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建构性学习

                      ——学习科学的整合性探索

张建伟 孙燕青 著

作者简介

张建伟博士,清华大学教育技术研究所副教授;多伦多大学(OISE/UT)博士后,主要致力于学习技术与学校创新的研究。承担了国家十五科技攻关项目等多项重要研究课题,研究主题包括建构主义学习理论与基于多媒体网络的知识建构、e-Learning设计与评价、信息化教育与学习文化转型等。曾在《Journal of Computer Assisted Learning》等国际刊物以及《教育研究》等国内期刊上发表论文数十篇。曾获美国计算机教育应用促进学会(AACEE-Learn2003大会优秀论文奖(第一作者)。

孙燕青博士,北京师范大学认知神经科学与学习研究所副教授;多伦多大学(OISE/UT)博士后。主要研究主题包括儿童第二语言学习、技术支持的语言学习、基于多媒体与网络的认知学习与学习环境设计等,承担及参与了全国教育科学十五规划、教育部人文社科重大项目、国家攀登计划项目等多项重要研究课题,在国际和国内专业期刊上发表论文数十篇。曾获美国计算机教育应用促进学会(AACEE-Learn2003大会优秀论文奖(第二作者)。

前 

新世纪伴随着一连串的新名词悄悄到来:信息社会、知识经济、网络时代、学习型社会、全球化、可持续发展……这一切在给我们无限憧憬之余,也向我们发出了共同的质问:教育,准备好了吗?教育改革,一个国际性的沉重话题!在教学领域,理念革新与技术发展成了教学改革进程中两个相依相伴的动因。以建构主义为核心的新学习观和教学观是新学习范式的重要理念基础,这种新理念与以计算机为核心的信息技术结合在一起,正在推动学习和教学的新实践模式的形成。本书试图立足于理念与技术的结合点上,探讨新时期的学习范式转型问题。我们概括地把新学习范式称为“建构性学习”。

翻阅此书时,也许您会感到她有些“不伦不类”:教育心理学、教育技术学、教学论专业的读者们都可能觉得她与自己的专业相关,但却又不“纯正”地属于其中任何一个专业。若果有此效果,我们当感到欣慰,因为这正是我们的期望:合多学科之知识与方法而成为一种整合性的视角——学习科学,透过此视角全面审视人的学习及其促进问题。当然,这是一项富于挑战的高难度任务,我们深感自己学识和功底的欠缺,本书仅仅是朝向这一目标所做的一步努力。

本书是全国教育科学“十五”规划青年专项课题(EMB010888)的成果之一。全书共分为上、下两编:理论探讨与实践整合。在理论探讨部分:引论部分首先集中概括了学习科学的视野和思路,并从学习科学的整合性视角出发,分析了信息时代学习变革的基本方向。第一章综合了心理学有关分支学科的新近研究成果,揭示了学习者丰富的经验世界和巨大的潜能,令我们重新反思自己的学生观。第二章以最集中的笔墨概括了建构主义学习观的基本观点、主要分支及其认识论基础,总结了学习观的三个重心性变化:学习的主动建构性、社会互动性和情境性。但由于第二章仅是对建构主义的要义性概括,所以它并没有完全透彻地反映出建构主义的内涵,其更深入的思想实际上是分布在各章之中的。第三章重新审视了知识在教学中的地位,对知识建构的同化和顺应过程做了分析,集中讨论了“为理解而学习”及概念转变问题。第四章概括分析了影响较大的建构主义学习模式和教学思路,集中综述了基于问题式学习和知识建构共同体的思想和模式。建构主义是一种新的认识论和学习观,但我们能分明地从中看到“做中学”、“发现学习”等早期思想的影子。因此,第五章试图把建构主义放在近100年来教学思想的发展历程之中加以审察:从杜威的“做中学”到建构主义,把“做中学”视为一贯的探究性学习思路,集中概括了“做中学”的两个原型及其发展轨迹,并从相关学习理论的角度对“做中学”做了解释。第六、七章分两个侧面对有关“做中学”的微观机制的研究做了综合分析:基于问题解决的知识建构,科学探究与科学发现学习。在下编的实践整合部分,第八章首先概括了建构性学习的核心活动结构及其特征,并提出了一种容易与课堂衔接的思路:以问题推进教学。在建构主义等新理念之下,我们需要重新认识信息技术在学习和教学中的主要作用。第九、十章分别集中讨论了两个重要问题:如何利用技术促进高水平思维,如何利用技术促进建构性互动。第十一章针对信息技术在教学中的整合问题提出了基于生态观的整合性学习模型,并集中讨论了基于网络的协作探究学习的设计。最后一章将关注点放在了教师专业发展上,集中分析了教师的观念转变和教育信息技术培训问题,但这两个侧面都关注于教师实际教学行为(绩效)表现的改进发展,试图改变知识传授型的培训思路,强调教师的深层信念和在组织文化水平上对教学革新活动的绩效支持。

本书由我们二人通力合作而成,其中,引论和第二、五、四、六、七、八、九、十一、十二章以张建伟为主执笔,第一、三、十章以孙燕青为主执笔,但全书各章都汇集了我们二人的贡献。能在生活以及学术的路途上携手相伴是值得庆幸和珍惜的缘分,在我们求学与治学的寒窗前因此而多了一线温暖的灯光。

书稿完成之际,我们要由衷地感谢恩师陈琦教授(北京师范大学心理学院),感谢她多年来的指导教诲和亲情般的关爱。她在国内最早系统评介和研究建构主义学习理论,指导弟子们对与此有关的学习心理和技术问题做了深入的理论和实验研究,其博士和硕士研究生的论文分别集中研究了基于多媒体的自我调节学习、网络环境下的基于问题式学习、概念图与多媒体学习、合作学习、基于计算机模拟的科学发现学习、真实数学问题解决学习等。而且,陈琦教授一直提倡用辨证的观点来对待建构主义以及教学中的各种矛盾关系。本书中凝聚了她的很多重要思想和一些相关工作。我们也由衷感谢恩师张厚粲教授(北京师范大学心理学院)和董奇教授(北京师范大学认知神经科学与学习研究所),感谢他们多年来的培养指导、思想启迪以及在学业和生活中的支持关爱。

另外,在本书写作过程中,丛书主编黎加厚教授对于本书的定位和框架提出了宝贵的建议,并在整个过程中给予了大力的鼓励和指导。多伦多大学安大略教育研究院(OISE/UT)的Marlene ScardamaliaCarl Bereiter教授提供了很多重要资料,他们的知识建构理论令我们深受启发。同窗好友杨旭东博士在很多交流中提供了有见地的启示。上海教育出版社的责任编辑张渔老师为本书的出版付出了辛勤的劳动。在此,我们对他们表示诚挚的谢意!

最后,我们要感谢我们的小女儿子憧带给我们的幸福和启迪,感谢父母给予我们的最无私的爱!

本书的面世本身就经历了一个典型的知识建构过程:围绕着我们一直关心的学习范式转型问题,我们综合了很多有价值的文献(均尽最大可能注明了出处),做了理论性和实验性的研究,并和很多一线教师一起进行了实践探索,在此过程中,我们的思想经历了一个持续的改进过程,而且至今为止,有些理解和观点仍然感到不满意,仍有一堆的疑问萦绕在脑海之中。现在,我们把这些想法公布出来,变成我们这个共同体的公共知识对象,希望这些知识对象能在共同体的批判和互动之中得到持续的改进,并由此引发出新的问题。希冀各位同仁的批评指正。

张建伟 孙燕青

2004年春节 谨识于清华园陋室

 

目  录

前言

上编 理论探讨

 引论 信息时代的学习科学

一、学习科学:学科的交叉与整合

二、设计型研究:学习科学的核心研究方法

三、信息社会与学习范式的变革

四、理念与技术:学习范式前进的双轮

五、学习变革的基本方向

 

第一章 学习者的经验世界

第一节 儿童:天生的学习者

一、与物理世界打交道

二、与人打交道

三、语言学习的天赋

四、小小数学家

第二节  经验与大脑

一、人类的大脑

二、经验塑造大脑

三、大脑发育的关键期

第三节  重新认识学习者

一、成功学习的要素:来自婴儿的启示

二、重新认识学习者的经验世界

三、学会聆听,学会洞察

 

第二章 建构主义学习观

第一节 学习理论的演进

一、学习的要义

二、学习理论的发展

第二节 建构主义学习理论

一、对建构主义的通俗化解读

二、建构主义的不同倾向

三、建构主义的认识论评析

四、三方面的重心转移

 

 第三章 知识建构机制的认知分析

第一节 知识建构作为教学的焦点

一、重新认识知识的地位

二、真正的知识

三、知识建构作为教学的焦点

第二节 知识建构的基本认知机制

一、知识建构的三种途径

二、为理解而学习

三、错误概念及其转变

 

第四章 建构主义的教学思路和模式

第一节 基于问题式学习

一、简介

二、PBL的过程

三、PBL的制约条件

四、PBL的效果

第二节 其它几种教学思路与模式

一、基于项目式学习

二、设计式学习

三、认知师徒制

四、锚式情境性教学

五、交互式教学

六、协作学习

七、几种建构主义的教学思路和模式的比较

第三节 知识建构共同体

一、从以任务为中心到以思想为中心

二、关注教学中的社会交往方式

三、科学共同体的知识建构

四、学校作为知识建构共同体

五、知识建构共同体与其它教学方法的比较

六、KBC的设计思路和原则

七、KBC模式的效果

八、深层建构主义

 

 第五章 从杜威的“做中学”到建构主义

第一节 “做中学”的思想与实践历程

一、杜威与“做中学”

二、设计教学法

三、“做中学”思想的曲折发展

第二节 “做中学”思想的两个原型及其发展轨迹

一、一个教学实例的启迪

二、“做中学”的两个原型: 手工艺活动和科学研究

三、“手工艺活动”原型的发展:从实践场景到实践共同体

四、对“科学研究”原型的发展:从实验室到科学共同体

五、从三类知识的共生共进看两个原型的关系

第三节 “做中学”的学习理论基础

一、从行为主义看“做中学”

二、从信息加工论看“做中学”

三、从建构主义看“做中学”

四、从活动理论看“做中学”2

五、小结

 

第六章 通过问题解决来学习

第一节 通过问题解决来学习:基本理念

一、思维的欠缺:传统教学的症结1

二、问题解决

三、通过问题解决来学习

第二节 基于问题解决的知识建构

一、基本途径分析

二、内在条件

三、相关认知策略的研究

 

 第七章 科学探究与科学发现学习

第一节 科学探究

一、科学探究的要义

二、科学探究的过程

三、科学探究能力的发展

四、科学实验与科学探究

五、科学探究中的社会性互动

第二节 科学发现学习

一、发现学习研究的概要回顾

二、科学发现学习的认知过程与机制

三、科学发现学习的内在制约条件

第三节 基于计算机模拟的科学发现学习研究

一、基于计算机模拟的科学发现学习

二、科学发现学习的学习支持设计

三、解释性支持与实验性支持对科学发现学习的影响

四、反省性支持对科学发现学习的影响

 

下编 实践整合

 

第八章 建构性学习和教学

第一节 建构性学习的动态过程

一、知识建构的动态模型

二、建构性学习的基本活动结构

第二节 建构性学习与教学的基本特征

一、学习的目标:真知深解

二、学习的核心认知过程:高水平思维与进阶式问题解决

三、学习的社会过程:充分的切磋协作

四、学习的管理控制:学习共同体的自我监控

五、学习情境:多样化、情境性的信息与有力的建构工具

六、小结

第三节 以问题推进教学

一、以问题推进教学的基本思路

二、挑战性问题

三、初探

四、研究

五、研讨

六、深化

七、反思评价

 

第九章 以信息技术促进高水平思维

第一节 高水平思维与认知工具

一、高水平思维

二、信息技术作为认知工具

第二节 以信息技术促进高水平思维

一、以真实问题情境激发高水平思维

二、以可操纵、可观察的交互性环境支撑高水平思维

三、以丰富、开放的信息资源支持高水平思维

四、以建构性互动促进高水平思维

五、促进学习者对思维过程的自我监控

六、利用智能性学习环境来引导、支持高水平思维

 

第十章 以信息技术促进建构性互动

第一节 计算机支持协作学习

一、计算机支持协作学习简介

二、CSCL工具

三、CSCL的效果

第二节 CSILE/KF:知识建构共同体的支撑环境

一、简介

二、对知识建构的支持功能

三、小结

 

第十一章 信息技术与建构性学习的整合

第一节 信息技术整合于教学:生态观

一、信息技术的角色:从媒体观到生态观

二、信息时代的整合性学习

三、学习环境的构成与技术的作用

四、信息技术在各种学习活动中的整合

第二节 基于网络的协作探究学习

一、基于网络的协作探究学习

二、基本设计框架

三、协作探究学习活动的设计

四、一项案例性实证研究

五、网络协作探究学习的基本设计原则

 

第十二章 面向新学习范式的教师发展

第一节 做反思型的教师

一、教师的两种理论

二、反思:沟通教师的两种理论的桥梁

三、反思性教学实践的基本过程

四、教师培训:反思模式与传统模式的对比

五、一位知识建构型教师的故事

第二节 教师的教育信息技术绩效及其改进

一、培训内容设计

二、绩效改进:校本培训的整体思路

三、组织实施