（课程与教学论专业论文）数学“情境——问题”教学与抛锚式教学之比较研究.pdf

摘要 众所周知，对知识的不同看法一直制约着和影响着人们对学习和教学的认识及学校 教育的发展2 0 世纪9 0 年代西方的情境认知理论对知识的建构性、情境性、默会性等的 探索是揭示知识本质的一个新视角，情境认知理论是行为主义、认知主义的融合和建构 主义的发展因此情境认知理论下的抛锚式教学模式是当前西方教育领域研究的热点 而辩证唯物主义认识论、现代数学观、建构主义理论指导下的中小学数学“情境问 题”教学实验是基于国际、国内数学教育改革大趋势而开展的一项前沿性、探索性与实 质性的数学课堂教学实验研究本文主要通过对数学“情境问题”教学和抛锚式教 学进行比较研究 全文共分五部分：第一部分，阐述了本课题研究的意义、方法、和主题：第二部分 是理论综述，详细阐述了数学“情境一问题”教学和抛锚式教学这两种教学模式的理 论基础：建构主义、最近发展区、情境认知以及默会知识论；第三部分，结合云南省“情 境问题”教学实验开展的情况和自身的实践以及案例剖析，从其背景、策略、基本 模式、特点等方面系统地介绍了数学“情境一问题”教学的内涵；第四部分，也从背 景、策略、基本模式、特点筹方面阐述抛锚式教学的内涵：第五部分，首先探讨两种教 学模式的不同侧重点，其次，分别从情境和锚、自主学习和合作学习、解决问题和消解 锚、情境问题链和“w h a ti f ”问题四个方面对两种教学模式进行比较研究：第六部分， 通过比较研究认为：教学是一个复杂作用的生态系统，这种作用是师生组成的实践共同 体之间的相互作用另外，抛锚式教学更适合在中小学课题学习和实践活动中应用最 后，从提升理论水平，尤其是教育生态学的重要启示方面、加强对外交流，寻找中间地 带方面对数学“情境问题“教学提出了展望 关键词：数学情境提出问题解决问题 情境认知抛锚式消解锚实践共同体 a b s t r a c t a sk n o w nt oa l l ，d i f f e r e n tc o n c e p t i o n so nk n o w l e d g eh a v ei n f l u e n c e dh u m a n so p i n i o n a b o u tl e a r n i n ga n dt e a c h i n g , a n dt h ed e v e l o p m e n to fs c h o o le d u c a t i o n s i t u a t e dc o g n i t i o n t h e o r ya p p e a r e di n1 9 9 0 si nt h e2 1 吼c e n t u r yw h i c hd i s c u s s e st h ec o n s t r u c t i v e ，s i t u a f i v ea n d t a c i to fk n o w l e d g ep r o v i d e san e wp r o s p e c tt ou n c o v e rt h en a t u r eo fk n o w l e d g e s i t u a t e d c o g n i t i o nt h e o r yi st h ec o m b i n a t i o no fb e h a v i o r i s ma n dc o g n i t i o n ，a n df u r t h e rd e v e l o p m e n t o fc o n s t m c t i v i s m t h e r e f o r e ，a n c h o r e di n s t r u c t i o n e m b o d i e di ns i t u a t e dc o g n i t i o nt h e o r yi s t h eh o tp o i n tt or e s e a r c hi nw e s t e r ne d u c a t i o nd o m a i n “s i t u a t i o n - - p r o b l e m s ”t e a c h i n gi n t e r m so fd i a l e c t i c a lm a t e r i a l i s t i cr e c o g n i t i o n ，m o d e mm a t hc o n c e p t i o na n dc o n s t r u c t i v i s mi sa f r o n t a l ，e x p e r i m e n t a la n de s s e n t i a lm a t ht e a c h i n gr e s e a r c hw h i c hf o l l o w st h et r e n do fm a t h t e a c h i n gr e f o r m a t i o ni na n do u to ft h ec o u n t r y t h ep a p e rm a i n l yc o m p a r e sa n dr e s f a r c h e st h e “s i t u a t i o n sa n d p o s i n gp r o b l e m st e a c h i n g a n da n c h o r e di n s t r u c t i o nt e a c h i n ga p p u e di nm a t h t e a c h i n g ， t h e p a p e rc o n s i s t so ff i v ep a r t s ：t h ef i r s tp a r td e a l sw i t hs i g n i f i c a n c e m e t h o da n dt h e m e o ft h er e s e a r c h ；t h es e c o n dp a r te x p o u n d st h eb a s eo ft h e o r yo f s i t u a t i o n sa n dp o s i n g p r o b l e m st e a c h i n g a n da n c h o r e di n s t r u c t i o nt e a c h i n g ，c o n s t r u c t i v i s m ，z o n eo fp r o x i m a l d e v e l o p m e n t , s i t u a t e dc o g n i t i o nt h e o r y a n dn c i t k n o w l e d g e ，t h et h 硼p a r ti n t r o d u c e s “s i t u a t i o n s p r o b l e m s ”t e a c h i n gp r a c t i c ei ny u n n a n ，a n du n d e r t a k e sc a s es t u d yt oi n t r o d u c e t h eb a c k g r o u n d ，s t r a t e g y ，b a s i cm o d e la n df e a t u r eo f “s i t u a t i e n - - p r o b l e m s t e a c h i n g ；t h e f o u r t hp a r ti n t r o d u c e d “a n c h o r e di n s t r u c t i o n ”f r o mi t sb a c k g r o u n d ，s t r a t e g y ，b a s i cm o d e la n d f e a t u r e ；t h ef i f t hp a r tg i v e st h ed i f f e r e n tm a i np o i n t so ft h et w ot e a c h i n gm o d e l sf r o ms i t u a t i o n a n da n c h o r ，i n d e p e n d e n tl e a r n i n g , s o l v i n gp r o b l e ma n dd i s p e l l i n ga n c h o r ，s i t u a t e dp r o b l e m c h a i na n d w h a ti f ”p r o b l e m ；t h ef i n a lp a r ti sc o n c l u s i o n ：t e a c h i n gi sae c o s y s t e mw i t h c o m p l e xa f f e c tw h i c hi sf o r m e da m o n gp r a c t i c i n gu n i t ym a d eu po f t e a c h e r sa n ds t u d e n t s ； “a n c h o r e di n s t r u c t i o n ”t e a c h i n gi sm o r es u i t a b l ef o r “t a s k - b a s e dl e a r n i n g a n da p p l i c a t i o na t p r i m a r ya n ds e c o n d a r ys c h o o l s t h ee n do ft h ep a p e rg i v e ss o m es u g g e s t i o n sa b o u t “s i t u a t i o n s - - p r o b l e m s t e a c h i n gd u r i n g m a t h t e a c h i n g ：e n r i c h i n gt h e o r y , m o r e c o m m u n i c a t i o n s ，m a k i n gu s e o fe d u c a t i o ne c o s y s t e m ，s e e k i n gf o rm i d d l ez o n e k e y w o r d s ：m a t h e m a t i c a ls i t u a t i o n sp o s i n gp r o b l e m s s o l v i n gp r o b l e m s s i t u a t e dc o g n i t i o na n c h o r e di n s t m c t i o n d i s p e l l i n ga n c h o r c o m m u n i t i e so f p r a c t i c e i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标 明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发 表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：施支袭j 扣年主月，。b 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文 的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云 南师范大学可以将本学位论文的全部或部分肉容编入有关 数据库进行检索，可以采用影p 、缩p 或扫描等复制手段保 存和汇编本学位论文。 学位论文作者签名：貔支址j we 年j 月f 。目 档1 1 1 糙, - - j - 教| 币签名：杀研主杀 ( 跏6 年t 月佃曰 傅巷 施文光；数学。情境一问题”教学与抛锚式教学之比较研究 数学。情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 0 引言 0 1 本课题研究的意义 0 1 1 基础教育课程改革的需要 当前，基础教育课程改革在国内外均受到前所未有的重视自2 0 0 1 年以来，我国已 大范围地启动了基础教育改革工作，这是科教兴国的奠基工程，对提高中华民族素质， 培养各级各类人才，促进社会主义现代化建设具有全局性、基础性、先导性的作用基础 教育课程改革的目标：改革以传授知识为中心的偏向，强调课程要促进每个学生身心发 展，培养终身学习的愿望和能力；改革教学过程中过分注重接受、记忆、模仿学习方式， 使学生真正成为学习的主人随着知识经济时代的到来，人们对现行的学校教育实践的不 满日益增加，突出的表现在： ( 1 ) 学生被动接受知识 人们批评学校的学习产生了“惰性知识”( i n e r tk n o w l e d g e ) 2 p l g p 就是说这些知识只 能为考试作准备，而出了校门却不会用换句话说，学校学习的内容和过程脱离实际的生 活情境教育人员认为知识的学习和使用是独立的结果造成学生变成只会猛吞知识的 “饲料鸡”；学校成为复制“僵化知识”的工厂1 3 5 1 由此产生的结果是：与学校教育 培养人才的目标相反，在学校文化中的成功者未必能够成为真实活动中的成功者i 矧 ( 2 ) 学生好奇心与兴趣的减弱 好奇和喜欢学习应该是幼儿最重要的特征之一，但令人遗憾的是，随着就学时间越 长，对学习的渴望度似乎越来越低落，更突出的是有相当一部分学生讨厌学习数学这也 是从中途辍学的学生以及低成绩就学生出现的比例有逐年升高的原因究竟我们的教育 出了什么问题? 让辛苦的老师得不到鼓励，让认真的学生无法获得肯定，让“学以致用” 的梦想无法落实! ( 3 ) 对西方教育理念的误解 2 1 世纪是全球化、信息化的时代，各国、各地区间的交流日益频繁在西方教育教 学理念如潮水般涌来时，恰逢我国基础教育改革开始不久于是在西方教育教学理念的冲 击下，一种人认为，西方先进的教学理念能推动和促进我国的教育改革：另一种人则认 为，它不适合中国基础教育的发展我认为，上述两种观点都是不正确的，顾泠沅先生指 施文光：数学“情j 毙一问题”教学与抛锚式教学之比较研究 出( s j r i ：寻找中西方教育的中间地带，不仅是当今数学教育改革的大趋势，也是整个教育 改革的大趋势当面临西方教育教学理念的时候，我们不能盲目模仿，也不能置之不理， 必须剖析和研究其内涵，寻找它与中国教育的中间地带 0 1 2 数学“情境一问题”教学实验发展的需要 为配合与促进国家基础教育课程改革的发展自2 0 0 1 年以来，贵州师范大学数学与 计算机科学学院及跨文化数学教育研究所的吕传汉、汪秉彝教授以及云南师范大学的朱 维宗教授、西华师范大学的康纪权教授，带领数届研究生，相继在贵州、云南、四川、 重庆等地区的2 0 0 余所中、小学的数学教学中开展了“设置数学情境和提出数学问题” 为基本教学模式的教学实验( 以下简称“情境一问题”教学实验) 云南省的石林民族 中学和昆明市实验中学还把该实验推广到其它学科的教学中该实验在2 0 0 3 年已滚动为 中国教育学会“十五”规划重点课题，2 0 0 6 年为中国教育学会“十一五”规划课题 从2 0 0 1 年元月开始，经过四年多的实验研究，己取得了比较丰硕的研究成果“情 境问题”教学实验开展了五年，从最初的探索、尝试阶段已经步入了一个相对成熟、 稳定的阶段然而当前，西方教育教学理念的冲击，尤其是建构主义、情境认知等理论使 的冲击使得我们必须在保留“情境问题”教学精华的同时，还得从不同角度来提升 r “情境问题”教学的内涵 0 2 研究方法与主题 0 2 1 文献分析法 本课题从文献分析入手，来剖析数学“情境问题”教学与抛锚式教学两种教学 模式“情境问题”教学从设计到开展已有五年多的时间，其间不少专家学者发表 的论文和专著就是我研究的第一手资料另外，基于情境认知理论的抛锚式教学是目前 西方教学研究的热点因此，本文从文献分析的角度来比较“情境问题”教学与抛 锚式教学两种教学模式 0 2 2 理论探讨法 本课题从理论的角度来探讨两种教学模式二者的理论基础都与建构主义和情境认 知理论有关事实上，情境认知理论是行为主义、认知理论的发展与建构主义的融合行 为主义关注外部环境，认知理论强调信息的内部加工，情境认知是在建构主义的基础上 进一步发展，它既关注外部环境，又强调知识的内部建构因此，本文从理论的角度来 2 施文光：数学。情境一问题教学与抛锚式教学之比较研究 探讨“情境一问题”教学与抛锚式教学两种教学模式的内涵、策略、基本模式和各自 的特点以及它们对教师的要求等 0 2 3 案仍分析法 在文献分析和理论探讨的基础上，结合实践调研，实践的内容包括：第一，对教师 和学生进行调查和访谈，以了解云南省当前数学“情境问题”教学开展的情况；第 二，课堂观摩和亲身授课，去体会和分析数学“情境问题”教学的精髓，同时去挖 掘教学案例中的教育教学理论，从理论案例理论的思路分析和比较两种教学模 式的异同 0 2 4 确定研究主题 本文是在理论分析和实践调研的基础上进行的新的尝试，希望通过以下几个主题的 探讨，能够引起广大学者对“情境问题”教学作进一步的探讨和实践，真正促进广 大教师教学方式和学生学习方法的转变，实现让学生学会学习、学会创新、学会发展、 学会生存的素质教育目的 本文主要研究以下主题： ( 1 ) 数学“情境问题”教学与抛锚式教学的异同； ( 2 ) 数学“情境一问题”教学实验开展的展望 1 理论综述 现将与“情境一问题”教学和抛锚式教学有关的理论综述如下： 1 1 建构主义理论 2 0 世纪8 0 年代中期，以冯格拉斯菲尔德( v o n g l a s e r f i e l d ) 为代表的学者们 提出了建构主义理论建构主义也译作结构主义，是学习理论由行为主义发展到认知主 义以后的进一步发展，其最早提出者可追溯到皮亚杰和维果茨基皮亚杰认为：知识既 不是客观的，也不是主观的，而是个体在与环境相互作用的过程中逐渐建构的结果相 应的，认识既不起源于主体，也不起源于客体，而是起源于主客体之间的相互作用通 常，个体在遇到新的刺激时，总是试图用原来的认知结构去同化它，以求达到暂时的平 衡：同化不成功时，个体则采取顺应的方法，即通过调节原有认知结构或新认知结构， 来得到新的平衡同化和顺应之间的平衡，也就是认识上的适应，也就是人类智慧的实 质所在平衡过程调节个体与环境之间的相互作用，从而引起认知结构的一种新建构维 3 施文光：数学“情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 果茨基通过研究揭示了人的心理发展的两条规律“瑚：第一，人所特有的心理机能不是 从内部自发发生，它们只能产生于人们的协同活动和人与人的交往之中；第二，人所特 有的新的心理过程结构最初必须在人的外部活动中形成，随后才有可能转移至内部，内 化为人的内部心理结构1 ” 建构主义的学习理论认为：学生不是被动的学习者，而是主动的根据先前经验和自 身已知的知识基础进行主动的建构建构主义强调学生应在体验、领悟和创造中学习通 过有目的的观察、动手实验由内到外主动建构自己的认识经验，在与原有认知经验的相 互作用下，充实、丰富和创造自己的认知结构，从而获得知识，使自己得到发展 数学认识应当被看作是主客体相互作用的产物，也既是反映和建构的辨证统一如果 完全否认了独立与思维的客观世界的存在，并认为活动的最终目的不应被看成对于客观 真理的追求，则必然导致“极端建构主义” 在实际中有这样的现象，教师总是一个劲的抱怨学生连课堂上讲过的一模一样的习 题，在考试中出现时仍然做不出来这里可以依据建构主义作如下分析：建构主义认为学 生学习活动的本质是学习不应看成对于教师所授予的知识的被动接受，而是一个以学生 已有的知识和经验为基础的社会建构过程我们对学生“理解”或“消化”数学知识的真 正涵义获得了新的解释“理解”并不是指学生弄清教师的本意，而是指学习者已有的知 f 识、经验对教师所讲的内容重新加以解释，重新建构其意义，它只是表明学生认为自己 “我通过了”因此，我们不难理解学生所学到的往往并不是教师所教的这一“残酷” 事实在数学教学中最常见的问题是：教师尽管在课堂上讲得头头是道，学生却充耳不闻； 教师在课堂上分析过的题，学生在作业与考试中仍然谬误不出；教师尽管如何地强调数 学的意义，学生却认为数学是毫无意义的符号游戏等等学生真正获得对知识的“消化”， 是把新学的内容正确地纳入已有的认知结构，从而使其成为整个的有机组成部分“删9 关于数学学习的建构主义观点是对于传统的数学教育思想，特别是“授予与接受” 的观点的直接否定，学习并非一个被动的吸收过程，而是一个以已有知识和经验为基础 的主动的建构过程，因此，学习数学最好的方法就是做数学，即我们应让学生通过最能 展现其建构知识过程的问题来学习数学 数学教育目的的价值取向，一般从两个层面分析，一是数学科学自身的价值，二是 数学教育的社会性价值数学本身存在着很多种价值，根据社会发展需求对数学自身选 择的重心不同，就会导致不同的教育目的观，从而培养出不同的人才学生主体性发展 是建构主义的核心主体性是指人作为活动主体在对客观作用过程中所表现出来的能动 4 施文光t 数学“情境一问题”教学与抛锚式教学之比较研究 性、自主性和创造性 与传统的教育观念相反，建构主义主张主体性学习，认为教学过程是师生的双边活 动，在教学中将学生的能动作用摆在主要位置教师所应从事的活动为【勰】：支持学生 的自主性； 支持学生的反省行为； 设计反映学生学习实际和教师对学习材料理解的案例； 以案例为基础与学生共同商讨一种可能的学习方案； 回顾学习步骤； 坚持基本的目标 因此，交互性、协商性、合作性、反思性等特征，是建构主义对数学教学过程的基 本解释其数学教学设计思想是： 图1 建构主义教学程式 f 在此教学设计中要体现以下几点：学习是个体积极主动的建构过程；建构过程是 双向的；建构的多元化啪” 因此，建构主义认为，学生是知识的建构者学生基于对个人的经验、操作、交流。 通过反省来主动建构知识的过程充分发挥学生的主动性、积极性，让学生参与教学活动， 以实现知识的建构教师是学生知识建构的支持者教师精心设计具有思考价值，有意义 的问题，使学生在活动中进行学习，基于学生认知发展水平的限制，学生的建构过程必 须有教师的指导，为建构活动设计，组织，引导并参与其中，这也为教师提出很高的要 求，具体表现为：第一，深入了解学生原由认知基础是建构主义教学的前提了解学生是 否具备学习新知识所需的预备性知识；了解学生已有的知识经验对新知识学习的影响了 解学生的认知方式和思想发展水平第二，真实、复杂、有价值有意义的情景问题是建构 主义教学的起点第三，提供合适良好的学习环境气氛，支持学生建构学习是建构主义教 学的核心：第四，合作学习，民主交流是建构主义教学的重要形式第五，评价实践是 建构主义教学不可缺少的环节 施文光：数学。情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 在建构意义下，数学学习内容已不在仅表现为课本上的知识，而是体现在关于建构 的方法或思想上，建构性的学离不开建构性的教，教师应该通过各种有效的方法和途径 促进学生主动建构。只要当学生通过自己的思考建构起自己的数学时，才能真正学好数 学。 建构主义理论给数学教学带来的巨大冲击使人们不得不对数学教学理论进行重新 的审视，构筑新的理论体系，即强调学习地主动性、社会性和情境性；强调从情境中去 发现数学问题、提出数学问题，又重视自主探索解决数学问题，并在解决问题中去发现 新的问题 1 2 。最近发展区”理论 前苏联杰出心理学家维果茨基( l e v sv y g o t s k y1 8 9 6 - - - 1 9 3 4 ) ，以其充满开拓精神 的研究及其大胆独特的思想，影响并促进了心理科学众多领域的研究工作在维果茨基的 认知发展理论中，最受重视的是最近发展区理论 学校教育中传统的学业成就评量方法是，对某一儿童施测，按该儿童答对的题目计 分，从而评定其心理发展水平维果茨基对这种评量的方法很不满意，他认为此类智力测 验最多只能测量儿童智力的实际发展，而不能测量其智力的可能发展原因是，只根据儿 童答对题耳计分，而不考虑其答错题目的心理过程；数人答对同一题时，固然可以由之 推论他们全都确实知道如何解答问题，但数人答错同一试题时，就会有认知程度上的差 异：有的儿童可能一知半解，有的儿童可能一无所知，如将两种情形一概而论不予计分， 那是不公平的于是，维果茨基提出了最近发展区这一构想l 童在成人指导和帮助下演 算的习题水平与他在独立活动中能演算的习题水平之间存在差距，这个差距就是儿童的 最近发展区 儿童独立演算的习题儿童在成人帮助下演算的习题 最近发展区 图2 最近发展区示意图 如图2 所示，在确定发展与教学的可能关系时，就必须确立学生发展的两种水平 一是其已经达到的发展水平，表现为学生能够独立解决问题的智力水平：二是他可能达 6 施文光：数学。情j 毙_ 问题”教学与抛锚式教学之比较研究 到的发展水平或潜在的发展水平，但要借成人的帮助，在集体活动中，通过摹仿，才能 达到解决问题的水平维果茨基特别指出：“我们至少应该确定儿童发展水平的两种水平， 如果不了解这两种水平，我们将不可能在每一个具体情况下，在儿童发展进程与他受教 学可能性之间找到正确的关系”【1 2 l 瑚5 “最近发展区”概念强调了教学在发展中的主导 性、决定性作用，揭示了教学的本质不在于“训练”、“强化”业已形成的内部心理机能， 而在于激发、形成目前还不存在的心理机能 维果茨基指出，只有当儿童在自己的发展中达到一定的成熟程度时，一定的教学才 有可能进行传统的教学是以儿童的现有发展水平为依据的教学，它定向于儿童思维已经 成熟的特征，定向于儿童能够独立做到的一切然而，这只能是 教学最低界限教学最高界限 ( 儿童已达到的水平)( 儿童潜在发展水平) 量量量量富营b 善量暑署量旨富量量富量虽d b 量量量量量营暑专 、，一 教学最佳期 图3 教学最佳期示意图 教学的最低界限维果茨基提出的“最近发展区”理念，正是为了使人们注意到对于教学 十分重要的一个事实：除了最低教学界限外，还存在着最高教学界限，这两个界限之问 的期限就是“教学最佳期” 1 2 1 p 3 船( 如图3 ) “教学最佳期”是由最近发展区决定的，而最近发展区作为一种可能性因人而异 最佳期的教学之所以能干预发展的进程并对其施加决定性的影响，就是因为处于最近发 展区内与教学相应的发展程序尚未完成，心理机能尚不成熟，因而教学有可能以一定的 形式组织这些机能的进一步发展并决定其今后的发展情况由此可见，早于或晚于这一最 佳期的教学对于儿童的心理发展都会产生不良影响，这是因为在最佳期以外进行的教 学，或因超出最近发展区而无法对那些尚未成熟的心理机能施加影响，或因停留于现有 发展水平而不能有效地促进心理机能的发展1 1 8 ) p 1 体1 7 9 西方学者在将“最近发展区”的理念与教学实践相结合的时候，提出教师应该完 成的三项任务第一，评估教师在进行教学时，首先应该对儿童进行动态性的评估，检 测学生对某一现实问题的理解能力，包括推理能力、背景知识、认知兴趣等第二项任务 则应该是选择恰当的活动目标，使学习任务能适应学生的发展水平，而不至于过难或过 易此外，除了选择任务外，教师还应该决定如何呈现任务这一过程的目标是通过教师 7 施文光：数学。情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 和学生对任务的共同理解而产生理解的共享第三项任务是提供教学支持以帮助学生成 功的通过最近发展区在这儿，研究人员从建筑行业借用了“脚手架”这一用语当学生 快达到另一个比较高的层次的发展水平然而事实上还没有达到的时候，他正处于最近发 展区这时候，一方面，教师不能够完全将学生的探索过程包办；另一方面也不能对学生 的困难置之不理因此，教师更多地是发挥一种脚手架的作用脚手架可以有不同的种类， 如教师模拟、出声的思维、问题等重要的是，当学生已经内化了这些过程时，脚手架就 应该及时拆除，否则会严重阻碍学生的发展【惦i p l 8 2 - 1 8 1 而且，教师在给学生提供教学支持 时要注意适可而止，要给学生提供适当的、足够的支持，但不要提供过多的不必要的支 持，以促进学生能独立地完成自己的学习任务 1 3 情境认知理论 1 3 1 情境认知理论产生的背景 情境认知( s i t u a t e dc o g n i t i o n ) 理论是2 0 世纪9 0 年代以来当代西方学习理论 领域研究的热点，也是教育心理学领域继行为主义“刺激一反应”学习理论和认知心理 学“信息加工”学习理论之后又一个重要的研究取向 最早论述情境认知与学习这一理论的学者可以追溯到2 0 世纪2 0 年代的怀特海在 其1 9 2 9 年的著作教育目的嘲1 一书中，怀特海认为，学生在学校中学习知识的方式 导致了“惰性知识”( i n e r tk n o w l e d g e ) “9 的产生，其所学的知识仅仅是为了考试做准 备。而不能解决实际问题，在无背景的情境下获得的知识经常是惰性的和不具备实践作 用的但情境认知理论体系的真正形成却要等到1 9 8 0 年代中期以后1 9 8 7 年，在美国教 育研究协会的就职演说中，瑞兹尼克( r e s n i e k ) 发表了她的演说学校内外的学习瞄1 ， 之后，她又相继在1 9 8 7 年和1 9 8 9 年出版了三部著作教育与学习的思考、知识、学 习与教学和对课程的思考：当前的认知研究等这些相关论着在情境认知与学习 的研究中具有里程碑的作用在瑞兹尼克提出这一观点不久，1 9 8 9 年，布朗、科林斯与 杜吉德( b r o w n 、c o l l i n s & d u g u i d ) 在教育研究者杂志上发表了他们著名的论文情 境认知与学习文化嘲( s i t u a t e dc o g n i t i o na n dt h ec u l t u r eo fl e a r n i n g ) 这篇 论文比较系统完整地论述了情境认知理论，文中的观点被后来的研究者们频频引用，使 之成为情境认知理论研究领域中的开创与指导性之作此后，情境认知理论受到了教育 学、心理学、社会学、人类学、系统科学、脑科学、计算机科学等多学科的重视，许多 学者从不同的角度阐释了这一理论，使得这一理论体系得以完善和丰富当前，情境认 8 施文光：数学。情j 竟一问题”教学与抛锚式教学之比较研究 知理论已成为西方教育心理学研究的新的热点研究表明，当代西方开发的一些比较成 功的教学模式与案例无不与情境认知理论相关“” 1 3 2 情境认知理论的主要思想 ( 1 ) 知识观 第一，知识的建构性2 0 世纪8 0 年代末在西方兴起的建构主义认为：知识主要是个 人对知识的建构，激进建构主义认为知识不能传递，只能由个体主动建构，而建构是通 过主体原有认知结构与新知识间的互动实现的由此，“学习是知识建构”的理论得以确 立这一确立表明人类首次参照人脑的机制构建学习模型，是真正意义上对人的学习研 究的开始因此，能提供认知工具、蕴含丰富资源、鼓励学习者通过与外界环境的互动 去建构个人意义的“学习环境的创设”成为与“学习是知识建构”的学习理论相对应的 教学理论“甜” 第二，知识的社会性个人与社会是知识的一个十分重要的维度社会建构论认为知 识不存在个体内部，而是属于社会的，知识是通过个人与社会间的互动转化而存在的 该理论强调了知识的社会本质由此，“学习是知识的社会协商”的有关学习的新理论正 在这些理论框架中形成，相应的有关建立“学习共同体”、“实践共同体”的新的教学理 廿 论也已呈现并受到关注“”“ 第三，知识的情境性认知理论把知识作为心理内部的表征，而情境理论认知识是 个人和社会或物理情境之间联系的属性以及互动的产物因此，参与基于社会情境的一 般文化实践是个人知识结构形成的源泉越来越多的研究表明，在特定情境中获得的知 识比所谓的一般知识更有力和更有用为此，该理论认为，学习不仅仅为了获得一大堆 事实性的知识，学习还要求思维与行动，要求将学习置于知识产生的特定的物理或社会 情境中，学习更要求学习者参与真正的文化实践从而将“实践共同体”的建构视作教 学的新理论“”“ 第四，知识的复杂性知识的复杂性来源于现实世界的复杂性与普遍联系性以及认 知者建构知识的独特性知识与认知者有关，与认知者在特定情境中的求知过程相联系 因此，只是总是包括认知者对真理的质疑、对知识的渴求、对知识的建构与理解以及所 有这一切发生的情境脉络所以知识难以直接访取或传于他人“”“ 9 施文光：数学“情境一问题”教学与抛锚式教学之比较研究 ( 2 ) 学习观 第一，从认知到情境 首先，情境认知理论认为：学习是从获得表征到参与实践认知理论认为，学习的 实质就是获得符号性的表征或结构、并应用这些表征或结构的过程啪1 学习更多的是发 生在学习者个人内部的一种活动而情境认知理论则认为学习是个体参与实践，与他人、 环境等相互作用的过程，是形成参与实践活动的能力、提高社会化水平的过程学习更 多的是发生在社会环境中的一种活动从获得表征的认知观点转向参与实践的情境观 点，这与研究者的哲学思想的变化有直接关系认知理论的哲学思想是一种主观、客观 的二元论，尽管承认学习者与环境之间具有相互作用，但彼此是独立的，思维、学习与 发展等都被看作是发生于个体内部的过程，物理与社会环境仅是外部的影响因素情境 理论的哲学思想更多的是多元论或转换论，认为个体与环境相互作用，共同构成动态的 整体或系统，而个体、个体的心理活动以及环境等都是该系统的构成成分个体的学习 活动实际上是个体主动参与实践活动，与环境保持动态适应的过程，可以表现在许多方 面，如个体通过在纸上做记录、与他l n 论、寻求外界帮助等多种方式来利用环境资源 进行学习或解决问题；个体用语言来表达通过主动探究所得到的结果，用语言来协调和 适应社会实践活动，而不只是对客观规律加以描述；通过与某一特定群体中的其它成员 之间的协调、互动，个体的社会角色或身份发生改变 其次，学习是从认知能力取向到实践能力和社会化取向【”认知理论强调，无论学 什么，都是以形成认知能力为根本出发点，认知能力是个体适应环境的关键要素情境 认知理论认为，认知能力固然重要，但如果脱离具体的实践环境，一方面认知能力难以 真正形成，另一方面即使形成，也毫无用武之地只有围绕着促进实践能力的形成、加 速个体社会化进程这样一种核心目标来探讨学什么的问题，才能真正地使个体学有所 成，学以致用 最后，学习是从个人建构到相互作用认知理论强调学习主要是个体主动的心理建 构活动过程，情境认知理论则认为，脱离个体生活的真实环境来谈论学习或能力是毫无 意义的，个体与环境的相互作用是形成能力以及社会化的必经途径个体在参与团体的 实践活动中，团体通过各种直接或间接的方式来传递团体的经验与社会规范，使个体不 断地建构实践能力，建构自己在团体中的身份与关系反过来，个体又作为团体中的一 个成员，塑造和发展着团体通过这种持续、循环的相互作用，个体与团体不断地发展 进步着 1 0 旌文光：数学。情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 第二，合法的边缘性参与( 1 e g i t i m a t ep e r i p h e r a lp a r t i c i p a t i o n ) 莱夫( l a v e ) 在对利比亚的v a i 和g o l a 两地的裁缝手工学徒的调查研究中，认识 到了“默会知识”在学习中的重要性嘲，从而提出了情境学习理论研究中的著名论断 “情境学习：合法的边缘性参与”嘧叮合法的边缘参与是情境学习与情境认知理论的中 心概念和基本特征根据这一特征，基于情境的学习者必须是共同体中的“合法”参与 者，而不是被动的观察者，同时他们的活动也应该在共同体工作的情境中进行“边缘 的”参与是指这样一个事实，即由于学习者是新手，他们不可能完全地参与所有的共同 体活动，而只是作为共同体某些活动的参与者他们应该在参与部分共同体活动的同时， 通过对专家工作的观察，与同伴及专家的讨论，进行学习在这样一种学习共同体中， 专家不能因为新手的潜力丽感到有所威胁，而应该尽可能地提供自己的知识与技能“参 与”意味着学徒( 或新手) 应该在知识产生的真实情境中，通过与专家、同伴的互动， 学习他们为建构知识应该做的事情为此，合法的边缘参与应该是学习者获得文化的机 制，它既包括了学徒与专家之间的联系，也包括了与其它所有作为实践文化组成部分的 参与者、人工品、符号、技能和观点的联系情境学习中有关合法的边缘参与的研究主 要关注的是学习者的社会参与的形式，学习则是其中必不可少的要素最后，合法的边 缘参与不是一种教学方法确切地说，它是用新的方式观察和理解学习的透镜啪”1 1 辛一 第三，从实习场到实践共同体 从目前西方对情境认知与学习内容的研究来看，主要集中在教育心理学和人类学两 个领域，并依据两个领域的理论进行了一些实践领域的探索与追求印第安纳大学的萨 莎a 巴拉布和托马斯m 达菲( s a s h aa b a r a b t h o m a sm d u f f y ) 将对这一理论研 究从教育心理学向人类学领域的转变称为“从实习场到实践共同体”( f r o mp r a c t i c e f i e l dt oc o m m u n i t i e so fp r a c t i c e ) 在这里，实习场是指，为了达到一种学习目标而 设置的功能性学习情境或环境“实践共同体”是由莱夫和温格( l a v e w e n g e r ) 于1 9 9 1 年他们的著作情境学习：合法的边缘性参与咖中提出来的，他们是想以此来说明在 个体与共同体的关系中活动的重要性，以及共同体之于合法的个体实践的重要性他们 认为共同体并不意味着一定要同时存在，一个明确定义可以确认的小组，或存在明显 的社会界限它意味着对一个活动系统的参与，其中参与者共享着理解知道他们在干 什么，以及他们的所作所为在他们的生活中意味着什么，对共同体的意义是什么温格 在1 9 9 8 年又进一步对实践共同体进行了简要的概括，他认为“一个实践共同体是一个 诸多个体的集合，这些个体长时间地共享共同确定的实践、信念和理解，追求一个共同 1 1 施文光：数学。情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 的事业” 1 v a 4 一个共同体不是简单地把许多人组合起来为同一个任务而工作，拓展任务 的长度和扩大小组的规模都不是形成共同体最主要的因素“批；关键是要与社会联系 要通过共同体的参与在社会中给学生一个合法的角色或真实的任务 显然，实习场的创设是为了能够为学习者提供能达到学习目标的背景与支撑，以促 进学习迁移的产生，9 0 年代，西方学者对“实习场”的设计非常重视，并运用一些有效 原则开发了一系列相关的成功案例但实习场也仅仅是一个背景，它与真实生活是分开 的，在不同的实习场中，学习依然还是一种个体的行为；所以，人类学家进而拓展了对 情境认知与学习的研究，提出了“实践共同体”的概念，并将这一理论引入教育实践， 积累了丰富的成功经验 1 3 3 情境认知理论下的教学模式简介 ( 1 ) 抛锚式教学模式( a n c h o r e di n s t r u c t i o n ) 该模式是由美国温比尔特认知与技术小组( c o g n j t i o na n dt e c h n o l o g yg r o u pa t v a n d c r b i l t , c r g v ) 在约翰布朗斯福特( j o h nb r a n s f o r d ) 的领导下开发的 1 6 p 3 4 其主要目 的是“使学生在一个完整、真实的问题背景中，产生学习的需要，并通过搭建脚手架以 及学习共同体中成员间的互动、交流，即合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习， 亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过程”【嚣1 ( 2 ) 认知学徒模式( c o g n i t i v ea p p r e n t i c e s h i pi n s t r u c t i o n ) 该模式由科林斯( c o l l i n s ) ，布朗( b r o w n ) ，纽曼( n e w m a n ) 等人于1 9 8 9 年提出 【1 6 】p 3 4 他们研究发现，专家在自己的活动中总是应用情境化的思维策略为了发展学习者 的知识，很有必要让学习者像手工艺行业中徒弟跟随师傅那样在实际情境中进行学习， 即在具体的情境中向学习者提供可应用的知识，使学习者通过观察、模仿和练习，将知 识运用到真实的实践中去，从而获得有效的学习 ( 3 ) 随机访问教学模式( r a n d o ma c c e s si n s t r u c t i o n ) 该模式是斯皮罗( s p 的) 等人基于认知灵活性理论( c o g n i t i o nf l e x i b i l i t yt h e o r y ) 提出的一种教学模式即在教学中避免抽象地谈概念的一般应用，而是把概念具体到一定 的实例中，并与具体情境联系起来这种理论强调的教学原则是教学内容要多次地相互邻 接，即要在不同的时间、不同的情境、带着不同的目的、从不同的角度，反复经历同一 个材料以促使学习者通过对知识的建构来明确并扩展知识的应用范围【1 6 1 p 3 6 施文光：数学。情境问题”教学与抛锚式教学之比较研究 1 3 4 对情境认知理论的反思 ( 1 ) 情境认知理论尚未成熟 首先，该理论主张学生参与社会实践，但学生已有的经验、动机水平、认识信念等 的差异将会影响到学生的实践活动应该把行为主义与认知理论的精华补充到情境认知 理论中使其更加完善另外，迄今为止，西方对情境认知与学习的研究方