第二節(jié) 知識的獲得
知識的獲得是知識學習的第一個階段。在這個階段,新信息進入短時記憶,與來自長時記憶系統(tǒng)的原有知識建立一定的聯(lián)系,并納入原有的認知結(jié)構(gòu),從而獲得對新信息意義的理解。而要理解新信息的意義,首先必須獲得充分的感性經(jīng)驗,其次必須對所獲得的感性經(jīng)驗進行充分的思維加工,這又是通過直觀和概括兩個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)的。
一、知識直觀
(一)知識直觀的類型
直觀是主體通過對直接感知到的教學材料的表層意義、表面特征進行加工,從而形成對有關(guān)事物具體的、特殊的、感性的認識的加工過程。直觀是理解科學知識的起點,是學生由不知到知的開端,更是知識獲得的首要環(huán)節(jié)。在實際的教學過程中,主要有三種直觀方式,即實物直觀、模象直觀和言語直觀。
1.實物直觀
實物直觀即通過直接感知要學習的實際事物而進行的一種直觀方式。例如,觀察各種實物、演示各種實驗、到工廠或農(nóng)村進行實地參觀訪問等都屬于實物直觀。
由于實物直觀是在接觸實際事物時進行的,它所得到的感性知識與實際事物間的聯(lián)系比較密切,因此它在實際生活中能很快地發(fā)揮作用。同時,實物直觀給人以真實感、親切感,因此它有利于激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學習的積極性。
但是,在實際事物中,往往難以突出本質(zhì)要素,這就必須“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”,但這又具有一定的難度。例如,在觀察圓的實物時,“圓心到圓周的距離處處相等”這個本質(zhì)要素就難以覺察,而圓是一個封閉曲線很容易感知。同時,由于時間、空間和感官特性的限制,許多事物都難以通過實物直觀獲得清晰的感性知識。例如,過于緩慢的動植物生長和過于迅捷的化學反應都難以直接覺察;宏觀的宇宙天體和微觀的基本粒子由于過大或過小也不便直接感知。也由于實物直觀有這些缺點,所以它不是唯一的直觀方式,還必須有其他種類的直觀。
2.模象直觀
模象即事物的模擬性形象。所謂模象直觀即通過對事物的模象的直接感知而進行的一種直觀方式。例如,各種圖片、圖表、模型、幻燈片和教學電影電視等的觀察和演示,均屬于模象直觀。
由于模象直觀的對象可以人為制作,因而模象直觀在很大程度上可以克服實物直觀的局限,擴大直觀的范圍,提高直觀的效果。首先,它可以人為地排除一些無關(guān)因素,突出本質(zhì)要素。例如,在平面圖形的認識中,可以人為地排除形體的厚度,僅僅呈現(xiàn)形體的平面特性。其次,它可以根據(jù)觀察需要,通過大小變化、動靜結(jié)合、虛實互換、色彩對比等方式擴大直觀范圍。例如,利用地圖或模型,可以把某一地區(qū)的地形和地貌置于學生的視野之內(nèi)(即縮小);利用原子結(jié)構(gòu)示意圖,可以清楚地看到原子核與電子結(jié)構(gòu)(即放大);利用幻燈片或電影膠片,可以觀察到動植物的緩慢生長過程(即加快)和化學反應的快速運動過程(即變慢)。正因為模象直觀具有這些獨特的優(yōu)點,因此它已成為現(xiàn)代化教學的重要手段,是現(xiàn)代教育技術(shù)學研究的重要內(nèi)容。
但是,由于模象只是事物的模擬形象,而非實際事物本身,所以模象與實際事物之間有一定距離。為了使通過模象直觀而獲得的知識在學生的生活實踐中發(fā)揮更好的定向作用,一方面應注意將模象與學生熟悉的事物相比較,另一方面,在可能的情況下,應使模象直觀與實物直觀結(jié)合進行。
3.言語直觀
言語直觀是在形象化的語言作用下,通過學生對語言的物質(zhì)形式(如語音、字形)的感知及對語義的理解而進行的一種直觀形式。例如,在語文教學中,文藝作品的閱讀、有關(guān)情景與人物形象的領會;在史地教學中,有關(guān)歷史生活、歷史事件、歷史人物和有關(guān)地形、地貌、地理位置的領會,均少不了言語直觀。
言語直觀的優(yōu)點是不受時間、地點和設備條件的限制,可以廣泛使用;能運用語調(diào)和生動形象的事例去激發(fā)學生的感情,喚起學生的想象。但是,言語直觀所引起的表象,往往不如實物直觀和模象直觀那樣鮮明、完整、穩(wěn)定。因此,在可能的情況下,應盡量配合實物直觀和模象直觀。
(二)如何提高知識直觀的效果
1.靈活選用實物直觀和模象直觀 實物直觀雖然真切,但是難以突出本質(zhì)要素和關(guān)鍵特征;模象直觀雖然與實際事物之間有一定距離,卻有利于突出本質(zhì)要素和關(guān)鍵特征。因此,一般而言,模象直觀的教學效果優(yōu)于實物直觀。
心理學家曾經(jīng)研究過實物直觀和模象直觀對掌握花的構(gòu)造的不同效果。該實驗把學生分為能力相等的兩組,一組為實物學習組,一組為掛圖學習組。實物學習組的學生,實際到花園去觀察各式各樣花的構(gòu)造;掛圖學習組只在教室內(nèi)根據(jù)放大了的掛圖來學習花的構(gòu)造。兩組學習時間相等。事后以有關(guān)花的知識與實物辨認兩種方式來測量兩組的學習成績。結(jié)果發(fā)現(xiàn)掛圖學習組在兩方面的成績均較實物學習組為優(yōu)。這一現(xiàn)象的主要原因就是實物學習組的學生受到過多無關(guān)刺激的干擾,不能從眾多的刺激中發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)要素,不能很快地把握到要點。
以上實驗說明模象直觀一般比實物直觀教學效果好。但是,這一結(jié)論只限于知識的初級學習階段。當學習有了一定基礎后,由簡化的情境進入實際的復雜情境,即更多地運用實物直觀,是必要的。我們強調(diào)的是先進行模象直觀,在獲得基本概念和原理后再進行實物直觀,比一開始進行實物直觀的學習效果好。
2.詞與形象的配合
為了增強直觀的效果,不僅要注意實物直觀和模象直觀的合理選用,而且必須加強詞與形象的結(jié)合。在形象的直觀過程中,教師首先應提供明確的觀察目標,給出確切的觀察指導,提示合理的觀察程序。其次,形象的直觀結(jié)果應以確切的詞加以表述,以檢驗直歡效果并使對象的各組成要素進行分化。再次,應依據(jù)教學任務,選擇合理的詞與形象結(jié)合方式。如果教學任務在于使學生獲得精確的感性知識,則詞與形象的結(jié)合,應以形象的直觀為主,詞起輔助作用;如果教學任務在于學生使獲得一般的、不要求十分精確的感性知識,則詞與形象的結(jié)合的方式可以詞的描述為主,形象直觀起證實、輔助作用。
3.運用感知規(guī)律,突出直觀對象的特點
要想在直觀過程中獲得有關(guān)的知識,首先必須注意和觀察直觀對象。而要想有效地觀察直觀對象,必須運用感知規(guī)律,突出直觀對象的特點。
(1)強度律,即指作為知識的物質(zhì)載體的直觀對象(如實物、模象或言語)必須達到一定強度,才能被學習者清晰地感知。因此,在直觀過程中,教師應突出那些低強度但重要的要素,使它們充分地展示在學生面前。
(2)差異律,即指對象和背景的差異越大,對象從背景中區(qū)分開來就越容易。在物質(zhì)載體層次,應通過合理的板書設計、教材編排等恰當?shù)丶哟髮ο蠛捅尘暗牟町?在知識本身層次,應合理地安排新舊知識,使舊知識成為學習新知識的支撐點。
(3)活動律,即指活動的對象較之靜止的對象容易感知。為此,應注意在活動中進行直觀,在變化中呈現(xiàn)對象,并善于利用現(xiàn)代科學技術(shù)作為知識的物質(zhì)載體,使知識以活動的形象展現(xiàn)在學生面前。
(4)組合律,即指空間上接近、時間上連續(xù)、形狀上相同、顏色上一致的事物,易于構(gòu)成一個整體為人們所清晰地感知。因此,教材編排應分段分節(jié),教師講課應有間隔和停頓。
4.培養(yǎng)學生的觀察能力
在直觀過程中,教師通過對一定直觀教材的操縱,其效果如何,主要取決于學生的觀察能力。因此,為了更好地完成教學任務,必須認真組織和培養(yǎng)學生的觀察能力。 觀察前,必須讓學生明確觀察目的、任務。只有這樣,才能正確地組織學生的注意,使之指向和集中在所要觀察的對象上。觀察過程中,要認真培養(yǎng)學生觀察的技能和方法,讓學生把握合理的觀察程序。一般說來,應先由整體到部分,再由部分到整體。觀察后,要求學生做觀察記錄或報告。這一要求會大大促進學生觀察的積極主動性,并使觀察過程變得更認真。
5.讓學生充分參與直觀過程
由于知識歸根到底要通過學生頭腦的加工改造才能掌握,因此在直觀過程中,應激發(fā)學生積極參與的熱情,并在可能的情況下,讓學生自己動手進行操作(如讓學生參與制作標本,讓學生自己制作圖表),從而改變“教師演,學生看”的消極被動的直觀方式。
二、知識的概括
(一)知識概括的類型
概括是指主體通過對感性材料的分析、綜合、比較、抽象、概括等深度加工改造,從而獲得對一類事物的本質(zhì)特征與內(nèi)在聯(lián)系的抽象的、一般的、理性的認識活動過程。在實際的教學過程中,學生對于知識的概括存在著抽象程度不同的兩種類型,即感性概括和理性概括。
1.感性概括
感性概括即直覺概括,它是在直觀的基礎上自發(fā)進行的一種低級的概括形式。例如,有的學生由于經(jīng)?吹街髡Z在句子的開端部位,因而就認為主語就是句子開端部位的那個詞;有的學生看到銳角、直角、鈍角等圖形中都有兩條交叉的線,就認為角是由兩條交叉的線組成。
雖然從形式上看,感性概括也是通過一定的概括得來的,是抽象的,而且從外延上看,它也涉及一類事物而非個別事物,但是從內(nèi)容上看,它并沒有反映事物的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系,所概括的只是事物的外表特征和外部聯(lián)系,因此是一種知覺水平的概括。感性的、直覺的概括在中小學生中很常見。由于這種概括不能反映事物的本質(zhì)特征與內(nèi)在聯(lián)系,所以在科學知識的獲得過程中不能僅僅依靠這種概括來完成學習任務,必須使學生掌握高級的理性概括的方式。
2.理性概括
理性概括是在前人認識的指導下,通過對感性知識經(jīng)驗進行自覺的加工改造,揭示事物的一般的、本質(zhì)的特征與聯(lián)系的過程。
理性概括是一種高級的概括形式,它所揭示的是事物的一般因素與本質(zhì)因素,是思維水平的概括。所謂一般因素,指的是一類事物所共有的,而不是個別或某些事物所特有的;所謂本質(zhì)因素,即內(nèi)在地而非表面地能決定事物性質(zhì)的因素。
總之,從感性概括中,通常獲得的是概括不充分的日常概念和命題;只有通過理性概括,才能獲得揭示事物本質(zhì)的科學概念和命題。因此,在教學條件下,我們關(guān)注的是如何有效地進行理性概括的問題。
(二)如何有效地進行知識概括
1.配合運用正例和反例
我們知道,概括的目的在于區(qū)分事物的本質(zhì)和非本質(zhì),抽取事物的本質(zhì)要素,拋棄事物的非本質(zhì)要素。因此,教師在指導學生概括時,不僅要注意抽取本質(zhì)的一面,也要注意拋棄非本質(zhì)的一面。為此,教師必須配合使用概念或規(guī)則的正例和反例。正例又稱肯定例證,指包含著概念或規(guī)則的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系的例證;反例又稱否定例證,指不包含或只包含了一小部分概念或規(guī)則的主要屬性和關(guān)鍵特征的例證。一般而言,概念或規(guī)則的正例傳遞了最有利于概括的信息,反例則傳遞了最有利于辨別的信息。
在實際的教學過程中,為了便于學生概括出共同的規(guī)律或特征,教學時最好同時呈現(xiàn)出若干正例,以一個個的例子來說明。此外,教師最好也能利用機會把正反兩種例證同時加以說明。這樣,概念和規(guī)則的學習將更加容易。因為反例的適當運用,可以排除無關(guān)特征的干擾,有利于加深對概念和規(guī)則的本質(zhì)認識。例如,在教“鳥”的概念時,可用麻雀、雞、鴨作為正例,說明“前肢為翼、無齒有喙”是鳥概念的本質(zhì)特征;用蝙蝠作為反例,說明“會飛”是鳥概念的無關(guān)特征。
2.正確運用變式
理性概括是通過對感性知識的加工改造完成的,而感性知識的獲得則是把握事物本質(zhì)的基礎和前提。因此,在教學實際中,要提高概括的成效,必須給學生提供豐富而全面的感性知識,必須注意變式的正確運用。
所謂變式,就是用不同形式的直觀材料或事例說明事物的本質(zhì)屬性,即變換同類事物的非本質(zhì)特征,以便突出本質(zhì)屬性。如在講果實的概念時,不要只選可食的果實(如蘋果、西紅柿、花生等),還要選擇一些不可食的果實(如橡樹子、棉籽等),這樣才有利于學生看到一切果實都具有“種子”這一關(guān)鍵屬性,而舍棄其“可食性”等無關(guān)特征。又如在講慣性時,不僅要舉固體的慣性現(xiàn)象,也要舉液體和氣體的慣性現(xiàn)象,這樣學生才會形成“一切物體均有慣性”的正確觀念,而不至于認為只有固體才有慣性。
在運用變式時,如果變式不充分,學生在對教材進行概括時,往往會發(fā)生下列兩類錯誤,必須注意預防。一類錯誤是把一類或一些事物所共有的特征看做本質(zhì)特征。例如在動物分類中,由于鯨和魚類一樣,都有生活在水里的共同特征,于是就把鯨列入魚類。這種錯誤是由于把“生活在水里”當做魚類的本質(zhì)特征,而不了解魚類的本質(zhì)特征是“用鰓呼吸”。
另一類錯誤是在概括中人為地增加或減少事物的本質(zhì)特征,從而不合理地縮小或擴大概念。例如,有的學生把直線看成是處于垂直或水平位置的線,而認為處于傾斜位置的線不是直線,這就是在直線概念中,人為地增加了一個本質(zhì)特征一一空間位置,從而不合理地縮小了概念。又如,有的學生在掌握圓的概念時,只是抽取出“圓心”與“封閉曲線”這兩個本質(zhì)特征,而遺漏了“圓心到圓周各點距離相等”這一本質(zhì)特征,從而把人為地標上所謂圓心的橢圓和不規(guī)則圖形也看做是圓,不合理地擴大了概念。
3.科學地進行比較
概括過程即思維過程,也就是在分析綜合的基礎上進行比較,在比較的基礎上進行抽象概括。因而,區(qū)分對象的一般與特殊、本質(zhì)與非本質(zhì)的比較過程,對于知識的概括具有非常重要的意義。
比較主要有兩種方式:同類比較和異類比較。同類比較即關(guān)于同類事物之間的比較。這類比較便于區(qū)分對象的一般與特殊、本質(zhì)與非本質(zhì),從而找出一類事物所共有的本質(zhì)特征。例如,為使學生獲得“平原”這一地理概念,先讓學生觀察各種平原地帶的圖片和地圖,然后要求他們?nèi)ケ容^這些圖片與地圖上所見到的各個地帶的特征,確定哪些是個別地帶所特有的、變異著的無關(guān)特征,哪些是各個地帶所共有的關(guān)鍵特征。經(jīng)過這樣的比較,學生就能概括出“地勢平坦”是這些地帶所共有的關(guān)鍵特征,而地面上的植物、沙漠、湖泊等是個別地方才有的,對平原地帶來說屬無關(guān)特征。異類比較即不同類但相似、相近、相關(guān)事物之間的比較。如對“重量”與“質(zhì)量”、“壓力”與“壓強”、“島”與“半島”、“主語”和“謂語”等概念的比較。這類比較不僅能使相比客體的本質(zhì)更清楚,而且有利于確切了解彼此問的聯(lián)系與區(qū)別,防止知識間的混淆與割裂,有助于知識的系統(tǒng)化。
4.啟發(fā)學生進行自覺概括
為了促進知識的獲得,在實際的教學情境中,教師應該啟發(fā)學生去進行自覺概括,鼓勵學生自己去總結(jié)原理、原則,盡量避免一開始就要求學生記憶或背誦。
教師啟發(fā)學生進行自覺概括的最常用的方法是鼓勵學生主動參與問題的討論。在討論的時候,教師不僅要鼓勵學生主動提出問題,而且要鼓勵他們主動解答問題。即使在討論初期,學生提出的問題不著邊際,回答的方式未必中肯,但經(jīng)過這一階段之后,至少他們對所討論的原則中包含的概念可以先獲得澄清。如果在這個時候教師發(fā)現(xiàn)學生對原理中某一概念尚缺乏了解,那就說明學生對所學原理尚缺少一部分起點行為。教師必須在設法補足以后,再繼續(xù)進行討論。在討論過程中,教師應從旁輔導,但不宜代替學生匆匆作出結(jié)論。
簡言之,在概括過程中,教師應充分調(diào)動學生的思維,讓他們自己去歸納和總結(jié),從根本上改變“教師作結(jié)論,學生背結(jié)論”的被動方式。
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