.建构主义理论常用的四种教学模式【说明】本文节选自XX大学项永芳的硕士论文建构主义视野下教学情境的设计与实践之研究以高等数学为例，较为系统的介绍了基于建构主义理论提出的四种教学模式，尤其是文中不但有四种模式的理论依据，还有四种模式运用的步骤，对教学实践具有很强指导意义。【正文】根据情境认知与其他的理论，学者们开发出了多种教学模式。这里我们重点介绍以下四种教学模式：观念转变教学模式、支架式教学模式、随机进入教学模式和抛锚式教学模式。1观念转变教学模式(Conceptual Change Learning Model)学生在学习知识之前，头脑中已经存在了一些来自于生活经历的对知识的直觉认知。其中，有些理解与知识概念根本一致，但是有些理解与知识概念相违背，它们被称为“错误概念(mis-conception)或“相异概念(alternative concept)。观念转变指个体由于受到和个体原有某种知识经历不一致的新经历的影响而发生的重大改变。对观念转变的研究始于20世纪70年代，从80年代起，研究成果开场涌现。1982年，康奈尔大学的Posner、Strike、Hewson、Gertzog四位教授提出了观念转变模型(conceptual change model，简称CCM)，大大推动了观念转变的研究与教学。“观念转变学习教学模式是西方科学教学研究者们在观念转变学习理论的根底上所提出的一种教学模式。1观念转变教学模式的理论根底观念转变学习理论建构主义认为，学习是学习主体根据已有的知识经历主动建构新知识的过程。在学生承受新知识和经历之前，他们头脑中就对一些数学问题和现象有自己的看法和理解，并在不知不觉中养成了他们独特的思维方式。这种思维定势就造成了学生一些教学前错误概念的形成，学者们认为这些概念包括替代概念(Alternative Conception)和前概念(Pre-conception)。替代概念是指学生在先前的正式教学中形成的错误理解；前概念是指源于日常生活中非正式经历的那些概念。这些前概念有些是对客观世界的朴素的反映，但更多的那么完全与科学概念相悖，学生认知构造中的这些错误概念，不但会阻碍新知识的理解，而且会导致学生产生新的错误概念。这是因为，学生不仅会对这种错误概念深信不疑，而且还会试图将这些错误概念迁移到对新环境、新现象的解释中去。观念转变学习理论告诉我们，概念的转变主要通过以下两个途径来完成，一是充实(Enrichment)，二是重建(Restructuring)。充实是指在增加或删除现存的概念构造，包括对现存概念构造的区分、合并以及增加层级组织。这一途径是对原有概念构造的量的扩展，是一条“进化的、连续的途径。这种转变发生在学生的原有概念和科学概念一致的情况下；重建就意味着创造新构造，新构造的建构是基于解释旧信息或说明新信息，这种转变的特点是基于学生已有的概念与科学概念完全不同的情况下，这是一条“革命性的、不连续的途径，它发生在学生的概念与知识概念不一致或完全冲突的情况下，认知冲突策略在不连续的情况下起关键作用。也就是说，一旦引发了学生的认知上的不平衡，就能激起学生的求知欲和探索欲，促进学生知识的转变。为了促使学生进展观念转变，1982年波斯纳(Posener et al.)等人在皮亚杰认知建构理论和库恩(T.S.Kuhn)“X式更替观的根底上，进一步提出了观念转变学习的条件理论。为了促使学生进展观念转变，他们认为必须提供以下4个条件：第一，对现有概念知识的不满；第二，新概念知识要有可理解性；第三，新概念知识要有合理性；第四，新概念知识要有有效性。根据波斯纳的观点，一旦满足了上述观念转变学习的四个条件，学生所持有的错误概念知识就会被科学概念知识所替代或改变。当然知识学习是一个复杂的过程，除了需要上述的学习条件外，课堂动机因素、情绪因素、学生的认知因素程度等都影响学生观念转变。因此，教师在教学中应积极创设条件，促使学生的数学观念转变学习。2观念转变教学模式的教学步骤德赖弗(R.Driver，1989)以观念转变学习理论为根底设计建构主义教学，提出了观念转变学习的建构主义教学模式。这一模式的一般步骤是：定向。教师创设特定的探究性问题情境，为学生的自主探究学习明确方向；概念知识引出。引导学生用自己的不充分的思想错误概念尝试解释问题；概念知识重建。这一环节可以通过实验、讨论、澄清和变换概念知识，提醒和解决冲突情境，建构新概念知识，并作出恰当评价；概念应用。学生应用新概念知识解决新情境问题；反思概念知识变化。通过将新概念与自己先前已有概念进展比拟，反思观念转变学习的过程。在德赖弗模式的根底上，1992年斯考特(Scott)提出了另一观念转变学习的教学模式。这一模式的步骤是：定向和引出学生的概念知识；导入科学理论的性质和通过模拟与讨论建构理论；学生建构自己的理论；引导学生对自己的理论进展回忆、反思、讨论和评价，帮助学生趋向可承受的科学理论；提供可承受理论的应用环境。在斯考特的教学模式中，学生拥有获得自己经历和建构意义的时机。同时，在这个模式中，建构主义方法的另一个关键特性即关注科学理论的性质、X围和建构也非常明显。此外，学生在此模式中，还不得不提供证据以验证自己的假说。在此模式中，充分表达了建构主义的四个中心属性。2支架式教学模式Scaffolding Instruction Model建构主义理论认为，学生的认知不同于教师的认知，知识也不是简单机械地从一个人迁移到另一个人，而是基于个人对经历的操作、交流，通过反思来主动建构的。因此，教师在进展教学时，就要充分考虑到学生的思维模式和认知特点，帮助学生通过自己的活动对人类的数学知识构建起自己的正确理解。在这个意义上，建构主义者借用了建筑行业的脚手架概念,形象地提出了支架式教学这一教学模式：教师先为学生的学习搭建支架(指教师对教学过程的管理、调控)、通过支架,帮助学习者理解特定知识，建构知识意义的教学模式。借助该知识框架，学习者能够独立探索并解决问题，然后逐步撇去支架，让学生独立探索学习，独立建构意义。根据欧共体“远距离教育与训练工程(DGX)的有关文件，支架式教学被定义为：“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种观念框架(conceptual framework)。这种框架中的观念是为开展学习者对问题的进一步理解所需要的。为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便把学习者的理解逐步引向深入。这里的观念可以是学习新的知识所必备的数学概念，也可以是学习新知识时所涉及的思想和方法。这种教学模式应用在高等数学概念知识的教学中，有利于把较为复杂的概念知识分解为相对简单一些的概念，然后借助于教师提供的适当的“脚手架，学生能更容易地自行进展新概念知识的建构与概念网络的组织。提供了一条针对较为复杂的概念知识的教学有效的可行之路。1支架式教学模式的理论根底支架式教学模式的理论根底之一就是维果茨基“最近开展区理论。维果茨基认为，儿童在独立解决问题时的实际开展水平和在教师指导下解决问题时的潜在开展水平之间是存在差异的，而这两个开展状态的差异性是由教学决定的，也就是说，教学能创造最近开展区，因此，教学不能只是被动地适应儿童的现有智力开展水平，而是既要考虑到学生的现有开展水平又要充分考虑到他可能到达的较高的水平，即最近开展区。教学要走在开展的前面，向学生提出更高的开展要求。在这一区域内学生虽然自己很难完成学习的任务，但在教师的指导或与更优秀的同伴交互作用的合作中，外部活动所传递的知识经历就会内化为学生自身的认知构造，从而完成学习任务。据此为学生搭设支架，它可以使学生减少或防止认知过程中的弯路。2支架式教学模式的教学步骤支架式教学模式由以下几个步骤组成：搭建脚手架：围绕当前学习主题，按“最近开展区的要求建立“概念框架(即先行组织者)。进入情境：将学生引入一定的问题情境(概念框架中的某个层次或某个节点)。独立探索：让学生独立探索。探索的内容包括：确定与当前给定概念、知识有关的各种属性，并将各种属性按一定的顺序排列。探索开场时教师要给予必要的启发引导(如演示或介绍理解类似概念的过程)，然后让学生自行分析探索，沿教师提供的脚手架逐步攀升，起先教师可能要给予适时的引导或提示，最后做到无需教师的引导，学生就能独立地建构自己的概念、知识框架。协作学习：教师组织学生进展小组讨论、分析，带着学生对当前所学的知识进展反思分析，使原来几种意见相互矛盾或不完全一致的局面逐渐变得一致，最后到达统一。在此共享集体思维成果的根底上，到达对当前所学知识的比拟全面、正确的理解，最终完成对所学知识的意义建构。效果评价：组织学生进展自我评价或小组对个人的评价，评价主要应涉及以下几个方面：学生的自主学习能力的表达、在小组协作学习中所做出的奉献、是否到达对所学概念知识的意义建构等。支架式教学模式的关键在于如何搭好“脚手架以形成知识的框架，将学生引领进入问题情境，进而引导学生在知识的框架内自行建构意义。因此，教学过程中的主题应是“脚手架，而问题情境是“脚手架的节点，学生们的合作交流与自主学习那么是沿“脚手架攀升的过程即建构的过程。3随机进入教学模式(Random Access Instruction Model)1991年，斯皮罗Spiro等人把人类学习分为初级学习和高级学习。初级学习是学习的初级阶段，在这个阶段中学生只需掌握一些概念和事实，并能够从一样或相似情境中再现这些概念和事实；高级学习那么要求学生掌握复杂得多的概念，而且在面对具体的情境能够广泛而灵活地应用，本文中对导数概念和定积分概念知识的学习就属于高级学习。传统的教学混淆了初级学习与高级学习之间的界限，将初级学习不合理地应用到高级学习中。建构主义寻求一种适合于高级学习的教学模式，即学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样的教学内容的学习，对同一教学内容或问题进展多方面的探索和理解，获得多种意义的建构。这就是源于认知弹性理论(Cognitive flexibility theory)的随机进入教学模式。这种教学模式为数学概念知识中复杂概念知识的教学开辟了一条新途径。1随机进入教学模式的理论根底认知弹性理论随机进入教学模式的根本思想源自建构主义学习理论的一个新分支“认知弹性理论(Cognitive Flexibility Theory)。这种理论是斯皮罗(Spiro)等人于1990年提出的一种心理学理论流派。他们指出：“所谓认知弹性，是指以多种方式同时重构自己的知识，以便对发生根本变化的情境领域做出适宜的反响。这即是知识表征方式(超越单一维度的多维表征)的功能，也是作用于心理表征的各种加工处理过程(不仅是对知识景的修复,而且是对一整套图式的加工处理过程)的功能Spiro，R.J.&Jehng，J，1990)。它主X一方面要提供建构理解所需的建构根底,另一方面又要留给学生广阔的建构空间，让他们针对具体情境采取适当策略。总之，认知弹性理论的宗旨是要提高学习者的理解能力和他们的知识迁移能力。认知弹性理论认为，意义的建构应包括对新信息重构性的理解和对原有背景经历的改造和重组。根本思想之一是：只有在显示多维事实时才能以最正确方式对复杂概念或不良构造领域(ill structured domains)的现象进展思考，构造不良领域是普遍存在的，可以说，在所有的领域，只要将知识运用到具体情境中去，都有大量的构造不良的特征Spiro et al.,1995)。因此，我们不可能靠将已有知识简单提取出来去解决实际问题，而只能根据具体情境，以原有的知识为根底，建构用于指导问题解决的图式，而且，往往不是单单以某一个概念原理为根底，而是要通过多个概念原理以及大量的经