探究教学中知识概念意义的构建

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  就课堂教学目标而言,建构的基本内容包括知识概念的意义建构、方法技能的发展建构、情意素质的体验建构。知识概念的意义建构是方法技能的发展建构的基础,也是情意素质的体验建构的载体。例如化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学,也是一门以实验为基础的学科。学生的观察能力、分析问题的能力和解决问题能力的形成和发展,都是建立在学生对于化学的基本概念、基本原理和各种元素化合物的熟练掌握的基础之上。因此,课堂教学中基本知识、基本概念的建构显得尤为重要。
  
  1.知识概念的意义建构
  
  在日常的课堂教学之中,知识概念常常是建构的主要内容,这些知识概念包括事件或事实、性质或特征、定义、原理或定律、体系或结构。不同的知识概念,建构的方式有所不同。
  最低级的知识是事件或事实。并不是所有的知识都需要抽象,有些知识本身就是原生态的,这里把它们称作“事件或事实”。例如化学教学中的化学发展历史、物质的物理性质等,都属于此类。这一层次的知识建构起来较简单,所做的工作也仅仅是将其直接纳入认知结构中的合适位置,对原有认知结构的影响也只是“丰富”了相关经验。
  其次是性质或特征。性质或特征的建构也属于较简单的层次,因为一般情况下不需要太多的抽象,例如一棵树的特征、一个人物的特征、一种化学试剂的性质等。学生在接触这一事物的过程中,主要的建构过程是将这一事物与同类的或相关的事物类推或比较,一方面从类似的事物中发现类似的特征,另一方面从相异的事物比较中,独特的特征便也凸现出来。
  再次是定义。定义是概念建构中较困难的要素,因为定义需要从现象中进行分析,摒去无关因素,抽象出本质因素,并用概括性的、科学严谨的语言加以描述。定义中较简单的建构是借助认知结构中原有的定义进行“派生”,如“物质的量浓度”可以根据原有的“物质的量”和“浓度”来派生。最复杂的是全新的定义的建构。
  接下来是原理或定律。原理和定律之所以是更高层次的建构,主要是这种建构需要从大量的现象中发现变化着的规律,需要进行信息尤其是数据处理,并且任何原理和定律都涉及多个变量,一般都表现出一种函数关系。进行原理或定律的建构时,需要考察多个对象,同时需要关注成立的条件、应用的外延等因素,因而是高层次的建构,难度很大。
  最后是体系或结构。知识体系和结构的建构,应该说在每一个新的知识纳入到原有认知结构中去的时候都会发生,每当一个新的知识纳入到原有认知结构中去的时候,原有的认知结构都会作出相应的调整,对于那些习惯于在学习中随时进行整理的学生来说,这种建构是较容易的,而对于那些原有的知识体系和结构原本就杂乱无章的学生来说,则十分困难。
  
  2.知识概念的意义建构特征
  
  首先,具有原始性。由于建构性的学习观不赞同将知识直接呈现给学生,主张将知识还原为原始情景,利用情景间接地呈现,因而知识概念的意义需要由学习者进行筛选、加工,以他们自己的经验、信念为背景来分析知识的合理性,抽象成各类概念,完成自我建构。
  其次,具有生长性。知识不应该是静止的,不能把知识当作不变的教条塞给学生,学生需要对知识进行动态的处理,不能要求学习者对知识产生千篇一律的反映。应该考虑到学习者的认知能力、知识经验及其差异性。在以往的学习中,他们已经形成了丰富的经验,他们对很多问题和现象都有自己的看法,有自己的理解。教学不能无视学生的这些经验,从外部装进新知识,而是要把学生现有的知识经验作为新知识的生长点,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。
  再次,具有可塑性。学习者对任何知识的学习都是以原有的认知结构为基础的,在这些知识经验中,有些是与当前要学习的知识一致的,而有些经验则与新知识并不完全一致,甚至是完全冲突的,但是最终将达成一致,使认知结构获得发展。因此,不管是新的知识背景还是原有的认知结构,都是可塑的。
  
  3.知识概念的意义建构过程
  
  从情景出发的知识建构过程,可以用下图表示:
  
  学生总是带着一定的原有认知结构进行学习的,当情景一旦呈现在面前时,他们首先会尝试将新情景与大脑中原有的知识经验联系起来,即产生联想。产生联想的方式一般是通过比较,发现新情景中的事物与某些知识经验相似的地方,然后将原有的知识经验作为原型进行类推,如果类推成功,则得出合乎逻辑的知识概念直接纳入原有知识结构,完成意义建构。但更多的情况下,新情景与原型之间只存在部分的共性,一般还有一些方面不完全相似甚至是相矛盾的,这时,学习者就需要对原有知识结构或新的情景进行转换和调整,补充新的认识。在转换和调整的时候,他会联想起原来曾经成功地解决过问题的一些认知策略,按照那些方法来处理信息,直到原有的认知结构和新的情景之间和谐为止。最后将转换和调整成功的知识理性纳入,完成意义建构。
  从以上分析可知,“情景·探究·建构”课堂教学完成学习目标是以新情景与原有认知结构之间的相互作用完成的,完成建构的标志是二者达到和谐或平衡。所以,教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。教师不单是知识的呈现者,他应该先找到教学目标与学生原有知识水平之间的联系和差距,预测学生可能产生的联想、需要进行的转换和调整,并据此将教学目标设计成一定的情景。教学过程中则应重视学生自己对各种情景的判断,倾听他们的想法,洞察他们这些想法的由来,以此为根据,引导学生丰富或调整自己的知识结构,完成意义建构。
  学生对知识结构的调整一般由低级到高级可以分为三种状态:对知识的扩展、对知识的更新和建构全新的知识。对知识的扩展一般是指新的情景中隐藏的知识与原有知识经验中某一部分同类,仅仅是作出同类的判断后,增加这类知识的“数量”;对知识的更新是指,新情景中蕴含的知识是对原有知识经验中的某些知识的加深,这只是概念的发展;而构建全新的知识则是在原有认知结构中开辟出新领域,这一般在新情景中蕴含的知识与原有认知结构中的知识经验存在着较大的区别时发生。
  
  4.知识概念的意义建构方式
  
  由于知识概念是课堂学习的主要内容,因而知识概念的建构方式是最普遍、最基本的方式。根据探究过程中对研究对象的特征判断不同,相应地建构的方法也就存在着差异。
  (1)同化——类比和纳入
  当学生经过初步的分析和判断,认定新情景中的知识与原有认知中的某一部分(原型)类似时,他会抓住类似的特征,根据原型将学习对象同化,将原型的所有特征类比到学习对象上,得出相应结论。如果同化成功,则自然纳入原有认知结构。
  (2)差异——转换和递进
  如果学生只发现学习对象在部分特征上与所确定的原型具有共同特征,他也会先尝试进行同化,如果同化失败,他会临时将不同之处(差异)隔离出来,再从原有认知结构中寻找与这一隔离出来的部分类似的原型,并进行同化。   在学习新知识的时候,往往不能够一次同化成功,需要分析新的学习信息中各方面的特征,找到多个“原型”,经过转换,找到联系,得出新的结论,建构新的概念。在平常的教学中,这种学习方式是最常见的。因为任何学习都是在原有的认知基础上进行的,如果完全与某个原型一致,知识便不会有发展;从知识的发展来看,新的知识总是可以在不同的基础知识的结合处产生。教师在设计新的教学情景时,要充分利用学生原有的认知结构,引导学生根据多个知识“原型”进行同化和转换,促进知识的自然生长性建构。
  (3)共性——关联和归纳
  当需要对多个学习对象进行分析,得出概念、原理和定律的时候,就需要运用比较的方法提炼多个对象的共性。得出共性时最容易摒弃无关因素,发现本质的特征,从而抽象出概念、原理或定律。在得出共性时,主要应用的方法是关联和归纳,找到多个对象之间存在的联系,把联系中共同的东西归纳出来,则可以得出相关的概念和原理。
  (4)变量——演绎和推理
  在科学课程中,定律和原理对于科学体系是非常重要的,具有一定的学习能力的人,必然具备把书“越学越薄”的能力,即不是以知识点的占有量取胜,而是能够去粗取精,把握学科的精髓,即学科的基本原理和定律。例如物理中的力学三定律、化学中的元素周期律等。那么学生应该怎样建构这些原理和定律呢?由于这些原理和定律一般是揭示多个对象之间的关系的,因而在建构时必然要从众多对象中发现这些变量,通过演绎和推理找到变量之间的关系,揭示出相关的原理,并最终以原理和定律的形式建构入认知结构中。
  例如,在高中化学第一册第五章的元素周期律的学习中。学生在这之前已经获得了氯族、碱金属、原子结构等知识,学生通过探寻各种原子结构中的最外层电子数、原子半径、化合价等与原子的核电荷数存在的内在联系,得出元素的性质呈周期性的变化,结合原子核外电子的排布规律,经过演绎和推理得出元素的性质呈周期性变化的本质原因是原子的核外电子的排布呈周期性变化的结果。
  (5)重组——系统化和结构化
  学生建构了新的知识,这些知识经验必然会与原有的知识经验发生关系,学生会对自己的认知结构作出适当的调整,这种调整主要是使知识系统化、结构化,但是这种调整是自发进行的,属于浅层次的调整。真正的对知识的重组性的建构主要发生在复习整理性的课堂学习之中,如单元整理、专题复习等课堂学习。在这一类建构之中,学生主要是从原有的认知结构中调用相关的部分,有目的地剖析它们之间的关系,比如是从属关系还是并列关系。是因果关系还是条件关系,是主次关系还是互补关系等。在判断以上关系的过程中,作为标准或依据的因素便凸现出来,成为这一体系中的本质因素。完成上述整理的时候,知识体系的建构便能顺利完成。
  知识概念的意义建构与方法技能的发展建构和情意素质的体验建构是相互包涵、相互促进、共同提高的,由此我们在提倡培养学生的创新意识和创新能力的同时,不能忽视培养的土壤——知识概念的意义建构。
  (作者单位:湖北省宜都一中)
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