建 构 主 义 与 科 学 教 育

                                           陈琴

近十多年来，在教育与心理领域中，“建构主义”作为一种新的理论对学习和教学的研究都产生了强有力的影响。建构主义是认知学习理论的进一步发展，其理论基础主要来自杜威、皮亚杰和维果斯基。建构主义强调经验性的相互作用以及社会性相互作用，同时，它又在一定程度上受到了当代科学哲学以及后现代主义思潮的影响，强调认识的动态性、不确定性和具体差异性等。本文主要从建构主义学习理论的基本观点出发，对当前儿童科学教育改革问题进行更为深入的思考和分析，并提出一些看法。
    一、建构主义：学习理论的新发展
    建构主义作为学习理论从行为主义发展到认知主义后的进一步发展，与客观主义相对立。建构主义认为，意义不是独立于我们而存在的，事物的感觉刺激（信息）本身并没有意义，意义是由人建构起来的，它取决于我们原来的知识经验背景，是主客体相互作用的结果。建构主义非常强调学习过程中动态的、非结构的、具体情境的特征，强调学习者对意义的主动建构以及对知识经验的重组改造，而不是客观的知识结构本身（陈琦、张建伟，1996，1998）。
    具体而言，建构主义学习观具有以下几个方面的特征：
   （一）认为知识具有动态发展性
    建构主义把知识理解为动态发展的事物，强调知识的动态发展性。建构主义认为“，知识并不是绝对的真理，不是问题的最终答案，而只是一种解释和假设”，实验技术的发展和人类认识水平的提高常常对知识提出新的挑战，并随之出现新的解释，得到新的结论，从而使知识不断地发展变化。因此，在建构主义中不存在“绝对真理”的主张。在这里“，真理”的概念已经为“可行性”所取代，即，如果我们的见解“起作用”，我们就认为它是可行的，而只要它是可行的，我们就可以依据它来得出一系列的结论，采取一定的性动。正如格雷舍菲尔德所说“：建构主义具有革命性的一面就在于它认为知识不能也不需要是真理，而只要是可行的。就好像我们沿着一条又长又黑的走廊行进，只要不撞到墙上，我们的路线就是可行的。”也就是说，在建构主义看来，知识之作为知识，主要不在于它是某种永恒的真理，而在于它在人类的生活中是“可行的”、“有效的”。
   （二）肯定知识具有情境性
    建构主义把知识与主体所处的具体环境联系在一起，强调知识的情境性。建构主义认为，知识具有情境性。这种情境性主要表现在两个方面。一方面，知识是其被应用于其中的活动、背景和文化的产物，其各部分之间存在着相互关联。另一方面，知识并不是可以从一个地方传输到另一个地方的物品，它永远不会脱离认知主体而事先以某种特定的模式客观地、独立地存在。相反，它仅仅存在于个体的头脑中，与个体在特定情境下的活动和经验相关。尽管我们可以通过语言符号赋予知识以一定的外在形式，但这些形式本身并没有任何意义，只有通过学习者基于自己的经验背景进行建构之后，知识才能体现出其意义。因此，我们不能脱离知识的获得过程来谈知识，应该将知识看作是学生个人的活动，是一系列构建关系和模式的活动。
    据此，建构主义反对传统的将知识从其被应用的具体情境中隔离出来的做法，强调学习应该在与现实情境相类似的情境中进行，以解决学生在现实生活中遇到的问题为目标。教师要努力创造一种能够促进学生在真实的情境下积极建构知识的学习环境，引导学生运用真实情境中的各种资料去发现和解决问题，以便其将所学的知识应用到实际问题的解决过程中。建构主义认为，这种真实的问题情境，不仅易于激发学生的内部动机，提高学生解决问题的能力，同时也有利于培养学生的探索精神。
   （三）强调学习者的主体地位
    建构主义非常重视和强调学习者的主体地位。建构主义认为，在学习中，学生不是知识的被动接受者，
而是知识意义的主动建构者。学习者的这种主动建构表现在：一方面，在学习过程中学生是一个活动的主体，他要不断围绕所面对的问题进行独立思考，自己做出计划，通过各种途径获取有关信息，以自己的方式对问题做出基于已有经验的分析和推论、综合和概括，并且要随时对自己和他人的看法和做法做出反思和评价，并据此调节自己的学习活动。另一方面，由于作为学习活动主体的学习者本身的特点不同，因此其建构活动的方式也不同，所获得的对于意义的理解也不同，从而使这种建构活动带有主体自身的特点。
    当然，强调学生的主体性并不意味着就不需要教师了。建构主义认为，在儿童的学习中，教师不是简单的知识呈现者和学生管理者，而是学生学习的促进者和合作者。教师要努力创造一种有利于学生主动建构知识的情景，为学生提供更多的对话、沟通和反思的机会，在适当的时候向学生提供必要的信息和建议，以促进学生的有意义建构。
   （四）重视学习者已有知识经验的作用
    建构主义非常强调学习者经验世界的丰富性。建构主义认为，“学习是建构内在的心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础的。在以往生活、学习和交往活动中，学习者逐步形成了自己对于各种现象的理解和看法，此时，知识的意义已经不是简单地由外部信息决定的，而是学习者通过新旧知识经验间反复、双向的相互作用过程而建构成的。外部信息的输入如果没有主体已有的经验作为基础，那么这种信息对于主体来说，将是毫无意义的。每个学习者都在以自己原有的经验系统为基础对新的信息进行编码和加工，建构自己的理解，而原有的知识又因为新经验的进入而发生调整和改变，进而成为下一阶段学习的基础。
   （五）强调学习的建构性
    建构主义认为，学习并不简单是知识由外到内的转移和传递，而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程。所谓建构，就是学习者通过新、旧知识经验之间反复、双向的相互作用，来形成、充实或调整、改组
自己的经验结构。在这种建构中，一方面，学生对新知识的理解需要以原有的知识经验为基础，通过将新知识与已有的、适当的知识经验相联系，主动地建构对于新知识的理解，从而超越外部信息本身。另一方面，对原有知识经验的运用又不只是简单的提取和套用，个体需要依据新经验对原有经验结构本身也做出某种调整和改造，从而使新知识真正地与已有的知识一体化。因此，学习并不仅仅是简单的信息积累和丰富的过程，它既是对新信息的意义的建构过程，同时又是由于新、旧经验的冲突而引发的概念转变和认知结构重组过程。当然，这个过程的发生需要具备以下四个条件：对现有的概念不满意、新概念必须是可理解的、新概念必须是合理的和新概念必须是有效的等 .

（六）注重学习的社会互动性
    建构主义认为，每个人都在以自己的经验为背景建构对于事物的理解，由于不同个体的已有经验以及对经验的看法不同，不同人看到的是知识的不同侧面，对同一个问题常会表现出不同的理解，不存在对事物唯一正确的理解。要使个体超越自己的认识，看到那些与自己不同的理解，看到事物的另外的侧面，就必须通过充分的合作和广泛的讨论，使理解更加丰富和全面。因此，建构主义主张通过增进学生之间的协商和合作来达到超越自己的认识的目的。通过为学生提供各种讨论和合作的机会，让他们充分地表达自己的见解，倾听并努力理解他人的想法，不断地对自己和他人的学习进行反思和评价。通过这种讨论、沟通和反思，使学生看到问题的不同方面，从而对知识产生新的洞察，全面地建构知识的意义。
    从建构主义学习观的这些特点来看，建构主义对于认知主义学习理论有重要的发展，深化了人们对于学习的认识和理解。
    二、对当前我国儿童科学教育的一些启示
    建构主义学习理论对于个体学习的基本观点，为我们深入地思考和分析儿童科学教育的特点，明确科学教育的目标、内容和方法等提供了重要的理论依据。根据上述观点，我们认为，在当前我国的儿童科学教育中，要真正提高儿童科学教育的质量，促进儿童科学素养的发展，应该重视和注意以下几个方面。
   （一）培养和提高儿童的科学素养是科学教育的核心目标
    在儿童科学教育中，儿童科学知识的获得和科学概念的形成固然是其中一项重要教育内容，但并非最终目标。科学知识是动态发展的，它虽包含真理性，但却不是绝对正确的结论，它只是对现实的一种更可行的解释。因此，科学教育并不只是对所谓的“真理性知识”的记忆，更重要的是让儿童通过科学探究的过程，在获取知识的过程中培养其领悟科学、运用科学的能力——即理解科学事实、概念、原理、定律和理论，进
行科学推理，运用科学进行个人事务决策和形成对社会问题的看法等的能力。教师要有意识地引导儿童将他们目前所掌握的科学知识与其从多种渠道获得的科学知识联系起来，认识各种科学知识间的关系；引导他们将所获得的科学知识应用到新的问题情境中，以培养和提高他们的科学理解和运用能力。同时，对于科学过程与方法的掌握和运用以及科学态度、精神和价值观的养成也是科学教育的重要内容。教师要常鼓励儿童参与各种形式的科学活动，认识和了解科学研究的过程和不同阶段，掌握进行科学研究所需要的各种方法；鼓励和培养儿童进行科学探究的各种态度和精神，如对事物的好奇心和求知欲、乐于接受新思想与新信息以及对事物常持怀疑态度等，促进儿童正确科学价值观的形成。
   （二）珍视儿童的前科学概念，正确地引导其建立科学概念
    儿童天生就具有一种理解世界的强烈愿望，即使是非常小的儿童也会自发地组织来自外部的各种信息，从而形成对于世界的初步认识。因此，儿童并不是空着脑袋走进教室的，他们在先前的学习和日常生活中已经形成了自己对各种现象的观点和看法，即所谓的前科学概念。这些前科学概念是儿童认识这个世界的开端，是学生建构起他们对于这个世界的新认识的起点。但由于儿童的前科学概念主要依赖于直接的情境和感知，是建立在直接经验基础上的，因此，它们有的与科学知识相一致，有的则并不一致甚至是相互冲突的，如“，石头会生长”、“高的人比低的人老”等。对于这些与事实不相符的“错误概念”，教师不能通过直
接告诉儿童正确概念的方式来实现概念的替换，而是要给儿童创造亲自探究的机会，让他们自己去发现已有经验与新发现的现象或事实间的不一致甚至矛盾之处，引发其认知冲突，促使其审视、反思并修正自己的经验和认识，建构起更为科学的新解释、新概念。
   （三）关注“儿童的问题”，面向生活，面向社会
    科学是现实生活的产物，它的一个突出特征就是生活性，科学常常与生活中的各类事物密切相关。对
于日常的一些事物或现象，儿童常常会产生探究的需求和愿望，这是儿童学习的内在动机，也是儿童科学教育的依据。所以，科学教育要关注和了解儿童的兴趣和问题，从学生已有的经验入手，将儿童们所亲历的事物中产生的一些问题作为科学学习的内容，让儿童在力所能及的范围内进行科学探究，而不能不切实际地强调学科学术问题，用成人的科学教育标准来要求儿童科学教育。正如美国著名哲学家、教育家杜威所说“：儿童已经是十分积极的，教育的问题就是要抓住他的活动并给予活动以指导的问题。通过指导，通过有组织地运用，他们就会朝着有价值的结果前进，而不致成为散乱的、或听任其流于仅仅是冲动的表现。”同时，教师要把在课堂上、在户外或在实验室里的探究活动大都集中在一些现实的生活现象或社会问题上，让儿童去研究，去调查。这种探究不仅能充分调动儿童的好奇心和求知欲，促使其积极、主动地参与到探究活中，获得对于世界的初步解释，而且有助于对儿童那些可能与科学概念相抵触的知识进行调整，促进其正确科学概念的获得与发展。

（四）辩证地处理“儿童主体”与“教师主导”的关系
    科学学习的中心环节是探究，儿童在积极地参与科学探究的过程中逐渐形成了对于自然界的认识。因此，学习科学对于儿童而言不是一个被动学习的过程，而是一个主动参与的能动过程。在这个过程中，儿童不仅要“动手”，还必须“动脑”。正是在这种自主探究的过程中，儿童的科学知识和科学能力得以发展和
提高。因此，在科学教育中，教师应该有意识地为儿童创造自主探究的机会和条件，让儿童通过自主参与获
得知识的过程，掌握研究自然所必须的探究能力，形成认识自然的基础——科学概念，并进而培养探索未知世界的积极态度。正如布鲁纳所说：教育的目的在于“尽可能使学生成为自主而自动的思想家，这样的学生在他们正式学校教育结束后，将会独立地向前迈进”。
    当然，强调儿童的自主探究并不意味着就不需要教师的指导与参与。探究作为一种科学研究活动，是一种多层面的工作，遵循一定的基本程序，包括观察、提出问题、查阅资料、提出假设、设计研究方案、进行
实验、分析和解读数据、得出结论等等。这些活动常常是学生所不能够独自完成的，需要教师在关键时候给
予必要的提示和建议。因此，在科学探究的各个不同阶段，教师都是儿童学习必不可少的支持者和促进者。教师要积极地关注儿童在各个阶段的行为表现，在必要时给予相应的指导与帮助。成功的教师不仅科学知识渊博，而且善于观察学生，能根据学生的特定要求采取相应的行动，善于选择指导学生的时机和方
法。研究表明，教师介入过早会使学生失去解决问题、发现问题的机会，但介入太迟也会使学生因为问题难
于索解而失去探索的兴趣。

（五）注意加强儿童间的合作与交流
    科学是一种协作性的活动，所有科学成果的产生均取决于思想理念最终为人们所共有以及人们对思想理念的论辩。在科学学习中，儿童同伴间的相互合作与交流不仅有助于深化其对于科学概念的理解，加深其对科学活动性质的认识，而且也有助于对科学探究活动所必需的技能、思想方法、行为方式和价值观念等多方面的培养，使儿童学习按照一定的规则开展讨论，学会准确地与他人交流，向别人解释自己的想法，倾听别人的想法，正确对待他人的批评以审视自己的观点，获得更正确的认识，学会相互接纳、赞赏、分享、互助等。因此，合作是科学教育的一种基本要求。但是，学习者共同参与学习的集体不会自然形成，它需要教师的精心安排和扶持。教师要经常鼓励学生共同参加小组工作，让每一个人都能积极地参与到科学活动中来，使他们担负起自己作为个人和作为小组成员所应担负的责任；要组织和推进学生们基于对科学交流原则的共同认识而进行的正式或非正式讨论；要组织各种科学活动，鼓励儿童间无拘无束的讨论，说明自己对问题的理解，阐释自己的理由，提出确凿的论点，对彼此的科学解释提出批评和质疑等。在这类集体活动中，教师的作用就是鼓励儿童的广泛参与，思考和指导儿童进行讨论，包括确定所要遵循的指导思想、所要提出的问题、所要提供的信息以及所要进行的知识联系等。
    总之，建构主义学习理论提出了一些新的观点，有其合理性，借鉴其基本理论成果，研究当代中国儿童科学教育的诸多问题，对于促进当代中国儿童科学教育具有重要的意义。