變式練習心理機制論文

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摘要：變式練習是程序性知識學習論文的必要條件，在學生技能的形成和知識的掌握中起著舉足輕重的作用。它能有助于培養學生解決問題的能力，使他們產生有效遷移。但以往的研究僅泛泛地談到練習的作用，很少有專門的系統研究，也很少將變式練習從練習的總范疇中分離出來，區別于一般形式的練習，而重點應研究它在程序性知識學習和技能形成上的強大功效，以指導教學和學習。要構建一個在有變式練習參與下的程序性知識學習的模型，從而探討變式練習在技能類課程的教學和學習中的作用與設計。

關鍵詞：變式練習；程序性知識學習；技能；教學設計

一、引言

無論是知識的學習還是技能的獲得，練習都是關鍵的一步，這已是一個不爭的事實。無論是理論家還是廣大教育工作者都十分重視練習的研究，從不同的層面強調練習的作用，以他們不同的方式理解練習的作用，特別是一線教師更是將練習作為提高教學和學習的必備法寶。在每一位教師的每一個課時計劃，每一個課堂教學中，練習都是一個不可或缺的環節。但是因為傳統教學方法的局限和教學評價的不合理性，加上應試教育的束縛，導致很多教師陷入到題海戰術的誤區當中，僅僅強調練習的次數，而不重視練習的質量，沒有對練習進行精心設計，從而不但加重了學生的學業負擔，同時，既浪費時間又沒有收到成效。學生只是生吞了一些陳述性知識，卻不能將知識內化到自己的認知結構當中，形成良好的技能，更不用說應用于新的情境解決實際問題。故本文擬通過對變式練習的探討，來探討如何使教學更適合于學生能力的提高，從而使學生花更少的時間，做更少的練習，卻收到更好的學習效果，形成更穩固的技能，促進更有效的遷移。

二、練習的作用

“沒有練習學生不可能學會算術，寫作或西班牙語，同樣，學生也不可能只是通過聽講解就能學會騎自行車”，“在把新信息從工作記憶轉入到長時記憶的過程中，練習是關鍵的一步”。的確，在知識的學習和技能的掌握過程中，練習是至關重要的一環。沒有練習的過程，我們無法想象學生如何能學到知識和技能。

幾乎所有的心理學家都認為練習是學習和教學的必備環節，“許多知識的保持是通過多次練習和復習而得到提高的(Dempster，1989)。心理學家奧蘇伯爾(Ausubel)在談到發現學習的三種類型“運用”、“問題解決”、“創造”時，認為“運用”這種學習類型其實就是我們通常所講到的“練習”，可見在奧蘇伯爾看來，練習本身就是一種學習。而認知心理學家加涅更是強調練習在學習中的作用。在他闡述的學習的八個階段當中便有一個專門的階段留給練習——作業階段。他認為學習過程需要有作業階段似乎是不言而喻的，因為只有通過作業才能反映學生是否已習得了所學習的內容。在他的其他階段也不同程度地談到練習的作用。MaryAliceQmter等人(ThomasH.EstesandJanSchwab)更是將“是否有練習”作為教師教學效果的評價指標。在他們編制的教師自我評估表的九項指標中就有三項是關于練習的。這已足見練習在教學中的重要。

練習在教學和學習過程中是至為關鍵的一個環節。有了這個環節，教學工作便能對癥下藥，針對不同的學習進度安排教學，對學生的學習進行有效補償。學生也有了一個自我檢驗和自我體驗的機會，發現優點，找出不足，合理安排自己的學習。

三、變式練習研究

從巴甫洛夫的條件反射到斯金納的“迷箱實驗”，再到今天的認知心理學、建構主義，練習一直是重頭戲。但是專門針對練習的研究卻很少，而從練習的總范疇中分離出變式練習加以研究就更少了。在我國，專門針對變式練習開展研究的，要數華東師范大學的心理學教授邵瑞珍先生，她在自己主編的《教育心理學》(1997年版)一書中曾明確提出變式練習的概念——變式就是指概念的正例變化。她認為程序性知識，包括智慧技能，認知策略等，“從陳述性形式向程序性形式轉化的最重要教學條件是在相似的情境和不同的情境中練習”，“練習還必須有變化，只有經過在變化的情境中練習，認知策略等才能獲得遷移，才能靈活應用，促進這些知識的應用的關鍵是變式練習。之后，她與她的博士生一起通過對高中物理學習的實驗研究，系統地探討了變式練習在知識向技能轉化的過程中的作用。通過實驗發現變式練習是學生程序性編碼的重要影響因素，“變式的多少顯著影響遠遷移成績”，并且與陳述性知識等存在一定程度的交互作用，影響程序性編碼。這可以說是目前對變式練習的比較系統和清晰的研究了。而我國另一位心理學家、中國科學院心理所的朱新明教授則與美國心理學家Simon合作，從實踐應用的角度系統地研究了練習直接促進學生掌握知識和技能的機制，形成了示例演練學習理論，并創立示例演練教學法。其教學思想就是讓學生通過一系列精心設計的示例演練直接獲得產生式規則，不必經過陳述性知識階段。他們將教學內容劃分為各個單元，在各單元里分三步進行教學：概念學習的示例演練一規則學習的示例演練一解題學習的示例演練。對他們的研究進行分析我們不難發現，這種教學法實際上就是一個“變式練習”教學法，教師通過一系列精心設計的練習促使學生進行發現式學習，從而掌握技能。雖說他們并沒有明確提出變式練習的概念，但我們不難看出其實質是變式練習在左右著整個學習過程，在學生技能獲得過程中起著決定性的作用，“利用各種樣例變式，引導學生對產生式的條件部分進行精細加工，以此提高學生的理解水平和解題技能”。

四、變式練習參與下程序性知識學習的模型建構

從以上對變式練習的研究和探討，我們能很清晰地看到，變式練習的主要功能還是在于對程序性知識學習的促進作用。它不但是影響技能獲得的重要因素，而且還是影響技能遷移的重要條件。正如布魯納(Bnlner)所指出的，早期的多樣化訓練，是產生理智行為的條件之一，除非學生經歷某些變化，否則是難以形成一般編碼的L2J206。在布魯納看來，一般性編碼就是較高層次的規則，而這無疑就是我們通常意義上的程序性知識，或稱技能，要形成這樣的一般性編碼就要進行變式練習。而皮連生認為，技能的獲得一定要經過練習這一個階段，他甚至將技能定義為“在練習基礎上形成的按某種規則或操作程序順利完成某種智慧任務或身體協調任務的能力”。由此我們可知，變式練習是程序性知識學習的必要條件，只有通過變式練習，學生才能將陳述性知識內化到自己的認知結構中，進一步形成技能用于解決實際問題。用建構主義的觀點來看，變式練習的過程就是學生主動建構自己的知識體系的過程。通過這一過程，學生超越教材所給的信息，充分理解概念、原理和規則，建構自己的認知結構，更好地遷移到新情境當中。

美國認知心理學家安德森認為技能的獲得分為陳述性知識編碼和程序性知識編碼兩個階段。這一觀點得到普遍認可，我們根據這一理論，加入變式練習，試圖重新構筑一個學生程序性知識學習的模型，即將程序性知識學習分為三個階段：第一階段是示例階段或稱匹配階段，對應于安德森的陳述性知識編碼階段，環境刺激進入工作記憶時，學生進行淺層加工后直接進入長時記憶中儲存。在這一階段，教師通過示例教學使學生將例題與解題規則匹配，編入到長時記憶命題網絡當中，形成陳述性編碼。此時學生還沒有形成產生式規則，僅僅以陳述性知識的形式儲存于長時記憶當中。第二階段是一般性練習階段，或稱匹配鞏固階段，當學生熟悉的相似環境刺激進入工作記憶，同時激活長時記憶中已儲存的上階段知識，并解決問題。在這一階段學生只是進行一般性的練習，不包含變式練習，只是練習與示例極為相似的情境，以使學生進一步鞏固示例與規則的匹配，并初步轉化產生式，用于解決熟悉情境的問題。用布魯納的觀點來說就是學生沒有將所學內容轉換成一般的形式，尚處于一種較低水平的規則，還沒有形成一般性編碼?；蛘哒f還處于安德森理論中的轉化過渡期，還沒有形成程序性編碼。第三階段是變式練習階段，或稱為技能形成階段，對應于安德森的程序性知識編碼階段。當變化了的環境刺激進入工作記憶中時，同時激活長時記憶中上階段的較低規則，對新情境進行模式識別并操作，學生主動建構自己的認知結構，形成技能。在此階段，學生在已有知識結構的基礎上進行進一步變式練習的訓練，將所學知識應用與新情境，使他們的陳述勝編碼轉到程序性編碼，形成一般性編碼系統。此時學生如果能在上兩階段學習的基礎上直接正確模式識別新情境的話，則直接從陳述性編碼轉到程序性編碼，組合較高層次規則，形成技能；否則將信息反饋，在教師的指導下完成這一階段任務。

五、模型在教學設計中的應用

對變式練習的研究是為了能對教學工作有所幫助，減輕學生學業負擔，優化教學結構，促進學生學習。這就要求我們在教學工作中充分發揮變式練習的優勢，精心設計練習，促進課堂結構優化。所以我們在設計教學時就要根據學生程序性知識學習的三個階段進行安排，認真組織教學。根據“示例一一般練習一變式練習”的模式精心安排習題，設計一般練習和變式練習，以利于學生知識獲得、鞏固和應用。比如在教學小學數學中的工程問題應用題時，我們可以做如下設計：

第一階段：出示工程問題典型特征示例，教師講解它的解題方法。使學生將工程問題的特征與解法形成匹配。示例：一項工程，甲隊單獨做要20小時完成，乙隊單獨做要30小時完成，甲乙合作要幾小時才能完成?

第二階段：因為有了上一階段教師的講解，學生自己進行淺層加工，將工程問題應用題與它的解法相匹配。這一階段的任務就是設計2－3道學生熟悉的工程問題應用題進行練習，使學生能進一步鞏固這種匹配，并形成較低級規則。如：一項工程，甲隊單獨做要15小時完成，乙隊單獨做要30小時完成，甲乙合作要幾小時才能完成?如果甲隊先做5小時，再兩隊合作，還要幾小時才能完成?如果學生對這樣的練習已經沒有問題了，我們就可以進入下一個階段，否則就要根據學生的練習情況進行適當的補償性教學。

第三階段：設計幾道變式練習，引導學生從陳述性知識編碼過渡到程序性知識編碼，形成技能。如：(1)往水池里放水，如果單開進水管，要8小時將空水池注滿；如果單開出水管要12小時將滿水池水放完；如果在空水池情況下兩管齊開，要幾小時才能將水池注滿?這也是一種工程問題的應用題，只是將學生熟悉的情景稍做變化而已，但這樣設計，學生通過這樣的練習可能就將先前形成的加法定式打破，從而開放他們的思維，然后可進一步設計下組練習。(2)有A、B兩輛汽車，分別在相距800公里的甲乙兩地。A車從甲地開往乙地要10小時，B車從乙地開往甲地要15小時，如果兩車同時從兩地相向開出，幾小時能相遇?鼓勵學生用最簡單的方法解答，這樣便促使學生將所學知識遷移，在解這個問題的時候就將工程問題解法的外延擴大到了類似的新情境，將所學知識形成一般性編碼，而不僅僅局限于解決與示例相似的情境性問題。此時學生的陳述性知識編碼才真正轉到程序性知識編碼，而獲得了解工程問題應用題的規則。

六、教學中變式練習設計的方法

寧波大學心理學教授楊心德先生認為“變式練習就是指在其他教學條件不變的情況下，概念和規則等程序性知識的例證的變化”，并參照加涅的智慧技能分類將變式練習劃分為概念變式和規則變式以及操作過程變式三類。由此可見，變式練習的實質就是把握住知識的本質特征不變，而適當變化知識的非本質特征，如情境、條件性知識等，也就是知識的正例變化。這樣學生不論是在知識的獲取還是應用階段都能更好地排除無關因素的干擾，同時形成一般性編碼系統，形成更穩固的解決問題的技能。所以我們在設計變式練習時除了考慮學生已有水平之外，更要重視設計方法的選擇。

第一，把握概念內涵，擴展外延，進行概念變式。主要是指保持概念的定義本質而對其實例變化，使學生能更清晰概念的含義，進行有效辨別。如學習“魚”后，我們可以讓學生辨別鯨、海牛、螃蟹等。

第二，把握規則的產生式，適當改變情境性變量，進行規則變式。就是保持規則的本質特征，變化它的敘述部分或題型，是規則應用于新情境。如上面的工程問題變式練習。

第三，設置多樣化情景，進行認知策略變式。認知策略可涉及極為廣泛的領域，所以我們可以設置廣泛領域的變式，甚至是交叉學科。比如為了讓學生學會觀察，我們可以在課堂上觀察同學，到街上觀察行人，看錄像觀察演員等等。

總之，不同的知識需要不同的變式方法訓練，但要點只有一個，那就是本質不變，變化非本質特征，使知識在不同情景下應用，以促進遷移。宗旨也只有一個，就是讓學生形成技能。