建构主义科学教育观与学生创新能力的培养

1、建构主乂科学教育观与学生创新能力的培养一、建构主义的科学教育观科学教育观主要包括科学知识观、科学学习观和科学教师观（以及相应的学生观）。 建构主义在这些方面与传统的科学教育观都有本质的区别。（一）建构主义的科学知识观建构主义所关注的首要问题是什么是科学知识和科学知识来自何处，因此，它本质上是一种认识论或认知理论。但是建构主义与传统的实证主义认识论有很大区别。第一，建构主义在认识对象上与传统认识论不同。传统的认识论认为客观实在是认识对象，而建构主义则把认识对象限定在人类经验领域内。建构主义者一般承认外部世 界是客观存在的，但却否认人的心理能够直接接触它。建构主义这一观点是具有哲学渊 源的，早在公

2、元前5世纪，古希腊怀疑论者就否认人能够认识实在。与古代怀疑论者不同的是，当代建构主义者承认外部现实的存在，但像古代怀疑论者一样，也认为认知者（cognizing beings ）决不可能知道这一实在实际上像什么。当 有人问格拉塞斯菲尔德（美国激迸建构主义理论家），我们能够精确地预测自然现象， 这一事实难道不意味着我们所建构的实在的图像与“真实”的外在世界一致吗？格氏的回答是，不管我们是物理学家还是普通人，我们所作的预测只预测了我们的经验（即我 们所知觉、感到和想到的事）。我们所感知、感到和想到的事基本上是我们进行这些活 动方式的结果，决不能说这些结果与本体论的实在相同。如果一个预测是对的，建构

3、主 义者只能说预测所依据的只是证明在这种特定情况下是可行的。格拉塞斯菲尔德接着 说：我从未否认有一个绝对实在（absolute reality ），我只声称像怀疑论者一样一一我们无法认识它。而且，作为一个建构主义者，我要更进一步说：我认为只能 在我们经验的世界范围内而不是在本体论上我们才可以界定存在（to exist）的含义。”1从上述引文来看，建构主义与西方实证主义的哲学认识论存在根本的分歧。建构主义关心的不是知识是否为真理的表征问题，而是关注认知者建构可行的知识的方式。所以，有的学者评论说建构主义是后认识论的（post epistemological ）2对此，格拉塞斯菲尔德欣然接受。他说

4、：“的确，建构主义理论不符合传统认识论的概念图式，就是因 为它提出了知识与真实的外在世界之间的不同关系。因为它改变了这一重要关系，我宁愿把它叫做认知理论，而不叫做知识论3第二，建构主义对认知者与认知对象及其关系的看法与传统认识论不同。传统认识论建立在客观主义的基础上。客观主义假设，在人类的感知以外存在着一个可认知的实 在。根据这种观点，科学的目的在于尽可能以最客观的方式解释可认知的实在。约翰逊(M. Johnson )指出：“古典客观主义的知识观假设科学产生了一个接一个的理论， 它们越来越接近对实在的唯一正确的描述。而且，即使我们永远不会得到最终的、完善 的描述，客观主义者也相信真实的经验性知

5、识包含着普遍的逻辑推理结构，它们的结果可以用理论中立的客观资料加以检验。”然而，按照建构主义的观点，既然认知对象并不是本体论意义上的客观实在，而是 经验性实在，那么，认知者与认知对象就不能断然分离。认知者决不是洛克所说的“白 板”，或者通常所比喻的“容器”，而是具有学习和接受新知识所必不可少的经验与先 前知识的主体。认知对象或经验性实在也不是等待人去发现真理的实在，而是认知者理 解和建构的实在。因此，认知者与认知对象是不可分离的。所以，没有认知者就没有知 识。第三，建构主义对知识本质的看法与传统的认识论不同。传统的认识论既然把科学知识看作是对客观实在的精确反映，是通过严格的“科学方法”获得的，

6、就必然视科学 知识为客观真理。建构主义对科学知识本质的看法与此则是对立的。它抛弃了“真理” 的概念，而代之以“可行性”(viability )。科学知识不是对现实的准确表征，它只是 一种解释、一种假设。检验科学知识的标准是看它在实践中是否“可行”、是否起作用。在这一点上建构主义与实用主义或工具主义基本上是一致的。(二) 建构主义的科学学习观既然建构主义主张科学知识是学生主动建构的，因此它在逻辑上必然强调以学生为中心的科学教学。这是与当代教育学的主流方向一致的。如前所述，传统的科学教学观是建立在客观主义或实证主义的基础上。客观主义力求把人的主体性与实在的事实分离开来，并且从教育话语中取消价值和情

7、境因素。因而, 依据这种范式，科学知识是客观实在的反映， 而科学教育的目的就是把科学家们所获得 的知识传递给学生，因为科学家的知识比初学者的知识更接近实在。然而，在建构主义看来，科学知识虽然是科学家研究的成果，但对于学生来说它永 远只是主体建构活动的结果，因此，它是不能传递给被动的接受者的。科学知识必须由 每一个认知者主动建构。从建构主义的观点来看，教师的讲授表面上好像是在传递知识， 但实际上只是在促进学生自己建构知识而已。建构主义原则上否定知识传授的可能性，但并不否定教师在促进学生学习方面所负的教学责任。它只是强调，知识在建构主义者看来不再是一种商品，可以不经过一个转 变过程就从授予者（如教

8、师）的头脑里传输到接受者（如学生）的头脑里。即使授予者 有意要以交流来传递知识，他所传递的概念、思想、课文等等，也必须经过接受者从他 们的自己的经验予以解释（在此意义上亦即转换），才可以变成接受者自己的新知识。建构主义作为一种认识方式和教育实践模式并不是当代才有的，所以它并不是一种全新的东西，而是教师可以接受的教学观念。中国古代教育家孔子倡导的启发教学法和 古希腊教育家苏格拉底倡导的问答法无不体现了建构主义的精髓。我们也可以说，凡是能够促进学生独立思考的教学方式和方法都具有建构主义教育的因素。（三）建构主义的科学教师现千百年来，人们始终认为，教师的主要作用就是传授知识。“教”意味着“上所施”

9、C“给予”和“告诉”。教师的任务就是“教给”学生知识。相反，建构主义则否认教师 能够“教给”（在给予的意义上）学生任何知识（否则，同样一个老师教，为什么有的 学生学得很好，而有的学生却学得不好呢？），它强调学习者自己主动地建构科学知识。 教师是学习的促进者，而不是知识的“给予者”。所以，格拉塞斯菲尔德说：“教师可 以为学生确定一个总的方向，并且可以安排一些阻止学生进行不适当建构的限制因素。”在这个意义上，教师的一切教学活动都是促进学生的学习。教师的促进作用表现在许多方面。 以引起学生的学习动机为例， 格拉塞斯菲尔德说：“如果你要激发学生进一步探究那些（在他们开始看来）没有特别兴趣的问题，你就必

10、 须创造情境使学生有机会体验解决问题过程中内在的快乐。如果学生对问题没有兴趣， 只告诉她答案是正确的无助于其概念的发展。”6由于教师的角色不再是知识的“给予者”而是学习的促进者，建构主义的学生观也就与传统的学生观不同。传统上，教师有意无意地把学生看作是 白板”（blank slates）， 或者是任凭教师雕塑的材料（所谓“玉不琢，不成器”）。坚持建构主义观点的科学教 师认为，学生不是“空”着脑袋走进课堂的，他们在日常生活中、以往的学习中已经获 得了丰富的经验和知识。这些经验和知识包括大量的概念、先见、选择性框架等等，它 们是学生学习新的科学知识的唯一基础。二、建构主义与学生创新精神和能力的培养

11、从上文对建构主义科学教育观的分析可以看出，建构主义本质上规定了学习科学是一种创造性活动。（一）创新需要建立在理解的基础上承认认知或学习是主体主动建构的过程，则从认识论上阐明了培养学生创新精神和能力的一个主要机制。 建构主义关于认知建构的原则是以强调学生理解为基础的。对于需要理解的学习活动，如果不是建立在主体建构的基础上，那就不能促进学习者有意义 地学习，就必然是机械的、形式主义的和死记硬背的。科学教学是师生双边理解的活动， 教师的“教”要建立在学习者“学”的基础上。从建构主义的观点看，“教”的活动不 能“传授”给学生任何知识，它只能促进学生的理解。学生在学习中能否理解，能否把 书本上的知识化为

12、自己的知识，关键在于教学活动能否有效地促进学生（个体和群体） 自己展开建构活动，达到真正的理解。在科学教学中，教师把某一特定学科里许多词语习惯性地与其专门含义联系在一起，可是这往往在学生头脑里引起完全不同的联想。只有当学生“天真”的观念得以有 意识地重新建构时，他们才可能理解合理的概念框架。为了促进这种重新建构，形成新 的概念，教师对学生已有的观念至少要有所了解。只有在这时，他们才可以确定思路， 并试图排除“不适当”的建构。建构主义科学教育专家们提出了一些有效的教学模式或 策略，如概念图、学习环（leaning cycle ）、支架式教学等等，其意图都在于促进学生 理解，促进他们有意义地主动学

13、习。要使学生产生理解，就不能盲目地追求教学效率，即在单位时间内教给学生尽可能多的知识。建构式教学宁愿以追求学习质量来求得教学效率。一味地追求教学效率所采取的教学方法就是直接地教， 而建构式教学则要求，教学一开始不应当直接教科学理论， 而是创造机会激发学生自己思考。有人说，按照这种教学方式，学习一个科学概念或理 论要费很多时间。教师们在应付课程表上上课的压力都已经无能为力时，哪有时间顾及 学生进行思考呢？诚然， 不是学习所有课程内容都要这么费时费力。建构式教学强调内 容要少而精，学生能举一反三，注重学生思考能力的培养。有经验的教师都知道，一旦 学生养成了思考的习惯和能力，他们学习别的相关内容时速

14、度就会加快。（二）创新需要赋予学生自由探究的时空在建构式教学中，学生是自由的，他们可以在学习某一概念、现象或理论时大胆地 提出自己的观点，与他人讨论这些观点，并动手实验，检验这些观点。在这种自由探究 式学习过程中，教师的“教”似乎并不显得突出，更多的是引导学生思考、说出自己的 思考过程以及动手操作。格拉塞斯菲尔德指出：“迄今为止，最容易的一种方法是，让 学生说出他们正在思考什么。言语行为需要事先想一想说些什么。这种想一想的行为就是一种反思的形式，它使思绪中不一致的地方或漏洞显现出来。需要解决问题时引出学生说话是很重要的。这可以使学生把他们的想法解释给老师或同学听。两种方式都引起学生的反思，是所

15、谓操作意识的开始。经过一段时间，学生就养成了习惯，然后他们一 到要解决问题时就变成与自己对话起来。”这种自由探究式学习不仅可以修正错误，更重要的是激发创造性思维，为学生提供了创新的契机。（三）创新需要发挥学生的集体智慧在建构式科学学习中，教师与学生一起组成了一个学习、研讨、交流、创新的集体。这就是社会性建构主义所强调的群体建构对发挥学生集体智慧的积极意义。所罗门 1987年发表论文阐明了社会性因素对学生理解科学建构的积极影响。这种影响可能是 学习科学和形成科学态度最重要的因素之一。由于“他人”对意义建构具有重要作用， 他人是我们经验世界的一部分，所以在建构式学习中，合作学习是教学的主要策略。社

16、会性建构主义强调群体和主体间性在知识建构和创新中的显著作用，这已经在日常经验中得到充分的证明。所谓“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”，即是说明群体的互相激 发在解决问题或创新活动中的重要影响。在科学学习中，学生之间以及师生之间一起讨论问题、形成科学概念或提出解决问题的途径，彼此的启发或思想的碰撞是创新思维产 生所不可或缺的。三、结束语建构主义在西方已引起学术界激烈的争论，但从教育学上看，即使是建构主义的批 评者也大多给予肯定。英国伦敦大学英王学院的奥斯本( J. F. Osborne )在超越建构 主义一文中尽管批判了建构主义的认识论，但却充分肯定建构主义者在教育理论上所作出的如下贡献：(1)作为一种

17、方法，建构主义在“批判直接教学方法( didacticism) 方面取得了很大成功”；(2)建构主义“所提供与生成的各种非传统学习策略(alternativeleaning strategies )对我们理解学习与学习者有很大帮助”；(3)以建构主义范式开展了许多研究工作，由此产生大量的经验性资料对提高教师了解与理解儿童的科学思维 及其起源与发展，具有开创性意义。问从这些方面可以看出，建构主义的魅力正在于它能够促进学生进行创造性的科学学习。注：1 Glasersfeld, E.(1992).A Co nstructivist Approach to Teachi ng. Paper,Alter

18、 native Epistemologies Conference at the Uni versity of Georgia, Athe ns, GA.Cited in K. Tobin(1993)(ed.), Tobin, K.(ed.)(1993)The Tactics of Constructivism inScie nee Educatio n, Washi ngto n, DC:AAAS Oreas.,P.42 Noddings, N.(1990).Constructivism in Mathematics Education. In R. Davis, C.Mather, &N. Noddi ngs(eds.),C on structivist Views on the Teachi ng and Teachers of Mathematics. Reston, VA: National Council of Teacher