关于概念改变理论的述评.docx

关于概念改变理论的述评论文关键词：概念概念改变述评论文摘要： 概念改变是科学学习和教学的重要问题，认知科学、语言学和心理学等学科广泛地探索了概念改变这一主题，提出了一些理论和解释模型，以期回答概念改变的一些基本问题。本文系统地梳理有关概念改变的理论，讨论这些理论的基本特点，并评述了概念改变理论的发展。本文将系统梳理有关概念改变的几种理论，讨论这些理论的特点。一、不满和概念替换理论Posner等人提出的概念改变模式在科学教育领域产生了巨大的影响。其概念改变的理论基础是皮亚杰(Piaget)的认知发展的动机理论，他认为要在儿童原有概念和要学概念之间，创设失衡、不满或者不一致，而解决这种认知冲突的努力会导致对新观念的“同化”和“顺应”过程。Strike和Posner(1985)概念改变的模型扩展了Piaget通过同化和顺应学习概念的观点。他们描述了概念改变的四个条件：(1)首先 ，学习者对当前的概念产生不满，即当前的概念不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的 问题；(2)新的概念必须是可理解的，学习者能明白新概念的含义，理解其意义，发现表征它的方式；(3)新概念必须是合理的，并能够与学习者所认同的其他概念相符；(4)新概念必须是富有成效的，不仅可理解、合理，而且对学习者来说，还必须有价值，能够解决其他概念所不能解决的问题，从而使学习者认为有必要花费时间和精力去学习。由Strike和Posner提出的概念改变理论的核心主张，就是在概念情境概念生态中，新概念可被理解、判 断、获得或者拒绝。值得注意的是，有许多因素影响概念改变，而非仅概念自身。他们认为学 习者在概念改变的过程中可能经历停止、开始甚至沿原路退回等状态变化。在这以后，Strike和Posner(1992)又修改了其概念改变的理论，扩展了概念生态的作用。他们认为，错误概念不是被人们明确表达的观点的产物，而是在概念生态中产生的。 他们提出稳定性的问题，认为错误概念是相对松散的、暂时的、不一致的；事实上，它们是 受概念生态的影响。另外他们还提出了概念结构的问题，并关注概念网络的系统本质。Strike和Posner理论的重要性有两点：(1)对一些因素的关注，例如影响学习者形成概念生态的动机和目标；(2)在课堂教学中的应用。他们的理论已经成为大多数概念改变教 学的里程碑，但是该模型没有充分地提出如何建构相异的概念的过程，不过一旦概念改变过 程和机制的理论弄清楚，研究者要想改变别人的概念，就要返回到这个模型上。二、知识建构理论知识建构理论认为某一概念是嵌于稳定而复杂的其他概念的网络中，这些网络能够表征朴素的个人理论，而最基本的思维单元，如本体论和认识论的观点，构成了对因果的自我 解释，这些自我解释一起支持了个人的朴素理论，它将帮我们揭示普遍存在于科学学习的错 误概念。下面阐释两个知识建构理论。(一)Vosniadou的理论Vosniadou认为概念根植于并被限定在一个更大的理论结构中。它区分了两种不同水平的理论控制学习者的观念：朴素的框架理论和各种具体的理论。Vosniadou提出框架理论不为意识所觉察；虽然意识不到，但框架理论限制学习者获得物 理世界的真实知识。它是由本体论和认识论假设组成的。另一方面，具体理论是意识可觉察 到的，并且由一套相互关联的命题组成，这些命题能描述物体可观察到的行为。也就是说， 具体理论是基于个体观察，还有教学信息，并在框架理论的假设限定下逐渐出现的。这两种 理论联合在一起构成了概念结构，学习者通过它们能建立对世界的因果解释。Vosniadou区分了两种概念改变的方式：丰富和修正。前者被描述为在原有知识上新信息的增加，并且通过累加过程可以获得。后者是发生在新信息与具体理论或框架 理论不一致的时候，是学习者要实现的实质性变化。她认为，新信息和框架理论之间的不一 致比与具体理论之间的不一致更难于解决。Vosniadou认为在修正的过程中有些概念很难改变，因为框架理论是解释的连贯系统，这些解释是以日常经验为基础，以多年的证据为依托的，从而形成相应的本体论和认识论 ，而概念是以本体论和认识论为根基的，所以概念改变都会引发框架理论系统的变化。这个 论断相似于Strike和Posner的概念生态的含义。学生未能学习某一概念，就是因为要学知识与框架理论之间存在不一致。当儿童力图把一些信息加到错误的原有心理结构上时，就会 产生不一致。错误概念就是学习者努力协调不一致信息块的结果，在这个过程中会产生混合 的模型。这种解释异常数据的尝试类似于解决认知冲突。Vosniadou(1994)的实证研究表明：(1)存在一个概念获得的顺序；(2)概念结构的重要性就在于对知识获得过程的限定。这些结论引发了这样的理论假设，即概念改变是一 个渐进的，并能导致错误概念的过程。她们也认为，在概念改变过程中存在不同的发展阶段 ：(1)起初的心理模型；(2)混合的心理模型学习者力图将起初的模型和科学模型协调起来；(3)科学的心理模型。最近，Vosniadou和Ioannides对原始模型作了两个主要的精致，首先，她们对概念改变的类型做了区分，表明概念改变可能是：(1)自发的，或者(2)基于教学的。前一种类型是源自在社会学习情境中丰富的观察所带来的一种变化，而非正式的科学教学，其中一个例 子就是语言学习，它是社会化的结果。后者是正式教学的结果，它要求建立混合的模型，力 图把科学教学协调到原有的理论中。第二，她们对Vosniadou关于精致过程的原有论断做了进一步阐释。元概念意识所起的作用被加强了，精致被看作“带有更系统、连贯和 解释力的理论框架”的发展。(二)diSessa的理论diSessa和Sherin(1998)非常关注概念形成和概念改变的过程和机制等更深入的问题。以朴素学习者占有空乏的因果模型这一假设为基础，理解物理概念的学习，提出了概念形 成的理论。他认为因果观点由现象本源(phenomenological primitives简称p-prim)组成， 现象本源是从一般的经验中抽取出来的，P-prims是特定知识成分的最小单元，并能产生解释 。p-prims直观地等同于物理定律，并构成了人们所见和解释世界的基础。因此，p-prims能 解释diSessa所称的因果网络的结构。而p-prims并不是概念自身，多个p-prims涉及到因果网络的创设。因果网络近似符合人们直观期望的因果。他们认为：“因果网络大致是在观察背后的理论的替代品，或者是蕴含在基于理论的种类观点中”(diSessa & Sherin)。因此 ，因果网络可被描述为用于理解世界的基于推论的解释，这反过来构成了人们理解世界的理论基础。他们通过一个结构成分，即联合种类，把这种解释机制与概念获得联系起来。为了理解这个复杂的成分交织情形，我们需要一些背景信息。diSessa和Sherin首先认为所有概念都是不相同的。事实上，像“知更鸟”这样的概念不同于像“速度”或者“力”这样的概念，理解它们需要不同的认知过程。人们需要将前者分类到鸟的类似种类的概念中，人们需要将后者分到一个特殊种类的概念中，他们将其称为联合种类，这些联合种类由结构成分构成，结构成分执行两个明显不同的活动：(1 )围绕通过选择所“看”到的(称为“读出策略”)事物收集信息；(2)以已经提及的因果网络活动为基础。第一部分，读出策略，或者信息收集，相当于一个隐喻的“看”，“看”的方式上的转 变被看作是概念改变的核心问题。他们表示：“在许多例子中，这种看是学习的实质完成 ，并将在一定程度上依赖人们基本的知觉能力。此外，看的这些形式有时涉及明确的策略和扩展的推论”。因此，diSessa和Sherin把概念改变定义为在读出策略中和在因果网络中的不同变化的介入。他们同时还举例说明，有可能现有的读出策略会被逐渐组织起来，以不同方式使用。在因果网络方面，可能需要建构一个新的因果网络，或者可能需要发展和再组织一个的因果网络。因果网络是学校中学习物理学科的困难源泉。因此他们建议：“在其他事情中，它(因果网络)需要更系统的组织起来，恒定和整合的观点可能在要使用的因果网络的组织和选择中起到作用”(diSessa和Sherin)。但是他们并没有阐释，在因果网络中发生了什么 样的变化?换句话说，如果我们要关注新的因果关系，需要什么填补这个空缺?要回答这个问题，我们必须转向Chi的概念改变的理论。三、Chi的概念改变的本体类别理论Chi等人(1994)建立了这样一个基本假设，学习者在学习概念的时候，可能已经将这些概念归到某一本体类别中。因此，概念改变就被定义为种类分配上的变化。据此，Chi的概念改变理论的最重要方面是概念从某一本体树种类重新分配到另一本体树种类中。在某一树的种类特征本体上不同于另一本体树的种类特征。Chi的概念改变的理论(Chi te al，1994)建立在三个假设的基础上：(1)一个认识论 假设，它是关于本体论上的分配和世界上实体本质的观点，由这一假设可以定义“相异”的标准；(2)一个形而上学的假设，它是关于特定科学概念的本质；(3)一个心理假设，它是关于学习者的朴素概念和揭示出的错误概念的分类。Chi等人(2002)的概念改变理论有两个主要变化。第一，在错误概念移除上的难度；第二，种类的结构。她澄清了嵌于朴素理论中的概念结构的观点。此外，她明确承认朴素 理论和科学理论的假设是不相容的。她认为概念改变的主要挑战源自于这样的事实，“学生 可能缺乏什么时候需要转变的意识和可能缺乏转变后的另一种类”。她们假设，科学上适当 种类的缺乏会阻止学生进行必要的重新分类：“如果实现概念转变不可能，那么学生就不能 修改错误概念，这就是为什么某些错误概念比其他概念更难于修改的原因”。Limon(2001)称：“尽管我们已经报告了一些积极的效果，可能使用认知冲突策略研究所得到的最突出的结论就是，学生缺乏效力去达到一个强大的概念重建，和随后深入理 解新的信息。有时，学生可以达到部分的变化，但是在某些案例中，教学介入后的短暂时期 内部分变化会消失。为什么即使学生意识到冲突，他们还如此抵抗变化?为什么学生能部分 修改观念和理论，而保持起初理论的核心成分?”。Chi的概念改变理论恰能够回答这些问题，正如她所说：“问题是除非学生有一个不同种类，把概念分配到这个种类中，不然这种教学将不会有效。”四、评述从概念改变的理论研究中我们可以看到：第一，研究者越来越重视概念背后的东西，概念生态、因果网络、具体理论、框架理论、本体类别等等，其中有些描述具体的知识领 域的概念，如具体理论和因果网络等等，然而比较这几个理论的发展变化，研究者越来越认识 到有些从具体知识领域中抽取出来的更深层次的东西，如框架理论和本体类别等的重要性， 这些往往是概念难于改变的最根本原因。第二，概念改变并不仅仅是改变概念本身，还要 触及到支持概念的复杂的知识体系，有些概念非常难于改变，就是因为其背后有一个完整的 、连贯的、复杂的知识体系，所以对概念的理解和学习要放到与之相联系的复杂的知识网络中 。参考文献：1Chi M T H,Roscoe Rprocesses and challenges of conceptual chan : and (Eds).Reconsidering Conceptual Change:Issues in TheoryandAcademic Publishers,The Netherlands,2002,3-272Chi M T H,Slotta J D,ds Leeuwthings to processes:A theory ofconceptual change for learning scienceand Instruction,1994,4 :27-43.3diSessa A.Knowledge in :G forman & P Pufall(Eds.),Construc tivism in the computer ,NJ:Erlbaum,19884Limonthe cognitive conflict as an instructional strategy for c onceptual change:a criticaland Instruction,2001,11:357-3805Strike K A,Posner Gconceptual change view of learning and underand (Eds.),Cognitive structure and conceptual change(P .211-231).New York:Academic 6Strike K A,Posner Grevisionist theory of conceptualR . &(Eds.),Philosophy of science,cognitive psychology,and e ducational theory andYork:State University of New York Press,1992.7Vosniadouand modeling the process of conceptual change. Learning and Instruction,1994,4:45-69