導(dǎo)語：變構(gòu)學(xué)習(xí)理論與小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】小學(xué)是教育的初級階段，孩子在這一階段內(nèi)形成的思維、素養(yǎng)與習(xí)慣，將會對其后續(xù)學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠影響。伴隨著教育現(xiàn)代化的發(fā)展，小學(xué)科學(xué)教育正面臨著重要的發(fā)展機遇。如何通過小學(xué)科學(xué)教育增強學(xué)生的科學(xué)思維水平，成為教育從業(yè)者廣泛關(guān)注的課題之一。變構(gòu)學(xué)習(xí)理論通過對學(xué)習(xí)過程的解剖，指出了概念體的解構(gòu)與建構(gòu)過程。將其應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)分析中，能夠?qū)虒W(xué)過程提供重要的指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】變構(gòu)學(xué)習(xí)；小學(xué)科學(xué)；理論模型

教育現(xiàn)代化發(fā)展面臨的一個關(guān)鍵課題，在于從多個角度研究人類學(xué)習(xí)的發(fā)生機制，并在理論的支持下對現(xiàn)有的教育模式進行改革與反思。為了深入研究學(xué)習(xí)過程中各要素的復(fù)雜關(guān)系，一些西方國家從20世紀90年代開始進行了大量的科學(xué)研究，以剖析在不同教學(xué)情境下學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，并深入探索其發(fā)生機理，所得出的理論能夠為教育改革提供直接支持。在這一背景下，安德烈·焦爾當從生物化學(xué)的角度出發(fā)，提出了與“變構(gòu)蛋白質(zhì)”結(jié)構(gòu)與功能類似的變構(gòu)理論模型，從新的角度探討了學(xué)習(xí)的發(fā)生機理，有效豐富了現(xiàn)代教育學(xué)的理論基礎(chǔ)。變構(gòu)學(xué)習(xí)理論解釋了許多常見的教育學(xué)問題，對于小學(xué)科學(xué)教育而言，其不僅能夠體現(xiàn)出小學(xué)科學(xué)教育復(fù)雜的變構(gòu)過程，剖析學(xué)生在解構(gòu)原有概念體和建構(gòu)新概念體的過程，還能夠診斷小學(xué)科學(xué)教育存在的障礙，從而幫助教師改善教學(xué)環(huán)境，突破當前教學(xué)工作面臨的瓶頸，對提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)水平具有重要的參考意義。[1]

一、變構(gòu)學(xué)習(xí)理論概述

（一）變構(gòu)學(xué)習(xí)理論概述

著名生物學(xué)家安德烈·焦爾當于1987年首次提出了學(xué)習(xí)的變構(gòu)理論模型，并在后續(xù)研究中不斷豐富和發(fā)展。由于其可用于解釋復(fù)雜的學(xué)習(xí)問題，且發(fā)生機制與變構(gòu)蛋白質(zhì)類似，因此受到了西方教育學(xué)者的廣泛關(guān)注，還在1988年被正式命名為“AllostericLearningModel”，即變構(gòu)學(xué)習(xí)模型。該模型認為，學(xué)習(xí)并非從零開始，而是在既有知識，也就是“概念體”的基礎(chǔ)上不斷豐富的。概念體能夠為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定問題框架、推理方式與參照系，能夠從現(xiàn)實世界的角度對學(xué)習(xí)者所獲取的知識進行解碼。而當所學(xué)信息與概念體存在沖突時，概念體會對新知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生阻礙作用。因此，學(xué)習(xí)者既要利用原有的概念體，在削弱原有概念體的過程中形成新的概念體。因此，學(xué)習(xí)是建構(gòu)與解構(gòu)相統(tǒng)一的過程。一般來說，學(xué)習(xí)往往受多種復(fù)雜因素的影響，學(xué)習(xí)者很難在自學(xué)中找出提煉知識所需的全部要素。教師通過設(shè)置教學(xué)情境，整理歸納學(xué)習(xí)者所需的各類要素，并與學(xué)習(xí)者的心智活動進行對接，能夠幫助學(xué)習(xí)者完成概念體的轉(zhuǎn)化，最終實現(xiàn)知識的提煉和調(diào)用。而影響提煉知識的各項復(fù)雜因素，其整體通常被稱為“變構(gòu)教學(xué)環(huán)境”。

（二）學(xué)習(xí)類型與層次

變構(gòu)學(xué)習(xí)理論源于對已有學(xué)習(xí)理論的解構(gòu)，但并沒有抵消已有理論和實踐，各種已有學(xué)習(xí)理論在不同條件下各自有其優(yōu)勢。其原因在于，學(xué)習(xí)是高度復(fù)雜且沒有統(tǒng)一標準的過程，任何單一的理論都無法解釋所有的學(xué)習(xí)現(xiàn)象。為此，需要通過對學(xué)習(xí)類型與學(xué)習(xí)層次進行分析，整理出對應(yīng)的教學(xué)方式，才能達成高效率的學(xué)習(xí)。[2]學(xué)習(xí)類型主要包括三類：第一類是根本性學(xué)習(xí)，包括概念學(xué)習(xí)、解決問題、概念策略、行為轉(zhuǎn)變等，屬于變構(gòu)學(xué)習(xí)模型的主要研究內(nèi)容；第二類是“機械”學(xué)習(xí)，即如何使用設(shè)備或器材的學(xué)習(xí)；第三類是嚴格意義上的信息類學(xué)習(xí)，即學(xué)生掌握分類原則后對某一部分知識特征的分析。學(xué)習(xí)層次主要包括三種：首先是“信息”層次，即讓學(xué)習(xí)者掌握解碼和譯碼的技巧，分析事實性信息，從而將自身思維結(jié)構(gòu)與所學(xué)的新知識進行關(guān)聯(lián)，該層次內(nèi)可以使用直接教學(xué)法或構(gòu)建行為主義情境；其次是“知識同化”層次，即拉近新知識與學(xué)習(xí)者間的距離，從而幫助學(xué)習(xí)者接納所學(xué)的新知識，該層次內(nèi)可以使用建構(gòu)主義模型進行分析解釋；最后是“變構(gòu)學(xué)習(xí)”層次，該層次與其他層次有著本質(zhì)的區(qū)別，不僅是學(xué)習(xí)者的發(fā)展，還要伴隨著相應(yīng)的“斷裂”。由于其涉及認知層面，會對情感、潛在認知、元認知等造成影響，因此需要通過“涌現(xiàn)”來應(yīng)對。

二、變構(gòu)學(xué)習(xí)理論下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐

（一）獲得概念體

概念體是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)和生活中積累的知識與經(jīng)驗，包括固有的知識體系、與思維觀念等相關(guān)的心智能力、表達概念時的語義網(wǎng)絡(luò)與意義符等。例如，在水循環(huán)教學(xué)中，其原有概念體不僅包括水的各種形態(tài)、蒸發(fā)與凝固等各種概念系統(tǒng)，以及學(xué)生自主思考、邏輯推理、歸納總結(jié)、探究合作、抽象分析等科學(xué)思維，還包括實驗設(shè)計、控制變量等基礎(chǔ)的科研探究能力。為此，教師不能僅依靠自身經(jīng)驗來獲得學(xué)生原有概念體，還需要采取教學(xué)訪談、問卷調(diào)查等教學(xué)方法，對學(xué)生進行深入調(diào)研分析，才能在獲取信息并歸類統(tǒng)計的基礎(chǔ)上加深對學(xué)生的認知。[3]一般來說，訪談可以以2人或3人為一個小組，調(diào)查學(xué)生對所學(xué)知識的原有認知與思維觀念。例如，在資源與環(huán)境保護學(xué)習(xí)中，可以向?qū)W生提出問題并進行追問。在認知層面上，可以這樣提問：1.“瀕危動植物的生存環(huán)境是什么樣的？”并追問，“環(huán)境保護的意義是什么？”2.“礦產(chǎn)資源的過度挖掘會產(chǎn)生什么影響？”并追問，“為什么會出現(xiàn)礦產(chǎn)資源過度挖掘的問題？”3.“導(dǎo)致水污染的主要原因是什么？”并追問，“水污染會造成什么樣的后果？”4.“人們哪些行為會造成空氣污染問題？”并追問，“在日常生活中應(yīng)如何降低自身造成的空氣污染？”在觀念層面上，可以這樣提問：1.“你對資源與環(huán)境保護有興趣嗎？”并追問，“有/無興趣的原因是什么？”2.“你在日常生活中關(guān)注資源浪費與環(huán)境污染問題嗎？”并追問，“你能試圖解釋這些問題嗎？”在上述訪談中，教師能夠通過獲取學(xué)生的原有概念體，對教學(xué)工作起到重要的參考作用，從而通過教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建，促進學(xué)生概念體的轉(zhuǎn)化，幫助學(xué)生完成概念的精制。

（二）概念體的轉(zhuǎn)化

概念體的轉(zhuǎn)化是通過學(xué)習(xí)過程，將學(xué)習(xí)者原有概念體轉(zhuǎn)化為新的概念體的過程。在教師所構(gòu)建的教學(xué)情境下，學(xué)習(xí)者會通過問題的刺激和新知識的涌入，建立認知情景和解決問題，并整合外部信息資源的分析網(wǎng)絡(luò)。在解決問題的過程中，學(xué)習(xí)者能夠通過解構(gòu)原有概念體并建構(gòu)新的概念體，從而在解構(gòu)和建構(gòu)的交互過程中完成知識的學(xué)習(xí)。[4]例如，在學(xué)習(xí)熱輻射時，教師可以構(gòu)建科學(xué)研究的情境，設(shè)置多種類型的觀察實驗環(huán)境，讓學(xué)生感受蠟燭、燈光、太陽等不同熱源的熱輻射，從而總結(jié)出各種類型熱輻射的特征及其傳遞效果。這種適當推理加上縱向?qū)用姹容^科學(xué)現(xiàn)象的教學(xué)情境，能夠幫助學(xué)生在觀察實驗的基礎(chǔ)上得出結(jié)論，完成對原有概念體的解構(gòu)和新概念體的建構(gòu)。既有的教學(xué)經(jīng)驗顯示，在概念體的轉(zhuǎn)化過程中，如果直接灌輸知識和實驗結(jié)論，會增加學(xué)生的理解難度，難以建構(gòu)新的概念體。為此，小學(xué)科學(xué)教學(xué)必須讓學(xué)生充分接觸論據(jù)，并通過設(shè)置多重問題，讓學(xué)生在探究和解決問題的過程中建構(gòu)概念體。而這些論據(jù)既可以是科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)史資料或相關(guān)的試驗資料，也可以是學(xué)生自己動手后的實驗結(jié)果。

（三）概念精制

概念精制是學(xué)習(xí)者將所學(xué)信息與所調(diào)用的概念體進行對質(zhì)，從而在解決問題的過程中，逐漸產(chǎn)生更契合問題需求的新概念。在這一過程中，教師可以用文字、圖片、模型等方式概括提煉抽象的概念，并將其結(jié)構(gòu)化處理，嵌入學(xué)生已有的知識體系中，再通過與生活情境的緊密結(jié)合，完成知識的調(diào)用與遷移，從而增強學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題的能力。小學(xué)科學(xué)的很多項觀察實驗，都可以在學(xué)生已有經(jīng)驗和知識的基礎(chǔ)上進行深化。如在空氣壓力的教學(xué)中，可以準備大量針管，先在不封口的情況下感受活塞的推拉難度，隨后將手指堵在針孔處繼續(xù)推拉，會發(fā)現(xiàn)推拉活塞使用的力量明顯增加，可以直觀地感受到針管內(nèi)產(chǎn)生的空氣壓力。與此同時，需要鍛煉學(xué)生用知識解決實際問題的能力。如利用空氣壓力來解釋為什么在用吸管喝紙盒裝飲料時會將紙盒吸癟，能夠在概念精制的同時完成知識的拓展。在概念精制的過程中，教師可以開展如角色扮演、小組學(xué)習(xí)等多種教育形式，并借助動畫視頻等輔助手段展開教學(xué)，進一步加深學(xué)生對新概念體的認知。與此同時，概念體擁有多種表達形式，如概念圖、模型、思維導(dǎo)圖等都能幫助學(xué)生加深思考并建構(gòu)新的概念體。為確保學(xué)生形成穩(wěn)定且實用的概念體，教師需要幫助學(xué)生完成概念體的結(jié)構(gòu)化處理，并嵌入已有的知識框架中，從而完成概念的精制。

（四）變構(gòu)教學(xué)環(huán)境

變構(gòu)教學(xué)環(huán)境能夠通過調(diào)整學(xué)習(xí)者所處的外部環(huán)境，激發(fā)其學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機，從而通過激發(fā)學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)意愿，在多重對質(zhì)和解構(gòu)原有概念體的過程中，幫助學(xué)習(xí)者完成概念體的結(jié)構(gòu)建構(gòu)與概念的精制。與此同時，在變構(gòu)教學(xué)環(huán)境的過程中，還需要構(gòu)建師生相互信任的氛圍，讓學(xué)生敢于積極提出問題和見解，從而在大膽表達的過程中鍛煉思維能力并構(gòu)建概念體系，這樣有助于學(xué)生使用知識并獲取新知識，并通過元認知的方式完成概念的反思與轉(zhuǎn)變。例如，在種子結(jié)構(gòu)教學(xué)中，教師可以通過實踐教學(xué)的方式，引導(dǎo)學(xué)生通過顯微鏡觀察充分浸泡后的種子結(jié)構(gòu)，分析不同種類的種子，對比浸泡前后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，這樣不僅能夠提升學(xué)生的觀察和認知能力，還能形成發(fā)散思維，有助于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。而在這一過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極提出問題，并鼓勵學(xué)生通過小組討論的方式解決問題，進而深化對所學(xué)知識的認知，構(gòu)建新的概念體。[5]變構(gòu)學(xué)習(xí)理論認為，學(xué)習(xí)的過程是學(xué)習(xí)者解構(gòu)原有概念體并建構(gòu)新概念體的過程。在這一復(fù)雜過程中，教師可以通過調(diào)整教學(xué)環(huán)境等方式幫助學(xué)生完成解構(gòu)與建構(gòu)的銜接。一般而言，學(xué)習(xí)的類型主要包括根本性學(xué)習(xí)、機械性學(xué)習(xí)和信息性學(xué)習(xí)三類，而層次則包括信息、知識同化和變構(gòu)學(xué)習(xí)三個層次。在小學(xué)科學(xué)教育中，教師可以通過教學(xué)訪談等方式，在設(shè)問和追問中了解學(xué)生的原有概念體，通過多種載體形式概括提煉抽象概念，使其嵌入學(xué)生的知識體系中，并鼓勵學(xué)生提出問題、小組探索，在充分實踐的過程中加深對知識的理解，進而完成概念體的構(gòu)造。

作者：衣曉慧 單位：山東省濱州市濱城區(qū)清怡小學(xué)