基于知识建构的教学概念转变策略研究

高校课堂中，促进概念转变教学策略研究一直是教学实践的热点研究问题。本文在分析交叉学科学生转变概念困难的原因基础上，结合知识建构五条基本原则，设计三个阶段转变策略，力图将知识建构策略应用于交叉学科学生概念转变实践中，通过具体的教学活动持续迭代，提升交叉学科学生概念转变的适应度和可行度，从显示转变阶段、主动转变阶段，最后实践应用阶段三个方面对交叉学科概念转变策略提出有意义的理论指导。

1.概念转变困难原因及其发展历程

实践教学中，研究者发现交叉学科学生学习中概念转变困难原因有三个：受主流专业学习经验影响，学生难以区分交叉学科与主流专业概念之间差别;学生只能浅表性理解专业基本概念，但在课堂上师生交流对话时，并不能真正诠释概念含义;大多数交叉学科学生难以在实践环境中真正运用所学知识等。上世纪70年代开始概念转变的研究。1982年，皮亚杰提出认知建构主义理论，而修森以及格特左戈联合提出“科学概念的顺应：建立概念转变理论”，这些为概念转变研究提供了坚实的理论基础，理论认为，从原始概念转变到科学概念转变需具备四个条件：即对现有概念的迷思、新概念的融合性、新概念的逻辑性和新概念的确认性。国内概念转变最早是在1988年的一篇论文中提出，到2020年共有356篇相关文献，且其研究分布涵盖幼儿、小学、初中、高中乃至大学等阶段。这些研究涉及概念转变困难的原因、发展教学策略、研究理论基础和各阶段案例的分析等。经过二十多年发展，我国概念转变研究已经取得令人瞩目的成果。

2.知识建构基本原则

1990年初，加拿大多伦多大学的Bereiter和Scardamalia首创知识建构策略理论，其定义知识建构理论为：提出对社区有价值的观点，进而持续改进。该理论主要是以学生发出观点为中心，要求学生运用自己提出的观点并在与社区成员的交流中改进并升华自己的观点。该理论把学生作为积极的认知者，能够自发进行知识的建构。同时，知识建构是一种团队行动，参与者团聚一堂共同提问、建构知识理论，不断回溯、协商、改正各自观点，参与者共同目标是共同观点的形成，其强调参与者在团队交际中帮助修正观念。

2002年，海外学者大岛纯等按照知识建构设计的八项原则总结出了4项教学原则，并在高校通识课教育中开展了知识建构策略引导下的教学实践活动。以在某高校开展的“多普勒分析图谱技术”的教学实验为例，运用概念图法，使交叉学科学生关于学习主题的既有认知与信念可视化，同时通过合作学习实现概念转变，在该过程中学生或学习小组成员借助云平台查阅知识，建构促进资料，开展讨论。

知识建构是团队共同体实践的结果，是团队协同中从感兴趣的問题出发，通过组队共同协商与讨论，主动探寻问题实质，在这个过程中，团队成员不断地对自身观点进行质疑、求证和反思，同时对其他成员做同样工作，进而掌握知识实质，甚至产生新知识成果。知识建构基本准则表现在五个方面：知识建构具有组织性、自寻性;知识建构需要团队与生命体一样，以团队形式产生知识;压制越大，消退越快;知识建构没有单一解决方案，由于知识不断更新变化，最好的方式是能够随着事物发展而不断创造更新;知识建构没有捷径。不可能用单一的支点或实践促进知识建构转变，必须以团队方式，从多方面协同支持，才能取得活动最佳效果。

3.运用知识建构促进概念转变教学策略设计

运用知识建构促进交叉学科学生概念转变的策略目的是实现师生之间、生生之间的协作与对话，生生之间在协作中互相提出问题，并分享各自建构成果，由于辩论、研讨等一系列团队活动引发学生认知冲突，通过团队协商等方式消除团队内在冲突。具体策略表现为：介绍学习科学领域的概况，并以教学案例为例，从学习科学的研究角度出发，讲解其中的研究点，以此创设教学情境，激发学生提出自己的问题;学生依据自己固有经验和教材中的参考资料，提出科学问题;教师进一步诠释知识建构演绎的过程，展示怎么对学生的问题进行提问、质疑、进一步建构等等;学生实践如何进行建构对话，向团队成员解释个人观点，其余团队成员提出建议;借助网络教学平台上的参与度评价、字词分析等工具形成评价;教师运用平台上问题，设计问题，引发团队成员的讨论;利用预先设计好的样例，演示如何表达好的观点;以“抓放”为例，激发学生潜能，提出多元化观点;跟读平台上成员建议，初筛有价值的观点，提取关键字，归纳总结，并进一步改进问题，细化、完善和修改问题;确定下一步的研究方向;查阅各类参考资料，证明自己的观点，并上传到平台上;利用网络教学平台的评价、评估形成新的评价;学生检查问题的关联性，自发结组，团队内轮流汇报准备好的材料，并在汇报过程中详细记录;以“合作学习”为例，演绎“多元化的观点”的推导;平台上发布建设性协商方案，形成若干问题域;团队认真审阅已发出的观点，共同确定观点发表的规则;共同编制发布公告;知识建构圈的交流;讨论区研讨的规则;最后，各个团队中成员汇报、交流，团队成员共同知识建构。

4.概念转变策略迭代过程

（一）显示转变阶段

在过去的教学中，要促进学生的概念转变，起点往往是教师先指定要学习的概念，然后通过教师的讲解或者指定的练习来实现概念的转变。这种教学表面上效果不错，似乎学生掌握了概念，但是往往具有隐晦性和概念倒退的潜在性，因为学生没有机会展示自己真实的理解。同时，这种教学也常常缺乏学生的积极参与，学生对要学习的概念不感兴趣，很难激发学生的内在动机。

交叉学科学生概念转变困难主要由边缘学科差异性、专业理解错误等方式促成，为了促进学生概念转变，必须明确学生的固有概念。教师可以通过预设情境方式了解学生的固有概念，从而初步明确教学的立足点。不同学生对于相同概念有不同的看法，其固有概念也各不相同。从教师角度出发，利用现代化手段收集往届学生所暴露的固有概念来提炼学生固有概念，通过设问、对比等方法将新知识展现给学生，以引起固有概念。6A4DACC0-7215-4C93-B057-37C4AF9913E4

（二）主动转变阶段

尽管在第一个阶段的教学策略实施中，通过学生提出的问题，已经开始关联到一些核心概念，但如何让学生暴露出对这些知识学习中存在的迷思概念，是概念转变中非常关键的重点。只有让学生暴露迷思理解问题，才能以此为支点，教师提供适当的教学策略和“框架”，使学生意识到自己的错误概念所在，并愿意配合实现概念转变。

概念转变策略中，引导转变固有概念策略是概念转变教学策略中的重点。固有概念的转变可分为两部分：摒弃固有概念;知识建构新概念。学生在以下几种情境下会放弃固有概念：（a）遇到新的问题，固有概念无法解决;（b）过去认为重要的知识，现在无法诠释新问题，或知识陈旧;（c）固有概念在某些方面与常理相悖;（d）从固有概念推导出结论错误;（e）固有概念与相关领域知识相冲突。新知识概念必须具备以下几点才能被学生接受：（a）正确诠释固有概念无法解释的问题;（b）新知识概念比固有概念包含更多实质知识内容;（c）新知识概念及其推论正确、合理;（e）新知识概念与现有认知中的其他知识不发生冲突。

（三）实践应用阶段

前二个阶段转变策略实施后，我们对网络教学平台数据分析发现，对于同一概念，有的学生已经达到了科学理解的程度，但其他同学仍然处于浅表层次阶段，因而需要促进班级内的社会交互，但与前二个阶段不同，第三阶段重点关注“实践运用”的展示，尤其是那些处于深度建构层次的同学，需要向其他人展示自己的学习成果。

因而在第三个阶段概念转变教学策略中，我们安排每一次课只进行一个小组的汇报展示，这个小组被称作“专家小组”，然后全体同学共同进行知识建构学习。因为经过一段时间的研究，每个小组都有一定的研究成果，对于一些专业概念能够达到科学地理解。小组汇报可采用各种各样的形式，文字、图片、声音、视频、动画等多媒体展示方式都可以使用，可以是选取每个小组的代表进行汇报，也可以让整个小组成员一起上台汇报，重点不只是把研究的问题、脉络展现出来，而是要把研究的一些重要发现展示出来，比如“学习动机组”在展示的时候，重点在论述兴趣、控制性动机、自主性动机、学习投入的概念理解和关系澄清，以及相关概念，例如认知投入与学习投入的区别，什么是主动性人格等等。通过处于强重构层次的学生的宣讲，能进一步促进全班学生明晰某一概念，达到共同的科学理解。

知识建构促进概念转变过程最后必须实践应用，才能使学生巩固头脑中获得的新知识概念。在摒弃固有概念，建立知识建构新概念后，教师择机适宜实施通达教学，通过团队共同体，在不同时间段重复新知识概念的正确性、合理性，利用多情境、多问题方式，让学生熟练掌握新知识概念。多次迭代教学过程持之以恒，新知识概念的正确性、合理性越突出，更容易得到学生的认可。同时，这种迭代教学方式能够激发交叉学科学生以不变应万变的自身潜能。

5.总结

知识建构促进概念转变最重要的策略在于团队共同体交互策略，且该策略的实施方式多种多样。在运用知识建构重塑大班课堂教学实践中，通过三个阶段渗透团队共同体交互策略，第一阶段重点在于学生在团队共同体中的知识建构对话;第二阶段重点在于學生分小组协商与交流汇报，在知识建构圈中生生对话;第三阶段重点在于面向整个团队展示与对话。通过持续迭代的教学活动，该策略提升了交叉学科学生概念转变的程度和水平，构建促进交叉学科学生转变概念的教学模式和策略。

【资助基金：江苏高校哲学社会科学研究一般项目“运用知识构建机制促进交叉学科专业学生概念转变的策略研究”（2020SJA0337）;资助基金：教育部产学合作协同育人项目“中医药院校软件工程专业大数据技术方向课程群建设与改革”（201902318009）。】

（徐雪松，博士，副教授，任职南京中医药大学人工智能与信息技术学院，主要研究方向：机器学习与人工智能、教育学。）6A4DACC0-7215-4C93-B057-37C4AF9913E4