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新建构主义与知识创新(7.0版)

2011-05-15 02:22阅读:
(本文系王竹立老师新建构主义学习理论三部曲中的第三篇原创论文,2011年5月15日公布1.0版,5月28日公布2.0版,7月28日公布3.0版,2011年9月28日公布4.0版,2011年12月1日公布5.0版,2011年12月2日公布6.0版,2011年12月13日公布7.0版。本文正式发表在《远程教育杂志》2012年第2期上。欢迎转载,请注明作者与出处,谢谢!

新建构主义与知识创新
王竹立
(中山大学 现代教育技术研究所,广东广州 510275

[摘 要] 知识可分为三级结构,第一级结构是感性认识,第二级结构是理性认识,第三级结构是联想,构成了一个由弥散到收敛再到发散的过程。教育从某种意义上来说是一个知识“嫁接”与“自嫁接”的过程。嫁接的目的是为了创新。模式识别是知识创新的主要范式。知识创新最关键的环节来自“顿悟”。网络时代,人类的主要职责是对知识进行加工、处理、集成、重构,以实现知识的创新。
[关键词]新建构主义;知识的三级结构;知识嫁接;知识创新;顿悟

自从笔者提出新建构主义学习理论[1]以来,引起了较为广泛的关注。在那篇论文中,笔者提出学习就是建构,而建构蕴含创新。网络时代学习、应用与创新已经融为一体,学习的最高目标就是创新,“为创新而学习、对学习的创新、在学习中创新”应该成为新时代的座右铭。紧接着,笔者又在另一篇论文中提出:模式识别是知识创新的主要范式,[2]但该文并未就什么是模式识别和知识创新问题进行更深入的探讨。本文将从知识的三级结构、知识传承理论、知识创新与模式识别、一种新的神经科学假说、知识创新与顿悟、以及人类在网络时代的角色等问题作进一步的分析与探讨。

一、 知识的三级结构假说
人类获得对事物的知识是从感性认识开始的。感性认识是认识的初级阶段和初级形式,是由感官(眼、耳、口、鼻、身)直接感受到的关于事物的现象、事物的外部联系、事物的各个表面的认识。事物的现象是感性认识的对象和内容,直接感受性是感性认识的特征。[3]
感性认识包括相互联系、循序渐进的三种形式:感觉、知觉和表象。感觉是人对事物的最初反映,是主体的感官对内外环境适宜刺激物的反映形式,它反映事物的表面的个别属性。知觉是对客观事物表面现象或外部联系的综合反映,它为主体提供客观对象的整体映象。知觉不是感觉的简单总和,它是主体依据以往的经验和知识对感觉所提供的各种特征和外部联系分析和综合的产物。知觉已经显示出事物的主要外部特征以及现象的各要素之间的整体联系。知觉的整体性结构是主体进行新的概括、形成表象的基础。表象是曾经作用于感官的事物的外部形象在人的意识中的保存、再现或重组。表象不是知觉形象的简单重复,它再现的不是客观事物的全部联系和特性,而仅仅是那些最有代表性的、对人的实践活动最重要的特征。人的表象是对事物的功能和意义的理解和概括。正是这些方面在人的大脑皮层中构成稳固的联系。表象是具体形象性和抽象概括性的统一。[4]
以人类对太阳的认识为例,人类在最初看到太阳时,太阳以强烈的光线通过人类的眼睛进入人类的视觉系统,给人留下圆形、早晚颜色红中午颜色偏白的印象,同时人类的皮肤还感受到阳光的温暖,太阳对周围事物的曝晒所散发出来的气味也刺激了我们的嗅觉,这些都是太阳留给人类的感觉;后来人们结合对火的经验,对太阳有了一个整体的认识,认为太阳就像一个火球;结合日常生活经验,看到太阳每天从东方升起、从西方落下,认为太阳在围着地球旋转,周而复始,这就是知觉了。再后来,人们可以在太阳不在眼前的时候回忆出太阳的样子,甚至闭上眼睛也好像能看到太阳的形状和轮廓,感觉到太阳曾留给我们的温暖和感受,这就进入表象的层次了。
感性认识是由多种形式如图像、声音、气味、触觉等构成的,是三维立体的,笔者将之命名为知识的一级结构
在感性认识的基础上,人类借助抽象思维,对事物的本质、内部联系有了更进一步的认识,产生了飞跃,进入到理性认识阶段。理性认识是认识过程的高级阶段,以事物的本质规律为认识对象,是对事物的内在联系的认识,具有抽象性、间接性、普遍性。理性认识有三种形式:概念——对事物本质属性的概括,判断——在概念的基础上对事物的各种关系进行区分、识别;推理——由一个已知的判断推出一个新的判断。理性认识的这三种形式是认识的不断深化,具有递进性。[5]
还以太阳为例,人类通过对太阳的长期观察与研究,创造出“太阳”这个概念,并作出太阳是跟我们地球一样的星球的判断,以后又有了“恒星”、“银河系”、“宇宙”等概念,认为太阳属于银河系中的一颗恒星;并根据大量的研究证据,进一步推理出地球围绕着太阳旋转,而不是太阳围绕着地球旋转等新知识。这些知识都是关于太阳的本质、以及太阳与其他事物内在关系的知识,是理性认识的结果。人类对事物的理性认识不是一次完成的,而是一个不断发展的渐进过程。
笔者将理性认识视为知识的二级结构。从前面的分析中可以看出,知识的二级结构是在知识的一级结构基础上,抽象化、符号化、逻辑化的结果。所谓抽象化,是指知识从具体可感的形式变成概念的过程,符号化是指人类用语言、文字或其他符合来表示这个概念,逻辑化是指对概念的界定、判断与推理都是依据逻辑的原则进行的。因而知识的二级结构是线性的,由语言、文字和符号构成的。从一级结构发展成二级结构,需要利用语言、文字和其他符号对知识进行符合逻辑的整理与加工(言语加工),这一过程离不开基于文字的思考和写作,而写作可以促进思考,这也就是新建构主义特别强调写作重要性的原因。
必须强调的是,尽管知识的二级结构代表人类对事物认识的深化,但并不能取代知识的一级结构,而必须以知识的一级结构作为必要的补充与支撑。知识的一级结构中还包含有许多未能被概念化、符号化和逻辑化的部分,这部分知识类似于我们现在所说的隐性知识。传统课堂上教师传授的一般是二级结构的知识,如果没有相应的一级结构的知识的补充与支撑,这种通过课堂学习而得到的二级结构的知识是不牢固的、根基不稳的,甚至可能因为与错误的一级结构的“嫁接”而出现“鱼牛”式的笑话。
在知识的二级结构的基础上又产生了知识的三级结构,这种结构是通过“联想”而形成的。例如,人类可以由“太阳”联想到“圆形”,又由“圆形”联想到“皮球”,以及一切与圆形有关的事物;也可以由“太阳”联想到“红色”,又由“红色”联想到“红旗”、“鲜血”,以及一切与红色相关的事物;还可以由“太阳”联想到“温热”,又由“温热”联想到“火焰”、“火把”、“火山”、乃至“光明”、“热情”等等。可以想见,在人类的大脑里,关于太阳的知识,与关于皮球的知识、关于红旗、关于鲜血和火焰等等的知识是联系在一起、互相“靠近”的。这种由联想产生的三级结构,使人类的知识又由二级结构的线性,回归到三级结构的多维网状结构。
进一步考察发现,知识的三级结构不仅可以在二级结构的基础上产生,也可直接从一级结构的基础上产生。例如著名心理学家弗洛伊德发现,人类在梦中梦到的长形物,往往象征着男性生殖器,而方形物或盒状物往往代表女性生殖器;我们自己也常常会因为外形、声音、颜色、气味的类似性从一事物直接联想到另一事物,中间并不一定需要经过二级结构的抽象化和概念化过程。动物的直觉也可能跟这种联想有关。
综上所述,人类的知识是由三级结构构成的,一级结构(感性认识)、二级结构(理性认识)和三级结构(联想)之间紧密联系、组成一个有点类似树形的关系,树的根部是一级结构,树干是二级结构,树冠部分是三级结构。但这树形结构又与一般的树不同,树根部(一级结构)可与树冠部(三级结构)连接起来,构成一个整体。从一级结构,到二级结构,再到三级结构,呈现出由弥散到收敛再到发散的过程(见图1和表1),缺少任何一种结构,知识都将是不完整的、有缺陷的。
新建构主义与知识创新(7.0版)

表1:知识的三级结构及其特征


知识结构
知识来源
特征
一级结构
感性认识
具体、直观、三维立体;由颜色、形状、声音、触觉、嗅觉、味觉等构成
二级结构
理性认识
抽象、线性;由语言、文字、符号等按照内在逻辑构成
三级结构
联想
跳跃的、直觉的、形象的、多维的、复合的;可与二级结构、一级结构发生联系

二、 知识“嫁接”理论
人类从古到今积累了大量的知识。这些知识被语言、文字和符号记录下来,经过加工整理,变成结构化的知识,并一代一代传承下来。今天的人们不可能也不需要重复前人获取知识的全部过程,而可以通过书本和老师(现在还有网络和数字媒体)等知识载体学习大量的知识。然而这种来自媒体和老师等载体的知识都是前人或他人的理性认识,也就是二级结构的知识;对学习者来说,这些知识属于间接知识。这种间接知识进入学习者的大脑后,需要得到两个方面的支持才能够内化为学习者自身知识体系的一部分。第一个方面,新的间接知识需要与脑内原有的知识二级结构相对接。此时可能出现两种情况,一种是新的间接知识与原有二级结构内在逻辑一致,恰好能被原有二级结构顺利接纳;另一种是新的间接知识与原有二级结构内在逻辑不一致,不能被原有二级结构所接纳,需要原有的二级结构发生变构,才能被接纳;否则只能游离在外或很快遗忘。第二个方面,新的间接知识还需要与脑内知识的一级结构相对接,获得一级结构的支撑。这里又存在两种情况,一种是新的间接知识与相应的一级结构发生了“正确”的对接;另一种是新的间接知识在学习者大脑内找不到对应的一级结构,而与无关的一级结构发生了“错误”的对接,从而形成了错误的知识。例如,在著名的“鱼牛”童话里,鱼将从青蛙那里学到的关于牛的间接知识与脑内原有的关于“鱼”的一级结构知识发生错误的对接,结果产生了“鱼牛”的错误认知。
为了更好地说明知识传承与知识创新的过程,笔者提出了一种“知识嫁接”理论。具体内容如下。
1. 教育是一种知识“嫁接”过程
对间接知识的学习过程类似于果树的嫁接过程。果树嫁接是将一棵树(如梨树)的枝条,与另一种树木(如苹果树)的树枝进行对接,并使之存活与生长的过程。教育从某种意义上来说就是知识嫁接过程,即把已经专门化、结构化的知识“嫁接”到学习者头脑中知识的二级结构中的过程。“嫁接”过来的知识一方面需要与学习者脑内的二级结构知识(嫁接部位)连成一体,另一方面又需要来自所嫁接的知识树木的根部(一级结构)的营养支持,只有这样新的知识才能存活并成为所嫁接的知识树的一部分。
“嫁接”能否成功主要受新的间接知识与学习者原有知识二级结构的亲和力大小的影响,亲和力越大,成功的几率就越高。此外,还受“嫁接”时机和“嫁接”技术的影响。亲和力包括两个方面:一是间接知识与原有知识结构上的相似性或接近性,相似性越高或者越接近,亲和力就越高;二是学习者对间接知识的兴趣和需求度,兴趣越大,亲和力就越大;需求度越高,亲和力也越高。“嫁接”时机是指知识的内容与难度是否与学习者的认知发展阶段相匹配,“嫁接”技术是指知识的传授方法和学习方法。教育和教学是人类自己发明的一种知识传承体系(这种体系是动物所没有的,动物的学习只是简单的模仿),是知识传递的人造系统。只有当教师在合适的时机采用合适的方法或技术进行教学,学习者采取恰当的方法进行学习,间接知识的“嫁接”才能成功。
从这个角度思考,我们可以重新考察我们学校的教学方式。学校在传承知识方面主要有两种代表性的模式,一种是传递-接受式教学,一种是自主探究式学习。前者主要是通过教师的讲授“传递”知识,后者强调应该通过协作和探究“发现”知识。如果我们过于强调知识不能通过教师的讲授而“传递”,必须通过在真实情境中的自主探究来建构,就可能走入另一个误区,即否定知识可以通过“嫁接”的方式而获得,都必须由自身生长出来一样。如果真是这样,知识传承将发生严重问题,因为我们不可能对前人所有的知识都去自主“发现”或建构一番,一些基础的知识依然需要借助“传递-接受”方式而快速获取。高明的教师就好像高明的园丁一样,能采取种种技术实现有效的“嫁接”。然而单纯的传递-接受式教学并不能很好地让“嫁接”过来的知识保持存活。如果得不到知识树根部(知识的一级结构)的足够的营养支持,“嫁接”过来的知识也会很快“死掉”(遗忘或失效)。因此,在进行“传递-接受”式教学的同时,一定要开展协作探究式学习,以扩充学生的一级结构,为“嫁接”过来的新知识提供必要的营养支持。
2. 学习者的“自嫁接”比“被嫁接”更重要
我们还可以从另一个角度来思考知识“嫁接”的问题。教育包括教与学两个方面,“教”的内涵绝不仅仅是指教师把知识“嫁接”到学生头脑中的过程,更重要的是教会学生如何进行“自嫁接”的过程,在网络时代尤其如此。传统的“传递-接受”式教学主要是教给学生“知道(是)什么”,而很少教会学生“知道在哪里”、“知道谁”和“知道怎样(做)”,即只告诉学生现成的结论和答案,而很少告诉学生在哪里、如何和怎样获得这些结论与答案;而现代的教育教学更主要的恰恰应该是告诉学生后面这三个“知道”。换一句话说,就是我们应该更多的传授“知识嫁接技术”,教会学生如何“自嫁接”,而不是知识本身。今天的教学更多的不应该是知识性讲授,而应该是教师围绕如何掌握知识、运用知识和创新知识向学生进行示范性讲授。在网络时代,更具体来说,就是笔者在新建构主义理论中所提出的教师的五大职责:教会学生如何搜索(search),教会学生如何选择(select),教会学生如何思考(think),教会学生如何交流(communicate),教会学生如何写作(write)。[6] 新建构主义认为在保证学生作为学习主体的同时,应该强化教师的学习示范作用,以减少学习者盲目探究的弊病。
3. 知识“嫁接”的目的是为了创新
“嫁接”学说给我们的进一步启示是:学习的目的不仅仅是为了知识的传承,更包括知识的创新。为创新而学习是学习最终也是最高的目标。网络时代,知识呈爆炸性增长,作为个体的学习者穷尽一生之力也不可能掌握哪怕只是一个领域的人类全部知识,知识散布在知识网络的各个结点已是不争的事实。每个个体都只拥有知识体系的一小部分。就像树木嫁接是为了获得新品种新特性一样,知识“嫁接”同样是为了更新个体的知识结构和创造新的知识。例如苹果树与梨树嫁接后的果实既不再是原来的苹果,也不再是嫁接过来的梨子,而是一种叫做“苹果梨”的新品种。同样,知识“嫁接”的结果也是一方面更新了学习者原有的知识结构,另一方面被“嫁接”过来的知识也实现了个性化的改造与转化。正因为如此,嫁接成功的标志必然是知识的创新。嫁接越成功,知识创新的程度就越大。如果不是为了创新,嫁接将失去意义。根据个人的需要和问题解决的需要进行有目的的、针对性强的知识“嫁接”将有利于知识的创新。
4. “嫁接”与“建构”的异同
仔细地分析知识“嫁接”的过程,我们发现,它可以分为三个阶段:第一个阶段是“对接”,即将外来的知识体系与自己原有的知识体系进行连通,也就是我们对新知识进行初步接触与学习阶段;第二个阶段是“融合”,即将新知识与我们原有的知识进行深度的结合,使之你中有我、我中有你,用自己的话语体系、思维逻辑和实际经验对新知识进行加工改造,也就是我们对新知识进行深度理解、实际应用阶段;第三个阶段是“创新”,即通过进一步思考,产生出全新的概念、判断、方法、理论等过程,结出新的“果实”,即知识创新阶段。可以看出,嫁接成功的全过程与零存整取学习策略关于“积件式写作”、“个性化改写”、“创造性重构”的三个阶段是一一对应的。
可以看出,目前我国的学校教育大都停留在知识“嫁接”的第一阶段,较少进入第二阶段,更少达到第三阶段。这就是我国学校教育质量不高、效果不好的主要原因。因为如果不让学生及时进入第二阶段,“嫁接”的知识很难存活。在学校的时间越长,“死掉”的知识就越多,嫁接失败的可能性就越大。所以笔者主张学校要尽可能压缩单纯的“传递-接受”式教学,只在必要的阶段使用(例如在学习一些基础知识、经典知识、结构严谨的知识的时期),同时与研究性学习、协作性学习交替进行。同时应该重视学生创新思维与创新能力的培养。
那么,新建构主义主张的“知识嫁接”说与经典建构主义主张的“意义建构”说有何异同呢?笔者认为知识嫁接理论是对建构主义理论的补充、修正和完善。新建构主义不认为所有的学习都是意义建构的过程。在学习的初期阶段,尤其是对基础性知识、经典性知识、简单的知识、结构完整的知识(这类知识主要是显性知识,并有较大的确定性)的学习中,更多的还是“传递-接受”,而不是“意义建构”;而在学习的高级阶段,尤其是对前沿性知识、开放性知识、复杂的知识、结构松散的知识(这类知识包含大量的隐性知识,具有较大的不确定性)的学习中,意义建构才成为主要的学习方式。过于强调“建构”往往容易导致排斥“传递”与“接受”的倾向,这在我国围绕新课程教改的争论中可以看到。知识嫁接理论运用笔者提出的包容性思考法,将“传递-接受”和“意义建构”结合起来,主张学习是一种由“接受”、“连通”到“建构”、“创新”的连续性过程。

三、知识创新与模式识别
根据百度百科定义,知识创新是指通过科学研究,包括基础研究和应用研究,获得新的基础科学和技术科学知识的过程。知识创新的目的是追求新发现、探索新规律、创立新学说、创造新方法、积累新知识。知识创新是技术创新的基础,是新技术和新发明的源泉,是促进科技进步和经济增长的革命性力量。[7]
毫无疑问,知识创新是人类理性思考的结果,因而知识创新主要发生在知识二级结构基础之上,是知识的二级结构的扩充与重构。但这种二级结构的创新,离不开知识的一级结构与三级结构的支持;或者更进一步说,知识创新的最初来源和前提条件是丰富实践经验带来的感性认识,而促进知识创新得以实现的关键点或催化剂则是联想与顿悟,知识创新完成的标志是新的理性认识(二级结构)的形成。
知识的二级结构是由概念、概念与概念之间的联系构成的。概念是事物的名称,概念的内涵和外延反映事物的属性,前者反映本质属性,后者反映非本质属性;概念与概念之间的联系反映事物之间的联系。以概念为基础的理论(包含判断与推理在内)描述事物之间的联系以及事物的变化规律。因此,知识创新包括概念的创新与理论的创新。
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