建构主义的科学理念范文

一、建构主义的由来与类型

建构主义是当代欧美国家兴起的一种庞杂的社会科学理论,其思想源于科学哲学家库恩、拉卡托斯和费耶阿本德等人的科学哲学理论,皮亚杰的发生认识论,维果茨基的语言习得理论、科学社会学理论,后现代主义关于科学的观点以及美国心理学家凯利(G.A.Kelly)的个人建构理论等。建构主义主要分为教育学建构主义、哲学建构主义和社会学建构主义。教育学建构主义又分为个人建构主义、激进建构主义和社会建构主义三小类。

1•个人建构主义个人建构主义是一种早期的建构主义。1955年,美国心理学家凯利就撰写了《个人建构心理学》一书,他认为知识与其说是客观的,不如说是个体的、适应性的。随后,皮亚杰于1972年在《发生认识论原理》一书中提出了“同化”、“顺应”的概念,强调认知的适应性和个体对世界模式的建构。1982年,他再次提出“建构”的观点。个人建构主义的观点用当代美国著名的建构主义者冯•格拉塞斯菲尔德的话来表达最为恰当:“知识不是被吸收的,而是由认知主体主动建构的”。[1]个人建构主义这一根本观点引发了教育心理学上的一场革命,从而形成了建构主义学习理论。

2•激进建构主义激进建构主义的主要代表人物是冯•格拉塞斯菲尔德(VonGlasesfeld)。他的思想主要受到维科、康德和皮亚杰的影响。激进建构主义是一种认识论(atheoryofKnowing),它更多地是从认识方面与传统的客观主义(或实证主义)相决裂,因而变得更加“激进”一些。客观主义认为:实在(reality)是一种具有内在的、独立于观察者的、因而是客观的结构,通过理性思维过程,人们便能够获得“真实的”或客观的知识,即与实在的客观结构相符合的知识。冯•格拉塞斯菲尔德认为,知识不是对外在世界的特征的某种真实的摹写(copy),而是个体的建构(constructs)。知识是认知主体主动建构的结果。格氏认为,“建构主义具有明显的工具主义特征,它认为概念的建构不是为了得到‘给定’世界的表象知识,而是为了在由主观经验构成的世界里扩大可行路径的地图”。[2]按照激进建构主义的观点,建构主义应坚持以下几条基本原则:1)知识不是被动接受的,而是认知主体主动建构的。有效的学习“只能由个体学习者基于自己的经验背景而建构起来……意义是学习者通过新旧知识经验间反复的、双向的相互作用过程而建构成的”;[3](p.64)2)认知的功能在于适应,使学习者能够对经验建构可行的(Viable)解释。因此外部世界的知识被看成是人的尝试性建构。建构主义并不否认客观世界的实在,但却认为人们只能以个人和主观的方式认识这一实在;3)虽然个体对新的现象和观念必须建构自身的意义,但建构的过程总是在一定的社会情境中进行的,这一观点与社会建构主义是一致的。

3•社会建构主义社会建构主义是在修正个人建构主义和激进建构主义的基础上发展起来的,它强调的是主体合作在知识建构中的显著作用。其代表人物有英国的所罗门(JoanSolomon),美国的杜宾等人。俄国著名心理学家维果茨基的语言习得理论是社会建构主义的重要理论基础。早期的建构主义只强调个体的自主建构,忽视了社会因素在建构中的作用。所罗门在1987年发表的《社会因素对学生理解科学建构的影响》一文中认为,观念虽然是个人所拥有的,但他强调了人们在修正所持的科学观念时对获得与他人一致和同行认可的愿望的社会性影响。她认为,这种社会性影响是学习科学和形成科学态度的最重要因素。

杜宾则强调合作学习作为教学的重要策略,强调他人对意义建构的重要性。早期的建构主义(包括皮亚杰、布鲁纳等人的理论)与新建构主义(主要是社会建构主义)既有联系又有区别。他们在关于知识是个体自主建构的这一基本观点上是一致的,但它们之间又有以下区别:1)建构知识的学科领域不同。早期的建构主义者如皮亚杰与布鲁纳等人只关注数理学科,不重视人文学科;新建构主义则认为所有的知识都可以被建构。2)知识建构的条件不同。早期的建构主义强调个体内部的建构,强调个体与外部环境的相互作用,强调物理性环境对学习者建构的重大影响;新建构主义更重视社会性相互作用在意义建构中的作用。3)具体的教学策略不同。布鲁纳强调学生在教师指导下进行发现学习,而发现学习不过是学生自主建构的一种方式;新建构主义则更强调情境的创设、个体自主探究和协作学习,基于建构主义的教学模式如“支架式教学”、“抛锚式教学”、“随机访问教学”等都具有这些特点。值得注意的是,当代国际教育界正在致力于将建构主义理论运用于科学教育改革。1996年美国出版的《国家科学教育标准》———美国有史以来第一个全国科学教育的纲领性文件就是以建构主义为其指导思想的。因此,基于建构主义理论,重建关于科学教育的理念,是推进我国科学教育的基本前提。

二、基于建构主义的科学教育理念

所谓科学教育理念,就是关于科学教育的基本观点。基于建构主义的科学教育应强调以下几个基本观点。

1•科学教育的本质:强调“基于问题解决的科学探究”

建构主义主张通过基于问题解决的探究学习来深化对知识的理解与建构。在这种学习情境中,要求学习者面对一个结构不良的问题并在问题解决过程中扮演积极的探究者的角色。与此同时,教师则作为帮助者和促进者,引导学生借助情境中的各种资源,让学生去发现问题、分析问题、搜集资料、确定解题方案与步骤,直至问题解决。在此过程中,教师可以提供一定的支持和引导,组织学生讨论、合作等,但这些都不应妨碍学生的独立思考,而应配合、促进他们的问题解决过程。在这种基于问题解决的探究学习情境中,学习者首先要理解、分析当前的问题,进行讨论,确定已经知道了哪些信息,有什么想法。同时又要确定还需要进一步了解的内容,形成下一步的学习要点,包括那些对问题解决来说很重要、而他们又不太理解,需要进一步学习的概念和原理等。此后,学习者要针对这些学习要点分头探索,可能是综合运用原来的知识经验,并查阅有关资料,也可能是现场考查、测验分析或走访专家等,从而作出合理的综合的推论、分析,解释当前的问题,形成自己的假说和解题方案。在此过程中,学习者可以建构起与此相应的知识经验,并与原有知识经验联系起来,形成融会贯通的理解,从而建构良好的认知结构。

总之,建构主义主张这种基于问题解决的探究学习活动,本质上就在于促使学生思考问题,参与知识的发现与探究过程,自主建构认知结构。建构主义倡导的这种基于问题解决的探究学习恰恰反映了科学教育的“科学探究”本质。“把科学探究作为科学教育核心内容与以传授科学知识为目的的科学教育有本质的差异,前者强调科学探究的过程,后者重视学生对科学家科学研究成果的接受;前者强调学生对科学方法和一般程序的体验,后者重视学生对科学定律、定理和理论的掌握”。[4]所谓科学探究,是指科学家们用以研究自然界并基于研究获得的证据提出各种理论的途径和方法。对于学生来说,也是指学生用以获取知识,领悟各种科学思想、观念,领悟科学家研究自然界的方法和参与的各种活动。科学探究是一种有多侧面的活动,包括:观察;提出问题;查阅各种信息资料,用数学语言描述和分析获得的资料;提出假设,说明观察现象并做出推断;设计调研或实验方案;找出和控制可变因素并进行实验;收集、分析和解释数据;提出答案、解释和预测;交流研究成果等。显然,开展科学探究活动的目的在于让学生经历科学研究的一般程序,从而使学生深刻地理解科学研究的过程、本质,进而形成科学态度和科学意识。

2•科学教育的价值:强调“为建构良好的认知结构而教”

建构主义认为,认知结构是学生的智能的核心所在,发展学生的认知结构才是教学的基本价值取向。因此,基于建构主义的科学教育,必须坚持“为建构良好的认知结构而教”的基本立场。这是因为,科学教育的根本任务是在掌握一定的科学知识的基础上,开发学生智力、发展学生能力。心理学研究表明,智力不是别的,智力就是组织得很好的认知结构。这种认知结构越是有序和组织化,则内化知识的智力价值就越高。这是因为,结构合理的知识便于提取与利用,具有较高的可利用性和可迁移性,从而有利于提高学生解决问题的能力。当代认知心理学关于专家—新手问题解决的比较研究也证明了这一点。专家之所以解决问题又快又准确,就在于他拥有大量组织良好的认知结构。

教育中的知识—能力范畴是对教育目的抽象,就其实质而言,也是对教育价值观的抽象。基于建构主义的科学教育强调通过发展学生认知结构来促进学生能力发展。这是因为学生在认知结构的建构中,要主动揭示知识的内在联系,以求对知识的深层理解;要探索知识的发生过程,从而学会思考,学会探索发现,学会认知加工,学会自我监控。另外,在知识建构过程中,学生还要通过人际交往以加速知识的意义建构,从而学会交往、学会合作。总之,一旦科学教育的目的定位于促进学生建构良好的认知结构,就能使学生学会学习,成为学习的主人;就能使学生学会合作与交往,成为个性健康的人。这样,就从理论和实践的结合上解决了知识与能力的二元对立与矛盾,实现了二者的有机统一。

3•科学教育的过程:强调“学生的自主建构和合作性建构”

建构主义科学教育观与传统教学观的一个根本区别在于对科学知识的看法的差异上。建构主义认为,在教学过程中,科学知识永远是主体建构活动的结果。因此,它是不能传递给被动的接受者的。科学知识必须由每一个学习者主动地建构,科学知识也能够通过学习者与他人(教师和同伴)的交往、互动而进行合作性建构(社会建构)。总之,从建构主义观点看,科学教育的过程不能简单地依靠教师的知识传递,教师在科学教育中的主要职能在于提供学生自主建构的必要条件,促使学生自主建构认知结构。建构主义对科学教育过程的看法彻底改变了传统的师生关系。在建构主义的科学教育中,教师与学生的角色必须重新定位。

换句话说,建构主义认为科学教育过程应是在教师指导下以学生自主建构为中介的师生互动过程,即教师与学生之间是通过“教学内容的建构”中介的“双向互动”的交往关系。在这种新型师生关系中,既强调了学习者的认知建构主体作用,又不忽视教师的指导作用。简而言之,建构主义认为,教师的角色应定位在:学生自主建构的帮助者、促进者,而不是科学知识的直接传授者和灌输者;学生的角色应定位在:学生是认知信息的加工者、认知结构的建构者,而不是外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象。总之,科学教育的过程应该是学生自主建构和师生合作性建构协同作用、相互促进的过程。

4•科学教育的策略:强调“为建构性学习提供良好的学习情境”

建构主义认为学习与学习发生的情境紧密相连,学生的学习本质上就是借助学习情境的帮助,实现学习者对知识意义的主动建构。“知识具有情境性,而且是被应用的文化、背景及活动的部分产物,知识是在情境中通过活动而产生的”。[5]由此,建构主义主张科学教育应以“为建构性学习提供良好的学习情境”为基本策略。促进学生进行建构性学习的情境有两类:一类是真实的物理情境。这类学习情境使“学习者可以在其中进行自由探索和自主学习”,“它是一个支持和促进学习者学习的场所。”[6]例如,为了分析环境污染问题,学习者可以做现场测查和实验,或去图书馆查阅有关资料等。

在这种学习情境中学习,可以促使学生利用原有认知结构中有关知识经验去同化新知识,并赋予新知识以新的意义;如果原有知识经验不能同化新知识,就要借助于情境的支持,引发认知冲突,促使学生通过“顺应”过程,即对原有认知结构进行改造或重建,以接纳新知识。另一类是合作性社会情境。建构主义认为,学习者的意义建构过程可以通过人际互动而加速。这是因为,个体在与环境相互作用中所建构的认知结构因人而异,有的较全面,有的较片面,有的较深刻,有的则完全错误。因此,通过个人与他人的沟通、合作与交流,可以集智取长、共同提高。换句话说,每一个学习者都有自己的经验世界,不同的学习者可以对某个问题形成不同的见解,通过合作、交流、小组讨论,可以促进学习者之间的沟通,加速对知识的意义建构。

5•科学教育的评价:强调“以发展和支持建构性学习为宗旨”

建构主义认为,对教学的评价“应基于动态的、持续的、不断呈现学习者进步的学习过程以及教师所采用的教学策略和所创设的学习环境。评价的目的在于更好地根据学习者的要求和情况的变化来设计教学,改进和精练教学策略,使学习者通过建构性学习朝着专家方向获得持续进步。”[7]概而言之,建构主义的教学评价的目的在于“发展和支持学生的建构性学习”。这种评价一般采用与教学过程融为一体的评估———场合驱动评价(context-drivenevaluation),即通过学习过程直接反映学生的学习效果。

通过这种评价,能够帮助学生交流经验,形成合作、互动的人际关系,促使学生了解自己的认知建构方式、特点与过程,帮助学生更好地建构认知结构。通过这种评价,也能帮助教师不断改进教学策略以及学习情境、教学模式的设计,从而更好地支持和指导学生进行建构性学习。综上所述,科学教育必须坚持科学探究的本质观;坚持为建构良好的认知结构而教的价值观;坚持启发学生自主建构和社会建构的过程观;坚持为建构性学习提供良好的学习情境的策略观;坚持促进与发展学生的建构性学习的评价观。这就是基于建构主义的科学教育新理念。这一新理念必然要求与之相适应的科学教育操作体系,诸如教学环境的设计、教学模式的设计等,限于篇幅,笔者将另行撰文讨论。