓力變化范圍不大時，孔隙比的減小值與壓力的增加值的比值稱為土的壓縮系數”就是運算-概念性知識。

3.2 概念性知識的關系

概念性知識是以概念為單位的，包括原理與規律、公理、定理等。原理是規律的陳述，同時包含公里和定理，而它又是以概念為基礎的。因此，要弄清楚概念性知識的關系有必要先梳理概念之間的關系，概念有內涵與外延，內涵是概念中思維對象的本質屬性，而外延是概念所反映的具有本質屬性的對象的范圍。概念之間的關系實質上是概念之間在外延上的關系，主要有以下幾種。

1.屬種關系。如果一個概念的全部外延與另一個概念的部分外延重合，這兩個概念之間的關系就叫做屬種關系。其中外延較大的稱作屬概念，較小的稱作種概念（圖1所示）。如地表巖溶地貌與溶蝕洼地、地基處理與強夯法、地質災害與滑坡的關系。這種劃分發也是基于奧蘇貝爾的上位概念與下位概念的劃分，它從屬于他的上位學習和下位學習。若土木工程專業學生在學習了崩塌、滑坡、泥石流的概念后再來學習斜坡運動這一概念，我們稱為上位學習，反之則為下位學習。從概念的角度看，崩塌、滑坡、泥石為下位概念，斜坡運動為上位概念，由此可見，上位概念就是統攝性更強的概念，也就是說上位與下位是包含與被包含的關系，總括與從屬的關系[5]。實際安排教學計劃及教學大綱時要學會利用概念的上下位關系。

2.全同關系。全同關系指外延完全重合而內涵不相同的概念（圖2所示）。例如“地基”與“巖土體”外延完全重合，指代的是一個對象，但內涵卻不完全相同。“地基”是從建筑物持力層的角度來反映其本質屬性，“巖土體”則是從地殼組成部分的角度反映其本質屬性。

3.交叉關系。交叉關系是外延部分重合的兩個概念之間的關系，即一個概念的部分外延與另一概念的部分外延重合[6]（圖3所示）。例如孔隙水與潛水、混凝土樁與預制樁、巖土工程與工程地質的關系。

圖1 屬種關系示意圖

圖2全同關系示意圖

圖3交叉關系示意圖

3.3 概念性知識的層次

從類型或緯度上，知識可以被分為四大類，事實性知識、概念性知識、方法性知識、價值性知識。從層次或水平上，每類知識又可以被分為四個水平，現象與符號水平、概念水平、方法水平、價值水平。知識的四個水平可以揭示或者可以評價一個人對知識的理解程度[7]。新手和專家的差距更多時候不在于知識面的窄寬而在知識水平的高低或者說知識深度上。以土力學中的概念性知識“飽和度”為例，四個水平的知識可分別表示如下：公式Sr = Vw/VV= wGs/e =wρd /（nρw）屬于符號層面的現象水平；飽和度的定義為土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比為其概念水平；計算含水率可借助土的固、液、氣三相指標換算圖屬于方法水平；利用飽和度可判斷土體的濕度狀態以及計算地基承載力為其價值水平。實際教學實踐中，部分教師只教到現象水平及概念水平，而學生關于方法水平和價值水平的知識學習的權利被剝奪，如上面提到的飽和度的四個水平，若學生只記住符號表達的公式而不理解其概念水平及方法水平的意義，這對學生來說是知識殘缺的。

4 概念性知識的教學策略

本文著重強調了概念性知識的重要性，歸納了概念性知識的特征，研究了概念性知識的多重結構，現就實際的教學實踐策略提出幾點建議。

1、創設恰當的問題情景，激活學生原有認知結構，喚起學生原有認知結構中的有關概念性知識。

2、概念形成和概念同化是學生掌握概念的兩種重要學習過程。在概念形成中，教師要有意識的要求學生對概念進行辨別、假設、檢驗假設以及概括。在概念同化中，教師可用下定義的方式直接將概念的本質特征呈現給學生，再舉少量具有典型意義的例子做分析說明，來證實定義中所出現的那些共同屬性[8]。

3、運用概念關系圖的策略，使概念之間的關系可視化，學生能較好梳理自己對概念之間關系的理解。

4、注重實例與直觀材料的教學，運用多種媒介（如圖片、音響、動畫、錄像等），讓學生從聽覺、視覺、觸覺來感知材料，加深對概念性知識的理解和記憶。

5、概念性知識主要通過線索提取而獲得，教師在學生復習與記憶概念性知識時應進行相關策略的指導。

6、教師應了解學生概念性知識水平的掌握，有意識的給學生建立概念意識，讓學生從四個水平上來更透徹的理解概念性知識，讓學生從心靈和情感深處去理解知識的意義與魅力。

參考文獻

[1]杜偉宇.復雜陳述性知識學習的研究[D].華東師范大學碩士學位論文，2005.

[2] 許桃春.高中地理程序性知識教學研究[D].華中師范大學碩士學位論文，2012.

[3]王媛媛.基于“四基”的初中數學概念教學設計研究[D].重慶師范大學碩士學位論文，2013.

[4]莫雷.知識的類型與學習過程[J].課程·教材·教法，1998，5：20-24

[5]季平.教什么知識[M].北京：教育科學出版社，2009.

[6] 王嘉良，張繼定.新編文史地辭典 [M].杭州：浙江人民出版社，2001.

[7]季平.教什么知識[M].北京：教育科學出版社，2009.

[8]皮連生.學與教的心理學[M].上海：華東師范大學出版社，2009.