四、教学策略之三:使用新建模型,检验研究假设
虽然新的心理模型已经建立起来,但整个的建构过程还没有结束,如果要使心理模型真正地成为知识体系中的一部分,还要知道如何运用心理模型,并在此基础上做出解释、推论和预测,这样才算完成整个的概念改变过程。于是学生要在新的情境中运用新模型来解释和预测。有可靠的证据表明,高中生在科学推理的两个重要方面都存在相当的困难,即产生理论和解释数据。例如,Klahr[10]让学生指出,在称做BigTrack的程控玩具车上RPT按钮能够做些什么。学生可以在控制板上以任何顺序按下按钮,于是可以观察到车的运行情况。大多数儿童仅仅考虑到一个理论,而忽视与之相冲突的结果,并且只是不断地重复检验同样的理论。在一个计算机模拟生物实验中,[11]大多数学生怀有一个理论开始实验,并做实验意图证实这个理论(即通常所说的证实偏见)。当结果数据与他们的理论相冲突时,大多数学生倾向于忽视这些结果,继续试图证实他们的理论。所以,大多数学生不能判断数据是否驳斥了理论,并且在某种程度上不会系统地检验假设。
怎么做才能提高学生检验假设的能力呢?当Lawson和Snitgen[12]在如何检验生物理论假设上,提供了直接教学时,学生在科学思维测验分数上提高很大。在一项具有典型意义的研究中,[13]七年级的学生参与为期三周的科学教学单元,单元重视科学思维,其中包括集中考察一些题目,例如“为什么酵母、面粉、糖、盐和温水在一起会产生气体?”参与的学生在科学和科学研究的观念上有了相当大的提高。总之,有不断出现的证据表明教师可以传授科学推论,帮助学生以新建的模型为基础做出推论和假设。
五、总结
概念改变教学被纳入到心理模型的建构框架中来探讨,目的有两个:其一,概念改变不能仅仅从概念本身入手,更重要的是要关注支撑错误概念的心理模型,这往往是概念难于改变的更为重要的原因。第二,从概念改变的心理过程,即建构心理模型这一认知过程着手,以一种新的视角梳理概念改变教学的方法和策略,能使人们更加明晰不同的策略和方法是在建构模型的哪一步骤起作用,以期改善概念改变的教学。但同时也要指出,不能片面地割裂整个心理模型的建构过程,而单单促进某一步骤的学习,忽视其他步骤的教学,在这里之所以展现一个完整的建构过程,就是期望教育工作者能从系统而完整的建构过程来考虑概念改变教学,运用多种策略和方法,从不同的心理模型建构阶段,更有效地促进学生错误概念的改变过程。