先行组织者策略及其启示

孙洲云

(辽宁师范大学大连116029)

先行组织者策略及其启示

孙洲云

(辽宁师范大学大连116029)

文章首先介绍了先行组织者策略的内涵和相关实证性研究。作者结合先行组织者策略与规则学习,从中获得启示,基于规则与规则之间存在多样的关系,因而在学习新规则时,可以充分利用已有规则学习新规则,在学习新规则之前或之后呈现一个认知结构中与新规则已有的具有相关关系的规则应用样例(例证),极有可能促进新规则学习。因而作者认为组织者策略不仅可以用于语义概念学习,也有可能用于规则学习。

组织者 语义概念学习 规则学习

1.先行组织者的内涵

Ausubel(1960)在其专著与论文中将先行组织者(Advance Organizer,AO)定义为“在学习新材料之前,给学习者所呈现一种引导性的材料”。Mayer(1992)将先行组织者定义为“呈现在学习之前并且可以使学习者组织及解释新信息的一种材料”。

Lefrancois(1997)则具体了先行组织者的内容,他认为先行组织者是新知识学习之前给予学生的相关概念或观念。从研究者的定义里不难看出,先行组织者策略,强调的是语义概念学习或者相关的语义命题学习,以期通过先行组织者促进新概念的同化或者命题学习。

Ausubel继而将先行组织者分成两类：比较性组织者 (Comparative Organizer)和陈述性组织(Declarative Organizer)。比较性组织者的作用在于,为避免新知识与学习者原有的知识经验产生混淆,通过呈现组织者,可以让学习者进行新旧知识对比。而陈述性组织者的作用则在于,在新知识学习时,促进学习者回忆相关的知识经验,为新知识的学习提供基础。

1.1 先行组织者策略的有效性研究

Ausubel(1960)最早验证了陈述性组织者在促进学习迁移上的有效作用。在 Joseph和Ausubel的另一项试验中,利用比较性组织者进行教学,研究发现,它促进了相似但有矛盾的材料学习。Barnes(1972)的研究也表明,使用先行组织者(陈述性组织者)的实验组同未使用先行组织者的控制组相比,实验组的被试其概念学习迁移所增加的百分数,按学习材料不同,达到16%-50%不等。Mayer(1979,1980)、Corkill(1992)和Baiyun Chen、Atsusi Hirumi和Ning Jackie Zhang(2007)研究表明先行组织者能较好地促进学生的学习。(注释：Barnes(1972)的实验结论摘自张奇2011版《学习理论》P203)

在解释先行组织者作用上,Ausubel认为主要有两个：(1)在新知识学习的过程中,激活学习者认知结构中相关的旧知识或旧观念,为新知识的学习提供可利用的固着点,即提供学习基础(2)由于新知识可能与已有的知识经验容易混淆,通过先行组织者,说明新旧知识之间的差异,可以增强新旧知识之间的可辨别性。West等人(1991)当学习者面临一种新的问题情境,先行组织者策略的使用,可以促进学习者在认知结构中回忆相关知识,促进问题解决。自此,West等人也将“先行组织者策略”视为一种用于知识学习或者问题解决的认知策略。

1.2 组织者顺序对学习的影响

不同研究者发展了Ausubel的“组织者”概念。一般认为,组织者既可以呈现在新知识学习之前(先行组织者),也可以在学习之后呈现(后置组织者)。Mayer(1980)考查了组织者的呈现顺序对学习的影响。研究发现：先行组织者前置组在概念性观念和合理性推理上,表现更好;而后置组织者在回忆技术性的观念得分更高,但加入了较多不适当内容,作了较多模糊的概括。研究者由此推断,陈述性组织者的作用主要在学习阶段,而不是在回忆阶段发挥了作用。(注释：Mayer(1980)的实验结论摘自张奇2011版《学习理论》P203)

1.3 先行组织者策略对不同言语和分析能力学习者的影响

Ausubel(1960)的研究表明,对言语和分析能力较低的学习者而言,陈述性组织者的作用尤为显著。但张爱卿等人(2000)研究表明,对高言语和高分析能力学习者,先行组织者策略的作用也是显著的。此外,在他们的研究中还发现,相对于基础知识的学习,先行组织者策略更能促进学习者对理解性问题的解决。这种结论的不一致性,值得我们后续实证研究的积极关注。

1.4 组织者策略研究的实验范式

为了验证组织者策略的有效性,以及考察何种形式的组织者更能促进新知识学习。从Ausubel早期的教学实验开始,研究者采用相同的实验逻辑,以实证的方法研究组织者的作用。Joyce(1986)总结了先行组织者研究的一般程序,大致上包括三个阶段,在具体教学实验中,第一个阶段研究者首先向学习者呈现相关的先行组织者;第二个阶段呈现包含新知识的学习材料;第三个阶段通过比较不同处理条件下学习者的成绩差异,从而证实并分析何种类型的先行组织者最有效。Joyce为研究先行组织者策略提供了一种基本的实验范式,基于这种研究思路,研究者可以开发出各种有效的组织者材料。

Mayer和Anderson(1992)认为,拓宽了先行组织者的形式,他们认为组织者可以是多样化的。在概括水平或者说抽象水平上,“先行组织者”,既可以是更为概括的上位知识观念,诸如标题、提要;也可以是更加形象的,如图形、图表,幻灯片,甚至是视频材料。Mayer和Anderson的研究表明,使用给学习材料增加图片和配音的策略可以更好促进学生的记忆加工和知识的保持与迁移。

先行组织者策略除了应用在传统课堂研究,也有部分研究者关注了互联网学习领域。Baiyun Chen等人(2007)考查了在基于Web的远程教育中的先行组织者策略的有效性。他们研究发现相对于文本形式组织者,学习者对图形形式组织者产生了更多的积极关注。Janice Langan-Fox等人(2006)研究也发现相对于文本形式组织者,移动互联网新用户在理解新应用信息时,图形形式的组织者更能促进他们的理解与应用。可见先行组织者策略,所应用的领域是越来越广泛的。

2.先行组织者策略研究的启示

2.1 规则学习与概念学习的区别与联系

Gagne的学习分类理理论认为,规则学习是一种比概念学习更为抽象的学习。概念学习是规则学习的基础。

张奇(2011)认为概念学习的实质,是掌握一类事物所共同具有的某种关键特征。概念学习有两种方式：一种是概念形成,一种是概念同化。按照Ausubel的观点,概念的形成过程是发现学习的过程。学习者得从大量的同类事物的不同例证中独立发现事物的关键特征,从而获得概念的过程。概念的同化则是以定义的方式直接向学习者呈现同类事物的本质特征,学习者利用认知结构中原有的有关事物的知识和概念理解这个新概念的过程。先行组织者策略,正是利用学习者认知结构中相关概念学习新概念,促进新概念的形成。

张奇(2005)认为规则学习,则是一种与概念学习有着本质差异的知识学习。规则是原理、定律、法规、定则等的总称。规则所表述的是事物(概念)之间的各种关系。它不仅反映了事物之间的关系并支配事物运动变化和人的行为及操作活动(既包括外部行为操作活动,也包括内部心理活动)。规则既有认知特征,即人们对事物关系的认知结果,是知识的核心内容。也有操作特征,人们利用规则支配自己的有意识操作活动。

规则学习的结果,不仅仅是获得规则所包含概念的语义理解,还要获得事物关系的语义理解,是获得关系的理解,而更为重要的是对规则的应用。因而概念学习中的先行组织者理论,是不能完全解释规则学习中借助旧规则习得新规则的。我们需要重新去界定规则学习中组织者的概念内涵。

2.2 规则与规则之间存在多样的关系

具体地说,规则与规则之间具有(1)逆运算关系,诸如乘法运算规则与除法运算规则;(2)同构关系(3)变式关系(4)类比关系,诸如空气浮力定律与液体浮力定律、机械能守恒定律与动量守恒定律(5)转换关系,诸如函数解析式与函数图像(6)条件变换关系,诸如经典力学理论与量子力学理论、微分几何相关理论与平面几何、空间几何相关理论。因而在学习新规则时,可以充分利用已有规则学习新规则。

2.3 概念学习中的先行组织者与规则学习中的组织者

从以往的先行组织者有效性研究来看,主要针对于语义相关的知识学习。概念学习中的先行组织者是通过为新知识的学习提供固着点,从而促进语义学习。在这里,就概念学习而言,存在这样一个潜在逻辑,概念与概念之间是存在是相互关系的,正如Ausubel所认为的那样,新概念与学习者原有认知结构中的已有的观念、概念等构成上位关系、下位关系或者并列关系中的一种。学习者在学习概念时正是利用新旧概念之间的关系习得新概念。而先行组织者策略正是利用新旧概念的关系,为新概念的学习提供一种途径和桥梁。

这启发着我们,基于规则与规则之间存在多样的关系,我们可以利用学习者认知结构中的已有规则(规则内容的语义理解和规则的应用),学习新规则。但是不难发现,对于规则之间的关系而言,我们不能继续沿用描述新旧概念之间的关系种类(上位关系、下位关系、并列关系)。规则与规则之间的关系更为复杂。从规则的特征来看,规则还具有操作特征。因而,我们所指的利用相关的原有规则,并不是简单地在学习新规则之前,呈现原有规则的语义内容,我们期望通过呈现反映了原有规则内涵及其应用的具体例证、样例,以此促进学习者对新规则的内涵理解和新规则应用的领悟。可见对于规则学习的“组织者”而言,从内容来看,主要包括两个部分(1)能够反映原有规则的应用(2)能够揭示新旧规则之间的关系;规则学习中组织者使用目的,本质上同先行组织者在概念学习中一致,都是为了为新知识的学习提供可利用的固着点,增强新旧知识之间的可辨别性。但是从上述的分析可以看出,在规则学习中所使用的组织者,除了强调新旧知识(新旧规则)之间的语义区别与联系,更为强调原有知识(相关旧规则)的应用对新知识(新规则)应用的启发。

在这里,我们给规则学习中的组织者(Organizer in Rule Learning,OIRL)下一个一般性定义,它是规则学习中,呈现在学习材料之前或者之后的一段引导性材料,这段引导性材料的内容主要包括两个部分(1)能够反映原有规则的应用(2)能够揭示新旧规则之间的关系,通常以具体例证和样例形式组织。它的目的是期望通过新旧规则在语义和操作特征的相关关系,借助理解原有相关规则的内涵及其具体应用的策略促进新规则的领悟。尽管我们下了这样一个定义,我们也猜想OIRT具有有效性,但我们需要更多的实验数据来支撑我们的假设,这也成了我们今后的主要工作之一。

OIRL的类型,既可以按照新旧规则之间的关系划分,诸如逆运算关系组织者、类比关系组织者、同构关系组织者等;也可以按照,组织者呈现形式划分为静态(文本、图画)OIRL和动态(视频、动画)OIRL。

2.4 OIRL在规则学习中的作用机制问题

在这里我们留下了一些很值得思考的问题,原有规则的学习到底是如何影响新规则获得的?学习者为了更好理解新规则,他从反映了原有规则的组织者中提取了什么信息,这个机制是什么?一个良好的OIRL应当包含哪些内容?在笔者看来,学习者在相关的OIRL中主要提取两方面的信息,一方面提取原有规则内涵的语义信息,以期通过新旧规则的相关性,促进新规则内涵的语义理解;另一方面提取原有规则的操作信息(具体应用信息),以期通过新旧规则在操作上的相关性,促进新规则应用的领悟。学习者只有提取并整合这两方面信息,才能发挥OIRL对新规则学习的启发作用。所以对学习者而言,OIRL既具有对新规则学习的语义理解启发,也有具体操作启发。从这点来看,组织者对规则学习的作用机制是有别于概念学习的,OIRL更为强调原有规则的启发作用,具体地说更为强调原有规则如何操作的启发。AO更多的是一种概念同化,具体地说,强调语义理解的启发。因而,在之后的实证研究中如何整合OIRL两种信息是今后值得关注的问题。如此等等,都需要用客观的实验去验证。

当然在这里还留下了一些问题,尽管我们谈到要整合OIRL之中两种信息,但就规则的样例学习而言,如何整合OIRL与新规则的样例之间的信息,也是值得思考,这也变成了如何优化OIRL与学习样例的匹配关系、如何优化组织者设计等问题。

2.5 今后的研究思路

遵循先行组织者策略在有意义言语学习的研究思路,在规则学习中我们也可以借助Joyce研究先行组织者策略的三阶段划分,考察(OIRL)的呈现顺序对规则学习效果的影响,研究不同组织者形式(文本、图形、图像等)对规则获得的影响,张奇等人的动态样例学习研究为探讨不同组织者形式提供了途径。而最值得挖掘的则是,由于规则之间的关系具有多样性,对于某一新规则学习而言,学习者认知结构中可能存在多种相关的旧规则,研究可以探讨,借助于何种关系的旧规则最能促进新规则的习得,如何整合相关的旧规则促进对新规则的领悟;对于某一种新规则,认知结构中可能只存在一种相关的旧规则,那么当两种规则构成何种关系时,新规则更容易学会;此外,由于样例和例证本身反映了某种规则的内涵及其具体应用,在用样例形式呈现组织者时,如何优化样例设计也值得思考。

组织者策略与样例学习的结合。样例学习,是规则学习的一种方式,更是学习者自主学习的一种方式,学习者通过阅读、观察和思考样例,习得相关知识、技能和策略的过程。在具体的样例设计中,如何充分利用已有规则的学习依然值得思考。张奇等人(2013,2014)在数学规则样例学习研究中所创造的解释法、逆运算法,正是利用学习者已学会的规则学习关键步骤、新算符和新规则,而且学习效果显著。我们猜想,在样例学习之前,呈现一段与新规则学习相关的组织者,借助新旧规则之间关系,是可以促进学习者样例学习效果的,当然这需要我们进一步用实验去验证。我们还要进一步去验证,何种关系类型的组织者,更有利于样例学习。

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