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中图分类号 K903;P962 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0308-02
Abstract Resources and environment survey is necessary precondition for fully understanding the present situation of natural resources and environment,and provides effective indemnification for the rational planning and sustainable use of resources and environment,it is also an important basis for comprehensive control over future development of the resources and environment.Many researches on the survey methodology of the resources and environment had been discussed and researched,they are mainly based on geostatistical methods,their developments and applications in the field of resources and environment research are relatively mature at domestic and foreign.By summing up the research progress of such methods,it is very useful for clear-cutting the potential applications and future directions of such methods.
Key words geostatistical;resources and environment;survey methodology
资源环境的产生是由人们对自然资源到环境资源认识的一种深化,几乎所有的自然资源都构成人类生存的环境因子。自然资源是指在一定的时空范围内,可供人类利用的表现为各种相互独立的静态物质和能量,而环境资源则是静与动的统一体,这些资源包括矿产能源资源、土地资源、水资源、森林资源、海洋资源、草地资源、野生动物资源、再生资源、环境资源等。这些资源环境的损失评估、规划管理、保护决策等都离不开对这些资源的调查和监测,计算机技术的飞速发展为资源环境调查领域提供了新的途径和方法。目前已经有很多的研究成果能够实现详尽的调查监测方法,并最终优化样点布设方案,如传统的调查方法、基于地统计的调查方法、基于计算机模拟的调查方法等;所采集的数据经过人工数字化录入或者基于物联网的数据采集系统智能录入数据库等,然后运用地统计学相关技术绘制数据插值获取区域内相关数据的全局变化图或者趋势图等,为相关决策方案的制定提供数据支持。
1 地统计学概述
1.1 理论基础
矿物学家 D.R.krige最早将地统计学应用于南非金矿的查找工作中,而该方法的理论是法统计学家G.Matheron 创立的,有一套完善的理论体系作为基础,即在二阶平稳假设和本征假设的前提下,将区域化变量作为基本概念,以变差函数为工具,通过基本公式如估计方差、离散方差等的计算实现克里格方法。
地统计学理论的提出为资源环境调查提供了新的思路和方法,并促使这些方法在地统计学理论的蓬勃发展下越来越完善[1-3],发展至今,理论技术已经非常坚实,实用的数学工具数量也非常多。地统计学的应用非常广泛,能够对空间数据进行最优无偏内插,模拟空间数据的离散性及波动性,研究空间分布数据的结构性和随机性、空间相关性和依赖性、空间格局与变异。
1.2 发展及应用
地统计学的组成部分有2个,分别为分析空间变异与结构的变异函数及其参数和空间局部估计的Kriging(克里格)插值法,广泛应用于土壤、地质、生态、地球物理等方面。在气象领域的主要应用是使用Kriging法进行降水、温度等要素的最优内插的研究及气候对农业影响方面的研究。在资源环境调查方法的设计中,较为流行的方法是克里金方法。国内外很多学者结合已有的方法和日趋成熟的地统计理论创造出了大量的设计方法和评价指标,前者如随机选择法(Naive)[4]、枚举法(Enumeration)[5]、序贯法(Sequential Selection)[6]、模拟退火法(Simulated Annealing,SA)[7-9]、空间均衡布样(Generalized Random Tessellation Stratified,GRTS)[10]、适应性抽样(Adaptive Cluster Sampling)[11]等,后者如Kriging方差最小化准则(Minimization of the Ordinary Kriging Variance,MOKV)[12]、WM准则(Warrick-Myers-criterion)[13]、平均最短距离最小化准则(Minimization of the Mean of the Shortest Dista-nces,MMSD)[7,14-15]、极大熵准则(Maximum Entropy,ENT)[16]、分形维度(Fractal dimension)[17]、均方距离准则(Mean squared distance to sides,vertices,and boundaries)[18]等。这些指标和方法在生态[19]、海洋[20]、渔业[21]、林业[22]、农业[23]、人口健康调查[24]、环境[25]、土壤[26]以及水资源[27]等方面得到了广泛的应用。
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随机现象在实际生活中经常出现,而概率的研究为人们解决生活中的实际问题提供了有效的解决方法,它不仅与现实紧密相连,还与其他学科有着重要联系,因此对于高中数学概率统计学的研究势在必行。
一、高中数学统计概率简析
随着新课改的深入,要求将概率与统计作为高中数学课程的必修内容,概率统计是必修课程的五大模块之一,原本属于大学教材中的内容,却出现在了高中的教材中,充分说明了其重要性。学生将通过实际问题来研究、学习概率,学习随机抽样、样本估计、线性回归的基本方法。通过解决实际问题来积累数据与经验,体会统计思维和确定性思维的差异,深刻体会随机现象,并且通过典型案例解决,认识积累统计方法。
二、高中统计概率教学的现状
在新课标实施后,总体来讲,学生学习概率和统计的兴趣还是比较大的,这也肯定了概率知识在生活中的作用。但在高中数学概率教学的过程中仍存在不足之处,导致学生无法清晰地理解概率和统计的基本概念,并且在实际运用中无法掌握正确的方式,使得最后结论与实际存在很大的偏差。而教师则没有摒弃传统的教学观念,无法将新课改的要求落实到实处,新课改的实施离不开教师,若教师对新课改的内容理解不到位会影响其教学,从而影响学生的发展。
另外,课程本身也存在问题,新课改对于概率教学的具体要求比较笼统,缺乏具体的课程指导。例如,新课改强调理论与实践的结合,让学生体会它的影响和作用,却没有具体设定研究课程。学生仅仅学习理论知识,无法对生活中的实际情况进行实验,最后得出的实际结论不够准确,从而影响了学生对概率准确性的把握。
三、新课标高中数学概率统计教学方法研究
随着信息社会的不断发展,生活中人们常常面临着大量的随机事件以及各种随机数据,这就要求人们要具备概率统计的基本知识,从而进行问题的解决。在高中数学教学中,将概率知识引入其中,可以培养学生的概率统计能力,更好地促进学生全面发展。
1.重视理解概率统计的概念
教师对学生传授概率统计知识时,要改变传统的教学观念,运用新型的教学方式对学生进行教学。学生在初步接触概率知识时,容易将自身的生活实际经验融入判断思维中,导致结果出现偏差,所以,教师在教学过程中要引导学生运用正确的科学定义进行实际问题的解决,同时要通过不断的实验、计算以及积累来验证事件的发生概率,最终熟练应用相关概念,正确地进行问题的解决,防止出现偏差。学生只有对概率的概念有一个深刻的了解,才能够更好地运用概率知识进行实际问题的解决,提升自身的数学知识运用能力。
2.引导学生实际应用
实践是检验真理的唯一标准,对于学生概率知识的教学,主要是为了能够使学生在生活中得以应用,而且新课程改革的最大特征也是要求学以致用。概率与人们的实际生活紧密相关,所以,教师也应该引导学生理论与实际相结合,给学生创造思考与合作交流的空间,不断引导和帮助学生,使其主动发现并且能够运用概率知识解决生活中的实际问题,从而提高学生的兴趣和创新精神。举个简单的例子,对于“最小二乘数问题”的教学,教师可以采用学生感兴趣的话题,比如“学生的身高和体重的关系”等问题,让学生收集数据,并作出相应的散点图,再通过最小二乘法来分析处理数据,利用散点图的直观性来发现变量之间存在的关系。学生研究后再引入最小二乘法,给出线性回归方程。这样的方式不仅提高了学生研究问题的积极性,也养成了学生主动发现、主动积累的习惯。
3.运用信息技术,提高教学质量
随着经济与科技的飞速发展,概率所涉及的领域也越来越广,为了让高中数学的课堂教学更加直观、生动以及准确,可以将信息技术应用到教学中去,概率与统计的关键就是对相关数据的收集与整理。而计算机的应用很大程度上提高了数据的处理速度与效率,是学生建立记录和研究信息的有效工具。教师要留给学生充足的时间去研究实际生活中的问题,学生可以利用计算机对事物的随机现象进行试验分析,计算出模拟结果,使学生能够更直观地理解随机现象的特点。因此,教师应该正确运用信息技术的优势,将平时难以呈现的课程内容呈献给学生,改变学生学习方式,引导学生利用信息技术去积极探索,研究更多更有意义的数学内容。
4.突出统计思维的特点和作用
通过搜集、整理、分析数据最后得出结论是统计的特征之一。统计的结果可能是随机的,所以也可能出现错误的统计结果,这点与确定性思维不同,但它又是一种重要的思维方式,可以通过对不确定的数据进行推理算出结果。概率统计主要是对随机变化的数学数据进行描述,从而推理出合理的结果,并呈现出正确与错误的概率。教学中应该为分析结果提供有效依据,让学生认识到统计的作用,分辨出统计思维与确定性思维的差异。例如,通过随机抽取500名老人的年龄、寿命来推算老年人的平均寿命。像这样运用统计数据来估算整体时,应该认真分析搜集到的数据,让学生体会数据的随机性。
生活中的很多问题都离不开概率与统计,因此,教师在授课过程中应该着重引导学生将统计与概率的基本思想与现实的问题相结合,重视其在日常生活、科学领域中的广泛应用。在教学过程中,利用信息技术充分展现更直观、科学、真实的数据,让学生真实地面对实际生活中的问题,主动设计方案,收集和整理数据并进行分析交流。
把系统论方法运用于法律领域的先驱者是控制论创始人维纳。他在《人有人的用处——控制论与社会》(1952年)一书中,专章讨论了法律问题。在他看来,法律的本质是一种信息通讯,是人们进行减熵努力的必要手段。运用这种手段可以消除纷争和混乱,保持和提高人类社会的组织化程度。维纳提出,“法律可以定义为对于通讯和通讯形式之一即语言的道德控制,当这个规范处于某种权威有力的控制之下足以使其判决产生有效的社会制裁时,更可以作如是观。”“法律是以所谓正义得以申张、争端得以避免或至少得以仲裁这样的方式来调节各个人行为之间的‘稱合’过程的”。维纳把法律的理论和实践分为两个方面:(1)关于法律的一般目的卻关于芷义的概念;(2)关于使这些正义概念得以生效的技术问题。他认为正义问题是一个道德观念胡选择问题,这种选择在不同的社会历史条件下会十分不同,但各有其必然性。在选择的前提下,就要解决使它生效的技术问题——将道德原则法律化,即依照道德观念对语言进行控制。作为人际澈讯形式之一的法律语言必须明确、无歧义、可重复,以使人们不致发生误解和混乱(即一个给定社会的“熵”值不致增加),每个公民都能预先确定他的权利与义务,即使在与别人的权利义务发生冲突时也不受影响。因此法律的技术问题就是通讯和控制问题。鍾纳关于控制论的社会效用的观点在今天看来或许被某些人指为保守,但是他明确地把法律分为正义选择与技术处理两个方面的见解,仍然没有失去其方法论意义。
布尔丁(K.Boulding)的《纠纷的一般理论》是较早应用系统论方法的具有法理学意义的专著。书中提出了关于纠纷的各种理论模型并分析了它们在具体纠纷中的适用,具有较大的理论参考价值。例如他提出的“力量均衡曲线”描述了当事人互相服从的情形,对于我们认识法律的性质颇有启发。但他在研究纠纷解决问题时,以完备的法律制度为背景,着重于对选择的条件和要素进行分析,而没有论及立法和司法广瀨和子所著的<纠纷与法——用系统分析方法研究国际法社会学的尝试》(1970年)一书,补充了布尔丁的究。作者以帕森斯的“行动系统”理论为核心展开分析,把法律实效性、纠解决过程和法律解释机构都收入视野,并对苏伊士运河公司国有化绅纷的苛法过程作了实例研究。作者以一系列联立方程组对法律解_机制迸行了典型的系统分析,播述了纠纷过程(在更一般意义上则是社会对法律)的反馈机制。从这种分析中,我们可以获得一种简洁严密的科学美感,可以体会到系统论方法和数学思维在社会现象研究的精确化以及论证推导方面的潜力。但同时也应注意到,这种分析是以一定的理论假设或结论为出发点的,还不免给人以某种理论的符号翻译技巧的印象。
它力图用比一般语言更为简洁严密的方式来描述法律现象中某些内在的函数关系。然而目前这种方法的实用价值却十分有限。首先,将法律现象加以量化的原则和标准很难确定,因而函数式中的变量无法具有实际意义;其次,它能否解决法学的特殊问题,即^效地确定法律的“应然性”与“实然性”的相互关系,仍有待于探讨。
此外,我们还接触到一些部门法研究的材料。例如卢曼进行了以系统论为基础的整体法学理论的研究尝试,其特征是采用系统论的思维方式、沿着法律历史发展的一般图式展开论述。①棚濑孝雄等人利用系统论观点研究破产制度的社会机能、从变换控制和输入控制着手寻求处理破产案件的适当司法程序。®再如舒伯特(G.SchherU运用控制论方法论证一般审判过程,提出关于司法政策的整体模型。③又如沙弗尔(W.S-haffer)关于刑事审判系统动力学的研究,④布卢姆斯坦(A.Blumstcin)等人关于系统动态模型在刑事政策研究中的运用,⑤等等。似乎系统论方法在犯罪学方面应用得更为广泛和有效一些,这和芝加哥学派率先采用数学方法研究都市犯罪问题不无关系。
这里还有必要提及苏联学者的有关见解。在纠正了五十年代轻率批判控制论的错误之后,苏联法学界自六十年代以来对系统论方法的引进日益持积极态度,但是—般说来这方面的研究并不深入。亚维奇(几Sbhh)于1980年发表的《法的一般理论》一书具有某种代表性。®作者认为,在法学研究方法论中“系统分析在当代已被提到首位”。法的系统分析的最大特点是对法律现象进行发育的、整体的、结构的、功能的考察。图曼偌夫我国法学界引入系统论方法的努力起步较晚,目前尚处于探索性阶段。有的研究者提出可以把它分为三个层次:即法制系统学、法制系统技术学和法制系统工程。它们分别研究:(1)法制系统科学的一般原理、概念和方法;(2)运用系统技术进行法学理论的建构;(3)见诸立法、司法、守法等法制实践具体问题的技术手段。从已经公开发表的论文来看,基本上还属于第一层次即一般方法论的探讨,有关法学理论建构和法制实践应用方面的具体研究则十分少见。
二、系统法学研究必须解决的技术性难题
任何一种研究方法都难免有其自身的局限。作为一种新的探索,法学的系统论研究面临着一些技术性难题。它们主要是:
1.技术工程系统与法制系统的差异
人们常常使用“法治系统工程”这个词,但似乎很多人都忽略了用工程学眼光看待法治系统的潜在危险。由于法治系统以及整个社会系统与技术工程系统有着本质的差异,所以对它们进行系统分析时应该采取不同的方法和技术。参照国外有关研究并针对法律现象的特殊因素加以发挥,我们可以把法治系统与技术工程系统的主要区别概括为表1所列举的内容法治系统除了国家控制机制外,还有社区控制机制,个人也可以利用法律来争取自己的权利,达到一定目的。法律除了控制功能以外,还有评价、认识、教育、媒介、标志等多方面的功能。所以法治系统的目的往往是复数的,与工程系统相比有所不同。工程系统分析的手段很难直接用于法治系统的分析。如果要对法治系统进行研究,必须首先开发新的系统分析技术手段,而这项工作又必须以对法律制度及其机制的透彻把握和数理学科的髙水平应用研究为前提。
2.法律现象的数学化和定量分析
马克思早就说过,一种科学只有成功地应用数学时才算达到了真正完善的地步但是数学方法目前尚不能传达诸如法律行为的复杂动机和主观恶意程度等微妙差别。只有了解数学方法的优点和局限,我们才可能正确理解法律研究数学化的问题。
人们往往以法律现象的各个项目未必都能数量化为由,对法律的数学性研究表示异议。其实数量化只是数学化的特殊方面。数学的对象不限于实数及其集合,也不限于复数1素数、群或域。现代数学己经以广泛的集合抽象为研究对象了。在这种意义上,从公理体系的角度对法学进行数学整理是可能的。但回到系统论立场上来看,对法律系统的预测、最优选择和有效控制却并非仅有数学公理体系就能奏效。换言之,如果要用系统论方法研究法学,则无法回避法律现象的定量化问题。进行系统论研究的人都很清楚,如果要建立社会系统的模型,那么对于计量性的要求是极高的。
在目前阶段,法律现象大部分不能用实数来表现,即使能用实数表现也未必是连续性的。可以用微分方程等数学手段进行计量研究的只是极个别的场合。妨碍法律现象定量化的除了法律所涉及的人的行为的心理性因素外,还由于法治系统的状态变量的维数过大。为此,人们只好把法治系统的状态变量置入“黑箱”,通过“黑箱”输出的可观测到的变量即社会指标来把握它。但是社会指标的维数无论如何总是小于状态变量的,以偏概全几乎成为宿命的弊端。为了尽可能接近对状态变量的正确估计,就需要在适当期间内连续观测社会指标的变动过程,由此推定某一时点的状态变量的值。一般说来,用系统论方法研究法律的目标与其说是确定的状态变量值,不如说是给出状态变量值的范围或临界值。对于不能用实数表现的变量,固然可以借鉴心理学中把变量和实数连接起来的作法(如知能指数),通过统计学的方法添加数值。但是这样—来,出现无意义结果的频率将增高,并且会失去许多统计学所期待的性质。
3.系统论在价值判断(包括意识形态)方面的局限性
系统论在价值判断方面的局限性是必须给以正视的。对法治系统进行研究时应当考虑与价值有关的两个问题:(1)对法治系统本身所选择或所包含的价值判断(如法律意识1伦理观念等)的技术处理“2)应用系统论方法进行研究和社会控制时对价值判断所施加的影响,也就是对价值判断的选择或对既定价值判断的修正问题。
对前一个问题似可采用“黑箱”方法来解决。有的研究者从对“法律”和“意识”的系统分析分别入手来把握法律意识的涵义,表明法律意识受到政治意识和社会意识的深刻影响,在它引导法律行为时述会受到个性、偏好、情绪以及状况因素的干预。以此为基础可以提出法律意识与整个法治系统的关系模型。但也只能是大致说明法律章识主要与哪些因素有静态关系,并不涉及它们之间关系的详细结构和动态机制,也不解释它们为什么和怎样发生关系。①更详尽的分析要牵涉庞大的变量,故尔只圩把视点局限在法律意识和法律行为之间的相互关系上,采用“黑箱”方法提出两者的关联模型。根据哮一模型来设计问卷并进行调查和统计,在一定程度上可以达到计量和预测的要求。但是,法律意识和法律行为的统计数据中&乏可以连续观测的社会指标,因而其可靠程度并不很高。
现在我们转入对后一个问题的讨论,即系统论方法对法律和社会价值判断的影响效果。民主德国学者克劳斯正确地指出,如果把系统论的模式机械搬用于社会问题,或者甚至试图用系统论取代社会科学,那是缺乏科学根据的。系统论忽视了具体的历史的个人,'并且舍去了各个系统所特有的历史性、物质性和社会性本质。对于象法律这样具有鲜明的意识形态色彩和耷满各种利害冲突的社会现象,舍弃本质问题而片面追求所谓纯粹的技术性与客观性,势将导致凯尔森那样的歧途。应当明瞭,系统控制过程中目标函数的不同可以导致结果的迥异。因而我们首先需要考虑和革新的是如何进行价值判断,进而选择什么样的目标函数——譬如在制定一项法律时(我们姑且假定它是破产法),是应当选择社会安定优先呢,还是应当选择经济效率优先?若要两者兼顾,那么又应当怎样配置其关系?诉诸系统论方法本身并不能很好地解决这方面的狗题。
4.社会控制与民主改革的关系
任何形式的教学活动,其最终目的是在于培养、激发和引导学生的自主学习,掌握所学的知识及学习方法。通过这种有效学习,使学生获得新知识和技能谐调地发展其智能与个体。随着科技进步的发展,教育心理学、教育技术学、认知神经科学、人类学等视角,对情境认知、在真实生活中学习、学习共同体等研究的深入,现代教育理论的研究创新,传统的教育模式下强调教师在教学中的权威地位的“灌输式”教学方式,近年来逐渐被新型的理论―建构主义所替代,推动着教育教学的不断革新。
一、建构主义理论的内涵
建构主义作为一种认知理论,是当代欧美国家兴起的一种社会科学理论,其哲学基础可以溯源自18世纪文艺复兴时代意大利的哲学家、人文主义者詹巴蒂斯塔・维柯。其最直接贡献者是皮亚杰关于儿童认知发展的理论,后来布鲁纳和维果茨基对此理论的发展也作出了重要贡献。早期建构主义雏形溯源自20世纪初的“俄国形式主义”,及20、30年代“捷克结构主义”,二战期间传入美国,50年代其理论再次返回欧洲,并达顶峰。是认知理论的一个分支,是认知主义的进一步发展。
建构主义既是一种认知理论,更是一种学习哲学,可以说它是对传统认识论具有革命性挑战的理论,其理论的核心为:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索,主动发现和对所学知识意义的主动建构。其中最具代表性的流派有:激进建构主义、社会建构主义、社会文化认知观点、社会建构论、信息加工建构主义和控制论系统观等。
建构主义者主张,世界是客观存在的,但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。其具有鲜明的知识观、学习观、学生观、教师观和对学习环境的阐述。建构主义认为,知识主要不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情景及社会文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得的;学习是学习者主动建构内部心理表征的过程,它不仅包括结构性的知识,而且包括大量的非结构性的经验背景;学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象;教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的传播者和灌输者;“情境”、“协作”、“会话”、和“意义建构”是学习环境的四大要素。
二、建构主义理论指导下的教学模式
教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的、在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。教学活动进程的简称就是通常所说的“教学过程”。传统教学过程中包含教师、学生、教材等三个要素。传统的教学模式是:“以教师为中心,教师利用讲解、板书和各种媒体作为教学的手段和方法向学生传授知识;学生则被动地接受教师传授的知识”。在这种模式中,教师是主动的施教者(知识的传授者、灌输者);学生是外界刺激的被动接受者、知识灌输的对象;教材是教师向学生灌输的内容;教学媒体则是教师向学生灌输的方法、手段。
那么,建构主义的教学模式又应是怎样的呢?建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。我们将与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式概括为:“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比,各自有完全不同的作用,彼此之间有完全不同的关系。学生是知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者;教材所提供的知识是学生主动建构意义的对象;媒体是用来创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。在上述建构主义的教学模式下,目前已经形成了比较成熟的如下几种教学模式。
(一)抛锚式教学。抛锚式教学主要目的是使学生在一个完整、真实的问题背景中产生学习的需要, 并通过镶嵌式教学以及协作学习, 亲身体验从识别目标到提出和达到目标的全过程。
抛锚式教学由这样几个环节组成:⑴创设情境――使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。⑵确定问题――在上述情境下,选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是“锚”,这一环节的作用就是“抛锚”。⑶自主学习――不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索,并要特别注意发展学生的“自主学习”能力。⑷协作学习――讨论、交流,通过不同观点的交锋,补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。⑸效果评价――由于抛锚式教学要求学生解决面临的现实问题,学习过程就是解决问题的过程,即由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价往往不需要进行独立于教学过程的专门测验,只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。
(二)支架式教学。建构主义教学中建构的对象必须是完整的知识单元,并具有足够的复杂性,教师应当帮助学生把复杂的任务加以分解、设计, 为学生持续的建构提供一个类似建筑行业中使用的“脚手架”的概念框架,这就是所谓的支架式教学。
支架式教学由以下几个环节组成:⑴搭脚手架――围绕当前学习主题,按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。⑵进入情境――将学生引入一定的问题情境。⑶独立探索――让学生独立探索。探索内容包括:确定与给定概念有关的各种属性,并将各种属性按其重要性大小顺序排列。探索开始时要先由教师启发引导,然后让学生自己去分析;探索过程中教师要适时提示,帮助学员沿概念框架逐步攀升。⑷协作学习――进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使原来确定的、与当前所学概念有关的属性增加或减少,各种属性的排列次序也可能有所调整,并使原来多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解,即最终完成对所学知识的意义建构。⑸效果评价――对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价。
(三)随机访问教学。随机访问教学主张对同一教学内容在不同时间、不同情境, 基于不同目的, 着眼于不同方面, 用不同方式多次加以呈现, 使学生对同一内容或问题进行多方面探索和理解, 获得多种意义的建构,从而达到对知识的全方位理解。也就是说,随机访问教学并非对所学内容进行的简单重复, 而是对所学知识或内容意义的不断建构。
三、传统的教育模式与构建主义教学模式
虽然建构主义教学模式在自主学习与创新能力的培养上具有明显的优势,但传统教学模式也有其自身的优点。传统教学模式是以认知主义理论为基本出发点,认为知识呈现为稳定、客观的封闭型层级结构,学习就是要把外在的、客观的知识转移或内化到个体身上,体现在具体的教学过程上。整个教学设计过程都是围绕着教师“如何教”才能实现教学目标而展开的,学生参与教学活动的机会很少,基本上处于被动接受状态。虽然传统教学有其缺点,但其在学生学习教学中任具有无法替代的作用。
虽然建构主义教学设计强调充分发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性,提出一系列的以“学”为中心的教学策略。但在实际教学中,知识没有通过教师的讲授而传递,是学生在真实的情景里,通过自主学习、协作学习和研究性学习,主动进行意义建构。由于真实的情景不会像书本上讲的简单明了,而是糅合在一起,一切都是模糊不清的,包含了太多复杂的信息,必须依赖学生自己发现有用的东西,知识的碎片化现象比较严重,对于学生获取信息的技术水平提出了极高的要求。但学生们在自主学习的早期阶段,往往都缺乏有效的学习经验、协作技巧及信息检索素养,往往在付出了大量的时间及努力,得到的都是一堆知识碎片,没有系统化条理化,需要很长时间才可用有效的进行组合吸收,转化为自己的知识,从而建构融入自己的知识体系。
现代大学生的课程中,很多低年级的基础课程中的基本概念、基本理论的学习以记忆为主,属于初级学习的范畴,传统的教学模式显得更为重要。而较高年级的的课程则多属于高级学习,则需要更加适合他们的教学方式(比如建构主义教学模式)。当前教学中最严重的弊端是混淆了初级学习与高级学习的区别,将建构主义教学方法不合理地应用于初级学习的教学中,其结果是事倍功半,反而造成教学效果削弱与教学资源的浪费。建构主义教学模式及传统教学模式在学习的不同阶段各具优势,在教学过程中应有所扬弃,结合应用,从而达到理想的教学效果。
总之,教学的过程是学生的认识过程活动过程,是人类认识世界的一种特殊表现形式。与传统教学模式相比,构建主义教学模式具有自主学习及创新能力培养上的明显优势。所以,要做好现代教学工作,要不断的提高教学质量,而教学质量又决定于教学方法的效果。针对不同的教学目的及教学对象,应用各种教学理论及方法,尤其是恰当的结合现代新式的教学理论及方法,无疑会充分利用教学资源,提高教学效果,在教学过程中合理的扬弃,从而达到理想的教学效果。
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