变构模型与指导性学习环境创设研究

刘一凡 黄亨奎

摘 要：变构模型突破了已有学习理论从单一维度解释学习现象的局限，以综合的视角把学习视作学习者自主发生的概念系统转换。其实质就是学习者主动发现、自我探究的过程，由此提出了影响学习的环境参数，给指导性学习环境创设提供了启示。

关键词：变构模型；概念系统；学习研究；指导性学习环境

一、引言

1.问题提出

关于学习，在教学领域有三大传统。

第一种传统把学习能力描绘成一种简单、机械的记录；知识的获得是由一个空白的、随时待命的大脑进行的，它是传递的直接结果。相应的，在教学中就表现为对知识的直线传递。这是一种教师直接教学、学生间接学习的模式，因此这种教学法被称为“直授型”教学法，它假设信息的发出者和接收者之间只存在一种线性的、直接的关系。主要代表的理论为：学院派理论、认知派理论、技术派理论等。它的主要弊端是：学习者往往是被动地接受，失去了能动性。

第二种传统建立在训练的基础上，人们设计一些情境，在情境中伴随着可以立刻引发各种答案的问题；学习由“奖励”或是“惩罚”促成；通过这样一种条件反射，个体最终会选择适当的行为，也就是可以使他避免遭受惩罚的行为。最具代表性的是行为主义模型。它的弊端主要是：一方面，它和前一种模型一样，没能激发学习者在学习期间的动机，觉得枯燥乏味。另一方面，这种模型不能处理复杂的学习。因为学习是个复杂的过程，不能仅仅用“刺激—反映”的方法来简单处理。

第三种传统就是所谓的“建构”教学法。它从个体自发的需求和兴趣出发，提倡个体的自由发表、创造和觉知；它强调自主发现或是在学习行动中“尝试—修正”的重要性。个体不再满足于接受原始信息，而是要对其进行选择并同化。建构模型将心智活动假设为在信息之间建立联系的过程，甚至是不同层级的信息处理过程，这仅限于一些简单的知识学习。抽象水平很高的主体在一些复杂的、高水平的新问题面前，不仅涉及运算水平，还涉及问题的类型、参考框架、语义网络等。对思维方式和学习方式起定向作用的因素如此之多，却没有提及，这正是缺陷所在。

由此可见，三种主流的教学模型存在着一定的缺陷和不足，很有必要构思与推广一种新的学习模型。

2.研究意义

为了揭示复杂的学习过程的机理，20世纪90年代，在美国及欧洲发达国家兴起了学习科学研究热潮。这一学科兴起是为在通过对不同场景中教与学活动的跨领域研究形成对导致最有效学习的认知和社会过程的全面分析，进而帮助人们更深入、有效地

学习。

二、概念界定和理论阐述

“变构学习”这一术语来自生物化学的隐喻，它涉及一类叫做“变构蛋白质”的功能和结构。“变构学习”的发生机理与化学上的“变构蛋白质”的结构与功能很相似。在1988年间北美及澳洲地区召开的系列会议上最终确定将这种学习的理论命名为“变构学习模型（allosteric learning model）”。

1.学习的变构模型”有两层隐喻内涵

（1）构成学习者思维独特性的并非是他所录入的观点序列，而是他有能力启动和调用。如同变构蛋白质的特定功能跟氨基酸序列无关，而是取决于氨基酸序列上起决定作用的活性位点的关联程度。

（2）变构蛋白质的形态和功能只能从外界环境来改变，是环境让他们运作起来。教师不可能直接参与学生的个体思维，但可通过教学环境来干扰学生的概念系统，进而促进学生学习。

2.变构模型对学习发生机理的解释

（1）概念是一种思考方式，它不是教师到学生的单向简单

传递。“优秀的教师奉送真理，伟大的教师引导学生发现真理。”变构学习理论认为，成功的教学在于让学生学会学习，其前提和关键是学习者必须拥有适当的概念（concept）并形成可持续发展的概念系统（conceptions）。

学生的思维不是被动接受。教师在呈现出一个信号之前，学生的头脑中已经拥有了跟这一信号相关的概念系统。这个概念系统不仅包括学习者已有的知识背景，还包括他们进行判定决断时所运用的推理方式。两者结合，使个体可以从周围的世界中汲取有价值的信息。通过这种方式，可以对情境进行识别，来促进学生的已有知识，同时这一过程本身也成为学生获得新知识的重要

途径。

（2）拥有知识是由学习者起决定性作用的概念系统转换过程

所致。教不等于学，只有在一些特殊的条件下，知识才能进行直接的传递，而这些特殊条件很少会在课堂上出现。每个个体都必须炼制和他自己已有经验相容的含义体系。

获取知识要经过一个叫做“概念炼制（elaboratin）”的活动。概念炼制，是指学习者借以把新信息与所调用的知识进行对照并生产出对解答他们的问题更为恰当的新意义，从而实现概念系统转化的方式。

3.多个参数参与概念系统转换

对学习者来说，概念系统转换是一个繁复的过程。可以用函数来表示：CONCEPTION=f（P，R，M，N，S），也就是说，概念系统转换是P，R，M，N，S等几个参数相互作用的结果。

其中，P（Problem，问题），系指一系列的可以激发概念的比较明确的问题形式；R（set of References，参照系），是主体已有的一系列知识储备，如各种思考和推理的程式等；M（mental Processes，心智处理），指由学习者自我控制的一系列智力加工；N（Semantic Network/grid，语义网络），是指某一概念的核心和相关要素之间所有关系的相互联系创造的具有新意义的网络，并给概念自身赋予了含义；S（Signifiers，意义符），系指观念、符号和标记等。

三、指导性学习环境的创设

实践中，教师可以根据情境的需要，自己创设适当的教学环境。要通过八个交互的过程才能实现概念的转换，即（1）提取知识；（2）自我对抗；（3）感受困惑；（4）大胆猜想；（5）勇于探索；（6）调用知识储备；（7）思考或实施；（8）借助思维助手。为了确保上述学习过程的有效发生，教师必须提供相应的指导性学习环境，即在学习情境中，为了帮助学生解决问题，教师提供给学生所必须的各种条件性要素。由于学习者建构知识的方式并不是单一的，故指导性学习环境也应该是动态的，即所有学习环境要素只有发生相互作用并与8个正向学习过程进行交互才能实现对学习的有效干预。指导性学习环境设计要素主要包括以下七方面。

1.激发学生的学习欲望

成功学习的第一步是激发学生的学习兴趣，产生学习的意愿和欲望。因为学生有了兴趣，才会积极主动地愿意学习、乐于学习。因此，这就要求教师悉心发现、设计学生的兴趣所在，这样便会让学生觉得所学内容与自己生活紧密相关，对所学知识充满兴趣。教师或活动设计者也可运用多种策略，如观察、实验、调查等，可以让学生体会“动手”的乐趣、行动的乐趣。

2.制造学习“诱因”

学习中产生的困惑或不解往往是学生渴望学习的最佳动机。因此，可以利用学习环境创设一定的情境让学生发现自己的理解或推理是有限的，甚至是矛盾的“失衡”状态，从而产生学习的动力与渴望。这时，所提出的问题就会对他们的学习产生积极的推动作用。

3.保护并指导学生的探索

创造学习的诱因，也就是“失衡”状态是让学生产生动机的良好手段，但如果这种扰乱程度太大又会打击学生的自信心从而阻碍学习。因此，教师还要创设安全信任的氛围让学生敢于探索并敢于质疑。在基于课堂的指导性学习环境中，教师更倾向于做学生的组织者、保护者与指导者，维护学生学习的动力与平衡。

4.创造想象与创新机会

想象常常是最好的学习手段，帮助学习者连结真实环境与科学世界的距离并超越已有的知识经验探索未知的内容。想象往往为我们提供尝试性的解决问题或形成概念的方法。因此，学习中要特意设计一些想象的任务，帮助学生在已有经验的基础上大胆探索未知，并提供检验假设的机会。

5.知识与生活相联系

知识只有通过运用才能得到活化，才能具有可用性。设计的一个重要环节就是为学生提供能够在生活中运用知识的情境，在生活中检验是否真正理解并掌握知识。这种知识运用的意义并不是简单的迁移，它可以使学生跳出定式，形成某种抽象的能力。

6.引导学生学会优化组织知识

惰性知识是零散的、不系统的、缺乏意义的，这些知识通常很难运用。因此，设计中不能单纯停留在让学生获得具体的单一知识，重点是能够指导学生运用思维技能，在单一知识间产生联系，建立良好的知识体系。这样，知识才会被学生掌握地更牢靠。

7.帮助学生启用思维助手

为了实现一定的学习，教师所必须提供的各种信息媒介和方法，这就是所谓的“思维助手”。学习启动之初，学生借助一定的介质以帮助自己思维。思维助手是一类帮助思考的工具，具有多样的形式，通常表现为符号体系、图示、模型等。当模型与现实相符合时，学习能够顺利进行。

所有学习环境参数必须相互作用，才会对学生的学习有推动。在这样的学习环境中，学生与学习的每个环节产生联系，逐步建立起自己的知识体系。因而，变构学习模型所理解的学习，关键前提是强调学生的主动性，有助于学生发展批判性思维，更有利于知识的运用。

参考文献：

[1]安德烈·焦尔当.变构模型[M].1版.教育科学出版社，2010-11.

[2]罗伯特，坦尼森.教学设计的国际观.任友群，裴新宁，译.北京：教育科学出版社，2005-06.

[3]Giordan，A.the allosteric learning model and current theories about learning.LDES课程材料，1995.

[4]裴新宁.学习究竟是什么：安德烈·焦尔当教授访谈录[J].全球教育展望，2006（1）：13-20.

编辑 薛直艳