上海市华东师范大学课程教学与比较教育研究所 刘克文

   化学概念是人们对物质发生变化本质属性的认识。只有理解、掌握了化学概念,才能牢固、系统地掌握化学基础知识和基本技能,形成探究化学问题的能力,进而揭示化学变化的客观规律。所以,化学概念教学一直是化学教学研究的重要课题。图式理论是现代认知心理学的重要理论之一,利用图式理论理解化学概念教学过程,可以为我们进行化学概念教学与研究从教育心理学理论水平提供新的视角。本文拟在介绍图式理论的基础上,讨论图式理论在指导中学化学概念教学中的应用。

一、图式理论

所谓图式是指围绕某一个主题组织起来的知识的表征和贮存方式。人的一生要学习和掌握大量的知识,这些知识并不是杂乱无章地贮存在人的大脑中的,而是围绕某一主题相互联系起来形成一定的知识单元,这种单元就是图式。比如,我们见到某种动物的图片,就能很快想起它的名称、性情、生活习性等很多有关该动物的知识。这说明该动物的外观特征是与它的名称、性情、生活习性等有关知识是联系在一起贮存在人的大脑中的。所以说,图式实际上是一种关于知识的认知模式。图式理论研究的就是知识是怎样表征出来的,以及关于这种对于知识的表征如何以其特有的方式有利于知识的应用的理论。

图式一词早在康德的哲学著作中就已出现。在近代心理学研究中,最早对图式给以理论上高度重视的是格式塔心理学。瑞士著名的心理学家、教育家皮亚杰也十分重视图式概念,他认为“图式是指动作的结构或组织”。现代图式理论是在信息科学、计算机科学深入到心理学领域,使心理学中关于人的认知的研究发生了深刻变化之后于本世纪70年代后期发展起来的。概括起来,现代图式理论主要有以下要点:

1.图式描述的是具有一定概括程度的知识,而不是定义。也就是说,图式既描述事物的必要特征,又包括其非必要特征。图式所描述的知识由一部分或几部分按一定的方式组合起来,其中的组成部分称之为变量(variable)或槽道(slot)。例如:动物的图式包括有皮肤、能活动、吃食物、呼吸空气;鸟的图式包括有翅膀、有羽毛、能飞等。总之,一个符号、一种物体等均可以看成是一种图式。

2.图式有简单和复杂、抽象和具体、高级和低级之分。简单的图式可以只是一个字符,复杂的图式可以有几个子图式构成。抽象的图式是关于意识形态和文化观念方面的图式,具体的图式则包括生活经历和事物的特征。所谓高级图式和低级图式是指图式之间的层次或隶属关系。比如:前面提到的动物的图式和鸟的图式,后者相对来说构成了一个较为复杂的图式。鸟属于动物,对于鸟来说,动物的图式是高级或上位图式,而鸟的图式则是低级或下位图式。

3.图式不是各个部分简单机械相加,而是按照一定规律由各个部分构成的有机整体。构成图式的各个部分即变量有恒定的,也有变化的;当一部分变量取一定值时,其他变量的取值也就受到了约束。图式的加工过程是通过对加工的信息进行拟合、优化、评价而进行的,对某些信息的加工甚至有几个图式相互比拟、进行评估,最后才能作出决策。

4.图式是在以往经验的旧知识与新信息相互联系的基础上,通过“同化”与“顺应”而形成的,是以往经验的积极组织。图式不是被动地接受信息,而是积极地把新信息同图式表征的旧知识加以联系。每个图式在发展过程中受到同化作用和协调作用而发生变化。低级的图式通过同化、协调、平衡而逐渐向层次越来越高的图式发展。“同化”和“顺应”是皮亚杰图式理论的两个重要概念。“同化”就是把外界的信息纳入已有的图式,使图式不断扩大。“顺应”则是当环境发生变化时,原有的图式不能再同化新信息,而必须通过调整改造才能建立新的图式。

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