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脑科学 | 韦钰:关于学习进展序列的研究

时间: 2015-9-30 作者: 韦钰  来源:中国科技教育

  在将学习科学的研究应用于教学实践方面,学习进展序列(LearningProgression)的研究被认为是一个比较成功的范例。围绕着大概念,以更加宽广的背景来设计探究活动,自然需要跨年级来组织一个有序列的学习进展过程。因此,近年来一个新的发展方向是提出了将学生学习进展的进程,即从小学、甚至从幼儿园就开始,直到高中毕业,作为一个整体来考虑,让学生逐步进展到掌握大概念的目标。

  学习进展序列提供一个有序列的、有联系的步骤,描述了学生为掌握一个大概念或核心概念时,理解程度和思维技巧从简单到复杂的过程中所需要的典型技能和知识。学习进展序列需要以科学研究为基础,并体现一定的灵活性,给出时间分段和对应的特定内容。

  下面以学生学习沉浮现象,建立物体密度概念为例:

  了解小学科学教育的教师都知道,孩子很喜欢水。不管是玩水,还是自己学游泳,孩子从小就会接触到沉浮现象。但是教师也都知道,建立密度的概念是小学阶段科学教育中的难点,也一直是科学教育研究的热点课题。皮亚杰认为:建立为什么物体会沉浮的解释,孩子需要经历4个主要的阶段。第1阶段(4~5岁)孩子解释沉浮的原因是道德上的,如“这块石头聪明”。第2阶段(5~6岁)认为重的物体会沉,因为物体重,表示强大,用的是拟人力量的解释,而非客观的原因。第3阶段(6~8岁)开始找客观的原因。第4阶段(9岁以后)开始把重量和容积联系起来,才可能逐步建立密度的概念。这就是皮亚杰提出的儿童获得密度概念的进展序列。皮亚杰理论的问题在于把这种进展序列看成是儿童天生具有的过程,不受到文化和社会背景的影响。他的这个观点被实践和脑科学证明是错误的。儿童,甚至于是没有接受过良好科学教育的成年人,都会对沉浮现象有许多错误的前概念。这些错误的前概念,不经过精心设计的科学教育,是很难改变的。而有了好的教育方法,儿童才能够较早地建立正确的概念。

  威尔逊(Wilson)等用渐进的变量来描绘学生对沉浮概念掌握的进展过程,一共分为9个等级。作为一个例子,它说明不同的科学概念可以分解成随着时间进展而发展的详细过程。在给出的学习进展序列中并没有像皮亚杰那样给出年龄的阶段。因为,根据社会建构理论和脑科学的研究,已经证明学生的学习进展的进度各不相同,既与先天的条件有关,更会受到后天文化和社会条件的影响,语言和教育就是一个重要的学习背景。

  有的学者还主张,学生的学习进展序列不一定是楼梯式的,可能会出现拼图式和螺旋式的进展过程。莎奈娜(Salina)把拼图式称为风景照式。迄今为止,我们还没有见到螺旋进展式的实际案例。

  我们在图1中给出了阶梯式和拼图式的示意图。


  本文原载于《中国科技教育》杂志2012年第2期“脑科学与科学教育”专栏,作者韦钰,有删减。


 编辑:思齐
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