发现法在学习中的运用

2010-08-15高文辉

长春师范大学学报 2010年11期

高文辉

(长春师范学院招生就业办,吉林长春 130032)

每当我们谈到教学方法的改革时,一般总要提起美国心理学家布鲁纳 (J1S1Bruner)所倡导的发现学习法。然而,人们对发现学习的含义理解各异,对发现学习的效用褒贬不一,对发现学习的可行性常走极端。本文略就发现学习的特点、效果、局限性、可行性等问题谈谈自己的看法。

一、发现学习的特点

波多野完治等主编的《学习心理学手册》指出:发现学习有三个特点,一是学习者借助于发现的 (严格地说是再发现的)方法而进行的学习;二是以基本教材为内容的学习;三是以形成探索性思维能力为目标的学习。他们认为:方法、内容和目标三个方面是有机地联系着的。如果想给发现学习下个定义的话,就可以这样来表述:发现学习是以培养探索性思维为目标,以基本教材为内容,使学生通过再发现的步骤而进行的学习。

(一)发现的方法

发现学习所说的“发现”,实质上是一种再发现。就是说,发现不是忠实地沿着原发现的路线进行的,而是沿着再发现的路线进行的。有的人不明此理而责难发现法。例如,一位数学家曾说:“人类为了发现O这个概念,实际上花费了9个世纪的漫长岁月。怎么能让小学生去发现它呢?”

为了便于学生的再发现,必须重新编排原发现的过程,使之变成像小孩走路那样容易的过程。一般采用缩短 (即把原发现的漫长过程缩短为捷径)、平坦化 (即把原发现的陡坡变为平缓的坡道,但仍有障碍需要学生努力去攀登)和精简化 (即把原发现的很多岐路和迷路削减为少量的岔道)等方法。重新编排原发现过程,通常是沿着从感性认识到理性认识的路线,而不必沿着原发现的文化史的路线。例如,关于“物体沉浮”的发现方法,即使不知道阿基米德定律发现的历史过程,也可根据认识过程的路线将其编排出来。从成年人的眼光看,再发现对学生来说也是新的发现学习。可以说,学生是以“小科学家”、“小发明家”的姿态向未知世界挑战,探索其奥秘。学生在再发现时所经历的学习过程,大体上有以下四个阶段:①产生问题意识 (学习欲望等),观察具体事实;②根据事实提出有效假设;③把假设上升为概念;④把概念转化为能力。由于采取了这样的发现过程,学生不仅能够掌握知识结果,而且能够掌握知识过程。问题解决学习有利于掌握知识过程,对知识结果的掌握较差,而接受学习则相反。可以说,发现学习是一种把问题解决学习和接受学习的优点有机结合起来的学习形态。

(二)发现方法和教材结合

近代初期的古典发现学习,大都不关心学习的内容,仅仅把发现学习作为一种单纯的方法。然而,现代的发现学习,是和内容紧密联系着的,方法 (怎么学)和内容 (学什么)是相辅相成的。从方法方面来说,由于发现学习是再发现的过程,因此所费时间较多,一些研究表明,发现学习所需要的学习时间,大体上是接受学习的11/3或11/2倍。因此,精选教材就是绝对必要的。作为内容的基本教材,不一定必须和发现的方法相结合。但是,若想彻底理解教材,只是掌握知识的结果是不够的。如果重视知识的过程,按再发现的过程编排基本教材,让学生自己探索式地走完这个过程,就能够深刻理解,真正掌握基本教材。学生不仅知道所达到的结果,而且知道达到结果的程序。

(三)形成探索性的思维方法

发现学习所要形成的能力是多种多样的,但是成为这些能力的中心的是所谓的“探索性思维能力”。先让我们观察一下在发现学习中学生的探索性动作:①首先学生面对着教师所创设的新奇而未知的情境,他已经形成的思维方式就会发生混乱,为了消除这种混乱,他就产生了学习的欲望并着手进行探索;②接着学生从展现于自己面前的几种可能性中,选择出一种最有希望的可能性作为解决问题的假设。这是通过所谓选择性思维而实现的。发现学习的成败多半取决于是否形成了良好的选择性思维。重视选择性思维是发现学习不同于其他学习形态的独特的特点;③进而考察作为解决问题的假设。就是通过和事实的对照,对假设进行分析和综合并加以精练,把假设提高到规律性的高度。到此,探索性的发现即可暂告完成。

由此可见,发现学习是一种探索性的过程。在这种探索性的行为实践中,显然能够形成探索性思维方法。在知识和信息迅猛增长并不断更新的时代,掌握知识的过程比学得知识的结果重要,特别是掌握知识的探索性思维方法尤为重要。但是,由此而轻视掌握知识的结果也是错误的。特别是基础性的知识结果是将来创造知识的铺路石,更是轻视不得的。不过,为了使基础性的知识结果成为将来创造知识的基础,仍然需以知识过程作为保证。

二、发现学习的效果

根据布鲁纳的观点和西文一些心理学家研究的结果,综合起来看发现学习有如下的优点或效果。

(一)发现学习有利于培养内在动机

所谓学习动机是指直接推动学生进行学习的动力。一般可分为内在动机和外在动机两种。前者是指学习的动力来自学生对学科内容本身的兴趣与好奇心等,其核心因素是求知欲;后者指学习的动力来自教师或家长的奖惩、学习分数、学习竞赛等。

布鲁纳认为,由奖惩等这类外在动机支配的学习,会助长学生被动学习的定势,有把学习作为获得奖励避免惩罚的手段而知识的掌握仅仅停留在皮毛上的危险性。与此相反,由对学科知识本身的兴趣或求知欲这种内在动机所支配的学习,会激励学生积极主动地掌握知识和运用知识。而以解决问题思维为轴心而展开的发现学习,恰恰能够激起学生的好奇心或求知欲这样的内在动机。所以,布鲁纳认为,发现学习可使学生摆脱外在的动机作用。

(二)发现学习有利于学会发现的技巧

布鲁纳假设,人只有通过解决问题的练习和努力于发现,才能学会发现的技巧。他说,越是在这方面有实践经验的人,越能把学习归纳成一种探索的方式。例如,当我们面临着自己从未经验过的新奇情境的时候,从开始感到疑惑到最后解决,往往需要经过长期而复杂的思维过程,可是一旦积累了这种经验,再遇到类似的场面时思维过程就会惊人地缩短,迅速地作出有效的反应。这是由于搜集信息的方式、提出假设的方式、验证的方式等被模式化了的结果。就是说,学会了发现的方法,并能迅速地迁移到类似的情境中去。而以观察事实、提出假设、验证假设等思维过程为基本骨架的发现学习,在使解决问题的方式或发现的方式模式化方面起着极为重要的作用。

这种模式化迁移能力具体地表现在学习效果上。一些实验研究表明,在向类似问题或更高层次的陌生问题的迁移力上,采用发现学习的组一般要比采用程序方式学习的组高出20%～30%,这是在语文以及数理学科中可以普遍看到的一种特点。

(三)发现学习有利于形成探索的态度

培养学生的探索态度是发现学习的最重要的目标,也是发现学习的最大的特点。

发现学习是以重视得出结论的程序这种观点为生命的。让学生在再发现中探索科学的形成过程,不仅可以使他们获得现代科学前沿的知识,而且能够形成一种探索的精神。因为再发现过程中解决问题的思维、直觉思维或观察力,假设的构思、比较或类推思维等,都为培养创造性探索态度提供了最有效的条件。

(四)发现学习有利于记忆的保持

米勒 (G.A.Miller)认为,人的记忆主要是检索而不是贮存,而检索的关键在于组织。布鲁纳采纳了米勒的观点并用实验说明用发现法学到的材料易被记住。这是由于信息嵌进了一个人已有的认识结构中,减少了材料的复杂性,致使材料较容易检索。布鲁纳说,一般按照个人自己的兴趣和认识结构组织起来的材料,乃是最有希望在记忆中“提取”的材料。

三、发现学习的限制

和任何事物都有两重性一样,发现学习既有优越性的一面,又有局限性的一面。可是,在介绍和提倡发现法时,存在着评价过高的偏向。在这里,仅就其中一些主要的错误看法,谈谈个人的意见。

(一)“真知都是通过学生的自我发现来获得的”

对于发现学习的最普通、最形而上学的论点是:对真正占有知识来讲,学习者必须独立地即通过本人的悟性来发现。这是教育中的儿童中心的观点。

事实上,有许多真知是无法借助发现来掌握的。例如,在物理学的历史中,对于行星系的认识是一个非常有趣的问题。由于行星系的结构无法直接用肉眼观察来把握,所以需要在观念上先设想出某种宇宙形象。如像后代亚洲社会寻样,把宇宙看成是罩在平而静止的大地上的圆屋顶式的天空,而天体作为发光点在天空中移动着,这和现代物理学所认为的宇宙形象是根本不同的。据此看来,让学生在课堂上来想象宇宙是什么样子,可以说是毫无道理的。如果由教师提出来宇宙形象,学生就能确定它是否正确,并据此来预测自然现象。一个人所掌握的知识是否是真知,不在于他本身是否搞了“发现”,而在于他能否运用它们。

(二)“教育的首要目标是发展解决问题的能力”

发展解决问题的能力,无疑是一个重要的教育目标,但说它是教育的首要目标那就不对了。

把发展解决问题的能力视为教育主要目标的人,其依据之一是这样的假设,即解决问题能力的发展和大量知识的获得两个目标是相同的,因而在学习者学习如何自动地发现知识的过程中,也就获得他需要知道的一切重要题材的内容。这一假设是不确切的。首先,上述两个目标尽管密切相关,但它们不是等同的,因而不能认为促成一个目标的方法,一定是促成另一个目标的方法。其次,说提高学生的解决问题能力是学校的首要职责,很可能冲击另一个目标而终于挫败本身的目标。假如,学生不花足够时间去掌握一门学科的内容的话,他们无论怎样“善于”解决问题,仍将解决不了涉及运用这些内容的重要课题。

(三)“教学内容只能通过发现法加以传授”

有些教育家们担心,抽象的概念如不经过学习者独立去发现,就会变成鹦鹉学舌式的纯粹语言的东西。因此,他们主张无论在中小学还是在大学都应采取发现技术作为传授学科内容的首要方法。例如,伊斯利(J.A.Easley)曾撰文呼吁,要遵照发现法的路线而改组部分或全部的中学自然科学与数学等课程。

然而,从教学实际来看,把发现学习作为教学的一个重要方法,显然是不合适的。发现式的缺点在于太费时间,这在“设计”和“安排”这种学习形式时是如此,在学生进行这种形式的学习时更是如此。另外,在发现法的学习情境中,学生有片面看问题的倾向,有过分根据有限经验导出概括性结论的倾向。艾伯恩等人 (J.L.Evans)主张按法则→事例这样的顺序呈现效果最佳。认为,教师只举出事例让学生自己去发现法则,就可以导出错误的结论,这是不无道理的。例如,当两个事例并存时,学生从第一个事例中发现某种法则,很可能将其应用于第二个事例中,但是所发现的法则可能和教师所要教给的不同。

认为问题解决必须以归纳推理为基础才能实现的观点,同样是不正确的。阿特金等人认为教师事先提供概念的框架比较好,例如事先提供磁场的概念,小学生利用它们去解决问题也能取得某种程度的成功。

(四)“发现是激发内在动机的主要原因”

布鲁纳认为,通过发现学习,学生可以从得到好分数,得到教师或家长的奖赏之类外在动机中解放出来。认为发现是激发内在动机的主要原因或唯一原因,这也是不全面的。学生在再发现中会产生强烈的求知欲。这种求知欲无疑会成为推动学习的一种强大的内在动力。但是,能激发内在动机的因素很多,不仅限于发现这一种。例如,巴拉因 (D.E.Berlyne)认为,概念的冲突 (或认知冲突),如学生头脑中新旧知识的矛盾所引起的“惊奇”,同时思考的几个可解答案的“迷惑”等都可以起内在动机的作用,并且可以用于接受式的学习中。

四、发现学习的可行性

关于发现学习的可行性即适用范围问题,目前还没有统一的意见。波多野完治等人主编的《学习心理学手册》一书是从教材和发展阶段这两个变量出发,来确定发现学习的合理界限的。

(一)教材

哪些学科最适于发现学习?哪些学科最不适于发现学习?这可从以下三个方面来考察。

第一,有明确规律性的学科。这是发现学习能够成立的必要条件,一般具有严密体系的学科更符合这条要求。例如,数学或理科规则、法则是明确的并且有简单→要素→复合这样的逻辑体系。技术学科 (体育等)由于同样的理由,也可以纳入发现学习的适用范围。社会科学反映着社会现象所具有的规律性,虽说不像数理学科那样严密,但仍有运用的可能性。然而,艺术学科 (文学、音乐、美术等)由于距离有明确的规律性这项要求相差太远,所以应用发现学习就相当困难。

第二,同生活经验有联系的学科。一个学科尽管有严密体系,有明确的规律性,但如果和具体的生活经验没有联系,发现学习的展开也是相当困难的。因为和生活经验有联系,能激起学生强烈的问题意识和积极的思维活力;就会有向解决问题迈出第一步的线索;容易制作在发现中起重要作用的模型或复制品。从和生活经验有联系这一点来看,社会科学和理科最明显,技术学科较明显,而数学和语法则较弱。有人认为,在数学中生活经验甚至会妨碍数概念的形成。艺术学科同生活保持密切联系可能相当困难。

第三,容易探索形成过程的学科。这对发现学习来说是必要条件。这个观点可进一步分为两个方面来考虑:一是再现可能性;二是形成过程的简化。从具体学科来看,理科教学容易满足这两个条件。技术学科能某种程度地满足再现可能这一个条件,但形成过程的缩短或简化却是困难的。社会科学相反,能够满足第二条件,但满足第一个条件很难 (例如历史无法再现)。艺术学科满足两个条件都是困难的。例如,判定手工艺品的形成过程,不仅专家们感到非常困难,就是作者本人也是不可能的,同样也不能期望形成过程的缩短。

由以上的考察可以看到,能以最纯粹的形式采用发现法的是理科,而当学生达到中学生以上水平时,数学就能和理科一起成为发现学习的双臂。社会科学虽然缺少一些条件,但也可以期待发现学习的效果。艺术学科应用发现学习一般说来比较困难,即使应用也不能照搬以自然科学为发生母体的发现法。

(二)发展阶段

规定发现学习的第二个因素是发展阶段。这个问题可从以下两个角度来分析。

第一,已有知识或先行经验储备丰富的阶段。因为,发现学习成功与否的关键在于能否提出有效的假设,而假设的提出是以较丰富的知识经验为前提的。研究者们认为,从已有知识经验储备的角度来看,从小学高年级到中学阶段都可以采用发现学习作为正规的授课形式。

第二,学会选择性思维的阶段。面对着复杂的问题情境,学习在解决问题的过程中,会遇到各种各样的岔路,从中选出自己认为最佳的路线,经过验证一旦发现错误又能立即返回到出发点,逐渐找出最好的路线。这就是选择性思维。显然,其中包含着分析综合的逻辑思维、可逆性思维等。选择思维是发现学习过程中极为重要的一环。国外心理学家就这个问题所作的研究而得出的大致预测是,年级越高,发现学习的效果越好,其下限为小学高年级,这是就以发现学习作为普遍授课形式而言的。如果通过具体事物的操作或者创设和生活经验有联系的问题情境来掌握自然界的规律性,那么,即使是小学低年级也可以采用发现学习。在凯林 (A1Carin)的著作中有这样一个实例,让小学低年级学生通过观察、实验、制作谜语卡片等,能够很好地发现降水现象的机制。