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

建構與學習 　

王國華　國立彰化師範大學科學教育研究所

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。

有關學習的方面

有名的美國心理學家布魯納(J.S. Bruner)認為，實有的心靈是建構客觀世界的來源，以心靈創造出可能的世界。所以基本上，我們所瞭解的世界，是人心靈所建構出的產物，是以人類的思考、語言、和文字為工具，解釋所形成的。那麼心靈到底是什麼？這是一個很複雜的問題，古今中外對心(mind)的看法不同，解釋也各異，不過大抵上大家同意，就構造上說，心不是指心臟，而是腦。近代心理學家為了解釋什麼是心，人為什麼能學習，採取了比較機械性的看法，尤其訊息處理論者，更將人腦比喻成電腦，認為人類的心靈擁有認知的結構，和處理訊息的歷窗C

人的認知結構以腦的記憶系統為主，分成感覺記憶、短期記憶、和長期記憶三個部分，它們各有不同的構造和功能，而且互相聯繫。在訊息處理的歷程方面，感覺記憶的工作是接收訊息後做短暫的儲存，接著送訊息到短期記憶做處理(統整)，最後訊息被送到長期記憶儲存。簡單的說，記憶系統三個部分的主要功能是接收、統整、和儲存。另外，人不是被動的訊息接受者，也就是不會將所有的訊息照單全收，因此在處理訊息的歷程中是根據舊有經驗主動的選取(注意)訊息的，並在短期記憶中執行不同的心理運作，將訊息做組織與連結(精緻化)的工作，並以較佳的形式(編碼)，整合於長期記憶中儲存，以供下次的處理訊息的依據(檢索和提取)。

學習的發生並不是單純的刺激與反應的聯結，而是學習者主動的將新接受的訊息與原有的先前知識做某種程度的聯繫，並產生了意義。因此，有意義學習之發生必須具備三種認知條件，也就是接受(選擇性注意)、主動統整(組織和精緻化)、和儲存(編碼和提取)。如果學習沒有第一個條件，那麼將學不到任何知識，如果缺少第二個條件或第三個條件，那麼學習者只有機械式的記憶，無法理解學習的內容，學習也就毫無意義。只有在這三種認知條件完全符合的情形下，學生才能有完整的知識，了解整體的內容，並將知識應用於其他情境之中。

有關科學的學習方面

科學是人類文化的一部分，而人為了生存於某個文化中，就必須去了解什麼是科學。前面提過人類對世界的理解是因為我們的心靈，透過思考和語言，將心智的活動轉化所得到的各種結果。而思考模式和語言文字符號是文化的產物，會隨不同的文化而有所不同，而所賦予的意義也就不一樣。科學是人類文化的一種，要了解科學，也就要了解科學上所使用的思考方式和語言。

布魯納曾提過，科學運用的是典範式思考，較注重邏輯一致性，強調觀察、陳述、邏輯推論，而以歸納驗證，建立原理假說為主。亦即科學是透過客觀的觀察描述，邏輯分析將自然現象分類化和概念化，以建立因果關係系統。因此在科學上所使用的語言也就較為強調抽象化的概念，與概念間的因果關係。而一般科學的教科書上所敘述的，以及教師教科學的方式也是如此，這樣的訊息呈現方式是較不容易被一般學習者所接受處理的。因為在文化中，一般人較習慣於敘述性的思考，以至於對科學的抽象名詞，以及所強調的邏輯因果關係，較無法理解，以致常常出現了學習的困難。

針對這些學習的困擾，如果能夠了解科學知識是如何被建構出來的，如何被呈現和傳輸的，另外再學習一些處理這些科學的技巧，那麼學習科學應該會變得必較容易一些。本文主要目的是從心理層面來探討，從了解人類處理認知的構造和歷程，進而提供一些學習的策略和方法，以幫助學習者建構有意義的科學概念。但是由於篇幅的關係，以下將就四個方面來說明，其他方面讀者可參考林清山(民80)所編譯的教育心理學：認知取向一書做為參考：

改進注意力

有些學生讀書抓不到重點，這是學習者在認知過程中所發生的覺察上的困難，也就是注意力問題。注意力受到個人舊有知識的影響，因此增加在長期記憶的基模(亦即增加相關的知識) 是可促進注意力。譬如專家的相關知識豐富，因此專家一定比生手較知道文章的重點所在。另外有些特殊技巧也可提醒讀書的注意，例如做筆記，劃重點，文章前後放問題，重要概念的標示，文章段落定標題等等。

增加記憶力

讀書很容易忘記或回想不起來，這個可被看成是認知過程中訊息保留上的困難，也就是訊息被編碼和檢索提取的問題。編碼的問題可能是因訊息被精緻化不佳所造成的，可因多樣編碼，問答，注意類別及階層結構，與利用學科領域的原理例子而改善。檢索提取的問題可能因受其他學習的干擾(以前所學的和以後所學)所致，可用過度學習或復習來克服。另外，有些特殊的技巧也可幫助記憶。例如可使用組織策略(結構策略)，將訊息內容按時間、空間、或事件等的邏輯順序結構化，或是按原理，形式或因果、結構、功能或優缺點等其他方式來給予分類。也可利用空間學習策略，將文章、段落整理成較為簡單易記的圖表或概念構圖形式。另外，還可利用一些特殊記憶術，例如關鍵字法，即利用語文(音似字)或心像(以看起來像誰)來加強記憶。

強化理解力

閱讀時不能了解課文意思，這是認知過程所發生的理解的困難，是因儲存在長期記憶中的知識被解碼，用以辨認新知識時所發生的問題。解碼可看成是一種檢索和提取訊息的過程，一般受被處理事件的難度和複雜度的影響。可用的技巧有橋樑策略，例如利用類比(直喻、明喻、暗喻)的方式，提供學習者理解問題的橋樑。或利用適當的媒體，提供替代的學習經驗 。

改善解題能力

很多學生不會解題和害怕解題，這是認知過程所發生的遷移上的困難，這是和分析與推理的問題有關。解題要了解問題所牽涉的統整概念與概念間的關係，同時要認識解決問題的步驟和過程，並經過在(生活)情境中的反覆練習才能改善解題能力。而可用的技巧較注重系統性，例如利用波力亞(Polya)的問題解決四步驟，即了解問題，想出計劃，執行計劃，和回顧 等。

總結

學習是人心靈活動的巧妙運思，而建構出對世界的瞭解。它是人的基本能力，是心靈的自然活動，是人類的思考、語言、和文字為工具，對可能世界的建構。人類的心靈擁有認知的結構，和處理訊息的歷程，而學習者要主動，要將新接受的訊息與舊有知識做某種程度的聯繫，有意義的學習才會發生，否則就成為無學習或機械式學習。學習科學的困擾，如果能夠改進一些處理科學知識的技巧，應該會改善的。也就是說，學習如果懂得強化認知的歷程，那麼學習將會容易些。本文籍由討論一些學習的策略，希望對學習者有所幫助，也期望大家能夠作為有概念的學習者。


首頁　建構與教學　第一期