两种不同理论观点设计的教学之比较研究*，本文主要内容关键词为：两种论文,观点论文,理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
凯斯(Case,R.)的新皮亚杰主义理论修正和发展了传统的皮亚杰的智慧发展理论，并大踏步地走向实践。这一理论的提出，一方面使早先提出“教学应促进儿童的发展”，“教学应适应儿童的发展水平”这两条建议，不再滞留在美好的愿望之中，而赋予实现这些愿望以更加精巧的实施技术；另方面也给我们这些长期以来主要研习当代诸如奥苏伯尔和加涅的认知学习理论及其教学思想与设计的人提出了一个值得深思的问题：在实际的教学设计中应优先考虑以何种理论为指导？
一、学习得以发生的理论之争
在知识何以获得的问题上，学习论与发展论似乎一直处在一种激烈的对抗之中。这种情形正如鲍尔和希尔加德在他俩合著的《学习论》中所说的：“在知识的理论中，最惹人注目的问题之一，乃是概念和知识怎样产生，以及经验与心的组织有什么关系。在这个问题上有着两种相互对立的观点：经验主义和理性主义。许多世纪以来，双方在学术界一直进行不断的斗争。争论的激烈仍能在当前的‘科学’心理学中看出来”①。
对于当今的绝大多数的教育心理学家来说，在读到皮亚杰对早期的学习论的批评时，无不感受到他的理论的力量。皮亚杰说道：“我认为刺激一反应图式，我不愿说它是骗人的，但在任何情况下用它去解释认知的学习都是无能为力的。为什么这么说呢？因为当你运用刺激一反应图式时，你通常想到的是，先有一个刺激，然后由此引起一个反应。就我看来，我深信反应倒是早先存在的……而一个刺激，只有当它有意义时，才成其为刺激。刺激变得有意义的条件是，存在一个它被同化的结构，一个能够融合这个刺激并同时发放一个反应的结构。我想建议：刺激反应图式可写成一种循环的形式—一它不仅仅是单向的……”②。
鉴于皮亚杰学派认定，个体的学习受他已有的格式所限，因此当布鲁纳声称“可以用智慧上诚实的方式教会任何年龄的儿童以任何内容”时，日内瓦学派对此感到可笑，称这是“典型的美国人的问题”。看来，发展论不仅跟经典的S-R理论针锋相对，而且同当代的认知学习观也相去甚远。难怪我的心理系同仁，一位以研究皮亚杰学说见长的专家，在听到我们介绍当代西方学习论时也经常谈到“同化”、“结构”这类术语时，不无疑惑地问：它们是（指）什么？
当代美国著名的认知教育心理学家奥苏伯在论及他的有意义言语学习时确实使用了一些与皮亚杰相同的术语，不过他所使用的“同化”这一术语是指特定的新旧知识的相互作用。也就是说，代表新知识的言语命题的意义是凭借学生头脑中原有的与此有关的观念而获得的。新意义的产生既可以是原有观念的总括，也可以是原有观念的派生、扩充、修饰或精致，甚至可借助它们之间的一般相似性来获得新命题的意义。他使用的“结构”这一术语，则是指学生在某一特定的学科领域中的全部内容和组织（狭义），或某一学习者的观念的全部内容和组织（广义）。显然，尽管皮亚杰和奥苏伯尔同属认知心理学家，但两人的学习观也不尽相同。前者更看重儿童的一般逻辑结构，而后者仅强调原有的特定知识是新的学习的基础。此外，在奥苏伯尔的理论体系中，尽管发展并不是一个被忽略的主题，但它仅作为影响新学习的一个内在因素而被提出。奥苏伯尔认为，在皮亚杰提出的智慧发展理论中，与教学最为有关的变化是，儿童的认知从具体向抽象的过渡。因此，当同一个命题为不同年龄阶段的儿童所学习时，教师主要是提供不同程度的具体经验的支持量。这样在当代认知派的学习论中，发展仅处一个从属的地位，学生的学习主要是按照上述他们把握特定知识本身的路线而展开的。
在当代的学习观中，完全置发展论不顾的当属加涅提出的“学习层级”模型。加涅的基本观点是：认为儿童的学习仅为他们先前的经验所决定。如果他们不能得益于某一经验，只是因为缺乏某些其他的经验，而这些经验则是学习的先决条件。这里，将对这一观点再作稍为详细的补充。
众所周知，加涅将学习的结果分成5类，它们分别是：智慧技能、认知策略、言语信息、动作技能及态度。根据智慧技能学习的不同复杂程度，他又在这一范畴中分出若干个亚类，即辨别、概念（具体概念和定义性概念）、规则、高级规则（解决问题）。由于辨别是概念学习的基础，概念是规则学习的基础，以及运用若干个简单的规则是解决问题获得高级规则的基础，因此，在他看来，在智慧技能的形成中存有一个心理意义上的学习层级(learning hierachy)，即某些学习是另一些学习的前提或必要条件。
由于学习层级表明，在学习任何新的智慧技能时，总要以某些先前的学习为其必要条件，因此它还蕴含着加涅关于学习准备(readiness of learning)的结论。在加涅看来，“可以将学习任何新的智慧技能在发展上的准备看作是存有某些相应的下属智慧技能(relevant subordinate intellectual skills)。一个从事于问题解决以便能获得某一高级规则的个体，必须首先获得其他一些比较简单的规则，这些规则的获得依赖于能回忆起其他一些已经获得的或是规则或是概念的实体，而这些概念的获得又依赖于能回忆起与这些概念有关的辨别。因此，个体的学习具有这种累积的特征”③。
除学习具有这种累积的特征之外，在加涅看来，它还产生了累积的效应。“当个体获得某一特定的规则之后，不仅具备了向学习某一比较复杂的规则的迁移能力，而且还建立起向其他好些规则的迁移能力”④。他以100以内的数目因数分解为例，说明这一规则的掌握不仅有助于学习分数加减法中涉及到的高级规则，而且还是学习其他数学任务，如比率的匹配、化简方程的先决条件。因此，“随着个体的发展，他们使自己的智慧技能的贮存不断地得以提高。这就意味着，随着每一种新的智慧技能的获得，向学习更高级的那些能力的迁移的可能将成倍地增长。这种学习的累积效应便是我们在人的发展中所看到的智慧‘力量’得以增长的基础”⑤。
在对发展论与学习论就人如何把握知识的理论争论作出这番简要的回顾之后，放在我们面前的是两种完全对抗的观点。尽管人们可以根据自己的哲学偏爱对它们作出或褒或贬的评论，但若要使自己的评论真正建立在科学的依据上，必须经历实验的考验。
二、两种不同教学技术的比较实验
本研究旨在评价以加涅的累积学习模式和以凯斯的发展观为理论依据的教学技术的相对效果。为实现这一目标，决定选择课堂内某一比较困难的学习任务，即这种教学内容很可能超出学生现有的发展水平。由于在凯斯的理论中明确表明，在教学中应考虑学生原有的水平，因此这种选择似乎会突出凯斯的技术上的优势，但我们也不应忘了，尽管加涅完全排斥学习受皮亚杰学派所谓的一般结构的限制，但他也明确表示，学习新技术能在发展上的准备完全视有无那些下属的技能而定。因此，只要按照任务分析的思想，从需要掌握的技能（即终点行为）往下分析，掌握该技能需要哪些必备的从属技能，一直分析到学生现在业已掌握的技能为止，便能构成一个有效的教学层级。所以我们这样的选择可能为比较两种教学技术的功效提供了一种很好的内容领域。
教学任务与教学技术的描述
本研究决定选用小学5年级数学教学中的比例问题作为比较两种方法效果的实验材料。这一选择出于两方面的考虑。第一，皮亚杰学派认为，比例推理是一种形式思维的心理运算，因而对于那些尚未达到这种认知发展水平的学生来说，这一任务确实构成了学习上的困难。已有证据表明，在某些中学甚至大学的样本中，对比例知识尚未达到实际应用的比例高达50%。第二，比例知识在初高中的理科学习中是一种有用的知识，即使在日常生活中，人们也会经常遇到这类问题，如度量的转换，外币的兑换以及了解设计的图纸等等。因此，如果能够找到一种更为有效的教学方法，不仅对于完成本研究的目标，而且对于那些数学能力缺失的青少年来说都是十分有益的。
根据加涅任务分析的技术可将解决比例问题描绘成如图1所示的一个含有16步的学习层级。这一层级旨在教交叉相乘然后再除的算法来解比例问题。
根据凯斯的发展观所设计的教学范型，建立在这一年龄阶段的儿童在解决此类问题时经常采用的“归一法”这种策略的基础之上。但最初呈现的问题最为简单，仅凭直觉便可解决，随后按图2所示的层级使呈现的问题逐步复杂化，但每引进一种新的策略均建立在早先业已巩固掌握的策略基础之上。不正确的策略（加法策略）在整个训练期间受到挑战，并在训练中提供可操纵的材料作纠正性反馈之用。
被试的选择
本研究被试选自上海市郊一所师范学校附属小学的4～6年级学生。实验被试中含低于正常接受这一教学任务的4年级生及高于正常接受这一教学任务的6年级生是出于这一考虑：鉴于两种教学方法都声称自己考虑到学生的发展水平，因此它们应处于同一运算水平或具有从事这一学习必要条件的那些4年级学业正常的学生身上产生同样的效用，以及在已接受过此种内容的传统教法，但学业成绩低下的6年级生身上也能产生相同的作用。
被试的预选工作在三个年级各可提供的200余名学生中进行，目标主要集中于两次考核（一次其中，一次期末）均为90～95分段（4年级）、80～90分段（5年级）、40～50分段（6年级）这部分学生。对这部分学生首先进行基本的乘、除、简单的分数以及解决与训练中类似的比例问题的能力预测，以确保参加实验的被试具有训练材料所必需的基本运算技能，但无解决比例问题的能力。
*表示通过早先学习业已具备的能力。
图1. 加涅的教学方法：解决比例问题的学习层级
图2. 凯斯的教学方法：解决比例问题的学习层级
对预测合格的各年级学生再作一年龄资料的考查，以保证各年级的年龄之间的差异最多不超出两个月。然后对最终选定的各年级的16名被试随机分配为凯斯法组和加涅法组。这样，在两个实验教法的实验被试组中均含三个年级，而每一年级层次的被试在数学成绩、年龄方面较为接近，在有关的数学基础知识方面则基本相等。
训练者与训练
两种不同教法由同一教师承担。笔者聘请实验所在小学教授小学高年级数学有5年经验的男性青年教师，接受笔者两次每次3小时的培训，以熟悉两种不同教法的特点及教学程序。由于年轻教师思想束缚较少，乐于探讨不同教法的效果，因此在整个执教过程中似无偏见，并期待看到实验结果，以便作为自己今后改进教学的参照。
用于训练加涅组的材料完全依据图1所示的16个层级配制。使用两种混合问题的实例来说明这一方法所要教授的交叉相乘再除的算法。其中一例是呈现给被试两张示意空罐的硬纸，给一个空罐“倒进”数杯果汁（黄色）和水（白色），给另一空罐只“倒进”数杯水或果汁，教被试应给这一水罐加上多少杯漏倒的成份使两个水罐的混合液尝起来同样的甜。另一问题是果仁混合，也是提供两只罐头中三个成份，教他们如何发现第4个漏加的成份，以便使两种混合的罐头相同。两个实例均是求相等的比率，而不是比较两个给定的比率。整个训练时间为1小时。
用于训练凯斯组的材料完全按照图2所示的技能层次展开。此材料仅采用一个实例，所涉及的比例情境是呈现的糖果盒里装有不同的糖块数目。现提供给定的糖块或盒子，问若要组装成同类的产品应需要多少只糖盒或多少块糖。所教的方法为“归一法”，但归一的情境从最简单的对1：X匹配一直到非整数的比率匹配。整个训练时间为1小时零5分。
表1 接受两种不同教法的三个年级被试在及时与延时后测上的平均总分
表2 教法(2)×年级(3)×时间(2)式因子连乘设计的变差分析总结
后测
每一被试接受训练者两次后测，第一次为训练后一天，另一次为一月之后，每次后测均含20个问题，第一部分与加涅组及凯斯组受训时呈现的问题形式相同，即求等比问题。第二部分6个问题是比率比较，即给定成对比率的4个成份，要求比较由此种数量形式组成的混合果液谁更甜，由于这种比较是受训方法的逻辑扩展，因此可认为这些任务具有一定的迁移程度。第三部分为5道文字题，其形式和内容与现行教材相似，以便考察两种实验方法是否有助于学生解决教材中要求掌握的问题。最后一部分为高矮先生的测量问题，属另一种求等比问题的情境。在这部分题目中，由于采用的度量尺度不断改变，远离学生的日常经验，因而可以认为具有更大的迁移程度。
结果
表1呈示了接受两种不同教法的各类学生即时与延时后测的平均总分。表2为教法(2)×年级(3)×时间(2)式因子连乘设计的方差分析总结。
可以看到，主效应极其显著，这主要表现在两种方法之间和三个年级之间存在着显著差异，但两种测验之间并不存在显著差异。三个一级相互作用的结果差异不显著，这说明在本实验条件下，两种教法之间的差异不依赖于时间、年级因素，反之亦然。同时两种测验时间与被试的年级无依存关系。二级相互作用的结果亦不显著，如果仅限本实验条件范围作解释的话，这意味着教法的差别不依存于测验时间和学生的年级，或者测验时间的差别不依存于教法和学生的年级，或者学生的年级差别不依存于教法和测验时间。
为进一步了解年级之间的差异具体表现在哪两个年级，随后对它们逐对进行t检验（见表3(a,b)。统计结果表明，6年级与5年级有显著性差异，6年级与4年级尽管在.05意义层级上无显著性差异，但接近显著性水平，5年级与4年级无显著性差异。
表3(a) 各年级均数
六年级=14.00
五年级=15.81
四年级=15.53
表3(b) 各年级全盘差异检验后的逐对差别检验
年级年级
五年级四年级
六年级1.81* 1.53
五年级.28
结论与讨论
综上所述，在本实验条件下，可得出这结论：凯斯的发展法，不管在及时测验还是延时测验上，在不同的年级层次上均要优于加涅的累积法。正常的四、五年级学生似更得益于凯斯的发展法。但考虑到六年级生原属成就低下者，因此应当承认，他们在本实验课题上进展的相对速度是相当大的（相对于预测而言）。尽管在本实验条件下，对两种不同教法的相对效果作出了这一初步的结论，但还必须在更为严格的实验条件下对它重复验证。本实验条件尚须改进的方面是：(1)由于国内目前还缺乏相应的学生成就的标准化测验以及衡量学生认知发展水平的有关STSS测验，因此在被试的选择上，对这两方面目前还无法作出严格的评价；(2)各年级层次的被试人数尚需进一步扩大，以便揭示在同一年级层次上，两种不同教法究竟在哪（几）类分测验上可能显示出差异来。
注释：
*本文系1994届在职博士学位论文《论凯斯的新皮亚杰主义理论及其对教学设计的含义》最后一部分。导师为邵瑞珍教授。
①［美］G·H·鲍尔、E·R·希尔加德著，邵瑞珍、皮连生、吴庆麟等译：《学习论》，上海教育出版社1987年版，第7页。
②R·W·柯普兰著，李其维、康清镶译，左任侠校：《儿童怎样学数学》，上海教育出版社1985年版，第41页。
③④⑤Gagné,R.,The Conditions of Learning and Theory of Instruction.Fourth Edition.1985,P.130,pp.130-131.