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一、建構主義的由來與類型

建構主義是當代歐美國家興起的一種龐雜的社會科學理論,其思想源于科學哲學家庫恩、拉卡托斯和費耶阿本德等人的科學哲學理論,皮亞杰的發生認識論,維果茨基的語言習得理論、科學社會學理論,后現代主義關于科學的觀點以及美國心理學家凱利(G.A.Kelly)的個人建構理論等。建構主義主要分為教育學建構主義、哲學建構主義和社會學建構主義。教育學建構主義又分為個人建構主義、激進建構主義和社會建構主義三小類。

1•個人建構主義個人建構主義是一種早期的建構主義。1955年,美國心理學家凱利就撰寫了《個人建構心理學》一書,他認為知識與其說是客觀的,不如說是個體的、適應性的。隨后,皮亞杰于1972年在《發生認識論原理》一書中提出了“同化”、“順應”的概念,強調認知的適應性和個體對世界模式的建構。1982年,他再次提出“建構”的觀點。個人建構主義的觀點用當代美國著名的建構主義者馮•格拉塞斯菲爾德的話來表達最為恰當:“知識不是被吸收的,而是由認知主體主動建構的”。[1]個人建構主義這一根本觀點引發了教育心理學上的一場革命,從而形成了建構主義學習理論。

2•激進建構主義激進建構主義的主要代表人物是馮•格拉塞斯菲爾德(VonGlasesfeld)。他的思想主要受到維科、康德和皮亞杰的影響。激進建構主義是一種認識論(atheoryofKnowing),它更多地是從認識方面與傳統的客觀主義(或實證主義)相決裂,因而變得更加“激進”一些。客觀主義認為:實在(reality)是一種具有內在的、獨立于觀察者的、因而是客觀的結構,通過理性思維過程,人們便能夠獲得“真實的”或客觀的知識,即與實在的客觀結構相符合的知識。馮•格拉塞斯菲爾德認為,知識不是對外在世界的特征的某種真實的摹寫(copy),而是個體的建構(constructs)。知識是認知主體主動建構的結果。格氏認為,“建構主義具有明顯的工具主義特征,它認為概念的建構不是為了得到‘給定’世界的表象知識,而是為了在由主觀經驗構成的世界里擴大可行路徑的地圖”。[2]按照激進建構主義的觀點,建構主義應堅持以下幾條基本原則:1)知識不是被動接受的,而是認知主體主動建構的。有效的學習“只能由個體學習者基于自己的經驗背景而建構起來……意義是學習者通過新舊知識經驗間反復的、雙向的相互作用過程而建構成的”;[3](p.64)2)認知的功能在于適應,使學習者能夠對經驗建構可行的(Viable)解釋。因此外部世界的知識被看成是人的嘗試性建構。建構主義并不否認客觀世界的實在,但卻認為人們只能以個人和主觀的方式認識這一實在;3)雖然個體對新的現象和觀念必須建構自身的意義,但建構的過程總是在一定的社會情境中進行的,這一觀點與社會建構主義是一致的。

3•社會建構主義社會建構主義是在修正個人建構主義和激進建構主義的基礎上發展起來的,它強調的是主體合作在知識建構中的顯著作用。其代表人物有英國的所羅門(JoanSolomon),美國的杜賓等人。俄國著名心理學家維果茨基的語言習得理論是社會建構主義的重要理論基礎。早期的建構主義只強調個體的自主建構,忽視了社會因素在建構中的作用。所羅門在1987年發表的《社會因素對學生理解科學建構的影響》一文中認為,觀念雖然是個人所擁有的,但他強調了人們在修正所持的科學觀念時對獲得與他人一致和同行認可的愿望的社會性影響。她認為,這種社會性影響是學習科學和形成科學態度的最重要因素。

杜賓則強調合作學習作為教學的重要策略,強調他人對意義建構的重要性。早期的建構主義(包括皮亞杰、布魯納等人的理論)與新建構主義(主要是社會建構主義)既有聯系又有區別。他們在關于知識是個體自主建構的這一基本觀點上是一致的,但它們之間又有以下區別:1)建構知識的學科領域不同。早期的建構主義者如皮亞杰與布魯納等人只關注數理學科,不重視人文學科;新建構主義則認為所有的知識都可以被建構。2)知識建構的條件不同。早期的建構主義強調個體內部的建構,強調個體與外部環境的相互作用,強調物理性環境對學習者建構的重大影響;新建構主義更重視社會性相互作用在意義建構中的作用。3)具體的教學策略不同。布魯納強調學生在教師指導下進行發現學習,而發現學習不過是學生自主建構的一種方式;新建構主義則更強調情境的創設、個體自主探究和協作學習,基于建構主義的教學模式如“支架式教學”、“拋錨式教學”、“隨機訪問教學”等都具有這些特點。值得注意的是,當代國際教育界正在致力于將建構主義理論運用于科學教育改革。1996年美國出版的《國家科學教育標準》———美國有史以來第一個全國科學教育的綱領性文件就是以建構主義為其指導思想的。因此,基于建構主義理論,重建關于科學教育的理念,是推進我國科學教育的基本前提。

二、基于建構主義的科學教育理念

所謂科學教育理念,就是關于科學教育的基本觀點。基于建構主義的科學教育應強調以下幾個基本觀點。

1•科學教育的本質:強調“基于問題解決的科學探究”

建構主義主張通過基于問題解決的探究學習來深化對知識的理解與建構。在這種學習情境中,要求學習者面對一個結構不良的問題并在問題解決過程中扮演積極的探究者的角色。與此同時,教師則作為幫助者和促進者,引導學生借助情境中的各種資源,讓學生去發現問題、分析問題、搜集資料、確定解題方案與步驟,直至問題解決。在此過程中,教師可以提供一定的支持和引導,組織學生討論、合作等,但這些都不應妨礙學生的獨立思考,而應配合、促進他們的問題解決過程。在這種基于問題解決的探究學習情境中,學習者首先要理解、分析當前的問題,進行討論,確定已經知道了哪些信息,有什么想法。同時又要確定還需要進一步了解的內容,形成下一步的學習要點,包括那些對問題解決來說很重要、而他們又不太理解,需要進一步學習的概念和原理等。此后,學習者要針對這些學習要點分頭探索,可能是綜合運用原來的知識經驗,并查閱有關資料,也可能是現場考查、測驗分析或走訪專家等,從而作出合理的綜合的推論、分析,解釋當前的問題,形成自己的假說和解題方案。在此過程中,學習者可以建構起與此相應的知識經驗,并與原有知識經驗聯系起來,形成融會貫通的理解,從而建構良好的認知結構。

總之,建構主義主張這種基于問題解決的探究學習活動,本質上就在于促使學生思考問題,參與知識的發現與探究過程,自主建構認知結構。建構主義倡導的這種基于問題解決的探究學習恰恰反映了科學教育的“科學探究”本質。“把科學探究作為科學教育核心內容與以傳授科學知識為目的的科學教育有本質的差異,前者強調科學探究的過程,后者重視學生對科學家科學研究成果的接受;前者強調學生對科學方法和一般程序的體驗,后者重視學生對科學定律、定理和理論的掌握”。[4]所謂科學探究,是指科學家們用以研究自然界并基于研究獲得的證據提出各種理論的途徑和方法。對于學生來說,也是指學生用以獲取知識,領悟各種科學思想、觀念,領悟科學家研究自然界的方法和參與的各種活動。科學探究是一種有多側面的活動,包括:觀察;提出問題;查閱各種信息資料,用數學語言描述和分析獲得的資料;提出假設,說明觀察現象并做出推斷;設計調研或實驗方案;找出和控制可變因素并進行實驗;收集、分析和解釋數據;提出答案、解釋和預測;交流研究成果等。顯然,開展科學探究活動的目的在于讓學生經歷科學研究的一般程序,從而使學生深刻地理解科學研究的過程、本質,進而形成科學態度和科學意識。

2•科學教育的價值:強調“為建構良好的認知結構而教”

建構主義認為,認知結構是學生的智能的核心所在,發展學生的認知結構才是教學的基本價值取向。因此,基于建構主義的科學教育,必須堅持“為建構良好的認知結構而教”的基本立場。這是因為,科學教育的根本任務是在掌握一定的科學知識的基礎上,開發學生智力、發展學生能力。心理學研究表明,智力不是別的,智力就是組織得很好的認知結構。這種認知結構越是有序和組織化,則內化知識的智力價值就越高。這是因為,結構合理的知識便于提取與利用,具有較高的可利用性和可遷移性,從而有利于提高學生解決問題的能力。當代認知心理學關于專家—新手問題解決的比較研究也證明了這一點。專家之所以解決問題又快又準確,就在于他擁有大量組織良好的認知結構。

教育中的知識—能力范疇是對教育目的抽象,就其實質而言,也是對教育價值觀的抽象。基于建構主義的科學教育強調通過發展學生認知結構來促進學生能力發展。這是因為學生在認知結構的建構中,要主動揭示知識的內在聯系,以求對知識的深層理解;要探索知識的發生過程,從而學會思考,學會探索發現,學會認知加工,學會自我監控。另外,在知識建構過程中,學生還要通過人際交往以加速知識的意義建構,從而學會交往、學會合作。總之,一旦科學教育的目的定位于促進學生建構良好的認知結構,就能使學生學會學習,成為學習的主人;就能使學生學會合作與交往,成為個性健康的人。這樣,就從理論和實踐的結合上解決了知識與能力的二元對立與矛盾,實現了二者的有機統一。

3•科學教育的過程:強調“學生的自主建構和合作性建構”

建構主義科學教育觀與傳統教學觀的一個根本區別在于對科學知識的看法的差異上。建構主義認為,在教學過程中,科學知識永遠是主體建構活動的結果。因此,它是不能傳遞給被動的接受者的。科學知識必須由每一個學習者主動地建構,科學知識也能夠通過學習者與他人(教師和同伴)的交往、互動而進行合作性建構(社會建構)。總之,從建構主義觀點看,科學教育的過程不能簡單地依靠教師的知識傳遞,教師在科學教育中的主要職能在于提供學生自主建構的必要條件,促使學生自主建構認知結構。建構主義對科學教育過程的看法徹底改變了傳統的師生關系。在建構主義的科學教育中,教師與學生的角色必須重新定位。

換句話說,建構主義認為科學教育過程應是在教師指導下以學生自主建構為中介的師生互動過程,即教師與學生之間是通過“教學內容的建構”中介的“雙向互動”的交往關系。在這種新型師生關系中,既強調了學習者的認知建構主體作用,又不忽視教師的指導作用。簡而言之,建構主義認為,教師的角色應定位在:學生自主建構的幫助者、促進者,而不是科學知識的直接傳授者和灌輸者;學生的角色應定位在:學生是認知信息的加工者、認知結構的建構者,而不是外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象。總之,科學教育的過程應該是學生自主建構和師生合作性建構協同作用、相互促進的過程。

4•科學教育的策略:強調“為建構性學習提供良好的學習情境”

建構主義認為學習與學習發生的情境緊密相連,學生的學習本質上就是借助學習情境的幫助,實現學習者對知識意義的主動建構。“知識具有情境性,而且是被應用的文化、背景及活動的部分產物,知識是在情境中通過活動而產生的”。[5]由此,建構主義主張科學教育應以“為建構性學習提供良好的學習情境”為基本策略。促進學生進行建構性學習的情境有兩類:一類是真實的物理情境。這類學習情境使“學習者可以在其中進行自由探索和自主學習”,“它是一個支持和促進學習者學習的場所。”[6]例如,為了分析環境污染問題,學習者可以做現場測查和實驗,或去圖書館查閱有關資料等。

在這種學習情境中學習,可以促使學生利用原有認知結構中有關知識經驗去同化新知識,并賦予新知識以新的意義;如果原有知識經驗不能同化新知識,就要借助于情境的支持,引發認知沖突,促使學生通過“順應”過程,即對原有認知結構進行改造或重建,以接納新知識。另一類是合作性社會情境。建構主義認為,學習者的意義建構過程可以通過人際互動而加速。這是因為,個體在與環境相互作用中所建構的認知結構因人而異,有的較全面,有的較片面,有的較深刻,有的則完全錯誤。因此,通過個人與他人的溝通、合作與交流,可以集智取長、共同提高。換句話說,每一個學習者都有自己的經驗世界,不同的學習者可以對某個問題形成不同的見解,通過合作、交流、小組討論,可以促進學習者之間的溝通,加速對知識的意義建構。

5•科學教育的評價:強調“以發展和支持建構性學習為宗旨”

建構主義認為,對教學的評價“應基于動態的、持續的、不斷呈現學習者進步的學習過程以及教師所采用的教學策略和所創設的學習環境。評價的目的在于更好地根據學習者的要求和情況的變化來設計教學,改進和精練教學策略,使學習者通過建構性學習朝著專家方向獲得持續進步。”[7]概而言之,建構主義的教學評價的目的在于“發展和支持學生的建構性學習”。這種評價一般采用與教學過程融為一體的評估———場合驅動評價(context-drivenevaluation),即通過學習過程直接反映學生的學習效果。

通過這種評價,能夠幫助學生交流經驗,形成合作、互動的人際關系,促使學生了解自己的認知建構方式、特點與過程,幫助學生更好地建構認知結構。通過這種評價,也能幫助教師不斷改進教學策略以及學習情境、教學模式的設計,從而更好地支持和指導學生進行建構性學習。綜上所述,科學教育必須堅持科學探究的本質觀;堅持為建構良好的認知結構而教的價值觀;堅持啟發學生自主建構和社會建構的過程觀;堅持為建構性學習提供良好的學習情境的策略觀;堅持促進與發展學生的建構性學習的評價觀。這就是基于建構主義的科學教育新理念。這一新理念必然要求與之相適應的科學教育操作體系,諸如教學環境的設計、教學模式的設計等,限于篇幅,筆者將另行撰文討論。