基于知識建構的教學概念轉變策略研究

高校課堂中，促進概念轉變教學策略研究一直是教學實踐的熱點研究問題。本文在分析交叉學科學生轉變概念困難的原因基礎上，結合知識建構五條基本原則，設計三個階段轉變策略，力圖將知識建構策略應用于交叉學科學生概念轉變實踐中，通過具體的教學活動持續迭代，提升交叉學科學生概念轉變的適應度和可行度，從顯示轉變階段、主動轉變階段，最后實踐應用階段三個方面對交叉學科概念轉變策略提出有意義的理論指導。

1.概念轉變困難原因及其發展歷程

實踐教學中，研究者發現交叉學科學生學習中概念轉變困難原因有三個：受主流專業學習經驗影響，學生難以區分交叉學科與主流專業概念之間差別;學生只能淺表性理解專業基本概念，但在課堂上師生交流對話時，并不能真正詮釋概念含義;大多數交叉學科學生難以在實踐環境中真正運用所學知識等。上世紀70年代開始概念轉變的研究。1982年，皮亞杰提出認知建構主義理論，而修森以及格特左戈聯合提出“科學概念的順應：建立概念轉變理論”，這些為概念轉變研究提供了堅實的理論基礎，理論認為，從原始概念轉變到科學概念轉變需具備四個條件：即對現有概念的迷思、新概念的融合性、新概念的邏輯性和新概念的確認性。國內概念轉變最早是在1988年的一篇論文中提出，到2020年共有356篇相關文獻，且其研究分布涵蓋幼兒、小學、初中、高中乃至大學等階段。這些研究涉及概念轉變困難的原因、發展教學策略、研究理論基礎和各階段案例的分析等。經過二十多年發展，我國概念轉變研究已經取得令人矚目的成果。

2.知識建構基本原則

1990年初，加拿大多倫多大學的Bereiter和Scardamalia首創知識建構策略理論，其定義知識建構理論為：提出對社區有價值的觀點，進而持續改進。該理論主要是以學生發出觀點為中心，要求學生運用自己提出的觀點并在與社區成員的交流中改進并升華自己的觀點。該理論把學生作為積極的認知者，能夠自發進行知識的建構。同時，知識建構是一種團隊行動，參與者團聚一堂共同提問、建構知識理論，不斷回溯、協商、改正各自觀點，參與者共同目標是共同觀點的形成，其強調參與者在團隊交際中幫助修正觀念。

2002年，海外學者大島純等按照知識建構設計的八項原則總結出了4項教學原則，并在高校通識課教育中開展了知識建構策略引導下的教學實踐活動。以在某高校開展的“多普勒分析圖譜技術”的教學實驗為例，運用概念圖法，使交叉學科學生關于學習主題的既有認知與信念可視化，同時通過合作學習實現概念轉變，在該過程中學生或學習小組成員借助云平臺查閱知識，建構促進資料，開展討論。

知識建構是團隊共同體實踐的結果，是團隊協同中從感興趣的問題出發，通過組隊共同協商與討論，主動探尋問題實質，在這個過程中，團隊成員不斷地對自身觀點進行質疑、求證和反思，同時對其他成員做同樣工作，進而掌握知識實質，甚至產生新知識成果。知識建構基本準則表現在五個方面：知識建構具有組織性、自尋性;知識建構需要團隊與生命體一樣，以團隊形式產生知識;壓制越大，消退越快;知識建構沒有單一解決方案，由于知識不斷更新變化，最好的方式是能夠隨著事物發展而不斷創造更新;知識建構沒有捷徑。不可能用單一的支點或實踐促進知識建構轉變，必須以團隊方式，從多方面協同支持，才能取得活動最佳效果。

3.運用知識建構促進概念轉變教學策略設計

運用知識建構促進交叉學科學生概念轉變的策略目的是實現師生之間、生生之間的協作與對話，生生之間在協作中互相提出問題，并分享各自建構成果，由于辯論、研討等一系列團隊活動引發學生認知沖突，通過團隊協商等方式消除團隊內在沖突。具體策略表現為：介紹學習科學領域的概況，并以教學案例為例，從學習科學的研究角度出發，講解其中的研究點，以此創設教學情境，激發學生提出自己的問題;學生依據自己固有經驗和教材中的參考資料，提出科學問題;教師進一步詮釋知識建構演繹的過程，展示怎么對學生的問題進行提問、質疑、進一步建構等等;學生實踐如何進行建構對話，向團隊成員解釋個人觀點，其余團隊成員提出建議;借助網絡教學平臺上的參與度評價、字詞分析等工具形成評價;教師運用平臺上問題，設計問題，引發團隊成員的討論;利用預先設計好的樣例，演示如何表達好的觀點;以“抓放”為例，激發學生潛能，提出多元化觀點;跟讀平臺上成員建議，初篩有價值的觀點，提取關鍵字，歸納總結，并進一步改進問題，細化、完善和修改問題;確定下一步的研究方向;查閱各類參考資料，證明自己的觀點，并上傳到平臺上;利用網絡教學平臺的評價、評估形成新的評價;學生檢查問題的關聯性，自發結組，團隊內輪流匯報準備好的材料，并在匯報過程中詳細記錄;以“合作學習”為例，演繹“多元化的觀點”的推導;平臺上發布建設性協商方案，形成若干問題域;團隊認真審閱已發出的觀點，共同確定觀點發表的規則;共同編制發布公告;知識建構圈的交流;討論區研討的規則;最后，各個團隊中成員匯報、交流，團隊成員共同知識建構。

4.概念轉變策略迭代過程

（一）顯示轉變階段

在過去的教學中，要促進學生的概念轉變，起點往往是教師先指定要學習的概念，然后通過教師的講解或者指定的練習來實現概念的轉變。這種教學表面上效果不錯，似乎學生掌握了概念，但是往往具有隱晦性和概念倒退的潛在性，因為學生沒有機會展示自己真實的理解。同時，這種教學也常常缺乏學生的積極參與，學生對要學習的概念不感興趣，很難激發學生的內在動機。

交叉學科學生概念轉變困難主要由邊緣學科差異性、專業理解錯誤等方式促成，為了促進學生概念轉變，必須明確學生的固有概念。教師可以通過預設情境方式了解學生的固有概念，從而初步明確教學的立足點。不同學生對于相同概念有不同的看法，其固有概念也各不相同。從教師角度出發，利用現代化手段收集往屆學生所暴露的固有概念來提煉學生固有概念，通過設問、對比等方法將新知識展現給學生，以引起固有概念。6A4DACC0-7215-4C93-B057-37C4AF9913E4

（二）主動轉變階段

盡管在第一個階段的教學策略實施中，通過學生提出的問題，已經開始關聯到一些核心概念，但如何讓學生暴露出對這些知識學習中存在的迷思概念，是概念轉變中非常關鍵的重點。只有讓學生暴露迷思理解問題，才能以此為支點，教師提供適當的教學策略和“框架”，使學生意識到自己的錯誤概念所在，并愿意配合實現概念轉變。

概念轉變策略中，引導轉變固有概念策略是概念轉變教學策略中的重點。固有概念的轉變可分為兩部分：摒棄固有概念;知識建構新概念。學生在以下幾種情境下會放棄固有概念：（a）遇到新的問題，固有概念無法解決;（b）過去認為重要的知識，現在無法詮釋新問題，或知識陳舊;（c）固有概念在某些方面與常理相悖;（d）從固有概念推導出結論錯誤;（e）固有概念與相關領域知識相沖突。新知識概念必須具備以下幾點才能被學生接受：（a）正確詮釋固有概念無法解釋的問題;（b）新知識概念比固有概念包含更多實質知識內容;（c）新知識概念及其推論正確、合理;（e）新知識概念與現有認知中的其他知識不發生沖突。

（三）實踐應用階段

前二個階段轉變策略實施后，我們對網絡教學平臺數據分析發現，對于同一概念，有的學生已經達到了科學理解的程度，但其他同學仍然處于淺表層次階段，因而需要促進班級內的社會交互，但與前二個階段不同，第三階段重點關注“實踐運用”的展示，尤其是那些處于深度建構層次的同學，需要向其他人展示自己的學習成果。

因而在第三個階段概念轉變教學策略中，我們安排每一次課只進行一個小組的匯報展示，這個小組被稱作“專家小組”，然后全體同學共同進行知識建構學習。因為經過一段時間的研究，每個小組都有一定的研究成果，對于一些專業概念能夠達到科學地理解。小組匯報可采用各種各樣的形式，文字、圖片、聲音、視頻、動畫等多媒體展示方式都可以使用，可以是選取每個小組的代表進行匯報，也可以讓整個小組成員一起上臺匯報，重點不只是把研究的問題、脈絡展現出來，而是要把研究的一些重要發現展示出來，比如“學習動機組”在展示的時候，重點在論述興趣、控制性動機、自主性動機、學習投入的概念理解和關系澄清，以及相關概念，例如認知投入與學習投入的區別，什么是主動性人格等等。通過處于強重構層次的學生的宣講，能進一步促進全班學生明晰某一概念，達到共同的科學理解。

知識建構促進概念轉變過程最后必須實踐應用，才能使學生鞏固頭腦中獲得的新知識概念。在摒棄固有概念，建立知識建構新概念后，教師擇機適宜實施通達教學，通過團隊共同體，在不同時間段重復新知識概念的正確性、合理性，利用多情境、多問題方式，讓學生熟練掌握新知識概念。多次迭代教學過程持之以恒，新知識概念的正確性、合理性越突出，更容易得到學生的認可。同時，這種迭代教學方式能夠激發交叉學科學生以不變應萬變的自身潛能。

5.總結

知識建構促進概念轉變最重要的策略在于團隊共同體交互策略，且該策略的實施方式多種多樣。在運用知識建構重塑大班課堂教學實踐中，通過三個階段滲透團隊共同體交互策略，第一階段重點在于學生在團隊共同體中的知識建構對話;第二階段重點在于學生分小組協商與交流匯報，在知識建構圈中生生對話;第三階段重點在于面向整個團隊展示與對話。通過持續迭代的教學活動，該策略提升了交叉學科學生概念轉變的程度和水平，構建促進交叉學科學生轉變概念的教學模式和策略。

【資助基金：江蘇高校哲學社會科學研究一般項目“運用知識構建機制促進交叉學科專業學生概念轉變的策略研究”（2020SJA0337）;資助基金：教育部產學合作協同育人項目“中醫藥院校軟件工程專業大數據技術方向課程群建設與改革”（201902318009）。】

（徐雪松，博士，副教授，任職南京中醫藥大學人工智能與信息技術學院，主要研究方向：機器學習與人工智能、教育學。）6A4DACC0-7215-4C93-B057-37C4AF9913E4