智慧技能的一般教学模型与实验验证*，本文主要内容关键词为：模型论文,技能论文,智慧论文，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。
1 引 言
依据知识向技能转化的影响因素及智慧技能获得的信息加工模型[1]，并借鉴前人有关教学模型[2,3]， 本文提出一个智慧技能的一般教学模型（见图1）。
模型分三部分，第一部分主要是陈述教学目标。因智慧技能的形成分为两阶段，故须分别为这两阶段制定教学目标。在制定教学目标的同时，必须考虑它对测量的指导作用，因而教学目标要可测量、可操作[4]。此外，测验时着重考察有关技能的命题网络的质量（记忆、 理解）及产生式系统的迁移情况（近迁移和远迁移），而不能只是原先学习情境的简单重复。第二部分为陈述性编码阶段的教学，强调了学生原有知识水平和编码策略在构建命题网络中的作用，且指出必须对命题网络的质量进行检测，直到通过以后才可以进入下一阶段的教学。因为陈述性编码的情况显著制约着程序性编码的进行，只有具备了性质良好的陈述性编码，程序性编码才有可靠的保障。这与“为理解而教”的要求是一致的。第三部分为程序性编码阶段的教学，强调了变式练习和编码策略在命题网络向产生式系统转化过程中的作用，并指出要检测产生式的迁移能力。自然科学教学通常将焦点集中于陈述性知识（知什么），冷落了程序性知识（知如何）[5]， 而“智慧技能的一般教学模型”认为这两者是密不可分的。尽管一直强调“为迁移而教”，但迁移并不会自动发生，必须要帮助学生在多种背景中对信息进行编码，以便在相关的情境中检索到它们[6]。
2 实验验证
为验证上述模型在教学实践中的可行性，假设在课堂教学中，若遵循智慧技能的一般教学模型组织教学，不管采取何种教学形式（此处为有指导的发现学习和接受学习），将更利于学生获取智慧技能。
图1 智慧技能的一般教学模型
2.1 方法
2.1.1 被试
上海一普通中学初二年级四个平行班学生共200人，平均年龄14 周岁，男女比例约1∶1。
2.1.2 材料
（1）初二《物理》[7]。（2）自编概念地图策略训练教案[8]。（3）自编“欧姆定律”的四种教案：接受式新教案、接受式旧教案、 发现式新教案和发现式旧教案[8]。四种教案有两个维度的区别， 一是接受和发现之别，发现学习是指学生在教师的指导下做实验，并归纳出“欧姆定律”的陈述性形式，而接受学习是指学生观察教师的实验，并在其指导下归纳出“欧姆定律”的陈述性形式。二是新、旧之别，新教案按智慧技能的一般教学模型来组织教学，考虑到了影响知识向技能转化的几个关键因素及其交互作用[1]， 整个教学过程采用了目标定向教学技术[9]，且在陈述性编码阶段提供编码策略， 在陈述性编码向程序性编码转化阶段，采取了精选变式进行练习，并提供解题策略指导，让学生形成解答各类题的条件性知识。（4 ）自编技能迁移测验（包括三部分：近迁移测题、远迁移1测题、远迁移2测题）。在用该套测验和其复份对304名刚学完“欧姆定律”的初二学生实施交叉测试后， 进行严格平行信度分析，求得无偏信度估计值为0.83。（5） 《成就动机量表》[10]，该量表经对324名初二年级学生（平均年龄14周岁， 男女比例约1∶1）施测后，得α系数为0.68；（6 ）智力量表《卡特尔联合型测验》[11]。
2.1.3 实验设计
采用3×2×2×3的混合设计，原有知识水平（好、中、差）、学习形式（接受、发现）、教案形式（新、旧）为组间因素，测验类别（近迁移、远迁移1、远迁移2）为组内因素。
2.1.4 实验步骤
（1）运用智力量表测查所有被试。（2）运用《成就动机量表》测查所有被试。（3 ）策略训练分组：随机选择以上四个班中的两个作为接受策略训练班，进行概念地图策略训练，另外两个为无策略训练班。（4）策略训练：策略训练按照策略训练教案进行，共分五次。 第一次课的教学目标是学生能够理解概念地图策略，时间45分钟，由笔者任教。第二——五次课的教学目标是学生运用所学的概念地图制作步骤绘制概念地图，每次课20分钟，由物理课教师任教。在策略训练组进行策略训练的同时，非策略训练组也花费和策略训练组用于策略训练同样多的时间来阅读策略训练组的阅读材料，以保证两组被试在同一学习内容上所花时间相同。（5 ）由任课教师采用四种教案（两课时）分别给四个班上课，每课时45 分钟。 课后， 用技能迁移测验进行测试， 顺序为ABBA，时间30分钟。
2.2 结果
对各组远、近迁移测验成绩统计得表1。
表1 各组远、近迁移测验成绩
原有知识水平
差组
中组 好组
教案形式M
SD
n M
SD
n M
SD
n
接受式
近迁移
0.56 0.46 17 0.91 0.19 14 0.94 0.12 19
旧教案 远迁移1 0.17 0.24 17 0.48 0.15 14 0.77 0.30 19
远迁移2 0.07 0.12 17 0.30 0.11 14 0.67 0.23 19
近迁移
0.90 0.22 19 0.99 0.02 14 1.00 0.01 18
新教案 远迁移1 0.48 0.27 19 0.56 0.19 14 0.87 0.19 18
远迁移2 0.19 0.19 19 0.54 0.26 14 0.87 0.17 18
发现式
近迁移
0.79 0.29 14 0.95 0.10 19 1.00 0.00 16
旧教案 远迁移1 0.29 0.20 14 0.49 0.12 19 0.66 0.26 16
远迁移2 0.06 0.12 14 0.34 0.25 19 0.60 0.12 16
近迁移
0.68 0.39 16 0.98 0.05 19 0.99 0.04 15
新教案 远迁移1 0.33 0.27 16 0.56 0.23 19 0.89 0.17 15
远迁移2 0.14 0.15 16 0.30 0.22 19 0.80 0.19 15
注：M为正确率。
经重复测量的MANOCOVA检验（智力、成就动机值为协变量）后得：原有知识水平、教案形式效应极显著（F[,(2,186)]＝106.96， p ＜0.01；F[,(1,186)]＝25.94，p＜0.01），原有知识水平、教案形式与学习形式的交互作用显著（F[,(2,186)]＝3.14，p＜0.05），测验类别效应显著（F[,(2,376)]＝376.30，p＜0.01）；原有知识水平和测验类别的交互作用、教案形式与测验类别的交互作用、原有知识水平、教案形式、学习形式与测验类别的交互作用均显著（F[,(4,376)]＝27.51，p＜0.01；F[,(2,376)]＝4.23，p＜0.05；F[,(4,376)]＝3.72，p＜0.01），简单效应为，原有知识水平、教案形式与学习形式同时显著影响近迁移成绩（F[,(2,195)]＝3.65，p＜0.05），原有知识水平显著影响三类迁移成绩（F[,(2,195)]＝17.59，p＜0.01；F[,(2,195)]＝41.65，p＜0.01；F[,(2,195)]＝121.24，p＜0.01）、教案形式显著影响远迁移1的成绩（F[,(1,196)]＝13.96，p＜0.01）。
2.3 讨论
1.原有知识水平的主效应极显著，说明原有知识水平在智慧技能的获得过程中的作用极明显，这和以往研究结论一致。原有知识水平和测验类别的交互作用极显著，说明原有知识水平极显著地影响着不同类型的迁移测验成绩，简单效应表明这体现在所有三种类型的测验上，结合表1可看出中组与好组的三种测验成绩交叉趋势极为明显。其原因是， 差组因知识结构不好，故远、近迁移测验成绩均较差。近迁移测验类似练习情境，故中组、好组就可以取得较好的成绩。而对于远迁移测验来说，须具备良好的知识结构。中组与差组虽知识结构有一定区分，但均不良好，故成绩较差，而好组因为知识结构良好，故其成绩呈明显上升趋势。
2.教案形式的主效应极显著，表明按智慧技能的一般教学模型组织的教学更利于获取智慧技能。其原因主要是在于新、旧教案本质上的差异：制定教学目标的原则迥异。（1）新教案教学目标遵循行为化、 可操作化和可测量的原则。第一课时教学目标为：理解欧姆定律，分为四方面：①能说出欧姆定律的研究对象；②能说出欧姆定律的研究所采用的电路、电路中各元件所起的作用；③能说出欧姆定律的研究是从哪两方面进行的、分别得到什么结论；④能说出欧姆定律的内容、数学表达式及式中各变量应采用的单位。第二课时教学目标为：运用欧姆定律，即能够正确运用欧姆定律解答两种类型的计算题：公式法、比例法。而旧教案的教学目标忽视了以上原则，在实际教学中难以操作、难以测量。（2）新教案重视任务分析环节，而旧教案缺少该环节。 新教案引入了任务分析环节，以教学目标为最终目的，仔细分析完成总目标的各子目标，使得教学流程更合理。实验中，新旧教案各有两课时，第一课时，新教案依据上述行为化的教学目标，将最终教学目标分为渐进的六个子目标：①能够运用电流强度、电压、电阻三个概念说明欧姆定律的研究对象；②能够说明欧姆定律的研究对象决定了研究欧姆定律所采用的电路；③能够说出“控制变量法”的意思；④能够说出“控制变量法”在欧姆定律研究中的运用；⑤能够解释欧姆定律的内容；⑥能够形成欧姆定律及其研究过程的知识网络（概念地图）。第二课时，新教案依据程序性知识获得过程的特点，将完成该课时的教学目标分为四个子目标：①能够辨别三个量的对应关系，直接运用公式及其简单变式解题；②能够明确题目中不变量，利用不变关系推导比例式，根据比例式解题；③形成两种类型题目的网络结构；④能够熟练运用两种方法解题。而旧教案在这一方面缺乏严密合理的逻辑分析。（3）新、 旧教案在教学过程上存在一定差异。第一课时中，新教案为了帮助学生获得该课内容的知识结构，课前对学生进行“概念地图策略”的辅导，而又以本课内容的概念地图结束，而在旧教案中没有给学生提供策略辅导。
教案形式和测验类别的交互作用显著，表明接受不同教案教学的学生各自的三类迁移测验成绩间的差异显著，结合表1 和简单效应分析可以看出新教案明显提高远迁移1测题的成绩。 这是因为一方面近迁移测题类似练习情境，远迁移2测题较难，只有远迁移1测题的难度适中，另一方面，新教案不仅帮助学生形成了良好的知识结构，即很好地完成了陈述性编码任务，而且使陈述性编码在更完备的条件下完成了向程序性编码的转化。
3.学习形式效应不显著，说明在本实验中发现学习和接受学习对获得智慧的作用没有显著性差异。以往很多结果表明，接受学习更利于知识的近迁移，发现学习更利于知识的远迁移[12]。至于其原因，没有很令人信服的解释。一般认为可能是由于动手参与造成的。但深层次的原因到底是什么？这样的结果是不是在任何情况下都成立？要回答这样的问题，必须要了解技能的获得及其迁移的心理机制，因为此处学习的近、远迁移是指技能的近、远迁移。文中发现学习与接受学习的效应并不显著，其实质就是在发现学习中获得的技能与在接受学习中获得的技能在迁移中没有产生明显差异。本实验中，发现学习与接受学习的差异体现在第一课时的教学中。采用发现学习的学生在教师引导下做实验并推导出欧姆定律，而采用接受学习的学生只是观察演示实验，被动地接受欧姆定律的推导过程，这符合发现学习和接受学习的定义，当然这里因为是在课堂中进行实验，不可能给学生足够的时间来发现欧姆定律。然而以上的差异并不会导致学生在技能迁移测验中产生明显差异，因为“欧姆定律”的教学过程均控制了影响两种学习形式中程序性编码过程的关键因素。这一结果与Ausubel 关于接受学习和发现学习均有可能是机械的或是有意义的观点一致[13]。Phy认为， 真正的问题不在于是接受法还是发现法，而是学生在学习中使用的加工过程的特性。发现法也许提供给学生确保实现远迁移的方法，在教学上很重要，但不是唯一确保导致远迁移的方法。接受法的特征是至关重要的，当接受法通过将基本产生式纳入认知结构中，而将学生的注意集中于理解这些基本产生式时，接受性描述可以便于远迁移。当接受性描述将学习者的注意集中于重复言语链或重复产生式的运用时，接受就会干扰迁移[14]。
由以上分析可见，实验验证了按智慧技能的一般教学模型组织教学比一般形式的教学更利于学生获得智慧技能，但这并不会由于采取了不同的学习形式（如发现法或接受法）而有明显改变。然而，目前的研究仍有较大局限，如需进一步扩大实验的学科范围、学习形式的种类，并使用不同难度的学习材料，等等。此外，实验中涉及的一些关键因素之间的交互作用有待深入研究。
2.4 小结
原有知识水平、教案形式显著影响智慧技能的获得过程，而学习形式效应不明显。学生所获得的技能在可迁移的远、近程度上差异显著；原有知识水平极显著地影响着远、近迁移成绩；按智慧技能的一般教学模型设计的新教案更利于智慧技能的远迁移。智慧技能的教学重点在于抓住影响智慧技能形成的关键因素，如学生的原有知识、学习策略、变式练习等，不能片面夸大任何一种教学方法（如发现法）的作用。
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