摘 要:借鑒Osbell理論,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)已有知識(shí)的概括和對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),達(dá)到獨(dú)立知識(shí)的遷移,不斷用原有的知識(shí)解決新課題的遷移的目的。
關(guān)鍵詞:有意學(xué)習(xí);陳述性知識(shí);正遷移和負(fù)遷移
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-6148(2007)9(S)-0029-4
20世紀(jì)60年代,美國(guó)認(rèn)知教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾(Osbell)提出有意義言語(yǔ)學(xué)習(xí)理論,把學(xué)生原有知識(shí)在新的學(xué)習(xí)中的作用強(qiáng)調(diào)到唯一重要的地位。他說(shuō):“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話,那么我將一言以蔽之:影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素,就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點(diǎn)并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?!痹谌粘I钪校覀兛梢杂^察到學(xué)會(huì)了騎自行車(chē)有助于學(xué)習(xí)駕駛摩托車(chē),這是一種動(dòng)作技能的遷移;學(xué)會(huì)了一種語(yǔ)言有助于掌握另一種語(yǔ)言,這是一種知識(shí)的遷移;良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成有助于在其它方面培養(yǎng)好的習(xí)慣,這是情感和態(tài)度的遷移。確切的遷移應(yīng)為一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響,凡有學(xué)習(xí)的地方就會(huì)有遷移,因?yàn)楣铝⒌谋舜嘶ゲ挥绊懙膶W(xué)習(xí)是不存在的。從教育目標(biāo)著眼,學(xué)習(xí)需要正遷移,正遷移愈多,說(shuō)明學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)所產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)情境或解決問(wèn)題的能力就越強(qiáng),教學(xué)改革也就越好。
1 有意學(xué)習(xí)的條件
1.1 外部條件(outside condition)
主要包括教材和教師提供的有意義的、經(jīng)過(guò)組織的信息。
1.2 原有知識(shí)和技能(previously existed knowledge and skill)
儲(chǔ)存于長(zhǎng)時(shí)記憶中的原有知識(shí)和技能是新的學(xué)習(xí)的重要內(nèi)部條件。關(guān)于原有知識(shí)在新的學(xué)習(xí)中的作用,我國(guó)古代有“以其所知,喻其不知,使其知之”的說(shuō)法。德國(guó)教育家、哲學(xué)家兼心理學(xué)家赫爾巴特(J.H.Herbart,1776年~1841年)根據(jù)統(tǒng)覺(jué)論,認(rèn)為新知識(shí)必須融匯于原有統(tǒng)覺(jué)團(tuán)內(nèi),新知識(shí)才能習(xí)得。他接受了萊布尼茲關(guān)于靈魂單子具有活動(dòng)特性的觀點(diǎn),認(rèn)為觀念也是活動(dòng)的,同時(shí)他也吸收了英國(guó)聯(lián)想主義和力學(xué)中引力和斥力的概念來(lái)說(shuō)明觀念相互吸引和排斥的關(guān)系。他還提出了“意識(shí)閾”(conscious threshold)和統(tǒng)覺(jué)團(tuán)(apperception mass)的概念來(lái)進(jìn)一步揭示觀念相互作用的規(guī)律。在意識(shí)閾以下的觀念,只有那些與意識(shí)的統(tǒng)一相調(diào)和的觀念才可能不遇阻力而升入閾限之上,進(jìn)入意識(shí)的觀念便可引起統(tǒng)覺(jué)。一個(gè)觀念的統(tǒng)覺(jué)不僅使這個(gè)觀念成為意識(shí)的,而且使之能被意識(shí)觀念的整體所同化,該整體就稱為統(tǒng)覺(jué)團(tuán)。
1.3 具有相應(yīng)的固定點(diǎn)(起固定作用的觀念anchoring idea)
新舊知識(shí)之間并不一定是上下關(guān)系,還有平行關(guān)系。海上視野中有許多船只,有的走,有的停,有的進(jìn)。而為什么有的開(kāi)走呢?因?yàn)闆](méi)有可以使它固定的停泊點(diǎn)鉤住或拋錨,正如頭腦中的知識(shí)要有使之固定的停泊點(diǎn),即原有知識(shí)的來(lái)龍去脈、已知公式、已理解的概念?,F(xiàn)代信息加工心理學(xué)家們都十分強(qiáng)調(diào)原有知識(shí)在新的學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵作用。可惜這一觀點(diǎn)在我國(guó)目前的教育理論研究中被忽視了。維特羅克認(rèn)為:“人們傾向于生成與以前的學(xué)習(xí)相一致的知覺(jué)與意義?!彼纳蓪W(xué)習(xí)模型中的四個(gè)要素是生成、動(dòng)機(jī)、注意和先前的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。梅耶和加涅都認(rèn)為,教新知識(shí)之前,先必須激活學(xué)生長(zhǎng)時(shí)記憶中相關(guān)的原有知識(shí)。這與當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)家強(qiáng)調(diào)教新知識(shí)之前激活學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有相關(guān)知識(shí)(學(xué)生頭腦中原有圖式在同化新的學(xué)習(xí)任務(wù)中的作用)的觀點(diǎn)如出一轍。
2 陳述性知識(shí)的分類(lèi)
知識(shí)有三種分類(lèi):陳述性知識(shí)(即知識(shí)的狹義應(yīng)用)、程序性知識(shí)(又可稱為智慧技能)和策略性知識(shí)(也稱認(rèn)知策略)。
奧蘇伯爾對(duì)知識(shí)進(jìn)行了區(qū)分,他認(rèn)為最簡(jiǎn)單的知識(shí)是建立事物與符號(hào)的表征關(guān)系即符號(hào)表征學(xué)習(xí);較復(fù)雜的知識(shí)是獲得同類(lèi)事物的概念即概念學(xué)習(xí);更高一級(jí)的知識(shí)是習(xí)得表示事物之間關(guān)系的命題。
2.1 符號(hào)表征學(xué)習(xí)
符號(hào)表征學(xué)習(xí)(labels representationallearning),指學(xué)習(xí)單個(gè)符號(hào)或一組符號(hào)的意義,或者說(shuō)學(xué)習(xí)他們代表什么。符號(hào)表征學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是詞匯學(xué)習(xí)(vocabulary learning),即學(xué)習(xí)單詞代表什么。在任何言語(yǔ)中,單詞可以代表物理世界、社會(huì)世界和觀念世界的對(duì)象、情景、概念或其他符號(hào),這種代表關(guān)系是約定俗成的。對(duì)于新生者來(lái)說(shuō)某個(gè)單詞代表什么他們最初是完全無(wú)知的,他們必須學(xué)會(huì)這些單詞代表什么。
2.2 概念學(xué)習(xí)
意義學(xué)習(xí)的另一種較高級(jí)的形式叫概念學(xué)習(xí)(conceptlearning)。概念學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上是掌握同類(lèi)事物的共同的關(guān)鍵特征。例如“電場(chǎng)”這個(gè)概念,就是掌握電荷的周?chē)须妶?chǎng)和電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用這兩個(gè)特征,而與它的形狀、顏色無(wú)關(guān)。如果“電場(chǎng)”這個(gè)符號(hào)對(duì)某個(gè)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō),已經(jīng)具有這種一般意義,那么它就成了一個(gè)概念,成了代表概念的名詞。同類(lèi)事物的關(guān)鍵特征可以由學(xué)習(xí)者從大量的同類(lèi)事物的不同例證中獨(dú)立發(fā)現(xiàn),這種獲得概念的方式叫概念形成(conceptformation)。
2.3 命題學(xué)習(xí)
意義學(xué)習(xí)的第三種類(lèi)型是命題學(xué)習(xí)(propositionallearning)。有意義言語(yǔ)學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)新的命題與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中起固定作用的觀念可構(gòu)成三種關(guān)系的遷移。遷移是個(gè)普遍的心理現(xiàn)象,它不僅發(fā)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中,學(xué)生解答問(wèn)題時(shí)有關(guān)知識(shí)的重現(xiàn)是在感知課題中的條件和問(wèn)題的基礎(chǔ)上通過(guò)聯(lián)想而實(shí)現(xiàn)的,將課題中的具體對(duì)象轉(zhuǎn)化為物理模型——?;?,須聯(lián)想和運(yùn)用頭腦中已有的知識(shí)系統(tǒng)??梢?jiàn),在知識(shí)重現(xiàn)和?;皢?wèn)題解決時(shí)都有知識(shí)和原理原則、動(dòng)作技能、習(xí)慣、態(tài)度等的遷移效應(yīng)。
2.3.1 按遷移的內(nèi)在機(jī)制劃分,有同類(lèi)知識(shí)的遷移和異類(lèi)知識(shí)的遷移。
把已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到新的同類(lèi)對(duì)象中,達(dá)到認(rèn)識(shí)新對(duì)象的實(shí)質(zhì),從而把新對(duì)象納入到已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)之中,這就是對(duì)同類(lèi)知識(shí)的遷移。同類(lèi)物理問(wèn)題有其基本規(guī)律即通律;受基本規(guī)律制約的同類(lèi)問(wèn)題有其相通的基本方法即通法。運(yùn)用通律、通法進(jìn)行物理教學(xué)將收到較好的效果。例如,杠桿原理與滑輪和滑輪組。又如,電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義,電位移矢量與磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量,電通量與磁通量,電矩與磁矩,電場(chǎng)中的高斯定理、場(chǎng)強(qiáng)環(huán)流定律與磁場(chǎng)中的高斯定理、安培環(huán)路定律。因此把教學(xué)的重點(diǎn)放在電場(chǎng)部分的知識(shí)點(diǎn)上就會(huì)促成同類(lèi)知識(shí)的遷移。
為了把已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到異類(lèi)對(duì)象中,就要重新調(diào)整已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),以求形成能夠包括新對(duì)象的知識(shí)系統(tǒng),這就是對(duì)于異類(lèi)問(wèn)題的知識(shí)遷移,使思維發(fā)散。例如,“一個(gè)瓶子里裝有某種氣體,瓶上有一個(gè)小孔與外面大氣相通,原來(lái)瓶里的溫度為15℃,如果把它加熱到207℃,瓶里保留的氣體質(zhì)量是原來(lái)質(zhì)量的幾分之幾?”。學(xué)生解此題時(shí)注意到瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量發(fā)生了變化,不能直接運(yùn)用一定質(zhì)量氣體的狀態(tài)方程,而這時(shí)下一節(jié)的克拉伯龍方程還未學(xué)到,因此只有把氣態(tài)方程調(diào)整為能求解變質(zhì)量氣體的問(wèn)題才行。在分析時(shí),可以設(shè)想在瓶口蒙上一個(gè)能伸縮的軟膜,它接受從瓶中逸出的氣體,且膜內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和溫度跟命題條件相同。這樣,狀態(tài)變化就滿足了質(zhì)量不變的條件,則p1V1/T1=p2V2/T2,在方程兩邊同除以氣體質(zhì)量m,得到 p1/(D1T1)=p2/(D2T2)。式中,氣體密度D=m/V能反映瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量的變化,它不受氣體質(zhì)量不變的限制。由于本題中壓強(qiáng)p1=p2,故解題所用的方程為D1T1= D2T2, 由此使新的問(wèn)題納入了調(diào)整后的知識(shí)系統(tǒng)之中。
2.3.2 按遷移的邏輯結(jié)構(gòu)劃分,有上位(superordinate )與下位(subordinate)的知識(shí)遷移和同位(combinatorial)的知識(shí)遷移。
心理研究表明,所有遷移都必須通過(guò)概括這一智力活動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。有的知識(shí)概括性較高,在形成的心理結(jié)構(gòu)中是一種上位結(jié)構(gòu)。概括性較低的知識(shí)處于下位結(jié)構(gòu)。上、下位結(jié)構(gòu)的關(guān)系是包含關(guān)系,上位知識(shí)的外延范圍大。上、下不同層次之間的相互影響叫做垂直遷移。概括性為同一水平的知識(shí)在心理結(jié)構(gòu)中處于同一層次,它們之間的相互影響叫做水平遷移。
2.3.3 按遷移的影響劃分,有正遷移和負(fù)遷移。
學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)應(yīng)呈現(xiàn)一種螺旋式上升的趨勢(shì),任何新知識(shí)的學(xué)習(xí)都是在牢固掌握舊知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。教師如能在深鉆教材的基礎(chǔ)上,找準(zhǔn)新、舊知識(shí)的“結(jié)合點(diǎn)”,運(yùn)用課件設(shè)置情境,將新、舊知識(shí)建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系,使教學(xué)富有整體性、有序性、概括性,就能促進(jìn)知識(shí)的正遷移,加速學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解。例如,教學(xué)“長(zhǎng)方體的認(rèn)識(shí)”,可以作這樣的設(shè)計(jì):屏幕顯示長(zhǎng)方體木盒、電視機(jī)、冰箱等物體,讓學(xué)生初步感知。然后省略非本質(zhì)特征,抽象出長(zhǎng)方體模型。再通過(guò)閃爍平移等手段使學(xué)生認(rèn)識(shí)長(zhǎng)、寬、高,又通過(guò)顏色的填補(bǔ)顯示各個(gè)面的情況。緊接著長(zhǎng)方體逐漸縮短,變成一個(gè)正方體。經(jīng)過(guò)以上長(zhǎng)方體知識(shí)的教學(xué),學(xué)生馬上可觀察得知此時(shí)長(zhǎng)寬高均相同,六個(gè)面的面積也相等,對(duì)正方體的認(rèn)識(shí)也就水到渠成了。
請(qǐng)看下面一個(gè)流體靜力學(xué)的佯謬:
如圖1所示的容器,底面積為S,內(nèi)裝密度為ρ的流體,液柱高為H,下部容器高為h。求容器底部所受的液體對(duì)它的壓力。
對(duì)此問(wèn)題有兩種不同的結(jié)論。
一種解法是因?yàn)橹敝萜鲀?nèi)液體對(duì)容器底部的壓力等于液柱的重量。故:
F=G液=ρShg+ρS1(H-h)g。
另一種解法是根據(jù)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)p=ρgH,故液體對(duì)容器底部的壓力:
F=pS=ρgSH>G液。
兩種答案究竟誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)呢?
第一種答案是錯(cuò)誤的,第二種答案是正確的。因?yàn)橐后w的重量是由于地球?qū)λ奈a(chǎn)生的,它與液體對(duì)容器底部的壓力是兩種不同的力,它們沒(méi)有必然的量值相等的關(guān)系。后者必須根據(jù)液體的受力情況和平衡條件來(lái)決定。我們?cè)O(shè)想將液體分成三部分A,B,C, 對(duì)A部分液體根據(jù)受力平衡條件有:NA-mAg-fA=0 。而fA =ρg(H-h)SA,故NA=mAg+fA=ρgSAh+ρg(H-h)SA= ρgHSA。
同理對(duì)B 部分液體有:NB-mBg=0 , NB =ρgHSB 。對(duì)C 部分液體有:NC-mCg-fC=0, 而fC =ρg(H-h)SC ,所以,NC=mCg+fc=ρgSch+ρg(H-h)SC= ρgHSC 。容器底部所受液體的壓力:F=NA + NB +NC=ρgH(SA +SB +SC )= ρgSH ,結(jié)論與第二種答案完全一致。
本題錯(cuò)解的根源是:液體對(duì)容器底部的壓力與液體的重力沒(méi)有弄清楚。這就是壓力與重力在兩種情況下的不同的行為,切不可混淆,以免發(fā)生知識(shí)的負(fù)遷移。
請(qǐng)看下面三個(gè)正遷移的例子:
例1:位置→角量θ,
位移Δ→角位移Δθ,
平均速度=ΔΔt→平均角速度=ΔθΔt,
瞬時(shí)速度=1imΔt→0ΔΔt=ddt→瞬時(shí)角速度ω=1imΔt→0ΔθΔt=dθdt。
平均加速度=ΔΔt→平均角加速度β=ΔωΔt。
瞬時(shí)加速度=1imΔt→0ΔΔt=ddt→瞬時(shí)角加速度β=1imΔt→0ΔωΔt=dωdt。
例2:對(duì)變速圓周運(yùn)動(dòng):
勻速圓周運(yùn)動(dòng)遷移變速圓周運(yùn)動(dòng)遷移曲線運(yùn)動(dòng)。
上面已經(jīng)提到遷移有同、異類(lèi)和正、負(fù)及上、下位之分等。此外,還可以區(qū)分出側(cè)向遷移(lateraltransfer)和縱向遷移(verticaltransfer)。前者指知識(shí)或技能在相同水平上的遷移,如學(xué)習(xí)哺乳動(dòng)物概念后,把這一概念用于對(duì)不熟悉的鯨或海豚的識(shí)別??v向遷移指低水平的技能向高水平技能的遷移,如加、減法運(yùn)算的規(guī)則學(xué)習(xí)用于乘除法運(yùn)算規(guī)則的學(xué)習(xí)。也有心理學(xué)家提出遠(yuǎn)遷移和近遷移的劃分。前者指已習(xí)得的知識(shí)在新的不相似的情境中的運(yùn)用,如學(xué)生在數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)到的邏輯推理規(guī)則運(yùn)用于物理或化學(xué)問(wèn)題的解決。后者指已習(xí)得的知識(shí)在與原先學(xué)習(xí)情境相似的情境中的運(yùn)用。如學(xué)習(xí)“簡(jiǎn)諧交流電”這類(lèi)的變量時(shí),先學(xué)“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”的三個(gè)特殊量即頻率、峰值、位相,可以遷移到交流電電動(dòng)勢(shì)、電流、電壓的學(xué)習(xí)。也可以區(qū)分一般遷移與特殊遷移。前者指一般概念、原理或態(tài)度的遷移,后者指特殊知識(shí)與技能的遷移。
現(xiàn)代社會(huì)需要能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)代人才,需要集知識(shí)與能力于一身的立體式的人才。學(xué)是為了用,這是我們基本的教育觀。作為教育者來(lái)說(shuō),應(yīng)做到葉圣陶先生所說(shuō)的“故教師之為教,不在全盤(pán)授予,而在相機(jī)誘導(dǎo)。必令學(xué)生運(yùn)其才智,勤其練習(xí),領(lǐng)悟之源廣開(kāi),純熟之功彌深,乃為善教者也”。用原有的知識(shí)去解決新課題是一種思維能力的訓(xùn)練,這樣有利于促進(jìn)知識(shí)的遷移,有利于培養(yǎng)思路敏捷、富有創(chuàng)造力的人才。新穎的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)方法是一種良性的刺激,使學(xué)生的求知欲得到滿足,使他們始終保持一種旺盛的學(xué)習(xí)積極性。
參考文獻(xiàn):
[1]邵瑞珍,皮連生,吳慶麟,《教育心理學(xué)》,上海教育出版社,2002
[2]皮連生,楊心德,吳紅耘,《學(xué)與教的心理學(xué)》,華師大出版社,1997
(欄目編輯鄧 磊)
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。