运用奥苏贝尔的学习理论提高科学概念教学成效

　　运用奥苏贝尔的学习理论提高科学概念教学成效

　　1 　奥苏贝尔学习理论的内涵

　　戴维·奥苏贝尔是当代美国著名的认知教育心理学家，他在对接受学习与发现学习、意义学习与机械学习的区别的基础上提出学校主要采用意义接受学习,特别是意义言语接受学习。

　　意义学习的2 个先决条件是:学生表现出在新学的内容与自己已有的知识之间建立联系的心向;新学内容能够与学生的认知结构建立实质性的、非任意性的、非字面上的联系。所谓认知结构是指“学生现有知识的数量、清晰度和组织方式,它是由学生眼下能回想出的事实、概念、命题、理论等组成”。学生的认知结构是意义接受学习的最重要因素,研究学生的认知结构要注意以下3 个变量: (1) 学生认知结构中哪些概念能与新学内容建立联系。(2) 这些概念与新概念之间的区别程度如何。(3) 这些概念是否稳定、清晰。

　　新命题与学生认知结构中已有命题的关系有3种类型: (1) 下位关系,可分为派生的下位关系和相关的下位关系,前者指新概念是学生已有的、包摄面更广的概念的一个例证,或是能从已有命题中直接派生出来;后者指新命题扩展、修正或限定学生已有命题,并使其精确化。(2) 上位关系,学习的新命题是一种包摄性更广的,可以把学生已有认知结构中一系列原有概念包摄于其下的命题。(3) 组合关系,新命题与认知结构中已有概念既不产生下位关系,也不产生上位关系,学生有意义的学习产生的是组合意义。

　　对于学习内容的组织,奥苏贝尔主要提出了“逐渐分化的原则”和“整合协调原则”,并就如何贯彻这两个原则提出了具体应用策略———先行组织者策略。先行组织者可以分为2 类,一类是说明性组织者,与新学习的内容产生上位关系;另一类是比较性组织者,用于新观念与认知结构中类似概念的整合和辨别。

　　奥苏贝尔还关注了成就动机,主要由3 方面的驱力组成: (1) 认知驱力; (2) 自我- 增强驱力; (3) 附属驱力。

　　2 　运用奥苏贝尔的学习理论提高科学概念教学成效

　　奥苏贝尔的学习理论论述了学习的基本问题,如学习的条件、学习的过程、学习的动机等。此学习理论可以帮助我们更全面地理解学习的基本问题,从而更好地用理论指导教学实践。

　　科学概念教学是初中科学教学中的重要组成部分。“如果学生在解决问题时遇到困难,首先应该检查的是学生对问题中的概念是否理解了。”

　　运用奥苏贝尔的学习理论提高科学概念教学成效，可以从以下几方面考虑。

　　2．1 　选择先行组织者，关注学生认知结构

　　奥苏贝尔强调的“学生认知结构”是指学生已有的知识。“认知结构”强调现有知识的数量、清晰度、组织方式以及学生能回忆起来的知识,是一种“脚手架”的、结构式的。关于如何将学生的认知结构和新学习的内容结合起来,奥苏贝尔提出了一个有效的教学策略———先行组织者策略。

　　教师在进行某一科学概念教学之前,应该首先了解学生之前学习过的和新学概念有关的概念和知识,以及学生对这些概念和知识的掌握程度,必要的时候还需要学生重新复习这些知识。笔者在教华师大版<<科学>>(七年级下)“元素”概念，在这之前讲过水、氧气、二氧化碳的性质和特点。这一节课一开始笔者引导学生回忆分析这些物质有无共同之处，并让学生理解这些看起来各不相同的物质归纳起来都属于一个类别（上位概念）：化学元素。此外,对于学习这一科学概念涉及到的学生熟悉的生活常识或思维方法也应该关注。在此基础上,根据学生已有概念或生活常识,选择合适的先行组织者。如在电压概念形成的教学中，引导学生观察课本中提供的水路模型和电路模型，分析水中形成水流的原因，即水压是水管中形成水流的原因，这是分析电路中“电压是形成电流的原因”的基础，然后将两幅图进行类比分析，找到一一组合关系，如水轮对灯泡，阀门对开关、水泵对电源、水路对电路、水流对电流等。通过“水压是形成水流的原因”是学生已经熟悉的，因而就为“电压是形成电流的原因”在学生的认知结构中找到了固定点，完成组合学习。除了在学生已有概念中选择先行组织者外,还可以在学生已经熟悉的生活常识和生活智慧中寻找先行组织者。如讲授“分子”时可以从糖溶于水、氨气扩散、湿衣服晾干等日常生活中亲身感受，说明分子的客观存在。这是运用“说明性组织者”的一个例子,也可以运用“比较性组织者”,主要用于容易混淆的概念。有些概念在关系上相互并列， 但在内容上差异较大甚至相反，这时可以采用并列比较法。如“ 蒸发与沸腾”“ 光合作用与呼吸作用”“ 物理性质与化学性质”“ 同化与异化”“ 遗传与变异”等。这些概念单独教学， 学生往往理解不深，必须引导学生对概念进行成对比较，弄清异同，以使各个概念构建在认知结构相应的位置上，使知识更有序。总的来说,先行组织者必须是学生熟悉的、清晰的知识,至于学生熟悉哪些相关知识、熟悉程度如何,就必须关注学生已有的认知结构。

　　3．2 　把握成就动机,进行适当激发

　　奥苏贝尔关注的成就动机,反映了学习动机对学习效果的影响作用。学生对某一学习任务的成就动机,决定了学生为完成该学习任务准备付出必要的努力的程度,同时还部分决定了学生在遇到困难和挫折时试图克服它们的程度。研究表明,新学习的内容与学生认知结构之间适当的距离对引起认知驱力最有效。强调学习的内部认知驱力,并不意味着贬低形成外部动机的重要性,因而适当的焦虑和失败的威胁也是必须的。至于附属驱力,如同伴、教师、家长的赞扬等,在学生年龄较小时这种驱力也很重要,但随着年龄的增长会减弱。自我- 增强驱力、附属驱力都属于外部动机,主要是“强化”引起的,在教学中要注意强化的类型、强化的数量、强化的支配者、,教师可以通过合理安排教学内容促进认知驱力,如引导学生觉察已有概念与新学概念的联系和区别,引导学生将科学概念应用于生活问题的解决。如压强的概念是“ 单位面积上受到的压力”，此概念较为抽象，教师可举出一些生活实例，如“ 在松软的沙滩上走路时脚会陷下去，铺上木板再踩在木板上就不容易陷下去，为什么？”“ 为什么说磨刀不误砍柴工？”等等。通过联系生活实际， 使概念“ 生活化”， 让学生感受到新概念的有效性（ 即解决问题的价值） ， 不仅可以帮助学生加深对概念的理解，还可以激发学生学习新概念的兴趣。为了促进自我- 增强驱强化的效用因人而异。在科学概念教学中力,适当的测验既可以了解学生对概念的掌握程度也可以促进学生学习的动力,但必须遵循“物极必反”的规律,过分的焦虑和不切实际的抱负会严重地损害学习的积极性。此外,教师并不仅传授知识,应该多与学生进行情感交流,让学生体验成功。教师对学生的积极情感是学生成功的催化剂，特别是学困生心理活动较复杂，他们渴求上进，但自信心不足，因此教师对他们多一点关爱，多一点思想沟通和情感交流。同时教师要根据最近发展区理论，帮助学生制定跳起来可以摘桃子的短期奋斗目标，使他们尝到成功的喜悦，树立战胜困难的决心。在教学中善于捕捉学生的闪光点，及时予以鼓励。多用欣赏教育法，让学生在欣赏中不断实现自我超越。欣赏学生质疑精神；欣赏学生巧妙思维；欣赏学生探索精神。只有真正激发学生的学习愿望才可能使教学收到最佳的效果。强化的支配者不一定是教师,可以是同伴、小组,如教师将学生分成几个小组,让小组每个成员各自设计出他们认为合理的证明大气压存在的事例或实验,并向小组成员展示实验和解释,富有新意的事例往往得到同伴的赞同,从而起到强化的作用。

　　3．3　运用反馈-精致,延续意义学习

　　有些概念比较抽象，而且其内涵往往要牵涉几个概念间的关系，学生理解也较困难，如密度概念就比较抽象，其内涵也要牵涉到质量和体积这两个先行组织者。学生在学习这类概念时，仅仅理解它们的先行组织者是不够的，还要通过实验的帮助来理解这些抽象概念。像密度这种抽象概念的学习，学生往往要经过“ 密度的定义”“密度的计算”“ 密度的测定”等的学习逐步得到完善。

　　科学概念的学习特别是抽象水平较高的科学概念的学习很难一步到位,因而必须反复运用反馈-精致策略,但这并不是机械的重复操练,应尽可能在不同的情境和问题条件下多方面地呈现概念。根据学生掌握内容的情况给以及时的反馈也是必须的,一方面是具体补充材料的反馈,如让学生重新阅读教材哪章哪节哪几页,使用哪本练习册的哪几页等;另一方面是学习方法的指导、学生自信心的树立和学生的自我认识、自我反思等。研究和调查都显示,学生在概念学习方面的困难更多是建构概念之间联系的困难,因而不断使新学习的概念逐渐分化、整合,使其意义越来越精确就很重要。如“化学反应”概念教学,刚开始学习时学生只需要知道其与“物理变化”的基本区别是“有无新物质生成”,以及知道化学反应伴随发光、放热、颜色改变等现象;初中学习了4 类基本反应类型(属于 “化学反应”的下位概念) 后,学生对“化学反应”概念有所精致和细化，完成意义学习是一个连续的循环上升的过程。

　　4 　结语

　　在基础教育新一轮改革的大背景下,科学教育已经由精英教育转向大众教育,奥苏贝尔强调的学生意义学习中新旧知识同化过程的观点虽然并非首创,但其提供了系统的、具体有效的“先行组织者策略”,在实际教学中也越来越受到重视。作为教学第一线的教师要注意在教学实践中运用学习理论,使教学实践在理论的指导下开展课堂教学效率的研究具有非常重要的意义。

　　参　考　文　献

　　[ 1 ] 　施良方. 学习论. 北京:人民教育出版社,2001 :223

　　[ 2 ] 　Herron J D.The Chemistry Classroom.American Chemical Society : Washington DC ,1996 :103 - 104

　　[ 3 ] 　毕华林. 化学教育,1996 , (9) :23