建構與教學 Constructivism and Teaching
第一期 中部地區科學教育簡訊
發行:國立彰化師範大學科學教育研究所 科學教育中心 生物學系/ 主編:黃世傑/ 第一期
建構主義與數理教學
郭重吉 行政院國科會科學教育處
前言
如果問一位老師，在他今天或者整個學期所要上的這門課當中，要教些什麼、怎樣教、為什麼要那樣教，也許他會很訝異，因為他可能認為答案太簡單、太明顯了，誰不是照著課本的內容和順序講課、舉例和多做練習，為的是讓學生能應付聯考順利升學？有些老師或許會說因為班上學生普遍說來程度不是很好，因此，他多半會從課本中挑出一些重點，自己加以整理另外補充一些說明和練習題，把這些要點和例題寫在黑板好讓學生抄下，以便課後複習和日後準備考試之用。當然，也有一些教學經驗豐富的教師會說其實他多半在事先並未明確規畫好教些什麼以及用什麼方式來教，不過卻能隨機應變，以生動活潑引人入勝的方式讓學生不但學得愉快，而且印象深刻；至於為什麼那樣教，他很可能會說因為他認為學習應該是個愉快和充實的經驗，不過學生的注意力只能維持一小段時間，因此要適時穿插一些生活上的 實例，或是有趣的典故。 以上所舉的這些例子，只不過想指出不同的教師因為經驗、想法、關心的事項等等之不同，教學內容、教學方法、乃至教學成效上也會有所不同。到底影響教師教學的主要因素是什麼，而老師們又應該怎麼做才是稱職的好老師呢？在本文中將從建構主義的角度提供一些看法，請讀者參考這些看法而對上述的問題自行提出合適的答案。
教學與主動建構
到底什麼是建構主義而它又和數理科的教學有何相干呢？簡單的來說，近二十年來，許多國內 、國外在數學教育和科學教育方面的研究，在在地顯示出學生的學習並非一項由教師灌輸而 學生只是被動接受的活動。反之，在學習過程中，學生對於課本及教師講述的內容，會主動地利用學生原有的經驗和知識來加以選擇、組織、理解、記憶、和應用，而學生這種主動建構的過程不但會受到自己對學習的信念、動機、目的、和價值觀的影響，同時也會受到教室情境以及和老師及班上同學互動的影響。當然，由於學生的學習和成長，學生對學習的看法以及所擁有的知識也會不斷地改變，不過，他仍將利用這些作為基礎經由調適或同化的機制來學習新的知識。 對於數理科的教學而言，上述建構主義的一些主張一方面來自許多探討學生對於教科書中各個不同單元所涉及的現象、概念、或原理的一些迷思概念，其形成的影響因素，以及在教學上如何協助學生澄清這些迷思概念等等的實徵性研究的結果，另一方面也對科學教育的研究和實務產生了重大的衝擊，近年來，國內學者在這方面亦已進行了許多相關的研究，有興趣的讀者可由科教研究所學生論文、國科會資助專題研究的成果報告、以及每年舉辦的科教研討會論文彙編，找到有關的資料。其實一些關心學生對重要概念、原理是否理解的數理老師，也常會根據經驗判斷或事先設法找出班上學生對於要教的單元可能具有那些迷思概念，而以此做為講課、討論、示範、或考試出題時的參考。 如果您的教學不是只注重自己的講述和一味對學生的灌輸，而是常會慮及學生的原有知識背景、學習動機、以及對概念和原理的真正理解，那麼您的教學本質上和建構主義所倡導的主張大致相符，而對底下有關建構主義的教學理念當易於認同。當然，如果您一向的想法、作法和此相去甚遠，那也無妨，重要的是趁此機會反省一下自己對教學的基本信念並檢討一下這對您教學的影響。建構主義本質上是對於人類如何獲得知識的一些基本看法，它可以引導你在教學上的規畫、匡正教學工作的進行、並有助於對教學工作的檢討與反省。作著在此無意把建構主義當作教育改革的萬靈丹予以宣揚鼓吹，對於許多數理教師比較傳統的教學方式也無意直接加以貶抑批評。本文旨趣之所在僅在喚起數學教師們如何留心自己的教和學生的學，不時加以反省和改進。
從行為主義到建構主義
對於學生的學習、知識的獲得，乃至於人類的行為這方面的研究、行為主義學派的觀點認為此其間最根本的問題乃是環境的刺激引發人類行為上的反應；由於受到科學哲學方面傳統上實證主義的影響，環境的刺激被視為是客觀存在的絕對的事實，而行為主義學派的學者們也假定人類行為上的反應可以分解為數個主要成份並且以量化的方式加以界定、觀察、和測量，因此，近半世紀以來教育研究的主流即在於設法找出一些一般性的規律做為改進教學的依據，例如什麼樣的教學方法、什麼樣的媒體、什麼樣的呈現方式等等其教學成效最好。直到近一、二十年來，在這方面慢慢由累積的研究結果讓學者們注意到事情不是那麼簡單，不同人格特質、學習經驗、學習動機的學生，對於不同性質的教材和不同方式的教法，在認知，技能或情意等方面不同的學習成果，會隨著不同的教學環境而有截然不同的成效。很顯然，對於影響教學成效的變因實在太多、太複雜了。 不過，更嚴重的問題是由科學哲學、社會心理學、認知心理學等等的角度，許多晚近的學者對於行為主義的一些基本假設提出質疑、駁斥、和正，因而使得建構主義在教育界所扮演的重要性越來越受到重視，影響之所及，從教科書的編寫、教法的改進、乃至於師資的培育等等，建構主義為教育革新帶來了極大的衝擊。和行為主義認為外在的環境和刺激是客觀、絕對、獨立存在的基本假定相反，建構主義的觀點是每個人因為其原有的知識背景、信念、目的、興趣、動機等等參考基準，或是所謂的參考架構之不同，因此對於外在的環境和刺激會有不同的選擇、注意、和解釋，使其成為主觀、相對、並且和個人的存在與介入密切相關，而人類的反應除了行為之外，在觀念上、想法上、態度上也都會因人而異。事實上，從建構主義的觀點而言，每個人的參考架構、環境刺激、和反應三者是在交相影響中趨向動態平衡，這樣的觀念和皮亞傑的認知發展理論在精神上並無二致，只不過皮亞傑在認知發展方面的研究是著重在學生的邏輯推理和思考方面的一般性 的能力，而晚近科教學者從建構主義的觀點出發的研究，則是側重在探討學生對於特定資料、題材、或概念的學習。
結語
當然，從上述對於建構主義簡要的描述，有心的老師不難體會到學生的學習和老師的教學其實同樣都會受到原有的經驗、信念、以及對教學的目標、學習的本質、對學科內容的瞭解等等因素的影響，而這樣子的體認對於老師如何教以及指導學生如何學，應能帶來相當重要的啟示。尤其是對於一向以為只要老師認真教、學生用心學，必能順利應付考試的老師而言，雖然已能克盡職責，但若期望在教學生涯上有所成長和突破，那麼從建構主義的角度來反省一下，環顧當今台灣及全球在科技、經濟、環境、政治等等各種影響教育的外在因素的快速改變情況之下，對於如何培養具有良好科學素養的國民以及具有創造力和良好解決問題能力的科技人才，那麼自己原先對科學教育目標和數理教學重點的看法是否過於狹隘？而面對當今科學哲學的一些新的觀念和認知科學對於學生學習的研究結果，自己對於知識的本質、知識如何獲得，及至於如何協助不同的學生達成不同目的的學習，是不是值得多花點時間和心力去思考或進修？當然，從建構主義的觀點來看，老師們在這方面的改變就如同澄清學生的迷思概念一樣，絕非一朝一夕就能達成的，而在老師個人嘗試對教學的看法重新建構有所改變的時候，一個很有幫助的作法是試著把自己的想法講出來，與別人溝通，希望能達成共識，或增進相互的了解。因此，如果您對本文所述建構主義和數理教學有不同的看法，或想進一步地討論相關的問題，歡迎在本刊上投稿或來函聯絡。
