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学习记录(来自韦钰院士的博客)  

2012-04-22 22:39:23|  分类: 新课改学习集 |  标签: |举报 |字号 订阅

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孩子通过探究获得知识,这一点与真正的研究者非常相像。但他需要老师的问题作为引导和陪伴,在某个构思好的,而不是只凭“随意”。选择的课题框架下学习。

 

小学阶段的孩子对物质世界非常好奇,拥有认识这个世界的巨大潜力。如何才能最大限度地挖掘这些潜力呢?如果好奇心得不到鼓励而一点一点丧失,不就太可惜了吗!当初中开设科学课时一般来讲已经太迟了,大多数那个年龄的青少年,特别是女孩子,更感兴趣的是人类世界而不是自然或物质世界。对于很多人来讲,如果这扇门没有在美丽的花园里或星空下敞开过,那它就在童年结束后关闭了……

如何才能鼓励这种全新的好奇心,满足这种审视、触摸、制作、调动周围事物的求知欲,最终达到理解呢?

当然,小学的科学教育与中学的科学教育肯定是不一样的。孩子太小,还不能接受科学概念,以数学关系形式表达的定义极其复杂,把它们引入教学还为时过早。但是,通过实验的方法和孩子可以理解的道理,他在领会某些概念和模型的含义方面可以走得相当无。

 

仅凭“随意”是不够的

有些人认为初中的科学教育重新从基础开始,小学阶段应该集中进行基础知识的学习,围绕某些“机会”提供的课题,开始简单地使用科学的方法就可以了。这些“机会”包括:参观动物园,学校里教师参加的报告会,由某个学生提出的问题或带来的某个物件,等等。对于这些出于偶然或好奇心产生的课题,学生们会去做做实验,在练习本上写总结。这种杂记本上,科学、历史、地理和公民教育课程的内容混杂在一起。

这种教学方式有很多的局限性。不能保证所做的实验真正与孩子们应该掌握的科学概念相吻合,盲目性比较大。知识学习的过程不紧凑。在实践中,这种教学仅仅满足于把两个阶段并列在一起:孩子观察并按照他自己的想法进行实验,然后由成年人用几句包含科学术语的话作出结论,不管孩子是否能够把这些结论与先前的活动联系起来,有时候,还采取“说明”的方式,即教师念一段理论,然后用实验来证实。这两种情况下的实验都是游戏式的,道理是由教师从他的知识层次的高度来教授的。这并不是我们这里所理解的孩子自己动手去做。相反,在探索性的方法中,孩子自己构建知识结构,通过实验有所发现。因此,必须选择一些适合做实验并可以引导孩子有所发现的课题。

 

调查研究直到发现

对于孩子来说,科学活动既是学习如何进行“调查研究”的机会,也是学习解释调查结果的机会。他不能像变魔术一样取得知识,他需要努力去征服。就像研究员在实验室里那样,孩子们事先并不知道最后能够发现什么,他们进行研究,与同伴自由交换意见,不断进步。当然,这样的类比也有其局限性:孩子不具备研究员的知识与技能,特别是概要性知识,既研究人员对研究的对象有个大概的想法,至少他能预感到自己可能会得到的研究结果。

但是,孩子可以在几个小时中摆弄一些物件,乐于反复摆弄他感兴趣的东西,而不一定非达到什么目的。他不受时间与合同的限制,可以尝试多种方法,通过冰块、图画、水中的倒影得以消遣。一切事物都让他感到新奇和惊叹,不管是神奇的还是有意义的,但好玩的胜于贴切的。

但不是所有的操作都能达到同样的效果。如果我们希望孩子开展真正的调查研究,就要为他选择有利的环境,并一直指导他朝着探索目标前进。

 

有效的和审慎的引导

孩子对任意一个课题自由地或自发地进行实验并得出有意义的结论,这种可能性极小,自发性的效果肯定不好。两种表面上相互矛盾的办法能够使教学过程更加有效:一方面,创造良好的学习环境,使孩子不受打扰,成人扮演引导者的角色,同时给孩子以很大的自由,让他自己做实验,而不要将知识“空投”给他们。

在托儿所,人们经常让小孩自由地爬来爬去,发现自己的空间。但空间是根据他们的情况人为地为他们安排好的,使他们在尝试各种动作时不会遇到危险。“动手做”的原则也一样,场景及在这个框架内的材料和问题都是经过精心挑选和准备的,他们可以做各种尝试,自己摸索。老师随时都能帮助他们,给一些略微的启示:你用这个能做什么?为什么要这样做?你是怎么解决的?给我们解释解释你完成的工作。画个图向我解释。你认为将会发生什么?你们呢,你们同意吗……

如果我们这样注意把探究引向一个明确的方向,孩子就会就这个物质世界构建新知识,并且觉得这个世界是可以认识的。这也是教学中监护或引导的原则。

 

学习和学习科学


    顾名思义,学习科学研究中心应围绕学习来进行科学研究工作和科学普及工作。知识经济的社会是一个终生学习的社会。在这个社会里,教育向终生学习体系转变,它无论对国家、地区、家庭和个人来说,都是为维护今日之生存,为争得明日之发展最重要的投资。对这样一个复杂、重要、涉及每个人的社会活动,没有符合科学原则的科学研究来支撑,就不可能循着正确道路发展。今日中国之教育正处于快速发展和深刻变革的时期,特别要警惕浮躁和急功近利的行为,需要提倡科学精神和科学态度,学习科学的研究和普及更有现实的意义
    知识的本质和获得机制是最古老和最复杂的哲学问题之一。在科学研究的时间进程中,人们不断地探索和积累知识。这些知识包括对如下三个问题的认识和了解[1],它们是
1. 他人的和自己的心智问题;
2. 周围世界的问题;
3. 语言的问题。
我们每个人的知识是如何获得的呢?现在认为来自三个途径:
1. 经过长期进化、由DNA编程决定、先天具有的知识(innate knowledge);
2. 后天经过学习而获得的知识(powerful learning ability);
3. 从成人教导中潜移默化而成。成人无意识的教导─—内隐学习(Unconscious tuition from adults)。
    西方哲学从一开始就和自然科学结合得很紧密,从苏格拉底、亚理斯多德等开始就是这样,他们是哲学家,同时也是科学家,被称为西方现代哲学之父的笛卡尔,也同时是科学家。所以,对认识论的研究一直是西方哲学的核心。东方哲学则是和道德、修身、治家、平天下联系在一起,主要在我们现在称之为社会科学的领域中发展。中国古代的哲学在辩证思维、中庸之道等社会道德与伦理方面是很有建树的。
    马克思主义哲学的引入,使中国哲学中关于认识论的研究走上了正确的道路。毛主席在实践论中写道:“马克思主义者认为,只有人们的社会实践,才是人们对于外界认识的真理性的标准。实际的情形是这样的,只有在社会实践过程中(物质生产过程中,阶级斗争过程中,科学实验过程中),人们达到了思想中所预想的结果时,人们的认识才被证实了”。
    关于学习的定义也有很多。我们倾向于这样的定义:学习是使主体产生行为或行为潜能的相对恒久变化的过程。
    一般说学习科学有两重含义:一方面是指对科技的学习(学科学),即研究如何使学生通过学习科技,不仅仅是能获取知识,更重要的是要掌握获取知识的科学方法,培养科学精神、科学态度和科学研究能力。学习科学另一方面的含义,也许也是更重要的方面,是指为了科学地学习而研究学习的科学,即把学习置于有关科学的指导之下。学习的科学(SCIENCE OF LEARNING or LEARNING SCIENCE)是一跨学科的,新的研究领域。
    学习的科学就是要研究学习的规律,研究学生如何有效地从原有知识和能力,向新知识和能力的转移。中国成语“举一反三”和“触类旁通”都很好地表述了学习的某些规律。目前研究学习主要有两类方法:一类是从现有教育学和心理学,以及成功的实践中提出规律(研究专家们的学习规律);另一类是基于跨学科的更为基础的研究,它涉及教育、神经科学、认知心理学、发育生理学、计算机科学、人类学和社会心理学等学科,我们称其为学习科学。我们的学习科学研究中心更关注后一类的研究,即在通常所说的科学研究原则指导下,科学的有关学习的研究[2]。


脑科学和学习科学


    学习科学研究中心强调基于认知神经科学(Cognitive Neuroscience)和情感神经科学(Affective Neuroscience)基础上的学习科学研究。这样做,不仅是因为它们是科学研究的前沿,是人类学习过程的物质基础,更是由于对今日“应试教育”影响还在增长的中国社会来说,没有“硬科学”的支撑,很难在和“应试教育”的较量中取胜,更谈不上为适应未来先进社会教育改革服务。
    十余年前,当有关儿童发展的主要研究还未涉及大脑时,几位有远见卓识的科学家就开创了认知神经科学这一新的研究领域。近年来神经科学取得了巨大进展,尤其是过去10年,即20世纪90年代,被称作大脑的十年,所取得的成就超过了这以前在整个人类文明史所积累的成就。现在有许多新方法、新仪器可以用于脑研究,涉及从分子生物学到行为科学的广泛领域,尤其是正电子成像(PET)和功能磁共振成像(fMRI)等非侵入式成像技术的发明与应用,可说是一大突破,它们提供了从外面详细观察大脑内部活动的可能。现在,脑科学可以从实验研究中提供有关数据,以证实许多有关学习机理的假设和发现。从这些众多的研究进展中,我们可以得到一些初步的结论:
1. 我们的心智(Mind)与肉体(Body)不是分离的,而是和我们大脑中神经元的组织结构、树突结构、突触的树突棘等形态有关,和神经递质有关。它们不仅取决于基因,也取决于经历,特别是学习的经历,并从良好的经历中受益;
2. 发育不仅是一个受生物规律驱动的进化过程,也是能因学习而促成的主动发展过程。学习可以改变大脑的结构,这些结构的变化改变着大脑的某些功能。换句话说,学习能在一定程度上组织和改组大脑;
3. 研究表明,大脑在人的一生中都有可塑性,但有些经历在童年特定敏感时期有极其强大的影响,而其它一些经历影响大脑的时间则可能长得多。
4. 我们不仅要关注儿童的智力发育,更要注意儿童的情感的发育。儿童时期具有的情绪能力,而不是他们的IQ,是他们以后生活中能否成功的最好预示。儿童情感的早期发展,和智力一样都深受经历的影响。
    认知神经科学和情感神经科学开始对教育工作者非常感兴趣的问题提出一些解释,也许不是最终答案,但却给我们以深刻的启迪。在过去数十年中,我们在了解有关脑及其解剖和生理知识方面取得了显著的进展,而且,这种进展现在已经对教育的理论和实践产生了影响。1999年,经合组织的教育研究和创新中心(OECD/CERI)设立了“学习科学和脑的研究:对教育政策和实践的潜在意义”这样一个研究计划,其目的主要是在脑科学和学习科学研究者之间架起一座桥梁,促进科学家、教育实践者和政策制定者之间的合作和对话。这种对话和合作是十分重要的,因为随着现代科学尤其是神经科学的进展,它可以促进对学习过程新的理解,鼓励有价值的发现,改善教育决策与实践者的知识背景。OECD/CERI从2000年6月到2001年4月,分别在纽约Sackler研究所,西班牙的Granada和日本东京举行了三次高层论坛,专题讨论学习科学与脑研究的问题。今年四月在伦敦召开了第二阶段的开题会。我们中国代表团应邀参加了会议。我们学习科学研究中心将参加这一国际性的研究网络。

 

幼儿的早期学习能力
     Dr.Gopnik

结论:

1.早期进行科学教育的重要性。要从环境中取题,如浓度和重力。

2.应按探究式(inquiry)学习的方式进行:玩、及时回答、预测、反馈。

3.学习深受情感的影响。在早期发展中情感和智力发展也深受经验的影响。

积极的情感促进学习;长期承受压力会使海马萎缩;两岁前的教养对情感的发育影响最大,应避免忽视和粗暴。

认知和情绪

存在于我们大脑中的认知(cognition)和情绪(emotion)构成了我们精神活动的两个主要部分,两个过程的相互作用决定了各个人的性格和行为。

情绪包括了两部分:感觉,感情( feeling );表达( expression )

学习必须考虑情绪的作用。

情绪研究中的基本问题:

情绪的生物学基础;情绪的发育和发展;认知和情绪的实时关系和发育;性格的发育和个性差别;人际交往过程;临床应用

创新产生于激情驱动下的直觉思维(厚积薄发)

激情源于对国家,人民,科学,自然,美的热爱而产生的强烈的事业心。

对知识长期地探索和积累基于献身精神推动下的坚韧和无畏。

神经科学开始对教育工作者非常感兴趣的问题提出一些解释,也许不是最终答案,但却给我们以深刻的启迪。我们在教育领域里工作的专家应当认真研究这些知识,努力与神经科学和认知心理学专家合作,把教学建立在坚实的基础研究之上。我认为这种研究可以引导我们的儿童健康、扎实而优美地发展。同时,避免采用对儿童成长有害的概念,或避免出现疏忽。

 

什么是学习的科学?

学习科学有两重含义:一方面是指对科技的学习(学科学),即研究如何使学生通过学习科技,不仅仅是能获取科学知识,更重要的是要掌握获取科学知识的方法,培养科学精神、科学态度和科学研究能力。另一个方面是指为了科学地学习而研究学习的科学,即把学习置于有关科学的指导之下。学习的科学(SCIENCE OF LEARNING OR LEARNING SCIENCE)是一跨学科的,新的研究领域。这两方面的问题自然是密切相关的。

学习的科学就是要研究学习的规律,研究学生如何有效地从原有知识向新知识的转移,中国成语“举一反三”和“触类旁通”都很好地表述了学习的规律。 目前研究学习的理论主要有两类方法:一类是从现有教育学和心理学以及成功的实践中提出规律另一类是基于跨学科的更为基础的研究。它涉及教育、神经科学认知心理学、发育生理学、计算机科学、人类学和社会心理学等学科,我们称其为学习科学。

 

已经有许多例子可以说明已经取得的进展,但限于篇幅,这里只能略去。下面仅列出从这些例子中,我们可以得到的结论:
    1 我们的灵魂或思维与肉体不是分离的,而是要和我们大脑中神经元组织、树突结构、突触的树突棘等形态有关,它们不仅取决于基因,也取决于经历,特别是学习的经历,并从良好的经历中受益。
    2 发展不仅是一个受生物规律驱动的进化过程,也能是因学习而促成的主动过程。也就是说,学习改变了大脑的结构,这些结构的变化,改变了大脑的某些功能。换句话说,学习能在一定程度上组织和改组大脑。
    3 研究表明,有些经历在童年特定敏感时期有极其强大的影响,而其它一些经历影响大脑的时间则可能长得多。
    4 我们不仅要关注儿童的智力发展,更要注意儿童的情感发展。不仅儿童的学习,他们的自尊和与社会的关系也深受情感的影响,。在早期发展中儿童情感的发展,和智力一样都深受经历的影响。

认知神经科学开始对教育工作者非常感兴趣的问题提出一些解释,也许不是最终答案,但却给我们以深刻的启迪。在教育领域里工作的专家应当认真研究这些知识,努力科学家合作,把教学建立在坚实的基础研究之上。我认为这种研究可以引导我们的儿童健康、扎实而优美地发展。互联网引入教育领域后,学习方式的改变、学习思想的改变、甚至生活方式的改变才是我们实现教育跨越发展中最重要的。

 

调查研究直到发现

对于孩子来说,科学活动既是学习如何进行“调查研究”的机会,也是学习解释调查结果的机会。他不能像变魔术一样取得知识,他需要努力去征服。就像研究员在实验室里那样,孩子们事先并不知道最后能够发现什么,他们进行研究,与同伴自由交换意见,不断进步。当然,这样的类比也有其局限性:孩子不具备研究员的知识与技能,特别是概要性知识,既研究人员对研究的对象有个大概的想法,至少他能预感到自己可能会得到的研究结果。

但是,孩子可以在几个小时中摆弄一些物件,乐于反复摆弄他感兴趣的东西,而不一定非达到什么目的。他不受时间与合同的限制,可以尝试多种方法,通过冰块、图画、水中的倒影得以消遣。一切事物都让他感到新奇和惊叹,不管是神奇的还是有意义的,但好玩的胜于贴切的。

但不是所有的操作都能达到同样的效果。如果我们希望孩子开展真正的调查研究,就要为他选择有利的环境,并一直指导他朝着探索目标前进。

 

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