概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu)過程與策略

袁維新

(淮陰師范學(xué)院教育科學(xué)院,江蘇淮安 223300)

【教育與改革】

概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu)過程與策略

袁維新

(淮陰師范學(xué)院教育科學(xué)院,江蘇淮安 223300)

根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn),概念轉(zhuǎn)變是學(xué)生內(nèi)在的樸素心理模型向科學(xué)心理模型轉(zhuǎn)變與建構(gòu)的過程。心理模型建構(gòu)包括四個(gè)階段的循環(huán):激活原有心理模型中的錯(cuò)誤概念;對(duì)模型中的元素產(chǎn)生不滿(產(chǎn)生認(rèn)知沖突);建構(gòu)新模型;使用新模型。概念轉(zhuǎn)變的策略包括聚焦學(xué)生心理模型中的錯(cuò)誤概念;引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突;通過類比推理,建構(gòu)新模型;使用新模型,進(jìn)行科學(xué)推理。

概念轉(zhuǎn)變;心理模型建構(gòu);過程;策略

一、概念轉(zhuǎn)變的涵義及其本質(zhì)

所謂概念轉(zhuǎn)變(conceptual change),是指學(xué)生在新的學(xué)習(xí)中,不同程度地?cái)U(kuò)展、更改或重新組合頭腦中的已有概念以適應(yīng)科學(xué)概念,從而建構(gòu)自己知識(shí)的過程。概念轉(zhuǎn)變是個(gè)體原有的某種知識(shí)經(jīng)驗(yàn)由于受到與此不相一致的新知識(shí)的影響而發(fā)生的重大轉(zhuǎn)變,是對(duì)學(xué)生現(xiàn)有的理解或解釋做出的調(diào)整和改造,是由學(xué)生的前科學(xué)概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。概念轉(zhuǎn)變是新舊經(jīng)驗(yàn)相互作用的集中體現(xiàn),是新經(jīng)驗(yàn)對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)的改造。概念轉(zhuǎn)變的過程就是認(rèn)知沖突的引發(fā)及其解決的過程。概念轉(zhuǎn)變揭示了學(xué)生的前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的規(guī)律,這被認(rèn)為是科學(xué)學(xué)習(xí)中的核心問題。

概念轉(zhuǎn)變的本質(zhì)是什么?沃斯尼阿多(Vosniadou,1992)[1]從認(rèn)知心理學(xué)角度,提出了概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu)論,認(rèn)為概念轉(zhuǎn)變涉及表征的變化,這里表征對(duì)應(yīng)于概念的心理模型。所謂心理模型,是個(gè)人的被模式化的目標(biāo)系統(tǒng)的內(nèi)部表征,這意味著,表征的變化就是心理模型的建構(gòu),概念轉(zhuǎn)變就是心理模型不斷修正與重建的動(dòng)態(tài)過程。在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中學(xué)生有些錯(cuò)誤概念難以改變,其中一個(gè)主要原因就是學(xué)生的錯(cuò)誤概念往往涉及表征整個(gè)物理系統(tǒng)的原有的樸素心理模型。學(xué)生對(duì)一個(gè)概念的理解是由心理模型決定的,在學(xué)生的原有的樸素心理模型框架內(nèi)形成的錯(cuò)誤概念,如果不改變?cè)械臉闼匦睦砟Ｐ?這種錯(cuò)誤概念就很難改變。

沃斯尼阿多等人 (Vosniadou et al., 2001)[2]通過深入研究學(xué)生如何理解物理學(xué)中力的概念后發(fā)現(xiàn):學(xué)生對(duì)力的理解包含兩種樸素心理模型,即“力是物體內(nèi)部固有的屬性”和“力是運(yùn)動(dòng)物體獲得的屬性”。學(xué)生在這種心理模型的影響下會(huì)生成具體理論用于解決特定的問題。比如,學(xué)生在“力是物體固有屬性”這一心理模型的影響下,吸收了包括觀察和社會(huì)學(xué)習(xí)在內(nèi)的外來信息——“物體有大小輕重”、“某些物體能推拉或阻礙其他物體”,調(diào)和形成“力是大的或重的物體具有的屬性”的新的心理模型,用于解釋訪談中面臨的問題情景。沃斯尼阿多 (Vosniadou,1994)[3]還對(duì)學(xué)生如何理解天文學(xué)中的地球概念進(jìn)行了研究,該研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生憑借日常經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生了關(guān)于物理世界的直覺概念,如“空間有上下之分”、“沒有支撐的物體會(huì)下落”,在這一直覺概念的影響下,學(xué)生形成了“圓盤地球”、“中空地球”等關(guān)于地球形狀的心理模型。

根據(jù)沃斯尼阿多 (1994)的理論,學(xué)生擁有的錯(cuò)誤概念背后往往有更深層次的心理模型支持,而且學(xué)生能根據(jù)心理模型,自認(rèn)為正確地解釋一些現(xiàn)象,因此自己意識(shí)不到持有的概念是錯(cuò)誤的,更不必說要改變?cè)械腻e(cuò)誤概念。所以要改變學(xué)生的錯(cuò)誤概念,就必然要改變學(xué)生表征整個(gè)物理系統(tǒng)的心理模型。因?yàn)樾睦砟Ｐ褪侵笇?duì)某一特定系統(tǒng)的功能部分及其相互關(guān)系的表征,它是學(xué)生理解、推論和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。所以學(xué)生學(xué)習(xí)和理解科學(xué)概念的過程實(shí)質(zhì)就是心理模型建構(gòu)的過程,學(xué)生概念轉(zhuǎn)變的心理過程也就是從樸素的心理模型向目標(biāo)心理模型轉(zhuǎn)變的過程。只有支撐錯(cuò)誤概念的心理模型發(fā)生轉(zhuǎn)變,錯(cuò)誤概念才會(huì)發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變,并有良好的長(zhǎng)期效果。

二、概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu)過程

根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的研究,我們認(rèn)為概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu) (mental modeling)過程包含四個(gè)階段的循環(huán):激活原有心理模型中的錯(cuò)誤概念;對(duì)模型中的元素產(chǎn)生不滿 (產(chǎn)生認(rèn)知沖突);創(chuàng)建新模型,學(xué)生審查和修改該模型的元素,或重建新模型;使用新模型(見圖 1)。

圖1 概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu)過程

(一)激活原有心理模型中的錯(cuò)誤概念。在接受系統(tǒng)的科學(xué)訓(xùn)練前,兒童的日常經(jīng)驗(yàn)使他們對(duì)客觀世界的各種自然現(xiàn)象初步形成了自己的看法和解釋,從而建構(gòu)了大量樸素概念(naive idea),一些研究者也稱之為樸素理論(naive theory)或樸素模型 (naive models)[4]。樸素概念中有的部分與科學(xué)概念相容,為以后接受科學(xué)知識(shí)打下基礎(chǔ),奧蘇伯爾稱之為新知識(shí)的固定點(diǎn)或先前知識(shí);另一些卻與科學(xué)概念相沖突,被稱為“錯(cuò)誤概念”(misconception)。錯(cuò)誤概念具有廣泛性、隱蔽性、頑固性等特點(diǎn)。不僅是兒童,就算是在接受了正規(guī)科學(xué)教育的成人頭腦中也屢見不鮮,因?yàn)檫@些概念通常能“解釋”一些表面現(xiàn)象,符合直觀觀察,所以在他們的頭腦里是“合理的”。學(xué)生在學(xué)習(xí)或感知典型的科學(xué)事物時(shí),或者感知描述典型科學(xué)事物的語言,陳述科學(xué)知識(shí)或準(zhǔn)備知識(shí)的語言以及相應(yīng)問題時(shí),必須激活與問題有關(guān)的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)(原有心理模型中的錯(cuò)誤概念),才能引發(fā)其認(rèn)知沖突,促使學(xué)生進(jìn)行新模型的建構(gòu)活動(dòng)。

(二)對(duì)模型中的元素產(chǎn)生不滿 (產(chǎn)生認(rèn)知沖突)。即認(rèn)識(shí)到目前的心理模型不能解釋觀察到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象,于是產(chǎn)生認(rèn)知沖突。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前已經(jīng)具有理解外部世界的心理模型,這個(gè)心理模型往往是不科學(xué)的,學(xué)生的學(xué)習(xí)就是一個(gè)不斷由不科學(xué)的心理模型向科學(xué)的心理模型轉(zhuǎn)變的過程。為了促進(jìn)心理模型的轉(zhuǎn)變,必須讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到目前持有的心理模型與接觸到的資料不相符,學(xué)生進(jìn)入課堂的時(shí)候不是帶著空白的頭腦,而是已經(jīng)具有表征物理世界的心理模型,只不過這些模型常常是錯(cuò)誤的。于是學(xué)生要將自己原有的心理模型與表征物理世界的目標(biāo)模型 (target moduel)進(jìn)行比較,如果他們能夠認(rèn)識(shí)到兩者之間的差異,就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突,從事各種建構(gòu)活動(dòng),例如推論(其中包括自我解釋推論)、提問、回答問題、解釋、總結(jié),等等,于是學(xué)生產(chǎn)生新的命題和聯(lián)結(jié),獲得新的組織原則,一個(gè)新的心理模型就出現(xiàn)了。

(三)建構(gòu)新模型。即通過建構(gòu)活動(dòng)和類比,建立一個(gè)新模型,解釋觀察到的事實(shí)。一旦學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突,認(rèn)識(shí)到他們的心理模型是有缺陷的,下一步就應(yīng)該進(jìn)行各種建構(gòu)活動(dòng),創(chuàng)建新模型。在這一過程的教學(xué)中,教師應(yīng)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行各種建構(gòu)活動(dòng)。類比已明確地用于幫助學(xué)生克服一些錯(cuò)誤概念,尤其是在一些常見的錯(cuò)誤概念中,使用“橋式”(bridge)類比有很好的效果。例如,以“水流”來類比“電流”、以行星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)來類比電子繞原子核。好的類比應(yīng)具有更顯著的語義上的相似性,結(jié)構(gòu)上的對(duì)應(yīng)性,以及實(shí)用上的相關(guān)性。類比能引發(fā)學(xué)生對(duì)主題的思考。

(四)使用新模型。即使用新模型描述、解釋、預(yù)測(cè)和推論新的情境中物質(zhì)實(shí)體運(yùn)行的表現(xiàn),以充分理解模型的意義并檢驗(yàn)之。雖然新的心理模型已經(jīng)建立起來,但整個(gè)建構(gòu)過程還沒有結(jié)束,如果要使心理模型真正地成為知識(shí)體系中的一部分,還要知道如何運(yùn)用心理模型,并在此基礎(chǔ)上做出解釋、推論和預(yù)測(cè),主要有檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?nèi)部一致性,以判斷是否需要修正模型;利用已效化的模型求得解答、解釋或判斷問題解答的適當(dāng)性;使用已驗(yàn)證的模型解決新情境的問題。

三、促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變的策略

(一)聚焦學(xué)生心理模型中的錯(cuò)誤概念。

為了促進(jìn)學(xué)生概念轉(zhuǎn)變,首先是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到目前持有的心理模型與接觸到的資料不相符,學(xué)生進(jìn)入課堂的時(shí)候不是帶著空白的頭腦,而是已經(jīng)具有表征物理世界的樸素心理模型,只不過這些模型常常是錯(cuò)誤的。有兩個(gè)典型的樸素心理模型的例子:一個(gè)是曲線動(dòng)量錯(cuò)誤,繩上的一個(gè)球以圓形軌跡旋轉(zhuǎn),如果任其運(yùn)動(dòng),球的運(yùn)動(dòng)路徑將會(huì)怎樣?正確的答案是球按照?qǐng)A的切線方向運(yùn)動(dòng),但有相當(dāng)數(shù)量的人認(rèn)為球應(yīng)按照?qǐng)A形路徑運(yùn)動(dòng)。另一個(gè)是滑落錯(cuò)誤,如果球以一定的速度從桌邊滑出,球的軌跡將會(huì)怎樣?正確答案是球應(yīng)該按照拋物線下落,但有人認(rèn)為球?qū)⑺较蚯斑\(yùn)動(dòng),當(dāng)動(dòng)量耗盡時(shí)開始下落。這些錯(cuò)誤概念背后往往有更深層次的心理模型支持,上述兩個(gè)錯(cuò)誤概念就涉及對(duì)運(yùn)動(dòng)的根本理解,而且學(xué)生能根據(jù)心理模型,自認(rèn)為正確地解釋一些現(xiàn)象,因此自己意識(shí)不到持有的概念是錯(cuò)誤的,更不必說要改變?cè)械腻e(cuò)誤概念[5]。

由于錯(cuò)誤概念具有隱蔽性,教師通過行為觀察很難知道學(xué)生擁有的錯(cuò)誤概念,因此有必要采用多種方法來揭示學(xué)生的錯(cuò)誤概念。了解或診斷學(xué)生的錯(cuò)誤概念的有效方法主要有調(diào)查問卷、訪談、繪制概念圖、描述等,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫(kù)、語義網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、視覺化工具等技術(shù)工具也不斷被開發(fā)出來專門用于支持心理的表征和模型建構(gòu)。

(二)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。

所謂認(rèn)知沖突 (cognitive conflict),是人的原有心理模型與新感受到的事件或客體之間的對(duì)立性矛盾,學(xué)習(xí)者需要對(duì)新信息或原有心理模型做出調(diào)整以解決沖突。學(xué)生在學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識(shí)之前,頭腦絕不是一片空白,而是有了形形色色的原有心理模型,在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí),他總是試圖以這種原有心理模型來同化對(duì)新知識(shí)的理解。當(dāng)遇到不能解釋的新現(xiàn)象時(shí),就會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突。一旦引發(fā)認(rèn)知沖突,就能激起學(xué)生的求知欲望和好奇心,促使學(xué)生調(diào)整、修改和轉(zhuǎn)變?cè)行睦砟Ｐ?。所以說,引發(fā)認(rèn)知沖突是促使學(xué)生建構(gòu)新的心理模型和實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變的契機(jī)和動(dòng)力。

如何引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突呢?一般認(rèn)為有兩種策略:(1)通過特殊文本產(chǎn)生認(rèn)知沖突。古澤蒂等人 (Guzzetti et al.,1993)[6]認(rèn)為有兩種文本,一種是批駁性文本,也就是直接呈示學(xué)生的錯(cuò)誤概念,然后予以批駁,接著再呈現(xiàn)正確的科學(xué)概念;另一種是非批駁性文本,在這種文本中,首先呈示與錯(cuò)誤概念無直接關(guān)系的新信息,以此來激活學(xué)生頭腦中與新信息相關(guān)的原有的錯(cuò)誤概念,進(jìn)而促使學(xué)生對(duì)原有的錯(cuò)誤概念與新信息之間的異同點(diǎn)作出比較,由此引發(fā)認(rèn)識(shí)沖突。(2)通過合作學(xué)習(xí)中學(xué)生的討論與對(duì)話引發(fā)認(rèn)知沖突。社會(huì)建構(gòu)主義認(rèn)為,認(rèn)知沖突是由他人的不同觀點(diǎn)引發(fā)的。對(duì)于每個(gè)學(xué)習(xí)者來說,由于對(duì)問題的認(rèn)識(shí)的深度和廣度不同,對(duì)事物的理解都會(huì)受到自身?xiàng)l件、認(rèn)知水平的局限,尤其會(huì)受到原有心理模型的影響。因此,對(duì)同一問題的認(rèn)識(shí)往往會(huì)因人而異,有的較全面,有的較片面,有的較深刻,有的則完全錯(cuò)誤。這樣,學(xué)習(xí)者之間就會(huì)產(chǎn)生不同觀點(diǎn)的對(duì)立、交鋒,從而引發(fā)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知沖突,即當(dāng)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)自己所持的觀念與他人不同時(shí),他們往往會(huì)對(duì)自己先前所持有的這些觀念產(chǎn)生懷疑,進(jìn)而引發(fā)認(rèn)知沖突?！疤幱谕瑯诱J(rèn)知水平的同學(xué)之間通過同略有差異的觀點(diǎn)與認(rèn)識(shí)的碰撞,各自產(chǎn)生內(nèi)部的認(rèn)知沖突,這種認(rèn)知矛盾的解決將會(huì)引起每一個(gè)個(gè)體內(nèi)部的知識(shí)的重新建構(gòu)。”[7]總之,只有通過這種認(rèn)知沖突,學(xué)習(xí)者才易于接受新的、正確的科學(xué)觀念,實(shí)現(xiàn)心理模型的轉(zhuǎn)變。

(三)通過類比推理,建構(gòu)新模型。

一旦學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突,認(rèn)識(shí)到他們的心理模型是有缺陷的,就要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種模型建構(gòu)活動(dòng),以創(chuàng)建新模型。薩阿里 (Saari, 2003)[8]指出,建模是一個(gè)相當(dāng)抽象的過程,因?yàn)樗恢皇菍?shí)體簡(jiǎn)單地復(fù)制而已,而是包括建構(gòu)無法觀察到的物體或事件。學(xué)生必須通過高層次的思維,才能建構(gòu)出正確的模型,然而大多數(shù)的學(xué)生都缺乏抽象思維能力。因此,必須采用類比教學(xué)策略以促進(jìn)學(xué)生建立新模型。

布朗和克萊門特 (Brown and Clement, 1989)[9]提出的類比策略包括四個(gè)基本步驟: (1)創(chuàng)設(shè)靶例。創(chuàng)設(shè)一個(gè)“靶子”問題,用以暴露兒童正在討論的相關(guān)主題的前科學(xué)概念。例如,大多數(shù)初學(xué)物理的兒童對(duì)于靜止在桌面上的書會(huì)受到向上的力這一點(diǎn),普遍存在錯(cuò)誤的觀點(diǎn),認(rèn)為桌子是被動(dòng)的,不可能對(duì)書施加向上的力。(2)創(chuàng)設(shè)錨例。教師舉出一個(gè)符合兒童直覺的類比例子 (例如讓兒童用手托住一本書),這個(gè)例子被稱之為“錨例”,“錨例”的直覺含義是初學(xué)者所持有的和科學(xué)理論基本相容的信念,這種信念可以是明確的,也可以是緘默的。(3)建立類比。教師要求兒童在“錨例”和目標(biāo)概念之間做出明確類比,并試圖建立類比關(guān)系。(4)提供“架橋”。如果兒童沒有接受這種類比,教師再試圖找到一種架橋類比 (或者一系列架橋類比),即在目標(biāo)和“錨例”之間插入“概念化的中介物”。例如,兒童雖然不能理解在桌面上的書會(huì)受到向上的力,但能夠理解在自己的手向下壓彈簧時(shí),彈簧會(huì)產(chǎn)生彈力。因此,可以用放在彈簧上的書作為概念化的中介物。實(shí)驗(yàn)研究表明,布朗和克萊門特提出的類比策略在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)等關(guān)系本體類別的概念時(shí)有很好的效果。

類比不僅對(duì)于促進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)概念具有顯著的作用,同時(shí),更可以作為概念轉(zhuǎn)變的有效工具。正如范維拉和特里格斯特 (Venville and Treagust,1997)[10]在討論類比教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)時(shí)指出的,類比教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)主要有:(1)類比教學(xué)能協(xié)助學(xué)生聯(lián)系已有的知識(shí)來建構(gòu)新的知識(shí),因而是非常有用的教學(xué)策略;(2)類比教學(xué)在協(xié)助學(xué)生把抽象概念或看不見的現(xiàn)象具體化方面亦很有價(jià)值;(3)類比教學(xué)能引起學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。如果教師所采用的比喻能對(duì)應(yīng)于學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),學(xué)生便會(huì)產(chǎn)生一種自發(fā)的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然,類比教學(xué)也具有局限性,正如格林(Glynn,1991)[11]指出的:類比是一把雙刃劍,可成就亦可能誤導(dǎo)學(xué)習(xí),因?yàn)轭惐任锊豢赡芘c目標(biāo)物完全吻合,由此可能導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤概念,阻礙學(xué)生對(duì)新概念的學(xué)習(xí)。因此,教師應(yīng)當(dāng)指出類比在何處是不適用的,不確切的。此外,教師應(yīng)盡量使用學(xué)生熟悉的那些事物作類比,應(yīng)清晰地表明類比之間在語義和結(jié)構(gòu)上的相互對(duì)應(yīng)?？傊?無論促進(jìn)學(xué)生的建構(gòu)活動(dòng),還是提供相似而具體的模型作類比,都能幫助學(xué)生替換樸素的心理模型,建構(gòu)科學(xué)的新模型。

(四)使用新模型,進(jìn)行科學(xué)推理。

新的心理模型的建立,并不代表整個(gè)建模過程的結(jié)束。如果要使心理模型真正地成為知識(shí)體系的一部分,還要在新的情境中運(yùn)用心理模型,進(jìn)行科學(xué)推理,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型驗(yàn)證和模型展開,這樣才算完成整個(gè)的概念轉(zhuǎn)變過程。誠(chéng)如哈羅英(Halloun,1996)[12]指出的,在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,模型驗(yàn)證和模型展開這兩個(gè)步驟常被忽略,因此,通過互動(dòng)(interactive)和論證(dialectic)的過程,有助于學(xué)生在建模過程中發(fā)展其模型的有效性和展開性。赫斯坦斯(Hestenes,1997)[13]則指出,模型的發(fā)展和模型的應(yīng)用是其模型建構(gòu)過程中很重要的活動(dòng)。

庫(kù)恩等人 (Kuhn et al.,1992)[14]指出,科學(xué)推理是已有理論 (新模型)與新事實(shí)之間的相互協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)意味著它們之間的交互矯正,事實(shí)是評(píng)價(jià)、調(diào)整新模型的基礎(chǔ),而新模型又決定了事實(shí)探索的形式和方向。模型與事實(shí)間的成功的協(xié)調(diào)依賴于兩種基本能力。首先,學(xué)習(xí)者要能夠反思自己新模型,把新模型作為認(rèn)知對(duì)象,并樂于接受它為錯(cuò)的可能性;其次,學(xué)習(xí)者要能夠辨認(rèn)出否證這一新模型的事實(shí)證據(jù),即知道什么樣的事實(shí)會(huì)否定自己的新模型。而推理有兩種重要方式:排除 (exclusion)和包含(inclsion)。所謂排除,即在非共變性事實(shí)基礎(chǔ)上推斷某種因果關(guān)系不存在。所謂包含即在共變性事實(shí)的基礎(chǔ)上推斷某種因果關(guān)系的存在。在這兩種方式上,學(xué)生都常常會(huì)表現(xiàn)出某些錯(cuò)誤傾向,比如,兒童經(jīng)常錯(cuò)誤地將時(shí)間先后關(guān)系確認(rèn)為因果關(guān)系,另外,他們往往在探索中忽視那些自認(rèn)為無關(guān)因素的影響,這常常會(huì)漏掉那些可能會(huì)否定自己的新模型的事實(shí)信息。

如何提高學(xué)生的科學(xué)推理能力呢?勞森和斯尼特金 (Lawson and Snitgen,1982)[15]的研究表明,當(dāng)提供了直接教學(xué)時(shí),學(xué)生在如何檢驗(yàn)生物理論假設(shè)上測(cè)驗(yàn)分?jǐn)?shù)獲得很大提高。凱里等人 (Carey et al.,1989)[16]研究發(fā)現(xiàn),讓七年級(jí)學(xué)生參與為期三周的科學(xué)教學(xué)單元,教學(xué)中重視發(fā)展科學(xué)推理,其中包括集中探索一些課題,例如“為什么酵母、面粉、糖、鹽和溫水在一起會(huì)產(chǎn)生氣體?”參與的學(xué)生在科學(xué)知識(shí)建構(gòu)和科學(xué)推理上都有了很大的提高。總之,研究表明,科學(xué)推理是可教的,教師能夠幫助學(xué)生以新建的模型為基礎(chǔ)做出推理和假設(shè)。

四、結(jié)語

綜上所述,概念轉(zhuǎn)變的心理模型建構(gòu)論認(rèn)為,概念轉(zhuǎn)變是一個(gè)由內(nèi)在的樸素心理模型向科學(xué)的心理模型轉(zhuǎn)變與建構(gòu)過程。據(jù)此,概念轉(zhuǎn)變不能僅僅從概念本身入手,更重要的是要關(guān)注支撐概念的心理模型的轉(zhuǎn)變與建構(gòu)。只有改變學(xué)生的心理模型,才能有效促進(jìn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變與發(fā)展?；谛睦砟Ｐ徒?gòu)過程,教學(xué)中必須采用多種方法和策略,以更有效地促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行心理模型建構(gòu)。

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On the Process and Strategy ofM entalM odel Construction of Conceptual Change

YUAN Wei-xin
(School of Education Science,Huaiyin NormalUniversity,Huaian,Jiangsu 223300,China)

According to the cognitive psychology viewpoint,conceptual change is the process of the change and construction from student’s intrinsic naive models to scientific mentalmodels.Mentalmodel construction includes four stage circulations:activating on misconception of originalmentalmodels;producing dissatisfaction in the model element(producing cognitive conflict);constructing new model and using new model.The strategy of conceptual change include:focusing on the misconception of student’s mentalmodels;initiating student’s cognition conflict,analogical reasoning;constructing the new model and using new model and scientific reasoning.

conceptual change;mentalmodel construction;process;strategy

G44

A

1007-8444(2010)01-0125-05

2009-10-09

2006年度江蘇省教育廳高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目(06SJB880008)。

袁維新 (1954-),男,江蘇淮陰人,教授,主要從事課程與教學(xué)論和科學(xué)教育理論研究。

責(zé)任編輯:孫義清