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教育教学论文

建构主义教学实验研究:演进性学习进阶的构建取向

时间:2019/8/9 15:25:24   作者:admin   来源:www.jiaoyulw.com   阅读:337   评论:0
内容摘要:  [摘要]学习进阶强调对学生在探究某主题时的思维变化进行连续与精致化的描述,并由此设计课程、组织教学,促进学生对核心概念的理解。我国已有关于学习进阶的研究大多集中在科学教育领域,且主要遵循自上而下的验证性研究路径。而建构主义教学实验作为探究和构建学生思维发展过程的纵向的质的研究...

  [摘要]学习进阶强调对学生在探究某主题时的思维变化进行连续与精致化的描述,并由此设计课程、组织教学,促进学生对核心概念的理解。我国已有关于学习进阶的研究大多集中在科学教育领域,且主要遵循自上而下的验证性研究路径。而建构主义教学实验作为探究和构建学生思维发展过程的纵向的质的研究方法,其所具有的持续性、动态性、互动性和双重性特征为演进性学习进阶模型的构建提供了可能。研究者通过探索性教学、提出假设、诊断性访谈、系列教学与即时性分析、回溯性分析、模型构建与修订等一系列过程对学生的思维轨迹进行刻画,自下而上地构建学生在特定概念中的学习进阶。建构主义教学实验研究与认知诊断和信息技术的融合能够提高学习进阶模型的稳定性与解释性,进而发挥其在课程编制、教师教学与评价中的实践指导价值。


  [关键词]建构主义教学实验;学习进阶;学习轨迹;演进性构建取向


  随着脑科学、人工智能、心理测量的发展,学习科学逐步发展成为一个跨学科的新兴研究领域。[1]在教育学科内部,研究者们对学生学习过程的探究也逐渐从经验性、阶段性的描述走向强调实证,兼具概括性和特殊性的进阶模型研究。美国数学教育家西蒙(Simon)于1995年提出假设性学习轨迹(Hypo thesis Learning Trajectories)的概念,用以描述教师对学生在学习活动过程中思维和理解变化过程的假设,认为假设性学习进阶主要由学习目标、学习活动和假设性的学习过程三个方面构成。[2]美国国家研究委员会于2005年正式提出学习进阶(Learning Progressions)的概念,将其定义为“在一个较大的时间跨度内,学生对某一学习主题的思考和认识的不断丰富、精致和深入的过程”,包括学习目标、发展变量、发展层级、学习表现与评价等因素。[3]由于学习轨迹和学习进阶的内在一致性,研究者一般不对二者进行区分。[4]华特森(Watson)认为,学习进阶曾以课程开发、教学法、任务序列等不同名字存在了很长时间。[5]近年来,由于学习进阶在联结学生学习、课程标准制定、教师教学与评价等方面的价值,学习进阶本身成为系统研究的重点。[6]-[9]而如何对学生的学习过程进行刻画并构建符合学生思维发展过程的进阶模型成为学习进阶研究的关键。杜施尔(Duschel)对大量的学习进阶研究进行综述后提出了构建学习进阶的两种取向,即自上而下的验证性取向(ValidationApproach)与自下而上的演进性取向(Evolutionary Approach)。[10]演进性学习进阶的构建方式强调通过搜集学生思维变化的证据来划分与细化不同的认知阶段。而以探索学生概念学习过程和发展轨迹为目的的建构主义教学实验(Construc‐tivistTeachingExperiment)逐渐成为构建演进性学习进阶的重要手段。[11]本文将结合案例从内涵、特征及流程几方面系统介绍建构主义教学实验方法,并探讨该方法的局限与最新发展趋势。


  一、建构主义教学实验的内涵理解


  建构主义教学实验是由美国数学教育家斯特弗(Steffe)、科布(Cobb)等人于1980年左右提出的一种以探索学生在建构概念过程中的问题和发展轨迹为目的的纵向的质的研究方法。[12]其最早源于皮亚杰在探索学生思维水平和认知能力时所使用的诊断性访谈(ClinicalInterview)。与静态的诊断性访谈不同,在建构主义教学实验中,研究者会通过多种方式对学生的学习施加影响,将构建学生思维发展的动态模型视为研究的主要目标。下面通过分析建构主义教学实验在教学实验中的位置及其特征进一步阐释其内涵。


  (一)定位


  建构主义教学实验兼具教学设计和验证假设这两个教学实验的典型特征,因此,其本质上从属于教学实验。但建构主义教学实验也有其自身的独特性。图1可以说明建构主义教学实验与其他类型教学实验的关系:总的来说,教学实验包括经典教学实验与质的教学实验两类。经典量化教学实验是研


  究者控制无关变量,主动操纵自变量,监测因变量的变化,进而判断自变量与因变量之间因果关系的一种研究方法。该方法能够进行一定程度的因果关系推断,但其局限是无法揭示参与实验学生的真正想法,易造成理论研究与教学实践的割裂。


  相比之下,质的教学实验更重视学生的概念在教学过程中发生的变化以及原因。而根据认识论的不同又可将质的教学实验进一步划分为建构主义的教学实验与非建构主义的教学实验。非建构主义教学实验认为,实验的研究内容与进程应事先由研究者决定与设计,并不必考虑学生的需要。[13]但建构主义者则认为,知识的获得只能是认知主体的主动建构而非被动的接受,认知的功能在于适应环境,将经验世界组织起来,而并非发现客观世界的实体。[14]建构主义取向的教学实验主张通过分析学生的行为及语言尝试构建对“学生的数学”[15]的理解,并以此为中心展开教学,分析学生的思维轨迹,从而帮助学生建构数学概念。同样,对建构主义教学实验而言,假设仅是研究者进行研究的预先构想,需要在实验过程中根据学生的行为表现不断地进行修改,实验的真正目的并非验证假设,而是期望通过与学习者的互动构建学生学习的模型。


  (二)特征


  在建构主义教学实验中,研究者需要通过与多名学生的教学互动,实现促进学生思维发展和建构学生认知发展模型的双重目标,因此,它具有持续性、动态性、互动性和双重性四个主要特征。


  1.持续性


  为了能够观察到学生学习的过程,并得到充分的资料来构建和检验理论模型,促进学生思维的发展,教学实验①的研究者必须做好开展持续性的教学和研究工作的准备。这首先是由于在学习新概念


  ①若无特殊说明,此处和后文中的教学实验均指基于建构主义的质的教学实验。时,学生需要经历较长的对“活动—效果关系”的反思过程(Reflectionon Activity-Effect Relationship),以调整或建构新的图式。[16]此外,由于研究者更关心的是学生思维的发展而不仅仅是教会某些知识点,因此,研究者宁愿放慢教学速度,对一些关键环节反复提出假设,并通过教学检验假设,直至得到充分的证据后,才进入到下一个环节。此外,学生也需要一段时间的交往才能完全信任研究者,毫无顾忌地说出对某一内容的真正理解与看法。因此,教学实验会根据教学内容和学生进展情况持续6周到2年不等,在这段时间,研究者一般需要每周到学校开展一次教学。


  2.动态性


  教学实验的动态性主要体现在三个方面。首先,教学计划是动态的。在教学实验中,研究者不会完全遵循既定的教学计划进行教学,而是根据学生在教学过程中的表现对教学的内容与进程进行调整。其次,研究假设是动态的。尽管研究者在研究伊始会提出关于学生思维的初始假设,但随着实验的开展与教学后的即时性分析(Ongoing-Analysis),研究者会对初始假设进行修订,不断提出新的假设,并在后续的教学中进行检验。最后,研究者基于扎根理论提出的理论模型同样是动态的,会随着研究的深入与推广而不断地调整和完善。


  3.互动性


  在教学实验中,存在三种互动关系:师生互动、生生互动以及教学者与观察者的互动。师生互动包括直觉反应式互动(ResponsiveandIntuitiveIn‐teraction)与分析性互动(AnalyticInteraction),前者以探究学生思维为主要目的,后者旨在检验研究假设。[17]生生互动发生在参与实验的学生之间,通常情况下,研究者会根据诊断性访谈选取两个水平相当的学生组成一组,开展教学实验。在教学实验中,研究者很少直接教授知识,而是通过提问,让两名学生各自回答并解释自己的做法,鼓励学生倾听与反思,在交流互动中逐渐抽象出相应的概念。第三种互动体现在教学者和观察者之间。教学实验要求每一次的教学必须有观察者在场,观察者一方


  面承担着现场录像等任务,另一方面也担负着与教学者进行即时性分析的职责,帮助研究者识别和反思教学中发生的关键事件,提出可能的不同解释,为模型的建构提供不同视角的证据。


  4.双重性


  如前所述,教学实验具有双重目的,即,理论研究并不是实验的唯一目的,通过教学促进学生数学知识的建构和数学思维的发展同样至关重要。目标的双重性使得教学实验中的研究者具有双重身份,被称为“研究者-教师”(Researcher-Teacher)。[18]在教学实验中,没有单纯的研究者,所有的成员都要参与到教学中,尽管有的观察者并非亲自进行教学,但是他必须参与教学计划的制定与即时性、回溯性等数据分析环节。斯特弗认为,研究者只有与学生共同经历概念建构的过程,才有可能真正理解学生的学习。“研究者即教师”原则体现了教学实验的独特价值,它不但弥补了理论分析在理解学生特定行为方面的不足,也克服了诊断性访谈无法探究儿童思维动态发展过程的缺陷。


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