概念获得之过渡性学习的研究综述及其启示，本文主要内容关键词为：过渡性论文,启示论文,概念论文，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。
［中图分类号］B842.1 ［文献分类号］A ［文章编号］1001-9162(2002)01-0095-05
一、引言
认知发展心理学是关于人类认知的起源及其发展规律的心理学研究领域，同时也是基于各种教育现象、特别是学习心理与学生心理而发展起来的教育科学的一个有机组成部分。其生长点和归结点都源于教育自身的规律性运动。与此同时，认知发展心理学不断地为具体的教育实践提供着许多鲜活的理论观点及操作手段，并且在很大程度上推进了教育系统工程自身的改良与构建。
自上个世纪40年代以来，认知发展心理学越来越倾向与教育内容及教育历程的紧密结合。在此基础上，有关方面的研究逐渐分化为两个趋向：一类是皮亚杰及其追随者倡导的认知的一元论观点，即假定所有的认知发展都可以由单一的整合性规则加以阐释；与之相对应，信息加工则描述了认知的多元化观点，认为人类的认知是由形形色色的个别过程所组成的集合，而这些过程不一定遵循相同的原则，也不仅仅只接受一组发展原理的支配。
近些年来，愈来愈多的认知发展心理学家们在研究中往往采取了客观审慎的折衷主义态度。他们在承认皮亚杰关于“时间、空间、数、重量、长度、体积、容积、概率、钟摆的频率……等等科学概念是儿童在日常生活中‘自发地’形成的，和教育无关或至少关系不大”，因而“以这些科学测查儿童各个年龄阶段的认知特征，得出儿童认知发展的普遍规律”的观点的同时，强调学习与认知发展受知识的内容和各种心理过程的制约或影响，致力于细致地研究各个特殊知识领域（如数学）中认知发展的特殊的规律性，从而不断验证、丰富甚至修正一些具有普遍意义的认知发展现律。这种研究思路开拓出一种新的研究方向和方法——概念分析，它强调特殊知识内容、特别是具体概念对理解问题和掌握知识所起的重要作用；重视儿童正在形成的认知结构，并在此基础上设计出精巧的作业；同时更重视在一个大的概念网络中对某一具体概念进行系统研究，同时认为教学及教材结构是儿童概念获得的重要外因。
二、概念获得之过渡性学习的意义与研究动态
（一）概念获得的研究价值
在概念分析这种新的研究思路的影响下，认知发展理论业已将具体概念的获得及其对人类认知结构的影响当作一个重要课题予以研究。由于概念是对事物的一般的、本质特征的反映，是从事物的感知反映跃进到对事物本质反映的重要的思维形式，因此，儿童思维的发展也就是概念的因素和抽象的因素、具体的因素和抽象的因素的相互关系的转变过程。而就年龄特征来看，思维的跃进点可以用抽象程度不同的同类概念的理解和掌握予以说明。皮亚杰业已发现研究概念的获得有助于揭示儿童认知发展的一般规律，认为“概念除了知觉材料以外，还同或多或少的复杂的特殊结构结合在一起，……如果没有一种超出知觉范围的逻辑数学结构，那就不可能精确地形成这些概念[1]，并且强调指出：“……概念明显地把儿童的第二个时期的思维和早期区分开来了。”[1]
当代许多认知发展心理学研究者在皮亚杰等人的研究基础上广泛地介入具体的教育领域，他们使用皮亚杰所倡导的系统化或规则化的例证说明整合与建构心理学框架下的教育组织过程以及教材编制流程。他们的工作表明：从一定意义上讲，教育过程可以被诠释为概念获得与原有的认知结构之间的互动过程，同时各种概念之间在具体的知识体系中存在明显的逻辑关联，并且儿童解决问题（概念形成是以问题解决的形式出现的[2]）的具体策略大体上随年龄而发生着变化，但是对于同类问题沿用相似的策略的儿童比例也是相当高的。[3]这种情况表明，就具体的认知领域而言，概念获得可以作为知识本身的注解或索引而起到对学习或教学的催化作用；同时，概念获得进程表现为越来越强有力的规则在起作用，而这些规则又具体体现在解决概念问题的策略形成、变迁及其稳定上，即概念获得可被定义为由一个（不充分的）规则向另一个（非常充分的）规则的转变过程。
在学习理论看来，上述这种转变过程实质上是“嫁接”学习行为中出现的对作业理解的贫乏状态和充分状态之间的过渡性进程或状态，也就是托尔曼所说的潜伏性学习。认知心理学的一个核心任务正是解释潜伏性学习，即诸如概念的获得这样一种学习状态的心理机制及其发展进程，因为过渡状态的各种认知特征才是理解学习行为的一把钥匙。[4]
（二）过渡性认知过程及其基本特性
一般地，过渡性认知过程是指由错误规则转变为正确规则的过程。[4]学习的过渡状态从某种意义上讲可以定义为儿童正处于学习或概念获得的边缘，即学习准备。通过这个定义可以看出，就某一具体问题处于过渡状态的儿童并不完全了解该问题的本质属性。
研究者们往往把认知结构的不稳定性同过渡状态联系在一起。不稳定性意味着变化即将来临，尤其是在提供了适当的输入信息时。显然，认知结构的不稳定性来源于心理活动的内部冲突。任何断言内部冲突是心理（认知）发展变化的一个重要机制的理论都会认为过渡状态的推进力来自儿童解决概念问题时所使用的不同策略（假设）之间的矛盾，而这些相互矛盾的假设群则反映出儿童认知结构发展的不均衡性。我国著名心理学家朱智贤就曾指出：儿童心理的内部矛盾（特殊矛盾）是儿童心理发展的动力……在实践中，由于主客观矛盾而在人脑中产生的客观过程的反映和主观内部状态之间的矛盾是人的心理现象中的内部矛盾或特殊矛盾。国内一些学者则将这种心理的内部矛盾具体化为新的需要与旧的心理结构失平衡所引起的不稳定性，认为“在一定条件下，儿童的需要与心理结构相互适应、相互依存，处于相对平衡中。……新的需要一经出现，儿童原有的心理结构，就不能适应新的需要，不能使新需要完全得到满足，于是两者发生矛盾和斗争”，进而造成了暂时的不稳定性。
与上述观点相似，国外大多数认知发展心理学家对心理的内部冲突在心理发展过程中所起的重要作用同样予以了高度重视。皮亚杰(1975，1985)[2]认为，儿童用以完成概念作业的各种策略之间的矛盾冲突影响着儿童的认知发展，甚至使之就一个问题同时思考和比较着他所拥有的全部策略；Aloedoto'、O'connor和Aorobin(1989)[5]认为潜伏性认知发展的首要力量是认知结构的不确定性，这些不确定性来源于就同一问题思考多重策略时产生的心理困惑；Keit(1984)[6]在构建一种依赖性过渡机制时，将内部不一致性或矛盾源作为过渡的一个特性包纳入内，认为由于内部的不一致性，使得儿童必须就同一个问题保持两个不一致的观点；而在Fisher(1980)[7]的认知发展（技能发展）理论中，他描述了确定一个技能如何转变为新技能的五个步骤，其中每个步骤都包括把属于旧结构的两个或两个以上的技能转换成关于一种新结构的一个技能的过程；Klahr(1984)[8]则从信息加工观点出发，发现并设计了问题解决的“矛盾—解答”程序。
（三）概念获得之过渡性学习的一般研究范畴
研究儿童对某一具体概念的获得过程——一类特殊的学习过渡状态，必须具备当被试处于该状态下时将之与其他对象区分开来以及确定其不稳定的认知结构的本质特征的专门技术与手段。
就实验技术而言，实验人员一般都选择儿童，原因在于发现儿童处于能正确理解概念但却无法解答相应的概念作业这种学习过渡状态要比成人容易一些。在实验实施过程中，Braninerd总结认为，用以说明学习状况的测验必须能够鉴定儿童前学习阶段的知识水平或认知结构，即除了反映成绩的绝对水平以外，测验还需说明成绩的改善情况；同时，为了避免循环重复，用以说明学习状况的测验应该和用来证明儿童处于过渡状态的测验有本质区别。
此外，有关的实验技术还必须对这样一个问题——处于变化边缘的学习者具有什么样的本质特征——做出正面回答。就目前的研究成果来看，心理学家们普遍认为过渡性儿童已拥有解决概念问题的系列假设的心理表征存贮，只是这些互相矛盾的假设很可能被学习者共时激活与评估着，进而导致其认知结构的混乱和动荡。[4]
近几年来，对于边缘学习者的概念获得问题的研究一般都集中于守恒概念及其变式——数学等值概念区域，其原因在于：
1.守恒概念是皮亚杰所倡导的一个非常重要且基本的“科学概念”，它的获得不仅标志着儿童认知发展水平的飞跃，同时也是皮亚杰用以描述平衡、运算等概念以及认知发展阶段的心理依据之一。皮亚杰认为“只有在七岁以后，儿童才发现……守恒性……这些守恒性概念明显地把儿童的第二个时期的思维与早期区分开来”，并且“这种守恒性概念产生于那些已经互相协调成为完整系统的运算之间所发生的相互作用，而这种完整系统的突出特征，和幼童的直观思维相比，就是它具有可逆行性”[1]；由于守恒概念具有可逆性，同一性和相互关系的组合这三个基本特征，因此它的获得使得发生“直观构成既可以组成，又可以逆行的组合时，它们就转化为运算了”[1]，同时，在皮亚杰的理论体系中平衡所具有的三个基本特性稳定性，补偿性和主动性中核心即是由可逆性和同一性构成的补偿性特征，而这一点则集中体现于守恒概念的获得过程中。
2.守恒概念的获得能较好地模拟和体现皮亚杰界定的认知发展的动态平衡过程，即“同化——失平衡——顺应——再平衡”。守恒概念的基本内涵是指事物以一种形态转变为另一种状态时，其本质既没有增加，也没有减少，而是保持恒定不变。掌握此类概念时，首先得在旧的认知结构支持下进行有效的观察与比较，发现事物前后状态的变化，进而获得事物的外形、背景和现象等方面的变化的知识（即同化作用）；同时要把事物的前后状态容纳进一个统一连续体中，以致于旧的认知结构发生动荡，观察者开始陷于暂时的认知困惑之中（即失平衡过程）；在此基础上，观察者往往以旧的认知结构中对事物的原初状态的认知为基点，以现有的事物的状态为参照，进行一系列操作，以期发现两者之间的关系或由任意一方还原出另一方，这样的操作必然会产生一种新的正趋于成熟的认知结构，并在它的支持下逐步摆脱对原初状态的眷恋和依托，最后通过可逆性、同一性或部分的组合等运算（或动作）将事物的前后状态牢固地联系在一起（顺应）；而当这类目的性运算（或动作）达到自动化程度或连贯自如的话，事物的前后状态就会被有效地化解在一起，从而消除了因属性的差异而引发的失平衡，达到新的平衡。由于守恒概念提供了事物前后状态的比较资料，从而预示着可供观察的“直观的实质”，并且通过利用“动作所具有的那种实际的不变性”，把事物的“个体或数量单位联合起来或进行换位”，使之发展成为互相协调的具有完整系统的运算群集，并发生交互作用，因而集中体现了认知发展的动态平衡过程，成为剖析儿童的思维发展的一个具有“完整系统的突出特征”的认知发展指标。
3.守恒概念的获得的传统研究带有明显的时间函数，易于科学的观察和重复操作。皮亚杰就曾发现，重量、体积、容积、数量等概念的获得在8-11岁之间方可完成；西格勒的研究表明，儿童对平衡称盘问题的理解非常缓慢，虽然儿童在5岁时即可对此做出可靠的预言，但一般只有在17岁时才可能完全理解[3]；国内的一些学者也发现：就长度、面积、体积、数量、比例的守恒而言，这些概念获得也包含有特定的时间阶段。守恒概念的获得的这一重要特征，为发展性研究提供了比较理想的实验素材。
4.守恒概念的特殊形式几乎遍布于各个不同的年龄阶段和各个特殊的知识领域，这使得有关方面的研究易于重复取样和验证，并为研究结果的整合提供了可能性。在人类认知发展的主要时期——幼儿期和童年期，诸如数量、时间、空间、长度、密度、容积、体积、比例、平衡问题等守恒分概念遍布其间，为分析和定义儿童的认知发展状态及其特征提供了客观指标。对这样一系列的守恒分概念分别加以研究，不仅有利于发现认知发展的普遍规律，而且可以使实验更加精确、典型、系统化，使理论更具普遍意义和实用价值，较好地体现“认知经济”原则。
综上所述，关于过渡性学习进程、特别是概念获得的过渡性过程的研究目前主要集中于守恒概念及其变式——数学等值概念等区域，心理学家们因此获得了丰富且卓有成效的研究成果，使过渡性学习过程这一课题成为认知发展的一个前沿课题。
目前，过渡性学习的研究的主要代表人物是美国心理学家Perry、Church、Martha和Goldin-Meadow，他们的研究集中体现了现代认知心理学对过渡状态儿童就某一具体概念的获得所表现出的认知结构机制及其发展进程这一课题的理解。毋庸置疑，这些人的研究也集中于守恒及其变式——数学等值概念的获得这一区域。他们发现[9]，在要求对作业行为的执行情况作出解释时，过渡状态儿童频繁地在言语解释的同时带有明显的手势语，而这些手势语则表征着关于作业本身的真实信息。此外，这些手势语表征的信息可能与言语表征的信息相同，这种情况称作“言语—手势匹配”；也可能与言语表征的信息不同，这种情况叫做“言语—手势失匹配”。上述两种相互矛盾的情况均表明儿童对同一问题共时思考着一个以上的假设。
三、对概念获得过渡学习者认知特征的思考与讨论
Perry等人就过渡状态儿童概念获得过程所提出的理论及其研究方法，为认知发展的内部机制的研究提供了相当有价值的资料，对了解和最终揭示学习行为的心理实质作出了一定的贡献。但是，他们把在数学等值及守恒概念问题研究中儿童所表现出的言语与手势之间的特殊关系及其发展变化作为甄别学习的过渡状态儿童和描述其概念获得过程的重要指标，并将之推广到一般性的概念获得进程中来，此举显然有待进一步检验与研究。
笔者通过相关实验[10.11]，证伪了Perry等人所肯定的“手势效应”[9]。究其原因，笔者首先仔细比较了他们的实验与本实验在实验设计方面的异同。经比较，在对待手势的作用这一问题上，前者采取了比较积极的态度，后者则显得有些谨慎。具体地，二者的分歧表现为两个方面：其一，Perry等人的实验在训练阶段强调对儿童予以教导时要伴有手势，并对儿童在训练时解释问题的解答所使用的手势予以反馈，而笔者的实验则没有这样做，只是遵从被试的“自然表现’；其二，在判定言语—手势失匹配现象时，二者标准并不一致。前者对此阐述得很少且比较模糊，认为只要手势没有严格匹配言语程序则可作出上述判断。但这样做显然与其所倡导的手势表征了一种策略的思想有所抵触。既然手势表征策略，那么手势一定带有系统性和规律性，而后者并未发现这种特征，尽管遇到少数与言语表征不完全匹配的手势表现，由于它们比较混乱无序且常常出现反复，因此未将之归入言语—手势失匹配之列。
此外，还可就被试的差异对两个实验的不同结果予以解释。事实上，Perry等人在实验中甄选出的被试是小学四年级学生，而笔者在实验的准备测验中却发现我国四年级儿童业已完全掌握了加减法乃至乘法等值概念，而二年级学生的作业行为才比较符合他们的实验要求，这一点表明我国儿童的数学思维能力以及对守恒概念的认识较之美国儿童发展得比较早，其程度亦有明显差异。同时，国内外跨文化认知发展心理学家们发现，由于中国儿童的计算能力超过美国儿童，因而在解决同类数学问题时，美国儿童在较长时间内惯用手指头，而这一点除了和数学策略模式的成熟程度、检索加工速度的快慢有关，同时也与数学工作记忆容量大小有关。[12]因此，Perry等人的实验与笔者的实验对于手势作用的不同看法，，在很大程度上源于两个实验所选择的被试的不同特点。从问题表征的角度来看，一般地，就等值概念问题结构的特点而言，存在对等号和等号两边各因子关系等两类表征，其中等号表征是核心表征。因此，正确的解题策略来源于对等号的正确理解与表征，而错误的解题策略无疑是由于儿童对等号的表征发生了错误所导致的，因此可就儿童对等值概念中问题表征（尤其是等号表征）的正误发展状况来探测儿童的认知水平模式的变化或发展。
对于那些尚未理解等值概念的儿童来说，“＝”是有关运算停止（结果）的标志，即把等号左端的运算结果写在等号的右端。而对于那些真正理解了等值概念本质特征的儿童来说，他们会产生强烈且巩固的“两边要相等”的看法，只是基于对以往问题程式的依赖程度以及具体的问题结构而趋向于使用算法法或相等法以及归集（集合）法；其中，逆向思维较发达的儿童趋势向于使用加减法，顺向思维强于逆向思维的儿童基本上趋向于使用后两种正确策略。由此我们不难发现，等值概念的获得进程实质上是对等号的正确理解过程。
总之，等值概念获得的核心在于对等号产生正确的表征。只有根据儿童对等号的理解的自然层次进行有针对性的指导及教学活动，才能更好地促进儿童对数学等值概念的理解和掌握。
四、建议
1.数学等值概念是一类很重要的概念，它蕴含着极其丰富的方程思想，是解决简易方程问题的思维基础，是培养儿童数学思维能力的很有作用的概念。目前我国的小学数学教育尚缺乏这方面的教学内容，应予以适当增补。
2.等值概念的掌握与儿童对等号的正确表征有着极为重要的联系，因此小学数学教育实践中必须充分展现等号的各种抽象意义，而不能仅仅局限于对传统程式（等号是运算休止符号）的巩固。
3.等值概念的获得、特别是获得进程中的过渡阶段的实验研究表明，就数学等具体知识领域中知识的获得而言，可能会存在许多儿童学习过程中的认知的过渡状态，这种现象是与讲授内容的连贯性以及儿童智慧发展的一致性息息相关的。教材的制订或编写者、从事特殊知识领域认知发展的研究人员以及广大的教师们都有必要发现和研究这类学习的过渡状态及其本质，进而逐步发展、完备具体的教学工作，更好地促进儿童早成栋梁。
［收稿日期］2000-09-10