Ｏｓｂｅｌｌ理論啟示下的知識遷移研究

摘 要：借鑒Osbell理論，引導(dǎo)學(xué)生通過對已有知識的概括和對生活經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，達(dá)到獨(dú)立知識的遷移，不斷用原有的知識解決新課題的遷移的目的。

關(guān)鍵詞：有意學(xué)習(xí)；陳述性知識；正遷移和負(fù)遷移

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2007)9(S)-0029-4

20世紀(jì)60年代，美國認(rèn)知教育心理學(xué)家奧蘇伯爾（Osbell）提出有意義言語學(xué)習(xí)理論，把學(xué)生原有知識在新的學(xué)習(xí)中的作用強(qiáng)調(diào)到唯一重要的地位。他說：“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話，那么我將一言以蔽之：影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點(diǎn)并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！痹谌粘Ｉ钪?，我們可以觀察到學(xué)會了騎自行車有助于學(xué)習(xí)駕駛摩托車，這是一種動作技能的遷移；學(xué)會了一種語言有助于掌握另一種語言，這是一種知識的遷移；良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成有助于在其它方面培養(yǎng)好的習(xí)慣，這是情感和態(tài)度的遷移。確切的遷移應(yīng)為一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響，凡有學(xué)習(xí)的地方就會有遷移，因?yàn)楣铝⒌谋舜嘶ゲ挥绊懙膶W(xué)習(xí)是不存在的。從教育目標(biāo)著眼，學(xué)習(xí)需要正遷移，正遷移愈多，說明學(xué)生通過學(xué)習(xí)所產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)情境或解決問題的能力就越強(qiáng)，教學(xué)改革也就越好。 

1 有意學(xué)習(xí)的條件

1.1 外部條件(outside condition)

主要包括教材和教師提供的有意義的、經(jīng)過組織的信息。

1.2 原有知識和技能(previously existed knowledge and skill)

儲存于長時記憶中的原有知識和技能是新的學(xué)習(xí)的重要內(nèi)部條件。關(guān)于原有知識在新的學(xué)習(xí)中的作用，我國古代有“以其所知，喻其不知，使其知之”的說法。德國教育家、哲學(xué)家兼心理學(xué)家赫爾巴特（J.H.Herbart，1776年～1841年）根據(jù)統(tǒng)覺論，認(rèn)為新知識必須融匯于原有統(tǒng)覺團(tuán)內(nèi)，新知識才能習(xí)得。他接受了萊布尼茲關(guān)于靈魂單子具有活動特性的觀點(diǎn)，認(rèn)為觀念也是活動的，同時他也吸收了英國聯(lián)想主義和力學(xué)中引力和斥力的概念來說明觀念相互吸引和排斥的關(guān)系。他還提出了“意識閾”（conscious threshold）和統(tǒng)覺團(tuán)（apperception mass）的概念來進(jìn)一步揭示觀念相互作用的規(guī)律。在意識閾以下的觀念，只有那些與意識的統(tǒng)一相調(diào)和的觀念才可能不遇阻力而升入閾限之上，進(jìn)入意識的觀念便可引起統(tǒng)覺。一個觀念的統(tǒng)覺不僅使這個觀念成為意識的，而且使之能被意識觀念的整體所同化，該整體就稱為統(tǒng)覺團(tuán)。

1.3 具有相應(yīng)的固定點(diǎn)（起固定作用的觀念anchoring idea）

新舊知識之間并不一定是上下關(guān)系，還有平行關(guān)系。海上視野中有許多船只，有的走，有的停，有的進(jìn)。而為什么有的開走呢？因?yàn)闆]有可以使它固定的停泊點(diǎn)鉤住或拋錨，正如頭腦中的知識要有使之固定的停泊點(diǎn)，即原有知識的來龍去脈、已知公式、已理解的概念?，F(xiàn)代信息加工心理學(xué)家們都十分強(qiáng)調(diào)原有知識在新的學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵作用?？上н@一觀點(diǎn)在我國目前的教育理論研究中被忽視了。維特羅克認(rèn)為：“人們傾向于生成與以前的學(xué)習(xí)相一致的知覺與意義?！彼纳蓪W(xué)習(xí)模型中的四個要素是生成、動機(jī)、注意和先前的知識經(jīng)驗(yàn)。梅耶和加涅都認(rèn)為，教新知識之前，先必須激活學(xué)生長時記憶中相關(guān)的原有知識。這與當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)家強(qiáng)調(diào)教新知識之前激活學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的原有相關(guān)知識（學(xué)生頭腦中原有圖式在同化新的學(xué)習(xí)任務(wù)中的作用）的觀點(diǎn)如出一轍。

2 陳述性知識的分類

知識有三種分類：陳述性知識（即知識的狹義應(yīng)用）、程序性知識（又可稱為智慧技能）和策略性知識（也稱認(rèn)知策略）。

奧蘇伯爾對知識進(jìn)行了區(qū)分，他認(rèn)為最簡單的知識是建立事物與符號的表征關(guān)系即符號表征學(xué)習(xí)；較復(fù)雜的知識是獲得同類事物的概念即概念學(xué)習(xí)；更高一級的知識是習(xí)得表示事物之間關(guān)系的命題。

2.1 符號表征學(xué)習(xí)

符號表征學(xué)習(xí)（labels representationallearning），指學(xué)習(xí)單個符號或一組符號的意義，或者說學(xué)習(xí)他們代表什么。符號表征學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是詞匯學(xué)習(xí)（vocabulary learning），即學(xué)習(xí)單詞代表什么。在任何言語中，單詞可以代表物理世界、社會世界和觀念世界的對象、情景、概念或其他符號，這種代表關(guān)系是約定俗成的。對于新生者來說某個單詞代表什么他們最初是完全無知的，他們必須學(xué)會這些單詞代表什么。

2.2 概念學(xué)習(xí)

意義學(xué)習(xí)的另一種較高級的形式叫概念學(xué)習(xí)（conceptlearning）。概念學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上是掌握同類事物的共同的關(guān)鍵特征。例如“電場”這個概念，就是掌握電荷的周圍有電場和電場對放入其中的電荷有力的作用這兩個特征，而與它的形狀、顏色無關(guān)。如果“電場”這個符號對某個學(xué)習(xí)者來說，已經(jīng)具有這種一般意義，那么它就成了一個概念，成了代表概念的名詞。同類事物的關(guān)鍵特征可以由學(xué)習(xí)者從大量的同類事物的不同例證中獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，這種獲得概念的方式叫概念形成（conceptformation）。

2.3 命題學(xué)習(xí)

意義學(xué)習(xí)的第三種類型是命題學(xué)習(xí)（propositionallearning）。有意義言語學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)新的命題與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中起固定作用的觀念可構(gòu)成三種關(guān)系的遷移。遷移是個普遍的心理現(xiàn)象，它不僅發(fā)生在學(xué)習(xí)知識的過程中，學(xué)生解答問題時有關(guān)知識的重現(xiàn)是在感知課題中的條件和問題的基礎(chǔ)上通過聯(lián)想而實(shí)現(xiàn)的，將課題中的具體對象轉(zhuǎn)化為物理模型——?；毬?lián)想和運(yùn)用頭腦中已有的知識系統(tǒng)?？梢?，在知識重現(xiàn)和模化及問題解決時都有知識和原理原則、動作技能、習(xí)慣、態(tài)度等的遷移效應(yīng)。

2.3.1 按遷移的內(nèi)在機(jī)制劃分，有同類知識的遷移和異類知識的遷移。

把已有的知識經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到新的同類對象中，達(dá)到認(rèn)識新對象的實(shí)質(zhì)，從而把新對象納入到已有的知識、經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)之中，這就是對同類知識的遷移。同類物理問題有其基本規(guī)律即通律；受基本規(guī)律制約的同類問題有其相通的基本方法即通法。運(yùn)用通律、通法進(jìn)行物理教學(xué)將收到較好的效果。例如，杠桿原理與滑輪和滑輪組。又如，電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，電位移矢量與磁場強(qiáng)度矢量，電通量與磁通量，電矩與磁矩，電場中的高斯定理、場強(qiáng)環(huán)流定律與磁場中的高斯定理、安培環(huán)路定律。因此把教學(xué)的重點(diǎn)放在電場部分的知識點(diǎn)上就會促成同類知識的遷移。

為了把已有的知識經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到異類對象中，就要重新調(diào)整已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以求形成能夠包括新對象的知識系統(tǒng)，這就是對于異類問題的知識遷移，使思維發(fā)散。例如，“一個瓶子里裝有某種氣體，瓶上有一個小孔與外面大氣相通，原來瓶里的溫度為15℃，如果把它加熱到207℃，瓶里保留的氣體質(zhì)量是原來質(zhì)量的幾分之幾？”。學(xué)生解此題時注意到瓶內(nèi)氣體質(zhì)量發(fā)生了變化，不能直接運(yùn)用一定質(zhì)量氣體的狀態(tài)方程，而這時下一節(jié)的克拉伯龍方程還未學(xué)到，因此只有把氣態(tài)方程調(diào)整為能求解變質(zhì)量氣體的問題才行。在分析時，可以設(shè)想在瓶口蒙上一個能伸縮的軟膜，它接受從瓶中逸出的氣體，且膜內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和溫度跟命題條件相同。這樣，狀態(tài)變化就滿足了質(zhì)量不變的條件，則p1V1/T1=p2V2/T2，在方程兩邊同除以氣體質(zhì)量m，得到 p1/（D1T1）=p2/（D2T2）。式中，氣體密度D=m/V能反映瓶內(nèi)氣體質(zhì)量的變化，它不受氣體質(zhì)量不變的限制。由于本題中壓強(qiáng)p1=p2，故解題所用的方程為D1T1= D2T2， 由此使新的問題納入了調(diào)整后的知識系統(tǒng)之中。

2.3.2 按遷移的邏輯結(jié)構(gòu)劃分，有上位（superordinate ）與下位(subordinate)的知識遷移和同位(combinatorial)的知識遷移。

心理研究表明，所有遷移都必須通過概括這一智力活動才能實(shí)現(xiàn)。有的知識概括性較高，在形成的心理結(jié)構(gòu)中是一種上位結(jié)構(gòu)。概括性較低的知識處于下位結(jié)構(gòu)。上、下位結(jié)構(gòu)的關(guān)系是包含關(guān)系，上位知識的外延范圍大。上、下不同層次之間的相互影響叫做垂直遷移。概括性為同一水平的知識在心理結(jié)構(gòu)中處于同一層次，它們之間的相互影響叫做水平遷移。

2.3.3 按遷移的影響劃分，有正遷移和負(fù)遷移。

學(xué)生對知識的認(rèn)識應(yīng)呈現(xiàn)一種螺旋式上升的趨勢，任何新知識的學(xué)習(xí)都是在牢固掌握舊知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。教師如能在深鉆教材的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)新、舊知識的“結(jié)合點(diǎn)”，運(yùn)用課件設(shè)置情境，將新、舊知識建立實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，使教學(xué)富有整體性、有序性、概括性，就能促進(jìn)知識的正遷移，加速學(xué)生的認(rèn)識和理解。例如，教學(xué)“長方體的認(rèn)識”，可以作這樣的設(shè)計(jì)：屏幕顯示長方體木盒、電視機(jī)、冰箱等物體，讓學(xué)生初步感知。然后省略非本質(zhì)特征，抽象出長方體模型。再通過閃爍平移等手段使學(xué)生認(rèn)識長、寬、高，又通過顏色的填補(bǔ)顯示各個面的情況。緊接著長方體逐漸縮短，變成一個正方體。經(jīng)過以上長方體知識的教學(xué)，學(xué)生馬上可觀察得知此時長寬高均相同，六個面的面積也相等，對正方體的認(rèn)識也就水到渠成了。

請看下面一個流體靜力學(xué)的佯謬：

如圖1所示的容器，底面積為S，內(nèi)裝密度為ρ的流體，液柱高為H，下部容器高為h。求容器底部所受的液體對它的壓力。

對此問題有兩種不同的結(jié)論。

一種解法是因?yàn)橹敝萜鲀?nèi)液體對容器底部的壓力等于液柱的重量。故：

F=G液=ρShg+ρS1(H-h)g。

另一種解法是根據(jù)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)p=ρgH，故液體對容器底部的壓力：

F=pS=ρgSH>G液。

兩種答案究竟誰對誰錯呢？

第一種答案是錯誤的，第二種答案是正確的。因?yàn)橐后w的重量是由于地球?qū)λ奈a(chǎn)生的，它與液體對容器底部的壓力是兩種不同的力，它們沒有必然的量值相等的關(guān)系。后者必須根據(jù)液體的受力情況和平衡條件來決定。我們設(shè)想將液體分成三部分A，B，C， 對A部分液體根據(jù)受力平衡條件有：NA-mAg-fA=0 。而fA =ρg(H-h)SA，故NA=mAg+fA=ρgSAh+ρg(H-h)SA= ρgHSA。

同理對B 部分液體有：NB-mBg=0 ， NB =ρgHSB 。對C 部分液體有：NC-mCg-fC=0， 而fC =ρg(H-h)SC ，所以，NC=mCg+fc=ρgSch+ρg(H-h)SC= ρgHSC 。容器底部所受液體的壓力：F=NA + NB +NC=ρgH(SA +SB +SC )= ρgSH ，結(jié)論與第二種答案完全一致。

本題錯解的根源是：液體對容器底部的壓力與液體的重力沒有弄清楚。這就是壓力與重力在兩種情況下的不同的行為，切不可混淆，以免發(fā)生知識的負(fù)遷移。

請看下面三個正遷移的例子：

例1:位置→角量θ，

位移Δ→角位移Δθ，

平均速度=ΔΔt→平均角速度=ΔθΔt，

瞬時速度=1imΔt→0ΔΔt=ddt→瞬時角速度ω=1imΔt→0ΔθΔt=dθdt。

平均加速度=ΔΔt→平均角加速度β=ΔωΔt。

瞬時加速度=1imΔt→0ΔΔt=ddt→瞬時角加速度β=1imΔt→0ΔωΔt=dωdt。

例2:對變速圓周運(yùn)動：

勻速圓周運(yùn)動遷移變速圓周運(yùn)動遷移曲線運(yùn)動。

上面已經(jīng)提到遷移有同、異類和正、負(fù)及上、下位之分等。此外，還可以區(qū)分出側(cè)向遷移（lateraltransfer）和縱向遷移（verticaltransfer）。前者指知識或技能在相同水平上的遷移，如學(xué)習(xí)哺乳動物概念后，把這一概念用于對不熟悉的鯨或海豚的識別?？v向遷移指低水平的技能向高水平技能的遷移，如加、減法運(yùn)算的規(guī)則學(xué)習(xí)用于乘除法運(yùn)算規(guī)則的學(xué)習(xí)。也有心理學(xué)家提出遠(yuǎn)遷移和近遷移的劃分。前者指已習(xí)得的知識在新的不相似的情境中的運(yùn)用，如學(xué)生在數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)到的邏輯推理規(guī)則運(yùn)用于物理或化學(xué)問題的解決。后者指已習(xí)得的知識在與原先學(xué)習(xí)情境相似的情境中的運(yùn)用。如學(xué)習(xí)“簡諧交流電”這類的變量時，先學(xué)“簡諧運(yùn)動”的三個特殊量即頻率、峰值、位相，可以遷移到交流電電動勢、電流、電壓的學(xué)習(xí)。也可以區(qū)分一般遷移與特殊遷移。前者指一般概念、原理或態(tài)度的遷移，后者指特殊知識與技能的遷移。

現(xiàn)代社會需要能夠適應(yīng)社會發(fā)展的現(xiàn)代人才，需要集知識與能力于一身的立體式的人才。學(xué)是為了用，這是我們基本的教育觀。作為教育者來說，應(yīng)做到葉圣陶先生所說的“故教師之為教，不在全盤授予，而在相機(jī)誘導(dǎo)。必令學(xué)生運(yùn)其才智，勤其練習(xí)，領(lǐng)悟之源廣開，純熟之功彌深，乃為善教者也”。用原有的知識去解決新課題是一種思維能力的訓(xùn)練，這樣有利于促進(jìn)知識的遷移，有利于培養(yǎng)思路敏捷、富有創(chuàng)造力的人才。新穎的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)方法是一種良性的刺激，使學(xué)生的求知欲得到滿足，使他們始終保持一種旺盛的學(xué)習(xí)積極性。

參考文獻(xiàn)：

［1］邵瑞珍，皮連生，吳慶麟，《教育心理學(xué)》，上海教育出版社，2002

［2］皮連生，楊心德，吳紅耘，《學(xué)與教的心理學(xué)》，華師大出版社，1997

(欄目編輯鄧 磊)

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。