構建主義

建構主義學習理論是歷經對皮亞傑（piaget）、布魯納、維果茨基、維特羅克(M.C.Wittrock)等人的早期建構主義思想的不斷髮展，同時伴隨着對認知心理學的批判和發展，於20世紀90年代出現在心理學領域中的一股強大“洪流”。

作為一種新型的學習理論，建構主義對學習也賦予了新的意義。

首先，建構主義學習理論認為學習的過程是學習者主動建構知識的過程，“學習是建構內在心理表徵的過程，學習者並不是把知識從外界搬到記憶中，而是以原有的經驗為基礎，通過與外界的相互作用來建構新的理解”(D.J.Cunnighan,1991)。因此學習活動不是由教師單純向學生傳遞知識，也不是學生被動地接受信息的過程，而是學生憑藉原有的知識和經驗，通過與外界的互動，主動地生成信息的意義的過程。

其次，建構主義學習理論對學生所學的知識也提出了新的理解，即知識不再是我們通常所認為的課本、文字、圖片以及教師的板書和演示等對現實的準確表徵，而只是一種理解和假設。學生們對知識的理解並不存在唯一標準，而是依據自己的經驗背景，以自己的方式建構對知識的理解，對於世界的認知和賦予意義由每個人自己決定。

建構主義學習理論認為學習應具備五個基本特徵：

(1)學習的目標：深層理解。學習目標是獲得知識的意義。但目標不是從外部由他人設定，而是形成於學習過程的內部，由學習者自己設定。其深刻程度可以用幾個指標刻劃：能否用自己的語言解釋、表述所學的知識；能否基於這一知識作出推論和預測，從而解釋相關現象；能否用這一知識解決變式問題和綜合性問題；能否將所學知識遷移到新問題中去。

(2)學習的內部過程：通過思維構造實現意義建構。要求學習者在建構自己的知識和理解過程中，要不斷思考，不斷對各種信息進行加工轉換，形成假設、推論和檢驗。學習是累計性的，不是簡單疊加和量變，而是深化、突破、超越和質變。

(3)學習的控制：自我監控與反思性學習。學習者要不斷監視和判斷自己的進展以及與目標的差距，採用各種增進理解和幫助思考的策略，並對學習活動進行階段反思和整體反思，修正學習策略。

(4)學習的社會性：充分的溝通、合作和支持。

(5)學習的物理情景：學習應發生於真實的學習任務之中，強調多樣的、情景性的信息與有利的建構工具。

構建主義學習理論認為，學習是一種構建過程。知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者與外部環境交互作用的結果。學習者在一定的學習環境下，藉助他人（包括教師和學習夥伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得知識。因此，建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。

構建主義學習理論強調以學生為中心，不僅要求學生將外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者，而且要求教師及其設計製作的課件由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。20世紀80年代以後，以認知主義學習理論為基礎的建構主義學習理論在理科教學領域中逐漸流行起來，成為國際科學教育改革的主流理論。本文首先簡要介紹了建構主義理論的產生和發展，然後詳細地闡述建構主義的教學理論，包括知識觀、學習觀、教師觀和課程觀。最後根據建構主義理論對當今的物理教學改革提出一些建議。

建構主義觀點是由瑞士心理學家讓·皮亞傑於1966年提出的，他創立的學派被稱為“皮亞傑派”，是認知發展領域中最有影響的學派。現代建構主義的直接先驅是皮亞傑和維果斯基的智力發展理論。皮亞傑在1970年發表了《發生認識論原理》，其中主要研究知識的形成和發展。他從認識的發生和發展這一角度對兒童心理進行了系統、深入的研究，提出了認識是一種以主體已有的知識和經驗為基礎的主動建構，這正是建構主義觀點的核心所在。

在皮亞傑上述理論的基礎上，許多專家、學者從各種不同角度進行建構主義的發展工作。維果斯基強調學習者的社會文化歷史背景的作用，提出了“邊緣發展區”的重要概念；苛爾伯格在認知結構的性質與認知結構的發展條件等方面作了進一步的研究；斯騰伯格和卡茨等人則強調了個體的主動性在建構認知結構過程中的關鍵作用，並對認知過程中如何發揮個體的主動性作了認真的探索;維特洛克提出學習的生成過程模式；喬納生等提出非結構性的經驗背景；現代建構主義中的“極端建構主義”、“個人建構主義”也都是建構主義的新發展。所有這些研究都使建構主義理論得到進一步的豐富和完善，為建構主義理論應用於教學實踐奠定了基礎。

人民教育出版社課程研究室 任長松

（一）

要使所設計的教材組織方式符合學生的心理發展特點，就必須首先要了解學生的心理發展特點，如：

就學生的心理發展而言，並不是所有學科的所有觀念都可以被任何年齡發展階段的兒童毫無誤解地真正學會的。如兒童對各種數學概念的學習，受其發展水平的限制，是有一個先後順序的，而且表現出一定的年齡上的規律性。皮亞傑等認為，對於某個數學概念，低於某一年齡的兒童是沒有能力掌握的。下面是關於在各個年齡階段兒童所能夠掌握的數學概念一覽表（略）（《兒童怎樣學習數學》，第386頁）。

因此，在數學教材在安排學習內容的先後次序時，就不能違背兒童數學概念發展的這一心理順序。

如：兒童對數學的學習更接近於這一學科的公理順序，而不是更接近於其概念發展的歷史順序（《布魯納教育論著選》，第49頁）。皮亞傑的研究發現，兒童自發的幾何發展順序是：拓撲幾何─→投影幾何─→歐氏幾何，而目前有些學校的教材中幾何的學習卻按幾何學的歷史發展順序進行的，即歐氏幾何─→投影幾何─→拓撲幾何。因此，皮亞傑主張顛倒過來（《皮亞傑教育論著選·前言》，第9頁）。

（二）

作為心理學家，皮亞傑和布魯納都對兒童心理特點和心理發展順序作了深入細緻的研究。如：

布魯納認為，任何知識領域（或在此知識領域中之任何問題）都可以用三種方式表示：一是用一套適合於達到某種結果的動作來表示（動作式表徵）；二是用一整套歸納出來的形象或圖畫以代替未經充分定義的概念來表示（形象式表徵）；三是用一整套從符號系統中引出來的、在形式或轉換命題中受一定規則和定律制約的符號或邏輯命題來表示（符號式表徵）。（《布魯納教育論著選》，第136頁；《思維心理學》，第58頁）

這三種表徵或表徵系統，實質上是信息在輸入、轉換、存儲和提取時的三種不同的呈現方式或編碼方式，是人們藉以知覺和認識、保持、再現外界事物的三種不同的認知方式（《中國大百科全書·心理學·普通心理學》，第128頁；《學生認知與優化教學》，第162頁；《教育大辭典·教育心理學》，第201-202頁；《教育心理學教學參考資料選輯》，第318-319頁）。用布魯納的話説，“表徵或表徵系統乃是一組規則，個體據以保持遇到的各種事物。”（《教育心理學教學參考資料選輯》，第321頁）

三種表徵系統作為觀察世界、解釋世界和理解世界的三種不同方式，也就是學生認識和把握世界的三種不同的“語言”。

我們每個成人一直在連續不斷地使用這三種不同的表徵系統，來表徵我們的學習經驗和思維（《學生認知與優化教學》，第163頁）。但是，並非所有年齡階段的兒童都同時擁有這三種表徵系統；在兒童認知發展過程中，它們是依次出現的，每一種表徵的發展都有賴於前一種表徵，表現出連續性和次序性（《教育心理學教學參考資料選輯》，第320頁）。因此，三種表徵系統的出現和發展具有一定的年齡特點。但是，我們並不能簡單地、機械地將表徵系統與年齡段一一對應，因為：

一方面，某一年齡階段的兒童在輸入、轉換信息時使用的呈現方式或編碼方式，與在儲存、提取信息時所使用的呈現方式或編碼方式也往往不同；另一方面，即使僅就信息的輸入、轉換或僅就信息的儲存、提取而言，某一年齡階段的兒童所使用的信息呈現方式或編碼方式也會因所加工的信息的種類之不同而不同。例如：小學高年級或初中的兒童可以用符號表徵的方式儲存、提取某些數理-邏輯規則（如：A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)），但在信息輸入、轉換階段卻只能以形象表徵的方式學習這一規律。再如:對於具體概念（實體概念），如：“桌子”，學前兒童就已可以用符號表徵的方式儲存、提取有關桌子的信息，雖然他們只能以形象表徵的方式學習有關“桌子”這一概念。

表徵系統具有轉換性，它可以由一種表徵方式轉化為另一種表徵方式（《思維心理學》，第58-59頁；《教育心理學教學參考資料選輯》，第321-322頁），布魯納所講的教學上的“翻譯”就是指這種表徵系統的“轉換”。

布魯納用表徵系統的概念來説明人們認識和把握世界的不同方式（或認識和把握世界時所使用的不同“語言”），而皮亞傑則使用運算的概念。

在皮亞傑那裏，有兩種水平的運算：需要運用可擺弄的物體（在真實世界中或在他的想象中）進行推理的“具體運算”，能僅在語言表達的純粹假設之上進行推理的“形式運算”（《皮亞傑教育論著選》，第242頁）。這兩種運算能力分別在具體運算階段（7-11、12歲）和形式運算階段（11、12-15歲）獲得和發展。一般成人同時具有這兩種能力。

對於初具形式運算能力的青少年（11、12歲），同樣的運算問題，雖然已有能力進行形式運算，但如果有具體形象和實際操作的支持來進行具體運算，那自然會使問題變得容易些：

“用思維去再現一種動作的開展及其結果，比起實際做這個動作要困難得多。例如，單獨在思想裏旋轉一個正方形，每轉九十度就在內心再現顏色不同的各個邊的位置，這和實際旋轉這個正方形而觀察其結果，是完全不相同的。”（《皮亞傑教育論著選》，第141頁）

“在所有的水平上，包括青少年期和處於系統化形式的多種初級水平，學生在‘做’和‘在動作中理解’所能做到的，要遠遠超過他用自己的語言所表達的。”（《皮亞傑教育論著選》，第246頁）

但對於形式運算能力已充分發展的成人，動作的支持往往已不再必要，他們往往更樂於進行抽象的簡約的（因而高效省時的）形式運算，他們“寧可考慮命題而不是實物”（《布魯納教育論著選》，第120頁）；對他們而言，形式運算並不比具體運算顯得困難些。

總之，處於不同年齡階段的兒童，在知覺、認識階段與在貯存、再現階段，對不同事物的表徵方式都不相同，其運算能力的發展水平也是不同的。因此，教學以及作為教學之依據的課程教材必須將教學內容轉化（“翻譯”）成“學生的語言”，用學生能適應的形式呈現，“使問題配合學生的能力，或者找出該問題的某方面以便作出這樣的配合。”（《布魯納教育論著選》，第6頁）

（三）

既然表徵系統具有轉換性，那麼只要將高一級的表徵方式轉換（“翻譯”）為低一級的表徵系統，就可使那些只能用或更易於用動作表徵或形象表徵的方式知覺、認識外界事物的兒童，能夠直覺和具體地理解和掌握。

的確，至少對於某些觀念，業已證明：如果兒童還不能在符號表徵水平上理解這一觀念，但他至少可以在表象表徵水平或動作表徵水平上理解這一觀念。例如，年幼兒童雖然無法理解用數學公式表達的槓桿原理，但無論他多小，只要他有能力坐翹翹板，通過小心翼翼的引導，都可以使兒童發現，坐翹翹板的小朋友的重量與他們跟支點的距離之間存在某種關係：如果另一個小朋友比我重，那麼他（她）必須離中間遠一點，而我必須離中間近一點。在布魯納看來，這就是在動作水平上習得了槓桿原理，或者説，該兒童已按與其發展水平相適應的方式理解了槓桿原理。

對於某些運算問題，只要有具體形象和實際操作的支持，7、8-11、12歲的兒童便也已能在具體運算的水平上面對它們。

可以肯定的一個事實是：年幼兒童可以按與其發展水平相適應的方式學會許多學科的許多基本觀念，或者説，對於比一般認為的年齡階段低得多的年幼兒童來説，許多學科的許多基本觀念都可以學到手，前提是找到一種適合其發展水平的學習方式，用“學生的語言”來呈現這些觀念。（布魯納對這一前提的實現充滿信心。）布魯納説，“只有當這些基本觀念是用形式化的術語，如方程式或精心製作的言語性概念來表達時，它們才超出兒童力所能及的範圍，倘若他們事先從未直覺地理解過這些觀念，也沒有機會親自嘗試過它們的話。”（《布魯納教育論著選》，第28頁）

布魯納指出：“我們的學校也許以過分困難為理由，把許多重要學科的教學推遲，從而浪費了寶貴的歲月。”（《布魯納教育論著選》，第48頁）

布魯納在《教育過程》（1960年）中大段引用代表皮亞傑觀點的英海爾德教授的話説：

“把像歐幾里得或度量幾何學的教學延遲到低年級的末尾，尤其是投影幾何學沒有早一點教給學生，似乎是極為武斷的，而且多半是錯誤的。物理學教學也是如此，其中不少觀念可以早一些在歸納和直觀的水平上，進行有益於兒童的教學。這些領域的基本概念完全可以為七至十歲的兒童所接受，倘若這些基本概念不用數學用語而通過兒童自己能觸摸到的具體材料來學習的話。……這些例子使我們相信，採用一定的教法，有可能把自然科學和數學的基本觀念教給比傳統年齡小得多的兒童。在這樣的早年，有條不紊的教學能夠為兒童學習基本概念打下基礎，這些基本概念日後可以加以利用並對中學階段的學習大有好處。……也許事實確是如此，這樣一種早期的自然科學和數學的‘準備課程（pre-curriculum）’在為兒童建立一種直覺理解和更有歸納性的理解方面，或許大有好處，這種好處可能以後會在正式的數學和自然科學中具體表現出來。我們認為這種做法的效果，將使自然科學和數學更有連續性，而且也會使兒童對於概念理解得更好和更確切。如果兒童沒有這種早期的基礎，日後他將只能裝腔作勢講一通而不能有效地運用這些概念。”（《布魯納教育論著選》，第49-51頁）

用皮亞傑本人的話説：“數學教學應該從幼兒園開始，通過一系列針對邏輯和數學的集合、長度和麪積等等的擺弄活動，開始進行數學教學的準備”。（《皮亞傑教育論著選》，第99頁）

因此，教材應該讓兒童儘早地按某種方式（與其把握世界時的認識方式或所使用的“語言”相匹配的方式）接觸到學科的基本觀念。然後在這一基礎上，在教材的不斷展開過程中，通過在愈益複雜的形式中不斷學習運用這些基本觀念、反覆地回到這些基本觀念而不斷加深對它們的理解，即：用一種新的形式對它們重新編碼；然後以此為基礎利用新編碼系統產生的新的結果來繼續組織新的結構模式，直至學生掌握了與這些觀念適應的完全形式的體系為止。（《布魯納教育論著選》，第28頁）

這種循環往復地學習學科基本觀念從而到達較高水平的教材組織方式，布魯納稱之為“螺旋式課程（spiralcurriculum）”（《布魯納教育論著選》，第114頁）。布魯納認為這種組織教材中基本觀念之學習的設計方式不僅對數學、自然科學的科目是適用的，對社會科學、甚至文學等領域的科目也是適用的（《布魯納教育論著選》，第120頁）。但他強調：“自然科學、數學、社會科學和文學的早期教學，應該在教學中做到所教的知識和所用的教學方法是經過慎重選擇的、正確的，而且要強調觀念的直覺理解以及這些基本觀念的運用。”（《布魯納教育論著選》，第28-29頁）

布魯納進一步指出了這種教材展開順序的優點或必要性：

教材在展開過程中，如果儘可能早地將簡單而又強有力的、處於一切自然科學和數學的中心的基本觀念以及賦予生命和文學以形式的基本課題，在理智上絕對忠實地（即按照兒童觀察世界和解釋世界的獨特方式，以同兒童思維方式相符的形式）教給兒童，那麼，這種早期的有條不紊的準備性教育，就能夠使兒童對這些基本觀念和課題事先有個直覺的和更有歸納性的理解，並使兒童有機會親自嘗試運用它們，從而為兒童日後學習基本概念打下基礎，使日後學起來比較容易。（《布魯納教育論著選》，第28-56頁）

在這樣一個從早期的準備教育、經螺旋式不斷加深，到完全形式的體系的展開過程中，兒童的具體經驗就被轉譯為更加有力的標誌系統和更有次序的體系；在這一過程中，兒童對學科知識的學習，主要不是記住那些成果，而是參與對知識的重新建構（《布魯納教育論著選》，第163頁）。這種作法的效果，將使學科知識的學習更有連續性，而且也會使兒童對概念理解的更精確，並能更有效地應用這些概念；“如果兒童沒有這種早期的基礎，日後他將只能裝腔作勢地講一通而不能有效地運用這些概念。”（《布魯納教育論著選》，第51頁）

這種螺旋式教材展開方式的好處還在於動機方面：這種早期準備性學習對兒童而言是有興味的；而後來對較早的理解的不斷加深和增進，又成為智力勞動的鼓舞力量之源泉，“從這種較深理解力所得到的激勵，比我們已經做過的努力有更強的誘惑力。”（《布魯納教育論著選》，第127-128頁）

對兒童進行早期的準備教育，不僅是可能的，而且是必要的。

（四）

由以上分析可以明顯看出，布魯納的螺旋式教材展開方式的最大特徵是對教材應該提供用於早期準備教育的這種準備課程（pre-curriculum）的強調，對早期學習的可能性、必要性的強調，以及對教學適應兒童特點的強調。這也是其螺旋式課程的核心思想。

皮亞傑、英海爾德曾更早地指出在數學、自然科學方面這種準備課程的必要性：

“數學教學應該從幼兒園開始作準備，通過一系列針對邏輯和數學的集合、長度和麪積等等的擺弄活動，開始進行數學教學的準備”。（《皮亞傑教育論著選》，第99頁）

讓小學一、二年級兒童採用突出邏輯的加法、乘法、包含、序列次第等等的基本運算方式，來進行操作、分組和順次排列實物等一系列的練習，是一件有興味的事。因為的確，這些邏輯運算是一切數學和自然科學更為特殊的運算和概念的基礎。也許事實確是如此，

這樣一種早期的自然科學和數學的“準備課程（pre-curriculum）”在為兒童建立一種直覺理解和更有歸納性的理解方面，或許大有好處，這種好處可能以後會在正式的數學和自然科學課程中具體體現出來。（《布魯納教育論著選》，第51頁）

可見，這種準備教育的目的是為兒童提供對基本觀念的在動作表徵、形象表徵的水平上的“或許不太精確然而較為直觀”（《布魯納教育論著選》，第57頁）的理解，以便為日後的學習打下基礎。例如：作為準備教育的學前教育，主要是“感知運動的教育”（《皮亞傑教育論著選》，第194頁），“這種預備教育僅在於訓練觀察力”（《皮亞傑教育論著選》，第232頁），“這一階段所特有的數目與空間的直覺這些初步活動，可以為邏輯運算本身作準備”（《皮亞傑教育論著選》，第294頁）。

應該精選適合的基本概念作為準備課程的內容。布魯納也曾強調：“自然科學、數學、社會科學和文學的早期教學，應該在教學中做到所教的知識和所用的教學方法是經過慎重選擇的、正確的，而且要強調觀念的直覺理解以及這些基本觀念的運用。”（《布魯納教育論著選》，第28-29頁）

用於幼兒園、小學階段的準備課程的教學方法，主要是採用活動教學法，以動作表徵、形象表徵的方式，在具體運算的水平上學習，“給學生更多的活動和嘗試的機會，在證明或否定他們自己所説的為一基本現象所立的假設的裝置的活動中，讓學生自發地進行探索”，通過重新發現進行重建（《皮亞傑教育論著選》，第230頁）。這裏強調親自動手而非直觀教學中的旁觀，因為“當兒童看着做實驗而不親自動手時，就失去了由動作本身所提供的那種信息性與培養性的價值。”（《皮亞傑教育論著選》，第145頁）

另外，對於這些概念的準備性理解往往“明顯地忽視嚴密的定義”（《數學課程發展》，第141頁），因為：

兒童對世界的看法隨着他所取得的經驗而變化，一種概念的成熟結論往往不適合於兒童，一開始就向兒童敍述一些思想的成熟結論，第一次就把任何事物弄得正確無誤，事實上是不可能的。我們需要某些適合於兒童發展階段的説法來代替它。（《數學課程發展》，第140頁）

為了通過演繹推理和經驗資料的組合而理解某些基本現象，兒童必須經過一些階段。這些階段的特點是具有一些隨後將判斷為錯誤的觀點，但為了最後得出正確的解答，為了使未被理解的概念慢慢地易於為人們所“同化”，它們似乎又是必要的。（《皮亞傑教育論著選》，第230-231頁）

最後，還須注意：除非學生認識到後期重新編碼的基本觀念是早期形式的動作的發展，否則他就不能更多地理解後期的學習（《皮亞傑教育論著選》，第100頁），早期準備性學習對後期學習的益處就不能充分發揮；而這種準備性學習與後期的加深學習（重新編碼）之間的聯繫，必須在成年的指導教師的幫助下才能發現（《布魯納教育論著選》，第292頁）。因此，在後期教學中，教師要“把新的種種事物同較早的種種經驗理智地聯繫起來”（《我們怎樣思維·經驗與教育》，第292頁），引導兒童儘可能多地重新發現（《皮亞傑教育論著選》，第229頁）。（關於“準備課程”、“螺旋式課程”，參見《教學成敗、課程設計與“學生的語言”──準備課程初探》）