第3章 学习归纳性思维——通过搜集和组织信息形成概念

第3章  学习归纳性思维——通过搜集和组织信息形成概念

归纳性思维是人的天赋也是有规律性的。这是一项革命性的任务,因为学校的教学模式决定了要以一种无规律性的、颠覆天赋本能的方式来施教。

——塔巴

1966年对坐在林肯纪念堂台阶上的人们的致辞

个案1(https://www.daowen.com)

在印度哈里亚纳邦的莫提拉尔·尼赫鲁体育学校里,两组高一年级学生正在进行植物生命结构方面的植物学研究。其中一个小组主要是研读教科书,而教师则以学校里的植物为例对他们进行指导。我们称这一组为呈现讲解组。另一组被称为归纳组,由新德里大学的布哈拉底·贝弗加博士指导。他们面对的是大量标有名字的植物。学生们以小组形式合作,按照植物根、茎、叶的结构特征把它们加以分类。所有的小组定期相互交流他们的分类和类别命名。

贝弗加博士偶尔使用概念获得模式(第4章)引入某个概念来扩展学生们的参考范围,启发他们做出更复杂的分类。她还为学生们的分类加以科学命名。接下来,博士给学生们一些新标本,看他们能否根据对这些植物某一部分结构的观察推断出另一部分的结构(例如,从对叶部结构的观察推断根部结构)。最后,她要求学生们去搜寻新的植物并把它们添加到刚才做出的分类中去,看看自己的分类具有多大的包容范围。他们发现,大部分新植物都能在现存分类中找到合适的位置,但与此同时也必须做出新的分类以便容纳某些新样本。

两周的研究之后,两组学生共同进行了一次测验,内容是分析一些标本的结构并指出其结构特征。

归纳组知识测验的成绩是呈现讲解组的两倍,而在正确确定标本结构方面则是后者的8倍。

个案2

杰克·威尔逊是英国剑桥的一位小学一年级教师。他每天对一组孩子进行阅读指导并帮助他们取得了很大的进步。同时他也在研究学生对付生单词的方法。他认为当学生读出并辨别出他们听说词汇中所用的单词时孩子们都做得很好。比如,当遇到“war”这个单词时,他们能够轻松掌握。然而,像“postwar”这样的单词出现的时候却让他们很困惑。他断定学生们的问题是不了解词法结构,不知道在词根上加上不同的前缀和后缀会形成不同意义的新单词。因此,他设计了以下课程序列。

杰克准备了一些卡片,每张上面写着一个单词。他挑选了一些带有特殊的前缀或后缀的单词,并且有意把词根相同但前后缀不同的词放在一起。他之所以选择前后缀是因为它们在构词上特点鲜明,容易辨认(以后他会进一步选择一些具有更微妙特点的结构)。接下来的几周里,杰克使用这些卡片作为基本教具组织了一系列的学习活动。下面是其中的一些单词:

set reset heat preheat plant replant

run rerun set preset plan preplan

学生们周一早晨到校时,杰克发给每个学生几张卡片。他保留余下的卡片,希望以后逐渐多发给他们一些,增加他们的信息量。杰克让每个学生读一张卡上的单词并对单词进行描述,其他学生可以补充意见。这种方法使得学生们很快注意到了词的结构特征,分析出了辅音字母起首(以“s”起首、元音、辅音连辍“pl”)等特征。

当学生们已经熟悉了手里所有的单词之后,杰克要求大家把单词分类。“把这些词分成几堆吧”,他这样说道。学生们开始研究他们的卡片,把它们传过来递过去地想找出其中的共同特征。最初的分类只是简单地根据首写字母或者单词意义比如是否与运动或是温暖有关等等,慢慢地他们注意到了前缀,发现了它们的拼写特点,并且通过查字典找出它们的意义,懂得了前缀是怎样影响了词根的意义的。

在学生们完成了分类之后,杰克要求他们讨论每一个类别,指出其中的共同特征。在杰克多次更换卡片内容之后,学生们逐渐学会了主要的前后缀及其词义。这时候杰克给他们一些句子,其中的单词从来没有出现在卡片上但是带有卡片上学过的前后缀。杰克要他们根据已经形成的概念推断出这些单词的意思来。

这种归纳活动继续了许多次。通过不断更换卡片上单词的内容,杰克帮助学生们成功掌握了辅音和元音的发音与结构,从而使得他们能够从容地应付陌生单词。

个案3

8岁的谢默斯正在厨房里玩耍。他的面前放着几个盘子,一个盘子里是切成4块的土豆,另一个盛着也被切成4块的苹果,其他盘子中则是一些别的水果和蔬菜。谢默斯把一个铜盘和锌盘用电线绕在一起并且连接上一个灯泡,再把它们放进土豆块里。当灯泡亮了的时候他满意地点了点头。他拆下灯泡接上一个电压表,简单地检查后再次接上灯泡,把它们放进苹果里。接下来他又一次检验灯泡和电压表,然后依次放入悬钩子果、柠檬和胡萝卜等中去。当父亲进入房间时谢默斯抬头看着他说:“我说对了。我们能用悬钩子果当电池。不过另外那些……”

显然,谢默斯正在进行检验水果和蔬菜能不能和金属相互反应产生电流的实验。

个案4

黛安·舒茨给她的一年级学生们端出了一些郁金香球茎,大家根据外型和尺寸把它们分成类,比如:有的两块连在了一起(“有些怀了孩子”),有的穿了“外衣”,有的看起来好像长出了根。现在他们把这些郁金香种在土地中,希望能发现它们这些外型尺寸方面的不同是否会影响它们的生长(“大个儿的会长得比别的更大吗?”“那些‘孩子’能自己长大吗?”等等)。

舒茨女士的科学课程是围绕着分类、预测、检验这一基本程序而设计的。

个案5

在马基宾博士的社会研究课上,学生们正在研究世界各国的人口统计数据。一个小组研究非洲,另一小组研究拉丁美洲,其他小组探讨亚洲和欧洲。他们正在探寻不同变量之间的关系,比如人均收入是否与寿命有关,教育水平是否影响人口增长率等等。他们还相互交换彼此的研究结果,比较各大洲间的不同,试图总结出某一洲范围内的这些关联是否与其他洲之间存在着可比性。

上述五个案例展示了归纳性思维和归纳性教学模式在教学中的实际应用。教师在教授小学及初中学生不同领域的课程时,都使用了基本相同的教学程序。在每个案例中,各个教学步骤所要达到的目标都与实际教学目标紧密结合。

我们需要注意的是每个学生都有自己的思维方式,这也是他们与生俱来的能力。人们总在不停地形成自己的概念,总在不停地比较、对比不同的事物、事件、情感,甚至可以说是对一切事物和心理活动进行比较。为充分发挥这种与生俱来的能力的作用,我们为学生们设计安排了特定的学习环境,并给他们布置相应的任务以增强他们形成和应用概念的能力,帮助他们有意识地提高自身在此方面的能力。多年来,我们研究形成了帮助教师在教学中设计更合适的学习环境、设计不同任务的纲领,帮助学生加速概念的形成。随着学生越来越熟练地采用归纳性学习方法,我们也相应地调整做法来帮助他们创造更合适的环境和任务。学会如何进行归纳性的思维是一个关键的目标,学生们需要不断地实践,而并非仅仅走过场。设计学习环境的纲领(课程与单元设计)要简单明了。

其一是“聚焦”——帮助学生将注意力集中于一个自己所熟悉的范围内,对他们不进行限制,以便他们充分施展能力并形成观点。首先,我们给学生提供本节课或本单元所探讨范围的几组数据资料,然后让他们研究其中事物的特点。举一个简单的例子,首先给幼儿园或者一年级的学生发一些带字母的卡片,再要求他们仔细地观察各个字母并描述出它们的特点。那么学习的范围就是字母表:字母和字母的名称。另外一个例子就是给五年级或者六年级学生提供一组数据——世界某一区域国家的统计信息。比如,拉丁美洲,要求学生认真研究拉美各国信息。那么研究范围就定为拉美各国,研究依据为所提供的统计数据。

其二为“概念控制”(conceptual control)——帮助学生提高在特定范围内的概念掌握能力。在上述学习字母的案例中,教学目的是要求学生识别不同的字母,并对具有相似特征的字母进行归类。学生能够学会根据字母的异同看待字母表。当他们把有着同样形状的字母归类后(比如把5~6个B放在一起),他们还能够在单词中找到这些字母,真正学会我们所提供给他们这些字母的名称。在教室里这些字母图表要置于包含有这些字母的单词的旁边。在研究拉美国家的案例中,学生们可以根据所提供的人口统计方面的数据对国家进行分类,从某单一特征出发进行分类,比如,人口或是人均国民收入,进而根据多种特征进行分类,比如,确定诸如教育水平、出生率和收入水平等这些变量是否相互关联。学生们能够根据这些分类认识拉丁美洲,当他们在自己的心理结构中增加更多的信息进而形成更高级的分类,通过形成概念层级获得元控制,从而进一步掌握特定范围内的信息,这时,概念控制就出现了。

第三是将概念理解转化为“技能”。在学习字母的案例中,所要转化成的技能是指找出字母与发音间的联系,将其应用于拼读中,并有意识地使用于对字词的识别中。在研究拉美国家的案例中,所要转化成的技能是指根据国家的多个特征进行分类,生成并检验假设的正确性(比如,研究人均收入水平是否与出生率、教育水平相关联)。

整个环境是由学习共同体、数据资料库的建设、学习任务——分类、再分类的发展以及假说的生成所构成。同时,教师观察学生并通过详细解答疑问来帮助学生拓展完善他们的概念。在学习字母案例中,教师会提出如“哪个字母和A最相近,哪个最容易和它相混淆”的问题。在研究拉美国家概况的案例中,教师会提出如“还有哪些因素会和受教育程度相关”的问题。

随着学生逐步学会形成并拓展类别(概念),他们会在这一过程中承担起越来越多的责任。比如,他们会学着创建与学习领域相关的数据资料。幼儿园或者一年级的学生会利用自己的字母卡片来完善数据,开始时他们还需要一些清楚明了的引导(“这里有三个首字母相同的单词。你们还能列举些吗?”),后者会观察列表中的单词,根据单词起始字母的特点独立地进行单词分类。我们的小拉美学者会学着把一些统计数据和诸如百科全书里的资料添加到数据库的变量当中。随着对这些国家研究的进一步深入,他们会创建以地区为单位的数据组,使他们能够进行地区间的对比分析。

归纳性教学模式使学生能够自觉地收集信息并进行细致的研究,再将信息组织成概念,并学会处理这些概念。有规律地应用归纳性教学策略可以有效提高学生形成概念的能力,拓展他们分析信息的角度。