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8页概念同化、改变和迁移在教学中的应用 摘要:学习是对现有知识结构的丰富和重构丰富是现有知识对新知识的同化过程,重构则是概念改变,表现为理论的修正和改变上述学习理论运用于教学中的一个重要方面就是设计和组织学习材料学习材料具有多种形式,包含着与学习者固着观念相联系的同化点,能引发学习者的认知冲突,或显示新知识的特性导致概念改变,并且能提供新的情景便于学习者的知识迁移因此综合设计和组织学习材料是促进学习者对知识进行有意义建构,提高其学习能力的关键 关键词:概念同化,概念改变,知识迁移,学习材料0 引言 认知心理学的研究表明,学习是涵盖了概念获得,概念同化、改变和迁移等认知活动的过程,是学习者现有知识结构的丰富和重构概念获得是通过认识各种具体的现象或例证,在感性材料的基础上直接抽象概括出概念:同化是依靠现有知识与新知识的联系,通过辨析新旧概念的异同,将新知识纳入现有知识结构体系;改变是在面临各种认知冲突时修正错误概念,接受新概念和形成新理论;迁移是对新知识的保持和运用,是内化新知识的过程随着学习者年龄增长、知识增多,逻辑思维的能力增强,学习越来越多地采用概念同化的方式因此,在学校(尤其是高等学校)中,学习更多地表现为通过学习材料进行的概念同化、改变和迁移等认知过程。
学习材料在其中担当了教学活动的媒介,符合学习规律的学习材料能够有效激发学习者的学习兴趣,使学习变得更顺利和容易,提高其学习能力因此,教师应根据学习心理学的相关理论来设计教学材料,运用它引导学生主动进行知识的建构,使学习者领悟到学习的乐趣,真正从被动学习转变为主动学习,从想学到会学,是探索自主学习教学模式不可忽略的教学策略 1 概念的同化、改变和迁移:认知心理学的观点 Ausbel和Piaget的研究从不同的角度对学习过程做了阐释Ausbel认为有意义的学习是基于原有知识与新知识之间的关联之上,先前学习的知识和技能对新知识和技能的学习与获得有非常重要的影响[1]Piaget认为学习首先应该是旧知识对新知识的同化过程Stella Vosniadou等认为学习就是对现有知识结构的丰富和重构[2]这些理论表明了学习就是知识的同化、改变和迁移过程 同化是对载有新知识的学习材料进行分析,从中识别出与学习者已有知识之间的联系从逻辑学意义上看,新旧知识之间的联系分为三类:①下位关系,即概念的隶属关系,新知识隶属原有知识的一般性概念属性之下;②上位关系,即概念的总括关系,新知识是原有知识的概括或总结;③同位关系,或称概念的平行关系或并列关系,即新知识是原有知识的延伸。
以经济学中的成本概念为例:成本是边际成本和平均成本的上位概念,边际成本和平均成本是成本的下位概念,边际成本和平均成本是同位或并列概念 同化过程中起关键作用的因素是同化点,Ausbel将它称为固着观念,是学习者认知结构中已有的对某特定学习材料起固定作用,能为新知识与现有知识的联系提供切入点的具体相关观念,这些观念可以是学习者的具体生活体验,也可以是学习者已学习过的概念、规律或原理固着观念的作用类似钩子,能将新知识“钩”入已有的认知结构,成为其中的有机部分例如,经济学中“效用”指消费者消费一定数量的商品时所获得的满足程度学习者一般都具备关于“满足程度”的体验,因此“满足程度”就成为联系“效用”概念的固着观念,对“效用”的理解也就变得比较容易同化过程由此可以视为原有知识的增长或丰富过程 当新知识与学习者的现有知识结构不一致时,会产生认知冲突例如,在学习者已有观念中,成本一般指实际价值的投入或付出,属于会计意义的成本概念学习经济学中的成本概念时,若仍然用实际价值的投入或付出来理解,就会形成错误概念经济学意义的成本主要指机会成本,是行为人选择了某种方案而放弃的其他方案中收益最大的方案所带来的收益,它并不是一种实际价值的投入或付出,但是却具有与会计成本相同的本质:是行为人获得某种收益的代价,所以归入成本范畴。
解决这种认知冲突的努力会导致学习者改变现有知识结构例如学习者要真正理解并接纳经济学的成本概念,必须将自己原有认知结构中对成本是“实际价值的投入或付出”这一界定,修正为成本是“为获得某种收益付出的代价”,这种代价不仅仅是用付出了多少实际价值来衡量,还须用未获得的收益来衡量形成对成本理论的改变认知心理学家称这种改变的过程为概念改变,包括调整和重构两种类型Chi等人运用本体类别理论宋解释调整和重构过程:调整指在同一本体类别下进行概念的调整或改变概念的局部结构;重构则是将概念从某一本体类别迁移到另一个本体类别,是概念结构的重构[3]K. Inagaki认为概念通过理论体现出来,因此概念改变通常表现为理论的修正和改变[4],表现在前例中就是学习者重新修正和改变了成本理论 Ausbel关于先前学习的知识和技能对新知识和技能的学习与获得的影响理论,在认知心理学上一直被认为是对知识迁移的典型描述知识迁移表现为将某情景下构建的知识应用到新的情景中,或用于解决新的问题,或用于学习新的知识技能,例如,将数学中计算极大值和极小值的方法用于解决经济学中的厂商为获得最大利润的产量决策问题,就是一个典型的知识迁移例子。
函数的一阶导数等于零时,函数存在极值,根据函数的二阶导数可以判断极大值和极小值当利润可以表示为产量的函数时,利用极值的计算方法可以求得利润最大化的产量这种方法已成为经济学中解决最优化问题的经典方法利用这一方法可以推导出厂商的一般均衡条件:边际收益=边际成本(即MR=MC)经过此应用,对极值的概念和方法掌握得更牢固了,因此迁移是保持和内化新知识的最佳途径 尽管认知心理学关于学习的研究不断发展,已出现了许多新的学习理论,但是同化、改变和迁移仍然是学习的最基本过程,反映了人类学习的基本规律,新的学习理论大多以此为基础,学校教学活动必然也应以此为理论基础,设计符合学习规律的学习材料,进行有效教学 2 学习材料的设计与组织 运用于教学活动的学习材料具有多种形式,可以是教材、参考书、阅读资料、练习、案例、声像资料、各种媒体的报道,还可以是教师的讲解和来自同伴的观点以及学习者的体验等等,它们从不同角度引导学习者完成认知过程 2.1 导入性材料 导入性材料的作用是引入将要学习的知识,激发学习兴趣应选取包含新知识信息,有一定吸引力的材料,如媒体报道、声像资料、案例等,引起学习者的学习愿望如从河流或湖泊遭受工业污染的报道中引出外部性问题,从假冒伪劣产品销售的新闻中引出信息不完全和信息不对称问题。
如果新知识不具有趣味性,须由逻辑思维活动进行认知,可由教师选择在原有概念和新概念发生认知冲突的材料,或提出问题,引发问题意识和解决问题的愿望如:要求学生用求利润最大化的极值方法去求解寡头厂商的均衡产量,学生会发现用此方法得到的结果没有用,因为这些厂商的势力相当,要以对方的行为来决定自己的策略,所以需要用新的理论和方法来解决对手型厂商的最优策略问题,从而引导出博弈论的学习 2.2 同化性材料 同化性材料主要帮助学习者完成知识的同化过程,应尽量选取与学习者现有知识相近的学习材料需要教师了解学生的认知水平,选择包含与学习者固着观念相近的学习材料可以采用举例、多媒体、图示等方式提示教科书、讲义或参考文献中新知识的同化点,帮助学生找到固着观念,主动进行同化学习例如,推导后弯的劳动供给曲线时,使用了几何图示法,见图1、图2 图2表示劳动供给曲线S,图1是S的推导过程Y表示收入,W表示工资,H表示时间,H0、H1、H2表示闲暇时间,16-H0、16-H1、16-H2表示工作时间从图中可以看到劳动供给曲线S后弯的原因在于收入提高到一定程度时,劳动者的工作时间会趋于减少,闲暇时间会增加这是收入增加,收入的边际效用递减,而闲暇时间减少,闲暇的边际效用递增的缘故。
学习者如果具备有关效用的知识就可以很容易理解这个原理也可以用替代效应和收入效应来解释:工资较低时,工资增加的替代效应大于收入效应:工资较高时,工资增加的收入效应大于替代效应教师可针对不同理论基础的同学,提示他们利用替代效应、收入效应或利用边际效用原理作为理解劳动供给曲线的固着观念 固着观念与新知识的距离相近时,学习者学习新知识较快;固着观念与新知识的距离较远时,对新知识的学习较为困难例如,通过分析相关新闻报道,例如制假事件向学习者描述信息的不完全和不对称导致市场失灵问题,学习者会很快理解这部分内容是因为他们都有过信息不完全和不对称的体验;但是对于一般均衡理论,则要依靠一系列抽象概念进行逻辑推导,如果缺乏所需基础概念,对这部分内容的学习就会比较困难对此教师可采取回顾或加固等方式先激活学习者的现有认知,以便获得与新知识相近的固着观念 2.3 概念改变性材料 Kaarina Merenluoto等的研究表明,对新信息的敏感性和对错误概念的不能容忍也会导致产生概念改变[5]因此,促进概念改变的学习材料至少应包括下列内容:①提供引发认知冲突的事例或问题如,展示包含机会成本的事例,请同学讨论并解释它是否属于成本,学生会发现两种成本概念的冲突;②显示新信息的特殊性以吸引学习者修正原概念。
比如较敏感的学习者能很快发现寡头厂商之间的对抗性特征,意识到必须寻求新的均衡解方法,主动进行理论修正:③提供包含正确概念的材料研究性学习或发现式学习中尤其应注意这一点,学生在自主学习过程中难免形成错误概念,教师应提供包含正确概念的材料,并予以必要提示 2.4 迁移性材料 知识的迁移是新知识的运用,体现解决问题的能力可以通过模拟的情景、练习,或选取真实事件供学习者保持和迁移习得的知识这些迁移性材料应该具有如下特征:①包含与习得知识时不同的新情景例如,运用数学中的极值算法解决经济学的利润最大化或效用最大化问题,经济学情景就是与数学不同的新情景;②新情景的材料应具有可供知识迁移的元素,这些元素反映不同情景的共同原理原则例如经济学与数学虽是不同的情景,但是当利润可以表现为产量的函数时,寻求利润的最大化也就成为与求极值同样的问题,用函数形式来表达的逻辑关系就成为联系数学和经济学两个不同情境的共同关系;③教师应引导学生概括出不同情境的共同原理心理学家的实验表明[6],在许多情况下,迁移不会自动产生,学习者概括出或顿悟出不同活动中的共同原理是迁移产生的关键,因此教师的提示对于迁移的产生亦有十分重要的意义。
3 结束语 综上所述,认知过程的多样性和复杂性要求用于有效教学的学习材料应该满足以下条件:①包含对新知识、新概念的清晰且完整的描述;②对学习者具有吸引力:③能够分辨出同化点,即能与学习者的固着观念相联系:④能够引发认知冲突或显示新知识的特征;⑤提供包含正确概念的材料供学习者选择;⑥包含有助于知识迁移的新情景学习材料的形式是多样化的,每一种学习资料不必也不可能同时满足上述所有条件例如,一则关于河流或湖泊遭受工业污染的报道,提供了关于外部性的具体情景作为同化点,能够使学习者通过生活体验去理解外部性及其负面影响,但是并没有对外部性的概念、特征、产生原因、解决方案进行完整描述,这些描述一般出现在教科书或专业文献中因此,在教学活动中,教师应尽可能地了解学生的现有认知水平,综合设计和组织具有不同特点的学习材料,并在学习过程中加以适时的引导 参考文献 [1] Ausubel D P. Educational psychology:A cognitive view [M]. New York:Holt,Rinehart and Winston,1968:198. [2] Stella Vosniadou,。












