1、建構主義理論常用的四種教學模式【說明】本文節選自蘇州大學項永芳的碩士論文建構主義視野下教學情境的設計與實踐之研究一一以高等數學為例，較為系統的介紹了基于建構主義理論提出的四種教學模式，尤其是文中不但有四種模式的理論依據，還有四種模式運用的步驟，對教學實踐具有很強指導意義。【正文】根據情境認知與其他的理論，學者們開發出了多種教學模式。這里我們重點介紹以下四種教學模式：觀念轉變教學模式、支架式教學模式、隨機進入教學模式和拋錨式教學模式。1觀念轉變教學模式(ConceptualChangeLearningModel)學生在學習知識之前，頭腦中已經存在了一些來自于生活經驗的對知識的直覺認知。其中，有些

2、理解與知識概念基本一致，但是有些理解與知識概念相違背，它們被稱為“錯誤概念(mis-conception)”或“相異概念(alternativeconcept)”。觀念轉變指個體由于受到和個體原有某種知識經驗不一致的新經驗的影響而發生的重大改變。對觀念轉變的研究始于20世紀70年代，從80年代起，研究成果開始涌現。1982年，康奈爾大學的Posner、Strike、HewsonGertzog四位教授提出了觀念轉變模型(conceptualchangemodel,簡稱CCM)大大推動了觀念轉變的研究與教學。”觀念轉變學習”教學模式是西方科學教學研究者們在觀念轉變學習理論的基礎上所提出的一種教學模

3、式。(1)觀念轉變教學模式的理論基礎一一觀念轉變學習理論建構主義認為，學習是學習主體根據已有的知識經驗主動建構新知識的過程。在學生接受新知識和經驗之前，他們頭腦中就對一些數學問題和現象有自己的看法和理解，并在不知不覺中養成了他們獨特的思維方式。這種思維定勢就造成了學生一些教學前錯誤概念的形成，學者們認為這些概念包括替代概念(AlternativeConception)和前概念(Pre-conception)。替代概念是指學生在先前的正式教學中形成的錯誤理解；前概念是指源于日常生活中非正式經驗的那些概念。這些前概念有些是對客觀世界的樸素的反映，但更多的則完全與科學概念相悖，學生認知結構中的這些錯

4、誤概念，不但會妨礙新知識的理解，而且會導致學生產生新的錯誤概念。這是因為，學生不僅會對這種錯誤概念深信不疑，而且還會試圖將這些錯誤概念遷移到對新環境、新現象的解釋中去。觀念轉變學習理論告訴我們，概念的轉變主要通過以下兩個途徑來完成，一是充實(Enrichment),二是重建(Restructuring)。充實是指在增加或刪除現存的概念結構，包括對現存概念結構的區分、合并以及增加層級組織。這一途徑是對原有概念結構的量的擴展，是一條“進化”的、連續的途徑。這種轉變發生在學生的原有概念和科學概念一致的情況下；重建就意味著創造新結構，新結構的建構是基于解釋舊信息或說明新信息，這種轉變的特點是基于學生已

5、有的概念與科學概念完全不同的情況下，這是一條“革命性”的、不連續的途徑，它發生在學生的概念與知識概念不一致或完全沖突的情況下，認知沖突策略在不連續的情況下起關鍵作用。也就是說，一旦引發了學生的認知上的不平衡，就能激起學生的求知欲和探索欲，促進學生知識的轉變。為了促使學生進行觀念轉變，1982年波斯納(Poseneretal.)等人在皮亞杰認知建構理論和庫恩(T.S.Kuhn)”范式更替觀”的基礎上，進一步提出了觀念轉變學習的條件理論。為了促使學生進行觀念轉變，他們認為必須提供以下4個條件：第一，對現有概念知識的不滿；第二，新概念知識要有可理解性；第三,新概念知識要有合理性；第四，新概念知識要有

6、有效性。根據波斯納的觀點，一且滿足了上述觀念轉變學習的四個條件，學生所持有的錯誤概念知識就會被科學概念知識所替代或改變。當然知識學習是一個復雜的過程，除了需要上述的學習條件外，課堂動機因素、情緒因素、學生的認知因素程度等都影響學生觀念轉變。因此，教師在教學中應積極創設條件，促使學生的數學觀念轉變學習。(2)觀念轉變教學模式的教學步驟德賴弗(R.Driver,1989)以觀念轉變學習理論為基礎設計建構主義教學，提出了觀念轉變學習的建構主義教學模式。這一模式的一般步驟是： 定向。教師創設特定的探究性問題情境，為學生的自主探究學習明確方向； 概念知識引出。引導學生用自己的不充分的思想(錯誤概念)嘗試

7、解釋問題； 概念知識重建。這一環節可以通過實驗、討論、澄清和變換概念知識，揭示和解決沖突情境，建構新概念知識，并作出恰當評價； 概念應用。學生應用新概念知識解決新情境問題； 反思概念知識變化。通過將新概念與自己先前已有概念進行比較，反思觀念轉變學習的過程。在德賴弗模式的基礎上，1992年斯考特(Scott)提出了另一觀念轉變學習的教學模式。這一模式的步驟是：定向和引出學生的概念知識；導入科學理論的性質和通過模擬與討論建構理論；學生建構自己的理論；引導學生對自己的理論進行回顧、反思、討論和評價，幫助學生趨向可接受的科學理論；提供可接受理論的應用環境。在斯考特的教學模式中，學生擁有獲得自己經驗和建

8、構意義的機會。同時，在這個模式中，建構主義方法的另一個關鍵特性即關注科學理論的性質、范圍和建構也非常明顯。止匕外，學生在此模式中，還不得不提供證據以驗證自己的假說。在此模式中，充分體現了建構主義的四個中心屬性。2支架式教學模式(ScaffoldingInstructionModel)建構主義理論認為，學生的認知不同于教師的認知，知識也不是簡單機械地從一個人遷移到另一個人，而是基于個人對經驗的操作、交流，通過反思來主動建構的。因此，教師在進行教學時，就要充分考慮到學生的思維模式和認知特點，幫助學生通過自己的活動對人類的數學知識構建起自己的正確理解。在這個意義上，建構主義者借用了建筑行業的“腳手架

9、”概念，形象地提出了支架式教學這一教學模式：教師先為學生的學習搭建支架(指教師對教學過程的管理、調控)、通過支架，幫助學習者理解特定知識，建構知識意義的教學模式。借助該知識框架，學習者能夠獨立探索并解決問題，然后逐步撇去支架，讓學生獨立探索學習，獨立建構意義。根據歐共體“遠距離教育與訓練項目(DGM)的有關文件，支架式教學被定義為：”支架式教學應當為學習者建構對知識的理解提供一種觀念框架(conceptualframework)。這種框架中的觀念是為發展學習者對問題的進一步理解所需要的。為此，事先要把復雜的學習任務加以分解，以便把學習者的理解逐步引向深入。”這里的觀念可以是學習新的知識所必備的

10、數學概念，也可以是學習新知識時所涉及的思想和方法。這種教學模式應用在高等數學概念知識的教學中，有利于把較為復雜的概念知識分解為相對簡單一些的概念，然后借助于教師提供的適當的“腳手架”，學生能更容易地自行進行新概念知識的建構與概念網絡的組織。提供了一條針對較為復雜的概念知識的教學有效的可行之路。(1)支架式教學模式的理論基礎支架式教學模式的理論基礎之一就是維果茨基“最近發展區”理論。維果茨基認為，兒童在獨立解決問題時的實際發展水平和在教師指導下解決問題時的潛在發展水平之間是存在差異的，而這兩個發展狀態的差異性是由教學決定的，也就是說，教學能創造最近發展區，因此，教學不能只是被動地適應兒童的現有智

11、力發展水平，而是既要考慮到學生的現有發展水平又要充分考慮到他可能達到的較高的水平，即最近發展區。教學要走在發展的前面，向學生提出更高的發展要求。在這一區域內學生雖然自己很難完成學習的任務，但在教師的指導或與更優秀的同伴交互作用的合作中，外部活動所傳遞的知識經驗就會內化為學生自身的認知結構，從而完成學習任務。據此為學生搭設支架，它可以使學生減少或避免認知過程中的彎路。(2)支架式教學模式的教學步驟支架式教學模式由以下幾個步驟組成： 搭建腳手架：圍繞當前學習主題，按“最近發展區”的要求建立“概念框架”（即先行組織者）。 進入情境：將學生引入一定的問題情境（概念框架中的某個層次或某個節點）。 獨立探

12、索：讓學生獨立探索。探索的內容包括：確定與當前給定概念、知識有關的各種屬性，并將各種屬性按一定的順序排列。探索開始時教師要給予必要的啟發引導（如演示或介紹理解類似概念的過程），然后讓學生自行分析探索，沿教師提供的腳手架逐步攀升，起先教師可能要給予適時的引導或提示，最后做到無需教師的引導，學生就能獨立地建構自己的概念、知識框架。 協作學習：教師組織學生進行小組討論、分析，帶領學生對當前所學的知識進行反思分析，使原來幾種意見相互矛盾或不完全一致的局面逐漸變得一致，最后達到統一。在此共享集體思維成果的基礎上，達到對當前所學知識的比較全面、正確的理解，最終完成對所學知識的意義建構。 效果評價：組織學生

13、進行自我評價或小組對個人的評價，評價主要應涉及以下幾個方面：學生的自主學習能力的體現、在小組協作學習中所做出的貢獻、是否達到對所學概念知識的意義建構等。支架式教學模式的關鍵在于如何搭好“腳手架”以形成知識的框架，將學生引領進入問題情境，進而引導學生在知識的框架內自行建構意義。因此，教學過程中的主題應是“腳手架”，而問題情境是“腳手架的節點”，學生們的合作交流與自主學習則是沿“腳手架”攀升的過程即建構的過程。3隨機進入教學模式（RandomAccessInstructionModel）1991年，斯皮羅（Spiro）等人把人類學習分為初級學習和高級學習。初級學習是學習的初級階段，在這個階段中學生

14、只需掌握一些概念和事實，并能夠從相同或相似情境中再現這些概念和事實；高級學習則要求學生掌握復雜得多的概念，而且在面對具體的情境能夠廣泛而靈活地應用，本文中對導數概念和定積分概念知識的學習就屬于高級學習。傳統的教學混淆了初級學習與高級學習之間的界限，將初級學習不合理地應用到高級學習中。建構主義尋求一種適合于高級學習的教學模式，即學習者可以隨意通過不同途徑、不同方式進入同樣的教學內容的學習，對同一教學內容或問題進行多方面的探索和理解，獲得多種意義的建構。這就是源于認知彈性理論（Cognitiveflexibilitytheory）的隨機進入教學模式。這種教學模式為數學概念知識中復雜概念知識的教學開

15、辟了一條新途徑。（1）隨機進入教學模式的理論基礎一一認知彈性理論隨機進入教學模式的基本思想源自建構主義學習理論的一個新分支一一“認知彈性理論(CognitiveFlexibilityTheory)”。這種理論是斯皮羅(Spiro)等人于1990年提出的一種心理學理論流派。他們指出：“所謂認知彈性，是指以多種方式同時重構自己的知識，以便對發生根本變化的情境領域做出適宜的反應。這即是知識表征方式(超越單一維度的多維表征)的功能，也是作用于心理表征的各種加工處理過程(不僅是對知識景的修復，而且是對一整套圖式的加工處理過程)的功能(Spiro,R.J.&Jehng,J,1990)。”它主張一方面要提供

16、建構理解所需的建構基礎，另一方面又要留給學生廣闊的建構空間，讓他們針對具體情境采取適當策略。總之，認知彈性理論的宗旨是要提高學習者的理解能力和他們的知識遷移能力。認知彈性理論認為，意義的建構應包括對新信息重構性的理解和對原有背景經驗的改造和重組。基本思想之一是：只有在顯示多維事實時才能以最佳方式對復雜概念或不良結構領域(illstructureddomains)的現象進行思考，結構不良領域是普遍存在的，可以說，在所有的領域，只要將知識運用到具體情境中去，都有大量的結構不良的特征(Spiroetal.,1995)。因此，我們不可能靠將已有知識簡單提取出來去解決實際問題，而只能根據具體情境，以原有

17、的知識為基礎，建構用于指導問題解決的圖式，而且，往往不是單單以某一個概念原理為基礎，而是要通過多個概念原理以及大量的經驗背景的共同作用而實現。因此，該理論的中心問題是多元認知問題，即要求從不同時間、不同角度檢查某一概念，這不僅能增強對該概念自身的理解，也能增強將這一理解遷移至其他認知領域的能力。其另外一個基本思想是：概念與案例構成的是多維與非線性的“十字交叉”形狀，也可以說是以十字交叉為主干的立體網。事實表明，有理由、有根據的正確理解也會因背景經驗的不同而存在差異。十字交叉形”則說明，從不同方向得到一個印象或觀念可同時既加強新的觀念，又加強了原有的概念，也正是因為這一鏈接在原本沒有聯系的概念之

18、間形成了一種新聯結。當理解一個復雜的概念感到困難時，通過幾個具體示例加以說明，可使該概念更富有意義，更易于理解。(2)隨機進入教學模式的教學步驟隨機進入教學模式主要包括以下幾個步驟： 呈現基本情境：向學生呈現展示與當前學習主題的基本內容相關的情境。 隨機進入學習：根據學生“隨機進入”學習所選擇的內容來呈現與當前學習主體相關聯的情境。在此過程中，教師要隨時注意學生的自主學習。 思維發展訓練：由于隨機進入學習的內容通常較為復雜，所研究的問題也涉及許多方面，因此，在學習中，教師應注意發展學生的思維能力。 小組協作學習：圍繞呈現不同側面的情境所獲得的認識展開小組討論。在討論中，每個學生的觀點在和其他學

19、生以及教師一起建立的社會協商環境中受到考察、評論，同時，每個學生也對別人的觀點、看法進行思考并做出反映。 學習效果評價：包括自我評價與小組評價，評價內容與支架式教學相同。以上五環節之間沒有固定的順序，在實際教學中，各環節可靈活變動，甚至可合為一體。4拋錨式教學模式（AnchoredInstructionModel）（1）拋錨式教學模式的理論基礎拋錨式教學模式是深受目前西方盛行的建構主義學習理論影響、以技術學為基礎的一種重要的教學范型。拋錨式教學和情境學習、情境認知以及認知的彈性理論有著極其密切的關系，只是該理論主要夸大以技術學為基礎的學習。拋錨式教學模式是由溫特比爾特認知和技術小組（以下簡稱C

20、TGV在約翰布朗斯福特（JohnBransford）的領導下開發的。約翰布朗斯福特作為這一理論的主要代表人物，對拋錨式教學的理論和探究作出了貢獻。拋錨式教學的主要目的是使學生在一個完整、真實的新題目背景中，產生學習的需要，并通過鑲嵌式教學以及學習共同體中成員間的互動、交流，即合作學習，憑借自己的主動學習、合作學習，親身體驗從識別目標到提出和達到目標的全過程。這種教學模式要求建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎上。確定這類真實事件或問題被形象地比喻為“拋錨”，因為一旦這類事件或問題被確定了，整個教學內容和教學進程也就被確定了（就像輪船被錨固定一樣）。建構主義者認為，學習者要想完成對所學知識的意義建構，即達到對該知識所反映事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間聯系的深刻理解，最好的辦法是讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、去體驗（即通過獲取直接經驗來學習），而不是僅僅聆聽別人（例如教師）關于這種經驗的介紹和講解。由于拋錨式教學策略要以真實事例或問題為基礎（作為“錨”），所以有時也被稱為“實例式教學策略”或“基于問題的教學策略”。（2）拋錨式教學模式的教學步驟拋錨式教學模式由以下幾個步驟組成：創設情境：使學習能在和現實情況基本一致或相類似的情境中發生。 確定問題：在上述情境下，選擇出與當前學習主題密切相關的真實性事件或問