现代学习理论对生物学教学的启示

吴娇媚　姚超丽　王利琳

当今世界充满竞争，只有重视教育、发展个性、培养人的创造能力、提高人的素质，才能立于不败之地。71位中科院院士联名呼吁：“务必十分重视生命科学。”因此改革生物教学，提高学生的科学素养，具有重要的现实意义和深远的历史意义。学习理论是研究人类学习过程的心理机制的一门学问。由于人的学习包含着复杂的心理过程，一直以来人们用各种方式对人类与动物的学习过程进行了大量的研究，因不同的视角、不同的方法、不同的时代特征等，众多的心理学家对学习的心理活动的理论解释呈现出多样化，多种流派并存。

一、现代学习理论综述

现代学习理论是指近百年来，众多心理学家对“学习是怎样产生的，它经历怎样的过程，它有哪些规律，如何才能进行有效的学习”等问题进行了深入的研究所形成的理论。其中最具代表性的流派有刺激一反应学习理论、认知主义学习理论、折中主义学习理论以及人本主义学习理论。

刺激—反应论者把环境看作是刺激，把伴随而来的有机行为看作是反应。因而，他们关心的是环境在个体学习中的重要性。学习者学到什么，是受环境控制的，而不是由个体决定的。在教育方面，教师应创设一种环境，尽可能在最大程度上强化学生的合适的行为。刺激—反应理论的代表人物主要有桑代克、华生、斯金纳等。此理论的最大缺陷是忽视了学习的认知特性，只一味强调情境与反应的联结，把复杂的学习过程简单化和机械化。虽然存在着缺陷和错误，但它仍对学校教学实践有一定的影响。例如，斯金纳将“操作条件作用”和“积极强化”的学习理论应用于教学设计，形成了程序教学设计。

与刺激一反应论相反，认知主义学习论者认为是个体作用于环境，而不是环境引起人的行为。环境只是提供潜在刺激，至于这些刺激是否受到注意或被加工，这取决于学习者内部的心理结构。皮亚杰对行为主义者把学习看作是因经验而产生的行为变化的观点持批评态度，并从认知的发生、发展角度出发，系统、深入地研究了儿童认知发展的心理过程，提出了一种以已有知识和经验(认知图式)为基础的主动建构活动的观点。我们应该注重学生内部的认知重组过程，用合理的教学方法把适合的材料教给不同年龄的学生。布鲁纳提出了发现学习论，他认为学习是一个主动形成和发展认知结构的过程，是在内在动机的推动下，学习者主动对新知识加以选择、转换、储存和应用的过程。认知主义学习理论的主要缺陷是忽视了社会因素对学习的影响。

加涅被公认为是行为主义与认知主义学派的折中主义者。加涅运用现代信息论的观点和方法，通过大量研究，提出了累积学习的模式：学习任何一种新的知识技能，都是以已经习得的、从属于它们的知识技能为基础的。加涅通过描述八个学习层次来研究学生理智技能累积方式。这八类学习层次如下：信号学习，刺激一反应学习，动作链索，言语联想，辨别学习，概念学习，规则学习，问题解决或高级规则学习。教师应根据学生不同的学习层次安排教学内容和选择教学方法，以保证教学活动顺利进行。

人本主义心理学是20世纪60年代在美国兴起的一个心理学的重要学派。它一方面反对行为主义把人看做是动物或机器，不重视人类本身的特征；另一方面也批评认知心理学虽然重视人类的认知结构，却忽视了人类的情感、价值、态度等方面的影响。人本主义心理学的代表人物是罗杰斯。罗杰斯认为学习是一个有意义的心理过程，学习的实质在于意义学习。这种意义学习不仅指理解记忆的学习，而且是指学习者的一种自主、自觉的学习，学习者可以自由地去实现自己的潜能，求得自己更充分的发展。但是人本主义宣传脱离社会的人性发展，它主张学习的绝对的自由，而实际上人是不能脱离社会存在的，学习也不能绝对的自由，不然会导致另一极端——放任自流。

上述四种学习理论为我们清楚地把握和理解学习的实质和条件提供了许多有用的思路。当然，这四种学习理论有其局限性，在学习和借鉴时，应注意批判地吸收。

二、现代学习理论对生物学教学的启示

传统的生物学教学以老师为主体，学生已经适应了总是被动接受知识的地位，课堂气氛沉闷；学生回答问题机械化、模式化；学生动手能力差，对所学知识一知半解；能够主动质疑的学生更是少得可怜……学生被动的学习方式，结果必然导致其学习能力的退化。因此，我们需要运用新的理论支持，变革根深蒂固的学习方式。

1，要始终贯彻培养学生的科学价值观

生物科学教育的理念是培养学生生物科学素养。所谓生物科学素养是指学习者参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所必需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学技术与社会的相互关系，领悟科学的本质，以及形成科学的态度和价值观。价值观决定方法论，只有正确的价值观才有正确的方法论，因此科学价值观是学生进行有意义学习的内在基础。

当今世界文化多元化，我们不能要求学生完全遵照教师的价值取向，但可以在教学中渗透一些已经被普遍认同的科学价值。一是通过渗透科学史学习。如细胞学说的建立、生长素的发现、生物进化的历程等科学事例，让学生知道科学的发现是一个不断推翻、不断前进的过程；二是结合社会热点问题，如生态平衡、环境保护、社会的可持续发展等问题的讨论，使学生体会到科学的人文价值；三是结合学生的生活经验，使学生更好地将所学知识应用到实践中，从而体会科学的现实价值。

2，要创设教学情境，促进学生思维的发展

根据加涅的信息加工理论，学习是一个信息加工的过程，学习和行为起源于环境与学生已有知识的相互作用。因此教师创设的知识背景和学习情境要与学生的知识背景联系，这样既能激发学习的兴趣，又能在背景知识与新知获得统一后激发学生内在的动力。

“过去我们常常认为，脑是非常稳定，甚至不可改变的……但是积极的环境的确会使发育中的脑产生物理上的变化”，Frederick Goodwin，前美国心理健康学会会长如是说。教师应该尽可能创设能促进学生思维发展的学习情境，比如通过创设问题情境，抓住学生的思维；设计概念冲突情境，引起学生学习的热情；演示实验的美妙过程，激发学生的学习兴趣；创设类比情境，促进学生知识的迁移等等。充分地利用这些情境，学生的科学思维才得以培养，个性得以发展。

3，要指导科学探究方法的学习，使学生由被动学习转为主动探究

生物学是一门以实验为基础的自然学科，探究是主要的教学与学习方式。教师应该有意识地训练学生科学学习所需的方法，从而为其进一步完成探究学习打下坚实的方法论基础。美国科学促进会认为。中小学生应掌握的科学探究过程技能有观察、分类、应用数学、测量、认知时空关系、预测、推论、下可操作性定义、提出假设、解释数据、控制变量、实验、交流等十三种。在学习细胞膜结构这一节

时，可以让学生自己用多媒体计算机(或投影)设计一个蛋白质和磷脂分子运动的实验方案，设计出细胞膜流动镶嵌结构的三维动态模型，让物质的分子通过细胞膜的三维动态模型，从而建立起有利于建构“细胞膜”概念框架的情境。把班级分成四个小组，每个学生自愿选择，参加搜集资料，或是用多媒体制作软件，或是作形象比喻的文字说明等，教师再根据学生的知识基础、兴趣特长、条件作一些调整。这样学生围绕自己的任务去搜集材料。有的查阅课本，有的去图书馆查询有关资料，有的去实验室观察细胞膜的模型、投影片。在学生搜集信息时教师要给予必要的帮助(如提供材料名称、教参，一些相关知识、对素材的取舍及媒体的设计以适当指导)，以帮助学生沿概念框架攀升。在学生大致完成任务后，组织全班学生进行交流和讨论。只有亲自去实践，情感才能有体验。这对学生的成长、发展是极为重要的。

4，要营造良好的学习氛围，使学生由个体学习向合作学习转变

建构主义认为：“虽然世界是客观存在的，但是对于世界的认识理解和赋予的意义是由每个人自己所决定的，人们是以自己的经验为基础建构或解释现象。由于个人的经验以及对经验的信念不同，因此对外部世界的理解也不同。但是，通过学习者的合作可以使理解更加正确、丰富和全面。”

科学的发现不是一个人的成就，而是众多科学家共同研究得到的结果，因此要注重培养学生良好的团队合作意识和沟通能力。合作学习首先体现的是个体之间的相互影响，群体中的个体都有其自身的优势，在相互合作中可以通过自身影响这个群体中的其他个体，重新建构认知，生成知识；其次是要有效解决群体中不利于合作的各种冲突，建立并维护小组成员之间的相互信任；第三是培养群体中个体合作精神和群体竞争意识。合作学习与探究学习是互融其中的。教师在教学过程中营造良好的学习氛围，增进学生之间的合作，并在合作中明确分工。给学生表达不同思想的机会，让学生展开讨论，以获得更正确的认识，学会相互接纳、赞赏、分享、互助等等。

综观现代学习理论的发展，中学生物学教学将会发生深刻的变化。如果研究学习者的学习过程，那就必须把注意力转向学习者的认知过程。在各种学习策略之中，促进有效的教学和有意义的学习。运用现代学习理论指导中学生物学教学，将基本观点、先进教学理念融会贯通于教学过程中，将极大推动生物新课程改革。同时由于学生个体的复杂、多变性，试图用理论阐明全部教学行为几乎是不可能的，因此我们应该在实践中不断修正、充实理论，使之更好地发挥作用。