論行為主義與情境認知理論的數(shù)學教學意義

黃永

（云南昭通學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，云南昭通657000）

論行為主義與情境認知理論的數(shù)學教學意義

黃永

（云南昭通學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，云南昭通657000）

數(shù)學教育理論的發(fā)展經(jīng)歷了自行為主義到情境認知理論的歷程，其研究本質(zhì)是對數(shù)學教育心理學的研究，其研究意義是通過教學使得數(shù)學課程讓學生理解、吸收和掌握.本文針對行為主義與情境認知教育理論的研究，論述其數(shù)學教學的意義.

數(shù)學教育；行為主義理論；情境認知理論；教學意義

對數(shù)學教育理論的研究，實質(zhì)是對數(shù)學教育心理學的研究，數(shù)學教育心理學包括教育學和心理學，其理論自然建立于心理學的理論基礎(chǔ)之上.數(shù)學教育研究的核心課題是，如何把數(shù)學課程通過教學讓學生理解、吸收和掌握？具體落實到數(shù)學教學上，數(shù)學教育研究即是對學生、內(nèi)容等要素的認真研究，其中對學生的研究，則需運用心理學原理為理論依據(jù).因此，有效的數(shù)學教學設(shè)計應深刻認識有關(guān)學習理論和學生學習的心理特征，只有真正了解學生的學習特點和規(guī)律，才能為教學設(shè)計提供確切的理論依據(jù).本文針對行為主義與情境認知教育理論的研究，論述其數(shù)學教學的意義.

1 行為主義與情境認知理論概述

數(shù)學教育心理學有許多基礎(chǔ)理論.上世紀初，行為主義學習理論占據(jù)了主導地位，到了50年代，人本主義于美國產(chǎn)生，60年代開始認知心理學崛起，….這些學習理論對我國的中小學教學產(chǎn)生了深遠的影響.其中主要有：行為主義學習理論、認知主義學習理論、人本主義學習理論、建構(gòu)主義學習理論和情境認知學習理論.但就其數(shù)學教學意義來看，影響最深的還是行為主義學習理論與情境認知學習理論.

1.1 行為主義學習理論

行為主義認為，學習的過程是刺激與反應的聯(lián)結(jié)，數(shù)學學習是嘗試與錯誤形成的聯(lián)結(jié)過程，是在大量的、機械的重復練習中形成習慣.大致分為四個步驟：（1）以不同的反應來試探；（2）逐步發(fā)現(xiàn)正確的反應；（3）選擇正確的反應或減少錯誤的反應；（4）經(jīng)過多次練習將正確的反應固定下來.這樣看來，傳統(tǒng)的數(shù)學學習內(nèi)容就是按邏輯順序排列成一系列小問題并附以大量的練習，學生每學完一個小問題就做相應的練習，在確認掌握了之后再進入下一個問題的學習.這種操作性學習就是使學生達到一看到題目就能作出正確的反應.行為主義強調(diào)外部刺激，忽視人的主觀能動性.

1.2 情境認知學習理論

2 行為主義與情境認知理論的辯證關(guān)系

從學習理論發(fā)展來看，行為主義心理學研究局限在個體外部的可觀察的行為，行為是學習者對環(huán)境刺激所做出的反應，是刺激與反應之間建立的聯(lián)系，學習要靠重復練習.行為主義關(guān)注對學習外顯行為的研究，把學習解釋為既有行為之上習得新行為的歷程.認知學習理論以行為主義的對立面創(chuàng)立，它倡導從人的內(nèi)部的心理過程和心理組織來探討學習過程，學習是學習者內(nèi)部心理結(jié)構(gòu)的形成和改組.認知主義學習理論關(guān)注知識的獲得,但忽略了學習者的動機、情緒情感等影響知識獲得的因素.人本主義看到了認知主義的局限，關(guān)注個體差異，強調(diào)學習過程中個體的潛能、需要、情感、自主性等因素,從學習者整體出發(fā)注重健康人格的培養(yǎng).

早期的行為主義、認知主義、人本主義都將關(guān)注的焦點聚集在學習者個體身上，忽視學習的社會文化本質(zhì).至20世紀80年代中期，正式提出建構(gòu)主義理論，內(nèi)容豐富，并形成了各種不同的流派，從整體看來，建構(gòu)主義各流派都強調(diào)學習者個人的大腦內(nèi)部發(fā)生的活動，在建構(gòu)過程中，主體已有的認知結(jié)構(gòu)發(fā)揮了特別重要的作用.90年代以后，對學習的研究開始從認知轉(zhuǎn)向情境.認為學習是個體與情境的交互活動，學習不可能脫離具體的情境而產(chǎn)生.情境是整個學習中的重要而有意義的組成部分，個體和環(huán)境都是同一個學習系統(tǒng)中的要素，兩者是相互作用的.情境認知理論高度關(guān)注自然情境中的認知研究，關(guān)注自然狀態(tài)下的知識.可見，情境認知再一次把關(guān)注的目光轉(zhuǎn)向特定的外部情境，同時強調(diào)知識的內(nèi)部建構(gòu).自行為主義——認知主義——人本主義——建構(gòu)主義——情境認知，學習理論經(jīng)歷了一個由外到內(nèi)再從內(nèi)到外的辯證發(fā)展過程.從這個角度來看，情境認知理論實現(xiàn)了對建構(gòu)主義的超越，情境認知理論也受到數(shù)學教育研究者的廣泛興趣和關(guān)注[2].

總之，情境認知既關(guān)注外部環(huán)境，又關(guān)注內(nèi)部建構(gòu)，實現(xiàn)了認知與情意的有機整合、個體與情境的有機整合、外部驅(qū)力與主觀能動的有機整合.這正是教育研究的自然發(fā)展趨勢.事實上,當前的研究已呈現(xiàn)出多因素的動態(tài)整合趨勢,綜合考慮認知、動機、情緒、態(tài)度、信念乃至情境等因素在學習中的作用，并使之建立起新的模型或理論[3].

3 行為主義與情境認知理論的教學模式舉例

3.1 行為主義的教學模式

行為主義的學習模式可定為：“觀察-模仿-重復-成形”四個步驟.其中觀察是指學習者對教師提供的學習素材或語言信息（教師的講授）的觀察.所提供的學習素材或語言信息就是刺激物，學習者本身根據(jù)觀察到的現(xiàn)象做出相應的反應.模仿是學習者在觀察到的有關(guān)文字材料后作出相應的、積極的反應.開始學習者的這種反應形式主要局限在模仿.學習者模仿也是學習和實踐的一種主要方式，重復是在模仿和實踐的基礎(chǔ)上，學習者需要不斷地重復或者有間斷性的重復訓練，重復是鞏固所學內(nèi)容的重要手段.成形是通過觀察、模仿、重復的過程，學習者最終得到鞏固并形成直覺.數(shù)學是科學的語言，數(shù)學同樣需要記憶，因為只有良好的數(shù)學記憶為前提，才會活得深刻的數(shù)學理解.在數(shù)學記憶性知識的學習中，如乘法九九表，行為主義學習理論依然重要的作用，看下列教學片段：

第一橫排是1的乘法口訣，只有1句；第二橫排是2的乘法口訣，有2句；第三橫排呢？……第六橫排呢，6的乘法口訣有幾句？…….這個階段我們又學了7，8，9的乘法口訣，7的乘法口訣有幾句，應該排在哪里？(7的乘法口訣有7句，應排在第七橫排)……；8的乘法口訣有幾句，應該排在哪里？(8的乘法口訣有8句，應排在第八橫排)……；9的乘法口訣有幾句，應該排在哪里？(9的乘法口訣有9句，應排在第九橫排)…….整理出完整的乘法口訣.

3.2 情境認知學習理論教學模式

4．休閑時間“自由化”。網(wǎng)絡(luò)方便人們利用點滴時間，在日常工作、學習之余，沖破時間和空間的限制進行休閑活動?！笆髽艘稽c”就可以在網(wǎng)絡(luò)平臺自由、平等選擇休閑時間，進行各類休閑活動，突破現(xiàn)實休閑中的種種限制性因素，改變傳統(tǒng)某些休閑項目被動、被支配、被監(jiān)控的狀態(tài)，它使人們更能切實做到解除體力上的疲勞，獲得精神上的慰藉，更為重要的是在網(wǎng)絡(luò)空間里人們更容易達到休閑的狀態(tài)，實現(xiàn)工作、學習與休閑無明顯界限的和諧理想狀態(tài)。

3.2.1 拋錨式教學模式

拋錨式教學模式是由美國溫比爾特認知與技術(shù)小組在布蘭斯福特教授帶領(lǐng)下提出的.該模式注重利用多媒體技術(shù)呈現(xiàn)一個真實、有趣的故事情境來吸引學習者，將其帶入一個復雜的問題情境中.確定情境中的問題被形象地比喻為拋錨，對問題求解的情境學習活動圍繞錨點展開，通過學習共同體中成員間的互動、交流，憑借自己的主動學習和生成學習，親身體驗完成從識別目標到提出和達成目標的全過程.拋錨式教學模式的教學環(huán)節(jié)是：（1）設(shè)計錨；（2）圍繞錨組織教學；（3）學生自主與合作學習；（4）消解錨；（5）效果評價[4].如，變限積分函數(shù)的概念可利用多媒體形象地呈現(xiàn)在坐標系中變動著的曲邊梯形的面積，問該面積所表示的函數(shù)如何確定（拋錨），圍繞該問題組織活動，通過學生合作交流，形成變上限積分函數(shù)的概念.

3.2.2 認知學徒教學模式

認知學徒制(CognitiveApprenticeship)是一種從改造學校教育中的主要問題出發(fā)，將傳統(tǒng)學徒制方法中的核心技術(shù)與學校教育整合起來的新型教學模式.其核心假設(shè)是通過這種教學模式，能夠培養(yǎng)學習者的專家實踐所需的思維能力、問題求解和處理復雜任務的能力.認知學徒模式由布朗和克林斯于1989年提出.他們認為,認知學徒模式包括四大要素，即內(nèi)容、方法、排序和社會性，并且規(guī)定了18種策略，其中內(nèi)容包括學科領(lǐng)域知識、啟發(fā)式策略、控制或元認知策略和學習內(nèi)容的策略；方法應包括模仿、輔導、反思等，也就是給學生創(chuàng)造進行觀察、參與、探究和表述的機會；排序包括復雜性的遞增、多樣性的遞增及全局技能大于局部技能，也就是指學習要分階段進行，遵循由簡單到復雜、由單一到多樣、由局部到全局的序列；社會性包括情境學習、模擬、合作等，也就是要求學習環(huán)境要再現(xiàn)運用所學知識的真實情境的特征.這種模式從內(nèi)容、方法、排序和社會性看強調(diào)學習內(nèi)容、學習方法及策略，強調(diào)要把學習者和實踐世界聯(lián)系起來，是當代教學模式中的主要范型.

3.2.3 隨機訪問教學模式

隨機訪問教學模式是斯皮羅等人基于認知彈性理論提出,即在教學中避免抽象地談概念的一般應用，要把概念在一定的實例中具體體現(xiàn)出來，與具體情境相聯(lián)系.該模式主張運用各種多媒體交互技術(shù),為學生提供一個復雜的情境,并鼓勵學習者對知識進行積極探索與建構(gòu).其教學環(huán)節(jié)是：（1）確定主題；（2）創(chuàng)設(shè)情境；（3）獨立探索；（4）協(xié)作學習；（5）自我評價；（6）深化理解[5].所創(chuàng)設(shè)的情境應該是真實的，為隨機訪問教學創(chuàng)造條件，學習者根據(jù)隨機選擇的學習內(nèi)容隨機進入學習,隨機訪問教學模式的意義是使學習者可以在不同的時間、從不同的角度、經(jīng)由不同情境支持而學習同一教學內(nèi)容,從而獲得對同一事物或同一問題多方面的、超越現(xiàn)有信息的認識與理解上的飛躍.

可見，情境認知教學模式是各種探索性學習活動經(jīng)常采用的數(shù)學教學模式，這也是情境認知教學模式的核心要素特征.從情境學習理論的觀點來看，數(shù)學學習所要明確的是知識學習所具有的情境性.情境學習理論的觀點是，數(shù)學知識是以社會情境為基礎(chǔ)的實踐活動，是人類所具有的一系列協(xié)調(diào)行為，并通過協(xié)調(diào)行為來適應動態(tài)變化所具有的適應環(huán)境的能力.

4 數(shù)學學習理論在數(shù)學教學設(shè)計中的應用

基于上述分析可見，情境認知理論的本質(zhì)是社會建構(gòu)主義，以情境為基礎(chǔ)的實踐中一定包括行為主義、認知主義等學習理論的主要優(yōu)點和價值.所以，在數(shù)學教學設(shè)計中應設(shè)計真實的問題情境，而真實的問題情境一般從一段生活情節(jié)、一個趣味故事等方式呈現(xiàn).具體有以下要求：首先，問題的來源要貼近學生生活實際；其次，問題情境要有具體的學習任務或者具體的問題以及所要求的學生應完成的具體任務或者解決問題的限定條件；第三，問題中的可用信息和最終結(jié)論要有待學生自己去挖掘，要能引發(fā)學生的學習動機.

具體實施步驟是：

（1）呈現(xiàn)數(shù)學問題情境，通過生活化情節(jié)或故事的設(shè)計來模擬真實的情境.

（2）教師將所呈現(xiàn)的情境，引導學生從不同層面和不同角度的問題開始思考.

（3）學生解決問題，由小組成員共同討論問題可能的解決方法，再進行溝通與表決，決定該組最后的解決方案.

（4）請各組一位代表上臺報告該組的思考歷程與最后結(jié)果，并接受大家的質(zhì)疑與提問，并由報告者提出澄清的說明.

（5）各組結(jié)果的比較與反思，將其他組的解題歷程和思考方向和自己的作一個比較.

（6）老師示范解題的歷程與方法，比較自己和老師解法間的差異，提供反思與觀摩的機會，有助于解題策略的提升.

〔1〕朱維宗，唐敏.數(shù)學教育研究中幾個理論的簡介[J].云南教育，2004（4）：5-6.

〔2〕謝明初.情境認知理論對數(shù)學教育的意義[J].教育研究，2009（8）：69-73.

〔3〕姚梅林.從認知到情境：學習范式的轉(zhuǎn)變[J].教育研究,2003(2).

〔4〕石柱乾.拋錨式教學的幾個環(huán)節(jié)[J].廣西教育，2002（17）：24-25.

〔5〕毛新勇.建構(gòu)主義理論在教學中的應用[J].課程·教材·教法，1999（9）：19-23.

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1673-260X（2013）11-0007-03