三角形的分类教学设计【分类教学设计论】
[摘 要] 知识是指拥有信息,技能是指作出反应。知识包括了事实、程序、概念与原理等四种类型;技能则体现为认知、动作、反应与交互四种类型并且有再生性与创生性之别。任何学习活动,均不同程度地涉及了感知、回忆、计划与执行四个环节,其间可以用12种能力因素反映有效完成任务的情况。知识技能的教学策略除了受到总体教学策略制约外,具体应落实知识技能教学的不同要求,同时采用适宜于呈现信息、提供练习、给予反馈和实现迁移与概括等具体情境的四类教学技巧。
[关键词] 知识结构;技能结构;学习模型;教学策略;分类教学
[中图分类号] G40-057 [文献标识码] A [文章编号] 1672―0008(2010)01―0025―11
在课程与教学论研究中,学习结果分类或者教育目标分类学,一直是一项基础性的工作,同时也是有争议的难点。布卢姆在1956年开创了教育目标分类学的新领域之后,加涅在70年代总结了五种学习结果。在走向21世纪之际,豪恩斯坦在1999年对布卢姆等人在1956年至1964年10年中形成的认知领域、情感领域和心理动作领域分类进行了改造和扩充;安德森在2001年出版了他带领一个团队花费了十年时间对布卢姆认知目标分类进行全面修订的成果,马扎诺则在2001年根据自己从80年代以来对思维的维度和学习的维度的潜心研究,提出了教育目标新分类。本文介绍的是当代国际著名教学设计理论家、美国锡拉丘斯大学教育学院教学设计、开发、评价系教授罗米索斯基(Alexander Joseph Romiszowski)对教育目标分类所做出的重要贡献。罗米索斯基曾在世界上一些发达国家和发展中国家从事多种研发和推广工作。1997年,他曾与Charles Dills合作主编了《教学开发范式》一书。
罗米索斯基虽然一般称自己的研究是“学习结果”新分类,但这一点也不影响罗米索斯基在教学设计领域对“教育目标分类学”所作出的贡献。20世纪80年代,罗米索斯基出版了三本教学设计姊妹篇著作,分别是《设计教学系统》、《创设教学系统》和《开发自动化教学材料》。在这三本著作中,罗米索斯基都谈到了学习结果的分类问题,他将知识和技能做出了细致的划分,同时提出在认知技能、情感技能和动作技能的基础上,还要重视人际交往技能的培育。1999年和2009年,罗米索斯基分别在赖格卢特主编的《教学设计的理论与模式》第2卷和第3卷撰写了题为《发展体能:心理动作技能教学》和《促进技能发展》,着重重申并且适当更新了他对知识技能分类的研究成果,这从另一个角度说明了在罗米索斯基的教学设计理论中,其“知能结构论”是颇有特色的。本文除了介绍罗米索斯基的知能结构论之外,还介绍了他对学习过程的认识,这种认识既保留了信息加工模型的优点,同时也体现了知识建构的理念。本文还涉及了罗米索斯基根据知识技能的性质选择有针对性的教学策略的观点。总之,罗米索斯基的分类(知识技能的类型或者学习结果的类型)教学设计论确实是现代教学设计理论中的一支奇葩。
一、知识结构
知识是指贮存在学习者头脑中的信息,这通常是指我们自己“知道”一些什么事情。知识具有“有或无”的性质,即我们要么有某种知识,要么没有;要么贮存了这一知识,要么没有贮存。要是有人说他知道某一事物的一部分内容,这就等于说他知道信息的某些要素而不知道另外一些要素。
知识可以分为“事实性知识”和“概念性知识”。事实性知识又可以分为两种具体形式,即①知道物体、事件或人(或者作为直接的具体经验,或者作为言语信息);②知道在一个特定的情境中做什么(懂得程序)。概念性知识也可以分为两种基本形式,即①特定的概念和概念群――能够举出或再认某一特定现象的事例,能够对其下定义等;②用特定的方式联结某些概念或事实的规则或原理――能够用它们来解释现象或预测现象。这样,我们便可将知识分为四个类别――事实、程序、概念和原理。
知识(已贮存的信息)具有以下一些重要特征:①知识可以直接通过具体经验获得(借助人的某一种感官对外部世界进行“观察”),也可以通过“替代”的经验获得,这常常以口头的、书面的言语为手段或者通过运用其他符号语言实现的。②信息可以以离散的项目方式加以贮存(个别事实、概念、规则等),也可以以信息系统(或图式)的方式贮存。这种图式将离散的项目用特定的方式联系起来。图式本身可来自于外部接收,也可以是学习者本人将新旧知识联系起来的内在建构方式――例如皮亚杰的“同化”和“顺应”。③一个特定课题的知识很少只是一种类型的知识,往往是事实性知识和概念性知识多种具体方式的结合。所以拟用循环圈方式来表示知识类型之间的关系是非层级性、非排他性的。
所以,知识分成四种类型:①事实,②程序,③概念,(4)原理。每一种类型又可以具体细分出若干子类。知识结构的循环圈性质用图1表示。
(一)事实(知道物体、事件、名称等)
1.具体事实(具体联想,经观察和记忆的事物)
这一类信息包括通过直接经验获得的各种知识。借助再认物体、人或地点等能力可以证明学习者获得了这一类知识。通常,物体的名称同具体事物联系起来并被用于作为再认确以发生的证明。不过,言语因素并非是具体事实学习的必备因素。
2.言语符号信息(包括逻辑符号、数学等语言)
这一类信息包括了通过某一符号性语言的手段获得的事实性知识。诸如,说明事实、描绘事件、用代码表示一辆汽车的特定部件等等。必须指出的是,通常这种言语或符号消息是指那些具体事实。例如,“脸上挂有雨水”这是一种能用最直接最具体的方式再认的事实;用“雨水”这一名称与这一事实联系起来是一种最简单的言语联想。
3.事实系统(或图式)
这一类信息包括了人们获得的各种事实性知识的复杂的内在联系。例如,通用电码符号,地图标识符号,国际公路标志等等,均是属于事实系统的适例。事实系统是由用特定方式体现内部联系的一组事实(具体事实和符号)所组成的。这些内部联系将影响对事实的学习和回忆。
(二)程序(知道在特定的情境中有怎样的步骤)
1.链索(简单的一步一步程序)
这一类信息包括了斯金纳(Skinner,B.F)在他的著作中详尽描述的训练大白鼠和鸽子的学习类型。这一训练程序乃是“塑造行为”。不过,斯金纳主要关心的是行为的学习(即“操作”)而不是知识(即贮存的信息)。一个人完成某一种程序,用正确的顺序执行各个步骤时,必须在头脑中贮存有关步骤和顺序的信息。但是,完成某一程序不仅需要知识,还要求有相关的技能。一个人“知道”某一程序同“完成”这一程序,两者是有区别的。有些人很精通(知道)某一程序,但实际做起来却并不出色,这是因为掌握技能本身需要练习的缘故。许多体育运动项目如跳高、跑步等均需要运动员具有高度流畅的链索知识。但有些教练员为什么不能达到像运动员那样精湛的技能呢,就是因为他虽然具有程序的知识,但完成程序的技能却未必比运动员更出色。
2.辨别(区分相似的信息)
这一类信息同斯金纳、加涅(Gagne,R.M)和吉尔伯特(Gilbert,T.F)等人所说的“多样辨别”学习类型是一回事。链索是依赖于一组首尾相接的刺激――反应联结,而辨别则是建立在一组“平行”的联结之上的。拿起电话听筒后通话,这是一个简单的链索,但若要决定与哪一个分机通话则是属于辨别(正确的分机号码及对应的部门和人这一组联结)。
3.算法(有较为复杂的程序如果合理遵循之则可保证完成任务)
大多数程序并非只是简单的链索或辨别,往往是各个步骤的行动的结合。一种算法是执行某一程序的“处方”,因而也是可以沟通的知识,通过不同的流程图方式加以沟通。算法常常涉及对不同的行动路线作出决策。兰达(Landa,L.N)对“算法”的定义是:所有的人用同样的方式都能正确地解决该问题。这表明算法中所有不同的行动路线均是精确地规定和说明的。每一个决策点是对不同的行动路线作出辨别,而每一个不同的行动路线本身则是一个事先完全规定的程序链索。须指出的是:将程序分为“是或否”的两极形式并非总是适当的,只有当计算机程序操作时才非得如此不可。人类能依靠多种外部标识“一次性”地处理较复杂的决策。用吉尔伯特的“学习萌发”(mathetics)概念来分析程序似乎比用计算机程序的流程图方式更为适当。人有高水平的决策才能(贮存相当复杂的多样辨别的能力),如果将决策过程分解得太细碎,反而带有人为的、机械化的味道。
(三)概念(项目类别的名称或能举例说明的观念)
1.具体概念(一级概念)
这类概念包括对现实物体或情境作出分类的各种概念。例如,“红色”是一个具体概念,因为它是定义特定的物体(物体的颜色是“红”的)种类的一个语词。儿童能通过对各种红色物体和非红色物体的直接经验掌握这一概念。
2.定义概念(二级概念)
这类概念包括了其他一些概念,它们不能离开运用适当的语言去掌握。人们能通过指出某一红色物体来表明他确实知道“红色”这一概念,但他却不能如此来证明他理解了“颜色”这一概念。因为用来说明“颜色”这一概念的语词本身也是一种概念。人们须用语言,运用已掌握的较为简单的概念彼此交流“颜色”一词的含义(例如“红色”是一种颜色,“蓝色”和“绿色“也是一种颜色,等等)。如果学习者尚未掌握“红色”、“蓝色”等概念,那么,教师对他说“颜色”这一概念是毫无意义的。更为复杂的定义概念(如“物理特征”)需要用较复杂的言语文字加以定义(比如说:“某个物体能观察或能测量的任何特征……”),并且通常要有那些本身也是定义概念的适当例子提供支持(例如,“尺寸和颜色是物体的物理特征的二个方面”)才能交流。
3.概念系统(图式)
这一类概念包括了一组贮存在学习者记忆中的相关的概念(这一点仍作为假设),学习者以这种方式记住及再现概念间的关系和概念本身。“物理特征”和各种特征本身可以被看成是一个相关的概念系统。因而,像“密度”、“重量”、“浓度”、“厚度”等物理特征既可以作为有内在联系的一组概念加以记忆,也可以作为相对独立的概念加以记忆。许多心理学家都认为所有新概念均需用某种方式与先前贮存的概念进行“嫁接”(即所有的概念性信息均是以图式的方式贮存的)。
皮亚杰的理论认为学习者用“同化”的方式将新概念纳入其已有的知识结构之中,如此才能作出理解;如果同化受挫,那么他就必须重组或“顺应”原有的知识结构以便符合新概念的要求。
(四)原理(指导行动或解释变化的规则)
1.自然原理(制约周围环境行为的规则)
它包括了我们处理周围世界时能观察到的各种原理。这种“观察”或者是直接感受到的,或者是从行动的效果中加以推断的。一项规则是对现存的两个或两个以上的概念或现象的说明。例如,“金属受热膨胀”,这一陈述便是一项规则,它明确指出了“金属”、“受热”和“膨胀”这三个概念间的关系(即如果金属受热那么便会膨胀)。“如果……那么……”类型的规则是最常见的规则。当然,并不是所有的规则都是那样斩钉截铁,确凿无疑的。像“晚霞满天日当头”只是表示一种概率性规则的比喻说法――如果晚霞满天,那么就增加了第二天天气晴朗的可能性。
2.行动原理(制约主体行为的规则)
这是指人们拥有对特定的情境作出适当的行动或反应的知识。这种情境可以是实际生活情境,也可以是纯概念性的情境。例如:“如果我确定了一个问题情境,我还将考察其范围更大的系统以明确这一问题究竟是真实存在的问题还是一个较一般问题的症兆”,这是一条规则。人们可以用它来指导在问题解决情境中的行为。波利亚(Polya,G,1945)将这类原理称之为问题解决的“启发式”(heuristics)。波利亚提出的启发式常常可以用于任何类型的数学问题甚至非数学问题,而兰达(1976)提出的启发式则主要是相对专门化的,用于解决几何问题。
3.规则系统(理论和策略)
正像离散的事实组合成事实系统或者离散的但相关的概念组合成概念系统(图式)一样,离散的但相关的规则也可以组合成规则系统。例如,兰达提出的问题解决启发式策略是由解答几何题的特定知识与如何探究数学问题解决办法的知识所组成的,结果便导致了一组高度专门化的适合特定问题类型的问题解决策略。同样,某些物理原理与运用某些思维的一般原理(科学推断等)相结合,就有可能形成新的、高度专门化的理论或假设。
二、技能结构
(一)技能及其技能结构
技能是指各种心智的或身体的行动以及对观念、事物和人所作的反应。这些行动和反应是学习者为了达成某一目标用胜任的方式作出行为表现(performs)。在练习和掌握某一技能时,学习者必须应用某些贮存在大脑中的知识。知识与技能的一个重要区别是:知识带有“有或无”的性质,而技能则是随着经验和练习得以培养的。在运用知识达成某一目标时,学习者可以有十分熟练的技能,也可能技能不很熟练。
许多学者对“技能”的分类不尽相同,名称也不一致。罗米索斯基将技能分为四种类型。①认知技能(cognitive skill);②动作技能(motor skill);③反应技能(reactive skill);④交互技能(interactive skill)。认知技能主要是思维技能;动作技能确切地说是指心理动作技能;反应技能是对按照价值观、情绪情感对事物、情境或人作出反应,这大体上同“态度”相仿;交互技能是指为达到某些目标人与人之间的相互影响,诸如沟通、教育、接纳、说服等等。请注意后两种技能之间的区别。反应技能主要是指学习者面临一个特定的情境时所作出的外显的或内隐的行为,交互技能则是指学习者为了影响或调整该情境所采取的行为。反应技能和交互技能可分别看成为“管理自我”和“管理他人”的技能。
我们会注意到,在上述四种技能中,有些技能活动多多少少带有重复的性质,在各种不同的情境中运用很少有什么大的变化。例如,两位数减法、打字、对别人的帮助道一声“谢谢”等等。但是,每一种技能中也有一些需要作出具体的计划、运用某种策略作决定、执行任务时表现相当的灵活性等情况。例如,解数学难题,说服别人接受某种价值观,设计自己的人生道路等等。
因此,罗米索斯基将第一种类型的技能称之为“再生性技能”(reproductive skills),第二种类型的技能称之为“创生性技能”(productive skills)。有些教育心理学家已经用类似的说法来分析教学活动。例如,布里格斯(Briggs,L.J,1970)用“再生性学习”和“创生性学习”来区分不同的教育目标。布卢姆的教育目标分类也可以很精确地分成两组(知识、领会和应用――再生性;分析、综合和评价――创生性)。考察一下测验题目的种类,我们也能发现其中的差异。一种情况是教师想测验学习者是否能“再现”他已经学过的东西;另一种情况是检查学习者是否能对一个新的问题“产生”一个新的解决办法,将已经学过的东西应用于新的情境或任务。科温顿和克拉奇菲尔德(Covington,M.V & Crutchfield,R.S,1965)正是在这种意义上使用过“创生性思维”这一说法。他们提出的创生性思维教学大纲试图教给学习者针对类似于“侦探小说”性质的各种情境应用几种通用性解决问题策略。另外还有人将“创生性思维”作为创造性思维的近义词。我们在技能领域使用“创生性”这一说法无疑是包括了熟练地完成任务时的创造性因素。正像韦伦斯(Wellens,J,1974)曾指出的那样,即使属于很简单的心理动作任务(如粉刷房间)也有决定如何达到更适宜的视觉效果的创造性计划因素。
应特别指出,将“再生性技能”和“创生性技能”这两个术语用于技能分类时,最好不要将它们看成是截然分离的。实际上,这是一个连续统一体。大多数技能型活动部分是再生性的,部分是创生性的;有时候以再生技能为主,有时候则以创生性技能为主。关于技能结构的分类办法可参见表1。
(二)技能圈及其扩展
1.四阶段技能型活动循环圈
在一种技能型活动或行为表现(skilled activity or performance)中,需要对外部信号或刺激的感知并对这些刺激作出恰当的反应。另外,当活动主体看到他所作出的反应的结果时,还肯定有“自我检查”或反馈,以便必要时作出进一步的反应。这一活动模式的普遍适用性被行为主义用来解释各种学习。然而,人们对行为主义者这一主张的最强烈批评是因为他们忽视了活动的内部过程。刺激――反应――反馈模式把活动主体的大脑看成是一个“黑箱”,活动主体究竟是如何“决定”对特定的刺激作出特定反应并没有得到合理说明。不容否认,在评价技能型活动时,“黑箱”模式确实相当有用。人们可以观察活动主体接受的输入(刺激)以及所表现的输出(反应),并将这一结果同某个标准作一比较,便可以确定活动是否达到了预期目标。
不过,当活动中出现的缺陷主要是来自于活动主体本身的原因时,我们就必须打开这个“黑箱”以查明导致问题产生的症结是什么,因而就需要一种在执行技能活动时能窥视其内部过程的模式,并且这一模式应能适用于任何类型的技能活动。
对任何观察者来说,活动主体所做的两件事情是显而易见的:①他必须对引发特定动作的刺激作出感知;②他必须实际执行这些动作。因而,一个简单的刺激――反应过程便是刺激――感知――实际操作执行――反应。不过,较棘手的问题究竟是人们难以观察到连接感知阶段和实际执行阶段的“内部过程”究竟是什么?这些内部过程包括了两个方面:第一,活动主体必须“知道”该刺激的意义以及必须是通过先前的学习已经掌握了这一知识,换言之,他必须有一些已经贮存在大脑中的“先决学习条件”并且使用起来十分方便。第二,在大多数情况下,活动主体为了能够决定要作出什么样的反应,必须按照已贮存的信息(前提性知识)对新信息(刺激)进行加工,换言之,他必须对自己的反应事先作出计划。当然,再生性技能对计划的要求很低或不太明显,而创生性技能对计划的要求则很高,不能只作出“标准化的反应”,需要将一般的原理在启发式的条件下对特定的刺激情境作出特定的反应或设计特定的程序。
根据以上的说明,我们可以提出综合考虑外部过程和内部过程的四阶段技能型活动循环圈模型(图2)。任何活动,不管是认知活动、心理动作活动、情感反应活动或人际交互活动都可以被看成是由四个阶段组成的封闭圈。每一个阶段的重要性取决于该技能活动的类型及复杂程度。这四个阶段是:①感知到作出行动的需要;②回忆有关如何行动及做些什么的先决知识;③对行动作出必要的计划;④根据计划完成行动。
我们可以将这四个阶段组成一个封闭圈,如图2所示。虚线表示在某些较简单的技能型活动中走“捷径”的情况。例如,一位熟练的电脑打字员不需要每一次都有意地回忆文字与键盘字母之间的对应联系。他在键盘上的击键完全是自动化的,即是一种“反射性的技能”(从感知情境直接进入完成动作)。对某个小学习者来说,经常做多位数除法解题很熟练错误也少,但他仍需要理解题意与回忆程序――多位数除法的算法,并运用这一程序去完成解题任务。这两个例子都是属于“再生性技能”的性质,很少需要或根本不需要“计划”这一阶段。但是,如果某个中学习者碰到一个新的代数或几何问题时,他需要寻找具体的解题办法。这时候,他先要感知求解的问题和已知条件,回忆相关的概念、原理和与问题有关的启发式,利用回忆得到的知识去计划恰当的行动,然后实际去解答这一题目。此时学习者经历了技能圈所有的四个阶段,这是“创生性技能”的特征,这样的技能往往需要创造性计划的要素。不过,实际上人们并不是一定能圆满地完成技能性任务――熟练的打字员偶尔会出差错,数学家不可能解出所有的难题…… 这表明完成一项技能活动似乎比想象得要更复杂,它提醒我们在教学设计应更仔细地分析技能型活动的结构,以确定学习者学习困难或错误的原因所在。
在“技能圈”这一概念基础上,我们可以对学习者学习困难或错误的原因作一些分析。这一简单的模型能帮助我们说明技能行为表现不良的四种可能的原因,即活动主体不善于感知刺激情境,不善于回忆必要的先决知识,不善于有效地计划自己的反应,不善于实际执行所要求的反应。
不善于感知刺激可能同感知敏锐程度差有关。例如,学习者可能没有“看清楚”某个问题(认知技能方面)、不能合理区分颜色、音调、尺寸、形状等(心理动作技能方面)、不善于注意周围发生的符号或事件(反应技能方面)、不善于注意他人的各种反应,包括非言语反应(交互技能方面)。这种感知敏锐程度差也同学习者不善于筛选“噪音”(无关的信息)有关,即有的学习者在“本色”情境中感知良好,而当出现“噪音干扰”情境时却束手无策。
不能回忆先决知识是因为没有掌握这些知识。活动主体不知道他们在特定的情境中要做些什么。没有学过(或忘记了)相关的程序或能使他提出适当程序的相关原理难以从记忆贮存中提取出来。另外,由于活动主体不能回忆起相关的知识,不能用正确的方式解释所感知的信息,这样使得新信息与贮存的经验(知识结构)相比较作出了错误的归类,最终导致了回忆和应用错误的程序。总之,一般来说,在回忆先决知识结构、程序和原理时涉及两个主要方面:①能够解释刺激信息以确定要求什么样的知识;②哪种知识以可利用的方式贮存在记忆中。
不能作出计划可能也有两个方面主要的原因。人们总是对自己即时的行动作出规划。这种规划要考虑究竟有多少种备择路线可供选择以及从中决定选择什么样的路线。不能作出行动计划的原因可能是不善于列出多种可能的行动路线或者无力作出最佳的选择。前者意味着不能运用相关的原理去“发现”多种程序(假定这些原理贮存在记忆中),后者意味着不能通过反复思考每一种行动路线的得失优劣来作出相应的评价。
不能完成实际表现或者执行任务的原因也是由两方面的缺陷造成的:一种是不愿意着手去做必要的行动(由于缺乏动机、时间,针对性、耐心、勇气等);另一种是搞不清楚究竟怎么做才好。
2.技能圈中的十二种能力因素
至此,将以上讨论的各种因素综合起来考虑,我们就可以将四阶段技能圈予以扩展,用12种能力表示技能型活动中有效地完成任务情况。这12种能力因素分别是:
(1)注意力(attention):与活动主体集中注意力完成手头的任务所涉及的因素有关,注意力不集中将导致丢失重要的信息;
(2)感知敏锐(perceptual acuity):缺少感知敏锐,即使集中了注意力也会丢失或曲解刺激物所包含的信息;
(3)感知辨别(perceptual discrimination):这是区分所接收的信息哪些是重要的,哪些是次要的能力。一般来说,这也是指在“噪音环境”中能区分信息的针对性的能力;
(4)解释(interpretation):这是指活动主体在记忆中拥有对所感知的信息进行解释与分类的适当图式,包括事实图式和概念图式。因此,对所接受信息的解释能力取决于记忆贮存的图式的内容和结构;
(5)回忆程序(recall of procedure):这是指能够回忆适合于有关所感知的任务的具体算法,这些算法贮存在记忆中,使用起来十分方便且可资识别;
(6)回忆策略(recall of strategy):这是指根据记忆中已经贮存的相关原理――自然原理和行动原理――选择解决问题的适当策略。这种策略可以用于作出解决问题的计划;
(7)分析(analysis):这是指活动主体能将一个复杂的问题分解成各个组成要素,在必要的情况下重构这些要素,以便能更好地理解问题。它基本上是用于各种计划性任务的通用性智力技能形式;
(8)综合(synthesis):这是指创造、建构或设计一个新观念、新结构或新策略等,它能使活动主体形成解决问题的多种途径;
(9)评价(evaluation):这是在各种解决办法中作出选择及预见特定决策的结果的能力。评价、分析和综合都属于一般认知技能,是各种计划性任务的必备要素,因而在完成各种创造性技能的任务中都少不了它;
(10)引发(initiation):这是指将所做的决定付之于行动的能力。对某个问题进行分析导致了形成一项计划,然而,常常会因为某些限制因素不能付诸实施。所以,克服这些限制因素的能力就称之为“引发”;
(11)毅力(continuation):一项行动一旦被引发,也有可能因为疲倦、厌烦,他人的反对或其他消极因素而半途中止,持续力便是克服这些因素使之坚持到底的能力;
(12)控制(control):控制使得技能圈形成一个闭合回路。控制能力使得活动主体能监控检查行动的结果及改正错误或缺陷。控制要求不断地对任务完成的进展给予关注,敏锐的感知能力和辨别能力以查明潜在的困难所在,解释困难产生的理由,回忆其他相关的知识,进一步作出计划以及重新引发行为等。
以上12种能力也许尚不能包括完成特定技能活动的全部因素,但显然是最常见的因素,不管是认知的、心理动作的、反应的还是人际交互的活动都需要这些能力。当然,这12种能力的重要性在一项具体的活动中并不是等量齐观的,像分析、综合和评价能力在大多数再生性技能活动中也许不太强调。
在分析一项学习问题的原因时,记住以上12种基本能力是很有好处的。我们可以用“扩展的技能圈”(expanded skill cycle)的方式来表示这些能力的内在构成(参见图3)。任何技能型活动可能要求不同程度地结合运用这12种能力。运用这12种能力可以得到图3内圈中的四种行为,并最终完成某项任务。在这12种能力中,可以发现技能1-3主要关于接受刺激。技能4-6类似于新分类中的记忆;而技能7-9则与布卢姆认知目标新分类中的最后三类高级认知过程相对应;技能10-12包含了情感因素和类似于元认知的行为。罗米索斯基所展示的技能圈可以被用于分析实际的学习情境,他的这种分类体系是将认知和情感领域联系起来的另一种途径。
罗米索斯基进一步指出:人类行为的模式像一只洋葱――我们剥下这只洋葱的表层,展示的是四个基本的子系统(接受器、储存器、加工器、效应器),再揭一层,则是可能影响任务熟练水平的12种基本能力。然而,即便所需的能力达到了必要的发展水平,也并不能保证熟练行为的产生,还需要以上四个子系统必须都“开通”并且“运转”。如果我们继续剥下一层“洋葱皮”,就会看到行为者的“内部自我”――发动并运行子系统的首要促动者(参见图4)。这些“内部自我”实际上揭示了为什么掌握了相同的技能,却又不同的行为表现的真正原因。
三、学习模型
根据以上分析,我们可以确认在任何技能型活动中,均有四种机制在起着作用:①接收器(receptors)。它接收所感知的刺激。在动作技能中,接收器主要是双眼及其他感觉器官。在智力活动中,接收器的概念应大大扩展,它包括了使我们领悟观念、产生形象的大脑;②贮存器(memory)。贮存在大脑中随时可以对活动作出计划和执行的知识。这种知识是按照图式或算法的方式贮存起来的,它可以对所感知的刺激进行确认和分类,也可以是执行某一特定程序的算法,还可以是面对解决新问题或新情境的启发式;③加工器(processor)。这是能使学习者进行分析、综合、评价等智力活动的思维机制;④效应器(effectors)。这是实际执行行动的机制。既包括身体动作,也包括了大脑活动及其他心理方面的因素(如勇气、动机、焦虑等)。
在技能型活动中出现失误或存在缺陷是一个较复杂的问题,不过,按照上面提供的技能圈分析,学习者应着重培养以下四个方面的能力:①感知与引发自己的行动有关的事件、情境、情绪或问题的能力――这些同接收器机制的完善有关;②回忆相关的事实、概念、程序和原理的能力――这些同贮存器机制的完善有关;③在回忆相关的概念图式(必要时须能加以重新建构)过程中分析、综合及评价多种行动路线的能力――这些同加工器机制的完善有关;④实际执行情境所要求的反应的能力――这些同效应器机制的完善有关。
为了说明技能结构和知识结构应用于实践的方式,我们可以建立起由接收器、贮存器、加工器和效应器四个部分组成的学习者模型。其中,接收器和效应器体现了学习者与外部世界的相互作用,贮存器和加工器体现了学习者大脑的内部世界。图5是一个简单的学习过程模型。图中的箭头指向反映了四个部分之间的相互关系。
当信息X被学习者接收后,所输出的结果可能有三种形式(参见图6):①如果信息X是事实性的且要求学习者能加以复现,那么“X进去,X出来”即为理想的状况;②如果信息X是非言语性且要求学习者用言语来称呼它,或者信息X是言语性的且要求学习者能运用它,那么,X即转化为f(x)。X和f(x)两者的区别在于后者要求学习者用自己的话对X进行重新说明。两者均没有高级心理过程(加工)的参与;③如果是一项较复杂的技能型活动,则势必涉及到对所感知的信息X与先前贮存的信息Y之间的结合,即f(xy)。显然,f(xy)是问题解决型学习任务的必备条件。
我们用“联立方程”解题运算对f(xy)作一说明。此时,已经贮存的信息y是一组算法或一组如何解题的规则。为了检验学习者是否掌握了这些规则的事实性知识,只要让学习者说出来就可以了;如果检验的是有关规则的概念性知识,那么则可以要求学习者再认曾使用过的实例或解释这些规则是怎样及为什么起作用。但是,如果要检验学习者实际解题技能,那么就必须考虑提供将联立方程的知识(已贮存的信息)与题目(输入信息)结合起来的操作运算。不过应注意,教师要求学习者完成的题目,不应该全部是同例题相差无几的,因为例题作为f(xy)的结合方式很可能(虽不一定)已被学习者贮存起来,如果新操作与例题没有什么两样,学习者只需要提取f(xy)现成结合方式就可以了,没有出现新的加工过程。为了检验学习者是否能够解决问题,必须使得他在头脑中发生预期的信息加工过程[执行f(xy)]的操作,这种操作的结果不能直接从贮存中提取。如果学习者能成功地解决问题(例如联立方程),那么至少证明了信息y是贮存在大脑里的,所以,不再需要另外单独检查知识本身掌握情况。但是,如果学习者不能正确地解决问题,那就必须分别检查知识和技能的掌握情况,例如①必要的信息是否贮存;②是否适当地进行思维加工;③已贮存的信息是否能正确地复现;④新输入的信息是否能正确地感知;⑤f(xy)的实际执行操作是否无误;等等。我们可以运用诊断流程图的方式来查明学习者知识技能掌握不良的可能原因(图7)。
如果我们将图6稍稍变形一下,可以得出更多的学习过程路线。图8中有许多箭头与环路,它反映了一些最一般的操作/行为模式:
S-1-4-R,表示行为者接受刺激并立即作出一种自动化、反射性的行为反应,它不需要有意识地运用回忆或作出决策。例:熟练的打字技能。
S-1-2-4-R,表示一旦感知到该刺激情境,一个先前学习的、标准化的程式(规则、系统、算法)在记忆中被激活了,并马上付之于自动化的、按部就班的运用――并没有创造性设计或新颖独特的决策行为。例:进行多位数除法。
S-1-2-3-4-R,表示感知到该刺激情境后,由于行为者在记忆库中没有现成可用的算法,只能寻找其他的库存知识(一般性原理),运用这些知识去设计一个适宜的行为策略并付之实施。例:解答几何问题。
S-1-2-3-2/S-1-2-3-4-2/3-4-1-2/3-1-2,表示所有这些环路都是用来构建或存贮新知识,没有可观察的外部反应,但发生了复杂的内部加工过程(在新的信息间创设新的联系或执行新设计的程序),为了以备后用在长时记忆中贮存了起来。这个过程可以多种方式展开,新感知的信息与先前习得知识可分可合,其联系可以是偶然的,也可以是预先计划的。
4-1-4/4-R-S-1-4,表示判断行为的可能结果与实际结果,进行矫正性评价,即自我控制。
四、教学策略
(一)总体教学策略
总体教学策略是根据教学在特定的环境中应怎样实施的理论主张或哲学观点转换而来的。按照当代的理论观,同学与教的过程相关的两种带有一定对立性的策略分别是:①接受学习(reception learning)。其公开支持者是奥苏贝尔(Ausubel,1968),但行为主义阵营的人大多数也持这种主张;②发现学习(discovery learning)。其最有力的支持者是皮亚杰(Piaget,1965)和布鲁纳(Bruner,1966)以及大部分认知心理学家和人本主义心理学家。采用中间立场的是加涅和布里格斯(Gagne and Briggs,1974),还有兰达(Landa,1976)。他们认为,对有些学习类型来说,接受学习更有效,而对另一些学习类型来说,发现学习则最佳。这种中间立场倾向于采用区分策略,其策略选择通常需要在确定教学的最终目标及评价方式时有更多的依据。针对接受学习和发现学习两种策略的主要教学步骤有:
1.讲解策略(expositive strategy)
具体步骤是:①呈现信息,这主要是通过说明解释(explanation)和示证(demonstration)实现的;②检查接受、回忆和理解程度,如果有必要的话应重复或复诵信息;③为学习者提供将一般原理运用至多种实例中的机会。需要对应用正确与否进行检测,必要时应调整实例的难度和数量以保证学业行为正确无误;④为新习得的信息应用到实际生活情境中提供机会。
2.体验策略(experimental strategy)
具体步骤是:①提供表现行为的机会并观察其行动的结果;②检查对因果关系的理解程度,这主是要通过提问或观察学习者的反应进行的;③通过提问或观察进一步的活动检查是否理解实例背后的一般原理,在掌握一般原理之前应不断提供实例;④为新习得的信息应用到实际生活情境或问题中提供机会。
在以上两种主要教学策略之间尚有许多变式。我们有可能构建一个发现学习和接受学习的连续统一体,从完全自由式发现到严格的讲授性机械学习。具体可见表2。
另外,从学习任务的创造性程度来说,可以区分出再生性任务和创生性任务。一般来说,创生性任务均强调在真实的任务情境中,采用问题解决法、讨论与对话法、模拟法和案例法等;而再生性任务一般采用直接教学法,可以是在真实的情境中教学,也可以是在模拟情境中教学。
(二)知识教学策略
教学的总体策略有讲解策略和发现策略,但接下来的问题是,在什么情况下应运用哪一种策略呢?对这个问题似乎很难作出斩钉截铁式的回答,但是,根据已有的研究以及对知识技能所作的分析,我们仍可以尝试提供一些建议。知识是贮存在头脑中且已结构化的信息,知识分为事实、概念、程序和原理,故知识教学的策略相应也有四种。
1.事实教学策略
事实分为具体事实(或具体联想)与言语信息(或符号信息)。传授事实的策略一般采用呈现信息或重复信息的办法,根据其形式(form)、序列(sequence)和频度(frequency)产生有效的机械记忆。对具体事实来说,主要借助对周围事物的直接观察。对言语信息或符号信息的教学来说,取决于学习者理解“语言”的能力。这是指学习者必须具备有关理解语词或符号的意义的先决条件,懂得语言的句法结构。例如,学习者要听懂“我的邻居种了一盆君子兰”这句话,他必须首先理解“邻居”、“种”、“君子兰”等语词(这些都是概念),同时他还应知道传递这一信息的陈述句的句法结构。如果不满足这两个条件,那么,学习者是不可能理解这句话的意义的。
当然,即使能理解符号信息,还有一个记忆问题。学习符号信息离不开必要的练习或重复。信息越长越复杂、重复的次数就越多。不过,各个人之间是有个别差异的。有的学习者是“视觉型”信息接受者,有的学习者则偏爱听觉接受。最好的办法是:通过对要记忆的材料进行组织及合理安排练习时间来促进更有效的学习。研究表明:间隔一段时间重复(spaced repetition)的办法效果较好。间时重复的具体方式有几种:一种是每一次都重复全部内容,但重复的时间间隔距离逐渐拉长;第二种是将内容分解成各个部分,以“老”带“新”,如先练A,然后练A和B,然后再练A、B和C;第三种是“滚雪球”式,如先练A,再练B,再练A和B,再练C,再练A、B和C;第四种是“倒退”式,如先练C,再练B和C,再练A、B和C。不能说哪一种方式绝对具有优势,似乎同学习者的偏好及所学内容的类型有关。
2.概念教学策略
概念可分为具体概念和定义概念。概念教学的一般策略是同概念的概括程度有关。换句话说,我们使用某一概念时它包括了什么、不包括什么,这就要求在教学中选择恰当的举例。恰当的举例不一定是显而易见、一目了然的例子,举例一般应说明概念的适用范围。为了精确地建立某一概念,教学设计人员应提供足够数量的恰当举例。“足够数量”可以根据学习者的年龄特征具体酌定,但“恰当举例”则应根据对概念本身进行分析而确定。这一概念分析在教案设计阶段至关重要,因为概念分析不当往往将导致原理学习的失败。具体概念的教学相对较为简单,主要是安排适当的实物或图片、模型等即可。定义概念则要求精心设计概念呈现的先后序列,因为某一定义概念本身是通过言语或符号来表达的,这些言语或符号常常是一些较简单的下位概念。如果学习者没有掌握这些下位概念,那么要学习的这一定义概念也是不可能被理解的。因此,教师应检查学习者是否掌握了下位概念或具备概念学习的先决条件。
检查学习者是否掌握了一个概念,不能仅仅要求学习者背出定义或给出课堂上讲过的例子,应该要求学习者运用定义举出或识别新的例子。概念教学还应该有利于学习者建立“概念图式”。即把以前学过的概念同新学习的概念综合起来,形成一个包摄力更强的概念网络。这是一个对头脑中贮存的知识不断地进行重组的过程,具体的方法有类比、表格、对比(照)、图示等等。在采用讲解教学策略时,一般由教师提供这些构建概念图式的模式,帮助学习者组织自己的思维活动;在采用发现教学策略时,更多地是让学习者自己形成概念图式,教师则借助对话、讨论等方式予以引导。
3.原理教学策略
一般来说,原理教学最好采用发现策略,虽然它由于时间上的限制及情境安排上的困难并非总是能如愿以偿,但发现教学策略比讲解教学策略更具有迁移性,更不容易遗忘。就具体的教学方式而言,无非是先呈现举例后出现规则与先出现规则后呈现举例两种。采用发现教学策略时,教师(或由教材)先出现数量适当形式多样的举例,使得学习者“发现”事物之间的内在联系,然后通过讨论进一步强化已经发现的内在联系并运用于对其他相似情境结果的预测。如果采用讲解教学策略,教师首先对原理下定义,然后通过应用在具体事例或问题中阐述这一原理,接下来再让学习者将这一原理应用在其他情境中,以此表明其理解与否。
我们试图解释说明各种事物或现象时,通常是将一组相关的原理、定律等综合在一起形成一种理论。掌握理论实际上是形成一种认知图式。对学习者来说,应该掌握的是基本理论,在此基础上,随着新知识的学习,逐渐地同化或调整原有的认知结构。
4.程序教学策略
程序是有关执行某一任务所需要的步骤和序列的知识。当然,实际完成某一任务还需要有一定的技能。因而,在程序教学时,区分知识和技能是非常必要。一名经理需要知道执行某一程序的步骤,但他并非需要像操作员那样有精通的技能。另一方面,操作员虽然对有关执行任务的步骤可能了解得比经理还要详细具体,但他却不需要像经理那样通晓此任务与彼任务之间的内在关系。
另外,区分程序和策略之间的不同也很重要。策略是由一组相关的原理构成的,而程序则是达成特定目标的有固定顺序的步骤。程序中的步骤一般用“如果……那么……”表示。一组先后出现的“链索”和对同时出现步骤进行“辨别”都可以看成是程序。前者是线性程序,后者则是有决策点分叉程序。由链索和辨别结合构成的程序,一般被称之为算法。
“链索”教学的方式可以先将学习任务分解,然后采用“先部分后综合”、“滚雪球”、“以老带新”、“倒退法”等(如同事实教学中的“间时练习”)。“辨别”教学的方式则与之不同,辨别的实质是要求区分两个或两个以上的条件之差异所在,因此最好利用直观的手段同时呈现全部条件并加以结构化从而识别其异同点。例如掌握莫尔斯电报码标识,孤立地识记其异同是很困难的,假如能将报码标识按一定方式重新排列组合,便能形象直观地识记。
至于由链索和辨别结合而成的算法,其教学策略大多采用讲解策略。不过,假如该算法是由学习者已知的原理所构成的,那么不妨也可以采用发现策略,由学习者自己探寻算法。这样做的好处是学习者能练习及强化已有的知识,同时也能掌握算法推导的过程,一旦将来部分步骤发生遗忘时,也能从基本概念或原理出发加以重新推导。当然,如果算法较复杂且不经常用,就无需死记硬背,只需要提供一张程序操作清单或一份操作手册便可。对于分叉型的程序,应该先掌握不同的选择路径,然后再作出完整决策。
(三)技能教学策略
如前所述,技能分为再生性技能和创生性技能。前者是重复性的,一旦掌握了活动执行过程的基本程序,那么就很少需要学习进一步的知识。再生性技能的熟练体现在其速度、精确度及灵活性等方面。创生性技能是创造性的,在作出反应时涉及策略、计划及创新。虽然其基本原理是相同的,但所面对的具体情况(事例、情境等)总是不一样的。因而,学习者是通过练习逐渐积累经验,既包括知识的积累和技能的积累(例如感知问题和解释问题的技能、决策技能等)。技能的教学策略及具体方式包括(参见表3):
第一,教给必要的知识。再生性技能所需要的知识一点都不能遗漏;创生性技能所需要的知识是那些达到一定熟练水平的基础知识。知识教学的策略和方式如前所述。第二,运用讲解策略帮助学习者达到初步掌握技能的水平,这样做主要是较迅即方便,具体又分为三个步骤:①示范要掌握的技能,包括示范该技能的全部动作或程序,同时还要示范分解动作或要点。有时候,动作示范与基本知识讲解可以结合起来――示范加说明。②为学习者安排经简化的或提示性的练习。简化主要是指将整套技能分解,突出重点难点,提示主要是指提供协助指点。③为学习者安排整套技能的自由练习,教师在旁提供反馈纠正,强化鼓励等。反馈应按照学习者容易理解的方式进行,以便能纠正练习中出现的错误。第三,一旦学习者达到基本掌握的水平,根据技能的不同性质采取进一步的相应策略。就再生性技能而官,一般不需要进一步加深知识,只要求在感知敏锐度、持续力、灵活性等方面进一步训练。就创生性技能而言,可进一步采用发现教学策略。教师可以安排一些在实际生活中可能碰到的广泛问题(利用模拟方法),并同学习者开展讨论,从中培养其分析、综合、评价等方面的能力。
另外,就动作技能本身而言,其教学步骤大体上可包括以下五步:第一,掌握必要的知识。包括应该做什么、为什么做、按照什么样的顺序及如何去做等知识。第二,按照顺序渐进的方式执行每一个步骤。这一阶段的主要特征包括:①有意识地运用了与该动作技能有关的知识――做什么及如何做?同时操作的每一步都是受有意识思维控制的。②引发和控制行为的必要感知信息――在什么时候做及如何做――基本上是由视觉通道进入的,以上两个阶段可观察到的结果是:行动的执行常常是不很准确到位或断断续续的。每一个步骤都是作为一个独立的单位完成的,各个步骤所需花费的时间很不相同。第三,控制从眼转向其他感觉器官。例如:在汽车驾驶时,减速换档最初是靠眼睛看着操纵杆,后来逐渐地只需依靠手臂肌肉的触觉感受就行;同时也不需要再看时速表读数,只需要听听发动机的声音就可以知道车子跑得多快。这种控制方式实现了从视觉转向其他感觉器官,使得活动主体能够腾出精力对后续活动作出计划。这一阶段可观察到的结果是行动流畅和常规性明显增加。第四,技能的自动化。这一阶段的特征是行动的意识程度和注意力集中程序降低。此时的技能几乎成为一组反射性的动作。当然,活动主体仍需要注意接收有关计划、控制和评价方面的必要信息,但这些活动本身几乎同时是无意识地发生的。这一阶段可观察到的结果是活动主体一边完成动作,一边可以谈论其他事情。第五,在越来越多的应用情境中技能达到概括化程度。这一阶段比较多地涉及到创生性技能、计划和行动策略等。
(四)适宜于具体情境的教学技巧
根据相关的研究基础与实证,罗米索斯基提出以下适宜于具体情境的四类教学技巧,其分别是:呈现信息(包括讲解、示范和指导)、提供练习(包括练习的数量和间隔时间的长短)、给予反馈(包括反馈的数量、形式和质量)和实现迁移与概括。
1.呈现信息
①如果学习任务比较简单但是学习者的背景知识相对缺乏,那么就应该同时采用示范与讲解的方式来呈现信息。不过,如果同样是学习任务相对比较简单,但更多地涉及行动的模式,那么,就不需要做过多的讲解,只要直接示范该行为就可以了。②如果学习任务比较复杂,涉及到较多的知识之间的关系,但是涉及的技能成分相对比较少,最好是通过开展探究(exploratory)活动来进行学习。活动时可辅之以知识纲要或者行动样式。③如果学习任务的结构关系比较简单,所涉及的只是行动的序列或者步骤,最好让学习者在采取行动之前先仔细了解或观察行动的步骤。④如果教学的目标是要掌握行动的步骤,那么就应该从操作者的角度来展示这些步骤。如果教学的目标只是理解行动的过程,那么,就可以采用多样展示视角。
2.提供练习
①如果教学的目标是要掌握综合的和协调的活动,那么就应该采用“整体任务推进”(whole task)的方法。②如果教学的任务是由相当独立的行动序列所组成,那么,最好采用“累积循环推进”(progressive parts)的方法。这一方法同“序列直线推进”(sequential parts)的方法并不完全一样。“序列直线推进”方法是:先学A,再学B,再学C,最后才学D。“累积循环推进”方法则是:先学A,再学B,再学A和B;再学C,再学A、B和C;再学D,最后综合成ABCD。有些研究认为,这两种方法的学习效果没有根本的差别;但是另外一些研究则认为,“累积循环推进”比“序列直线推进”要好。③如果关键的子技能十分重要,那么就应该在完成整体任务练习之前,予以掌握。④如果学习任务是创生性的,那么,应该采用不间断的练习。如果学习的任务是重复性的,那么就应该采用间断性练习。⑤如果学习任务涉及到创生性技能,那么就应该采用提示的办法和鼓励心理复诵。通过汇报或者反思活动强化初始学习的成功率和长期保持。⑥如果学习任务是一个单纯的系列程序,主要涉及到重复性技能,那么应该采用言语编码或者线索提示,同时辅以实际的操作示范,以此帮助学习者形成该行为的心理表征。⑦对于速度要求较高的学习任务而言,应该规定强制的速度要求,而不是让学习者自由操练。这样学习效果往往较好。
3.给予反馈
①如果教学的目标是培养较为简单的感知动作技能,那么,只要采用“学习反馈”(即结果的信息),不必采用“行为反馈”(监控性信息)。②如果教学目标是培养比较复杂的技能,例如涉及到对不同的行动路线做出抉择或者协调执行互相联系的任务,那么,反馈的信息既要兼顾过程的信息,同时也要兼顾结果的信息。③如果学习的任务是掌握创生性技能,那么就应该采用汇报和反思。
4.实现迁移与概括
①如果学习的任务是掌握创生性技能,那么采用多样性的练习有助于迁移和概括;如果学习的任务是掌握重复性技能,那么,多样性练习可能就收效不大甚至是有害的。②为了实现学习迁移,多样性练习的方式应该重在完善学习者头脑中的概念和图式。③重复性技能的迁移与保持依赖于“过度学习”;而创生性技能的迁移和保持取决于反思。
[参考文献]
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Instructional Design Theory According to Different Learning Outcomes
――Romiszowski’s on Knowledge and Skill Structure, Learning Model and Instructional Strategies
Sheng Qunli
(College of Education, Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310028)
【Abstract】 Knowledge refers to obtain information, skill means to take action. Knowledge generally contains four types information which are facts, procedures, concepts and principles; skills refer to four types of cognition, psychomotor, reaction and interaction, which can also be divided into production and reproduction. No matter what learning activity, they all involve four processes of perception, recall, plan, implementation in various degree, and there are 12 types of abilities which may reflect the efficiency of your task performance. The instructional strategies of knowledge and skill should consider the overall situation as well as meet the different requirements. Besides, when teaching knowledge and skill ,we should employ four types instructional tactics―imparting information, providing practice, giving feedback, promoting transfer and generalization which are suit for specific situation.
【Keywords】 Knowledge structure; Skill structure; Learning model; Instructional strategies; Classifying instruction
本文责编:孙爱萍