認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論適用于生物教學(xué)

岳朝軍

摘 要：美國(guó)著名的認(rèn)知心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾1963年提出的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論，用以闡明認(rèn)知結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)中的作用。這一理論被廣泛用于中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生物；認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）19-008-01

美國(guó)著名的認(rèn)知心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾1963年提出的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論，用以闡明認(rèn)知結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)中的作用。這一理論被廣泛用于中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中。

一、認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論的基本內(nèi)容

奧蘇伯爾根據(jù)新知識(shí)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)原有知識(shí)（觀念）的概括和包容水平不同，提出了三個(gè)不同的新舊知識(shí)相互作用模式。

1、上位學(xué)習(xí)。認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念在概括和包容水平上低于要學(xué)習(xí)的新觀念。

2、下位學(xué)習(xí)（又稱類屬學(xué)習(xí)）。認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有觀念的概括和包容水平高于要學(xué)習(xí)的新觀念。

3、并列學(xué)習(xí)。要學(xué)習(xí)的新觀念與原有觀念無(wú)上位、下位關(guān)系，但在橫向上有彼此吻合的關(guān)系（圖1C）。

二、認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論適用與生物學(xué)教學(xué)

學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的過(guò)程，就是一個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換與建構(gòu)的過(guò)程，也是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化過(guò)程。因此，認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論適用與生物學(xué)教學(xué)。

1、根據(jù)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)

（1）了解學(xué)生原有的認(rèn)知狀況。在上課前，教師要充分了解學(xué)生已有的知識(shí)情況，尤其是與新知識(shí)有密切關(guān)系的已有概念和原理掌握的情況。同時(shí)，由于學(xué)生的認(rèn)知方式、學(xué)習(xí)風(fēng)格、個(gè)性特征的差異，對(duì)同一事物的認(rèn)識(shí)、感受也不會(huì)完全相同。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)還必須充分考慮到學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的個(gè)體差異性，采取靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)策略，促使學(xué)生順利地實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，一般可以通過(guò)課前提問(wèn)、診斷性測(cè)試等方式了解學(xué)生原有知識(shí)狀況，也可以通過(guò)日常觀察、心理問(wèn)卷調(diào)查，了解學(xué)生的認(rèn)知方式和學(xué)習(xí)風(fēng)格。（2）注重新舊知識(shí)的聯(lián)系。教學(xué)中要善于從已有的知識(shí)過(guò)渡到新知識(shí)，講清新知識(shí)與已有知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，以利于學(xué)生進(jìn)行同化學(xué)習(xí)。

首先，在設(shè)計(jì)引言時(shí)，不僅要考慮到能否引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還要注重新舊知識(shí)的銜接，采用溫故知新 的方法引入。例如，學(xué)習(xí)呼吸作用時(shí)，可以設(shè)問(wèn)，綠色植物通過(guò)光合作用把光能轉(zhuǎn)變成貯存在有機(jī)物中的化學(xué)能，而植物的生命活動(dòng)無(wú)時(shí)無(wú)刻都離不開(kāi)能量的供應(yīng)。那么，有機(jī)物中貯存的化學(xué)能又是怎樣被釋放出來(lái)，供給植物生命活動(dòng)的呢？由此引入呼吸作用。其次，在教學(xué)過(guò)程中，要運(yùn)用對(duì)比方法，充分揭示新舊知識(shí)的聯(lián)系與區(qū)別，幫助學(xué)生掌握和理解知識(shí)。例如，高中生物“細(xì)胞”一節(jié)中描述了葉綠體與線粒體的結(jié)構(gòu)與功能，但較抽象籠統(tǒng)，而在后繼的“綠色植物的新陳代謝”中則著重講述了與之相關(guān)的光合作用和呼吸作用。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可以抓住新舊知識(shí)間的密切聯(lián)系。使學(xué)生更易于掌握諸如光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)以及有氧呼吸的場(chǎng)所等知識(shí)，更易于理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)這一生物學(xué)的基本原理。

（3）選擇建構(gòu)化教學(xué)模式

如果說(shuō)學(xué)生的學(xué)習(xí)就是利用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新知識(shí)，建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程，那么教師的教學(xué)就應(yīng)該遵循認(rèn)知結(jié)構(gòu)建構(gòu)化教學(xué)模式。這一模式的基本思路是，在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中找到同化新知識(shí)的原有的有關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)分析、推理等思維過(guò)程，使新知識(shí)與原有的知識(shí)建立聯(lián)系，進(jìn)而概括出新的規(guī)律性知識(shí)并重建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)運(yùn)用新規(guī)律，進(jìn)一步檢驗(yàn)、鞏固新知識(shí)，并實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。

（4）設(shè)計(jì)先行組織者

先行組織者是奧蘇伯爾提出并倡導(dǎo)的一種教學(xué)策略。其核心是，在課堂教學(xué)中講授新知識(shí)之前，首先為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能把握所授知識(shí)的本質(zhì)，對(duì)新知識(shí)具有引導(dǎo)性、起同化作用的知識(shí)結(jié)構(gòu)——組織者，并將其內(nèi)化為 學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因?yàn)榻M織者必須在正式教授新知識(shí)之前呈現(xiàn)給學(xué)生，因此稱為“先行組織者”。

其實(shí)，設(shè)計(jì)先行組織者，就是對(duì)學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的提煉概括、拓寬引伸。例如，在根吸收礦質(zhì)元素過(guò)程的教學(xué)中，通過(guò)分析植物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的物理、化學(xué)知識(shí)（學(xué)生已有的），引導(dǎo)學(xué)生得出如下“先行組織者”（學(xué)生原有）認(rèn)知結(jié)構(gòu)：（1）植物細(xì)胞具有呼吸作用；（2）植物細(xì)胞膜帶有電荷，能吸附帶相反電荷 的離子；（3）植物細(xì)胞膜上有運(yùn)輸離子的載體，能將離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)?/p>

2、建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

所謂認(rèn)知結(jié)構(gòu)，就是學(xué)生頭腦中內(nèi)化的知識(shí)的組織，也就是學(xué)生頭腦里內(nèi)化了的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

重視知識(shí)結(jié)構(gòu)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的匹配，學(xué)生良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建立，取決于教學(xué)中是否能為學(xué)生呈示良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此，生物學(xué)教學(xué)必須重視知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的匹配。教學(xué)中要注意以下兩點(diǎn)：第一，堅(jiān)持按知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)的原則。進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)教學(xué)，是指教師在教學(xué)中，通過(guò)分析教科書(shū)，找出知識(shí)之間的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律，把各章節(jié)的中心內(nèi)容及與之有聯(lián)系的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，按單元或章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、組織教材、板書(shū)提綱，使學(xué) 生能提綱挈領(lǐng)地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣，有利于學(xué)生掌握基本概念和原理，也有利于發(fā)展學(xué)生的智力。

第二，科學(xué)地設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。要根據(jù)各單元知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，首先確定核心知識(shí)點(diǎn)（最基本的概念和原理），在課堂教學(xué)中，時(shí)時(shí)都要 圍繞這個(gè)核心知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)知識(shí)的縱橫聯(lián)系，建立知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生只有通過(guò)這種知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)與內(nèi) 化，才可能構(gòu)建高層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

（2）建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的原則

奧蘇伯爾認(rèn)為，新舊知識(shí)相互作用，必須遵循漸進(jìn)分化和綜合貫通原則，才能促進(jìn)知識(shí)的組織，從而促進(jìn)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。

①漸進(jìn)分化，建立深層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。奧蘇伯爾指出：“個(gè)人在一特殊學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容的組織是由其頭腦中的一個(gè)層級(jí)構(gòu)成的。而在這個(gè)層級(jí)結(jié) 構(gòu)中，最概括的概念占據(jù)了結(jié)構(gòu)的頂端位置，它們下面是較低概括水平的概念，比較高度分化的從屬概念和具 體材料。”可見(jiàn)，漸進(jìn)分化指認(rèn)知結(jié)構(gòu)上位、下位知識(shí)之間或一般與個(gè)別知識(shí)之間的組織。生物學(xué)教學(xué)中必須按照這一原則呈示教材，才能促使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)由淺層向深層轉(zhuǎn)化。②綜合貫通，建立整體化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。綜合貫通是指相互并列的知識(shí)之間的橫向組織，如概念與概念之間、原理與原理之間乃至章節(jié)之間的橫向 聯(lián)系，亦即對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通。

岳朝軍

摘 要：美國(guó)著名的認(rèn)知心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾1963年提出的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論，用以闡明認(rèn)知結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)中的作用。這一理論被廣泛用于中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生物；認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）19-008-01

美國(guó)著名的認(rèn)知心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾1963年提出的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論，用以闡明認(rèn)知結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)中的作用。這一理論被廣泛用于中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中。

一、認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論的基本內(nèi)容

奧蘇伯爾根據(jù)新知識(shí)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)原有知識(shí)（觀念）的概括和包容水平不同，提出了三個(gè)不同的新舊知識(shí)相互作用模式。

1、上位學(xué)習(xí)。認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念在概括和包容水平上低于要學(xué)習(xí)的新觀念。

2、下位學(xué)習(xí)（又稱類屬學(xué)習(xí)）。認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有觀念的概括和包容水平高于要學(xué)習(xí)的新觀念。

3、并列學(xué)習(xí)。要學(xué)習(xí)的新觀念與原有觀念無(wú)上位、下位關(guān)系，但在橫向上有彼此吻合的關(guān)系（圖1C）。

二、認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論適用與生物學(xué)教學(xué)

學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的過(guò)程，就是一個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換與建構(gòu)的過(guò)程，也是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化過(guò)程。因此，認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化論適用與生物學(xué)教學(xué)。

1、根據(jù)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)

（1）了解學(xué)生原有的認(rèn)知狀況。在上課前，教師要充分了解學(xué)生已有的知識(shí)情況，尤其是與新知識(shí)有密切關(guān)系的已有概念和原理掌握的情況。同時(shí)，由于學(xué)生的認(rèn)知方式、學(xué)習(xí)風(fēng)格、個(gè)性特征的差異，對(duì)同一事物的認(rèn)識(shí)、感受也不會(huì)完全相同。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)還必須充分考慮到學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的個(gè)體差異性，采取靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)策略，促使學(xué)生順利地實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，一般可以通過(guò)課前提問(wèn)、診斷性測(cè)試等方式了解學(xué)生原有知識(shí)狀況，也可以通過(guò)日常觀察、心理問(wèn)卷調(diào)查，了解學(xué)生的認(rèn)知方式和學(xué)習(xí)風(fēng)格。

（2）注重新舊知識(shí)的聯(lián)系。教學(xué)中要善于從已有的知識(shí)過(guò)渡到新知識(shí)，講清新知識(shí)與已有知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，以利于學(xué)生進(jìn)行同化學(xué)習(xí)。

首先，在設(shè)計(jì)引言時(shí)，不僅要考慮到能否引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還要注重新舊知識(shí)的銜接，采用溫故知新 的方法引入。例如，學(xué)習(xí)呼吸作用時(shí)，可以設(shè)問(wèn)，綠色植物通過(guò)光合作用把光能轉(zhuǎn)變成貯存在有機(jī)物中的化學(xué)能，而植物的生命活動(dòng)無(wú)時(shí)無(wú)刻都離不開(kāi)能量的供應(yīng)。那么，有機(jī)物中貯存的化學(xué)能又是怎樣被釋放出來(lái)，供給植物生命活動(dòng)的呢？由此引入呼吸作用。

其次，在教學(xué)過(guò)程中，要運(yùn)用對(duì)比方法，充分揭示新舊知識(shí)的聯(lián)系與區(qū)別，幫助學(xué)生掌握和理解知識(shí)。例如，高中生物“細(xì)胞”一節(jié)中描述了葉綠體與線粒體的結(jié)構(gòu)與功能，但較抽象籠統(tǒng)，而在后繼的“綠色植物的新陳代謝”中則著重講述了與之相關(guān)的光合作用和呼吸作用。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可以抓住新舊知識(shí)間的密切聯(lián)系。使學(xué)生更易于掌握諸如光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)以及有氧呼吸的場(chǎng)所等知識(shí)，更易于理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)這一生物學(xué)的基本原理。

（3）選擇建構(gòu)化教學(xué)模式

如果說(shuō)學(xué)生的學(xué)習(xí)就是利用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新知識(shí)，建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程，那么教師的教學(xué)就應(yīng)該遵循認(rèn)知結(jié)構(gòu)建構(gòu)化教學(xué)模式。這一模式的基本思路是，在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中找到同化新知識(shí)的原有的有關(guān)知識(shí)，經(jīng)過(guò)分析、推理等思維過(guò)程，使新知識(shí)與原有的知識(shí)建立聯(lián)系，進(jìn)而概括出新的規(guī)律性知識(shí)并重建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)運(yùn)用新規(guī)律，進(jìn)一步檢驗(yàn)、鞏固新知識(shí)，并實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。

（4）設(shè)計(jì)先行組織者

先行組織者是奧蘇伯爾提出并倡導(dǎo)的一種教學(xué)策略。其核心是，在課堂教學(xué)中講授新知識(shí)之前，首先為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能把握所授知識(shí)的本質(zhì)，對(duì)新知識(shí)具有引導(dǎo)性、起同化作用的知識(shí)結(jié)構(gòu)——組織者，并將其內(nèi)化為 學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因?yàn)榻M織者必須在正式教授新知識(shí)之前呈現(xiàn)給學(xué)生，因此稱為“先行組織者”。

其實(shí)，設(shè)計(jì)先行組織者，就是對(duì)學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的提煉概括、拓寬引伸。例如，在根吸收礦質(zhì)元素過(guò)程的教學(xué)中，通過(guò)分析植物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的物理、化學(xué)知識(shí)（學(xué)生已有的），引導(dǎo)學(xué)生得出如下“先行組織者”（學(xué)生原有）認(rèn)知結(jié)構(gòu)：（1）植物細(xì)胞具有呼吸作用；（2）植物細(xì)胞膜帶有電荷，能吸附帶相反電荷 的離子；（3）植物細(xì)胞膜上有運(yùn)輸離子的載體，能將離子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)?/p>

2、建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

所謂認(rèn)知結(jié)構(gòu)，就是學(xué)生頭腦中內(nèi)化的知識(shí)的組織，也就是學(xué)生頭腦里內(nèi)化了的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

重視知識(shí)結(jié)構(gòu)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的匹配，學(xué)生良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建立，取決于教學(xué)中是否能為學(xué)生呈示良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此，生物學(xué)教學(xué)必須重視知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的匹配。教學(xué)中要注意以下兩點(diǎn)：

第一，堅(jiān)持按知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)的原則。

進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)教學(xué)，是指教師在教學(xué)中，通過(guò)分析教科書(shū)，找出知識(shí)之間的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律，把各章節(jié)的中心內(nèi)容及與之有聯(lián)系的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，按單元或章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、組織教材、板書(shū)提綱，使學(xué) 生能提綱挈領(lǐng)地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣，有利于學(xué)生掌握基本概念和原理，也有利于發(fā)展學(xué)生的智力。

第二，科學(xué)地設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

要根據(jù)各單元知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，首先確定核心知識(shí)點(diǎn)（最基本的概念和原理），在課堂教學(xué)中，時(shí)時(shí)都要 圍繞這個(gè)核心知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)知識(shí)的縱橫聯(lián)系，建立知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生只有通過(guò)這種知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)與內(nèi) 化，才可能構(gòu)建高層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

（2）建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的原則

奧蘇伯爾認(rèn)為，新舊知識(shí)相互作用，必須遵循漸進(jìn)分化和綜合貫通原則，才能促進(jìn)知識(shí)的組織，從而促進(jìn)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。

①漸進(jìn)分化，建立深層次的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

奧蘇伯爾指出：“個(gè)人在一特殊學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容的組織是由其頭腦中的一個(gè)層級(jí)構(gòu)成的。而在這個(gè)層級(jí)結(jié) 構(gòu)中，最概括的概念占據(jù)了結(jié)構(gòu)的頂端位置，它們下面是較低概括水平的概念，比較高度分化的從屬概念和具 體材料。”可見(jiàn)，漸進(jìn)分化指認(rèn)知結(jié)構(gòu)上位、下位知識(shí)之間或一般與個(gè)別知識(shí)之間的組織。生物學(xué)教學(xué)中必須按照這一原則呈示教材，才能促使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)由淺層向深層轉(zhuǎn)化。

②綜合貫通，建立整體化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

綜合貫通是指相互并列的知識(shí)之間的橫向組織，如概念與概念之間、原理與原理之間乃至章節(jié)之間的橫向 聯(lián)系，亦即對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通。因此，綜合貫通一般出現(xiàn)在上位學(xué)習(xí)和并列學(xué)習(xí)中。