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  第三节 心智技能的培训
  一、心智技能原型的模拟

 

(一)心理模拟法

 

由于心智活动是实践活动的反映,因此在心智技能的培养上,首先必须确定心智技能的实践模式或操作活动程序,即确定心智技能的原型。不过,确定心智技能的操作原型是一项相当困难的工作,因为形成了的心智技能不仅是内潜的,而且是借助于内部言语以高度简练的形式自动进行的。不仅旁观者难以观察到,就连活动的主体也难以自我意识,这就给操作原型的确定造成了很大困难。但自20世纪60年代以来,随着控制论功能模拟思想向心理学的渗透,我们终于找到了可用来确立心智技能操作原型的心理模拟法。

 

控制论认为,在分析研究某系统的结构时,应先建立模型,利用模型与原型之间存着着形状、特性等的相似性,通过对模型进行试验来研究原型,这就是模拟(simulation)。根据模型与原型之间的关系特点,可以将模拟分为数学模拟、物理模拟和功能模拟。我们在研究心理现象时,一般都采用功能模拟法,即利用模型与原型之间功能上的相似性,用模型来代替原型或模拟原型的工作过程。

 

心理模拟法的前身叫做形成了的活动形式分析法。这实际上就是记录那些能卓越地解决某类课题的活动方法。初看起来,这种方法似乎比较简单,而且较为可靠,但实际上并非如此。问题就在于形成了的心智活动是概括的、简缩的、自动化的,因而要查明其真正内容极其困难。以客体的归类活动为例,对一个已经熟练掌握了这种活动方式的人来说,随着对客体的感知就发生了对客体的归类,即把客体纳入了某类事物的概念之中。这似乎是凭直觉或直接联想发生的,观察不到依靠概念的本质标志去搜索客体的本质特征的一系列的心智动作。这就是由于归类活动高度简缩的缘故。为此,仅仅依靠这种分析方法难以建立心智活动的实践模式,必须配合其他方法。

 

苏联心理学界在研究心智活动方面,最初使用心理模拟法的是兰达。他从1953年开始,从思维的构造观点出发,探讨了思维活动的一般方式问题。兰达认为,为了教会学生思考,必须揭示作为工作者的思维过程本身的那些结构与机制(当然不是机械的),揭示一定的相互作用的形式和机能。所谓教会学生思考,就是要在教学过程中使这种机制能形成起来。为此,就必须确切地知道它是由哪些成分组成的,在解决各种课题时它们之间的相互作用和机能又是怎样的。研究表明,机制的具体结构(组成成分及其联系方式与机能)不同,在解决不同的课题时的作用也不同。但是,在任何情况下,机制的结构可以通过思维过程的足够基本的成分分析,来查明构成每种机制的方式。这种分析和形成思维的主张,他称之为思维的构造观点。

 

兰达认为,为了能以精确的一般的形式来研究解决这个问题,需要借助于控制论思想及其模拟方法。心理过程也像物理、化学、生物及其他过程一样,在原则上是可以控制的,关键的问题在于要揭露这种控制借以进行的规律及过程。后来,他把思维的构造观点与教学控制论思想结合起来,提出了构造心理学的五条执行原则:(1)必须划分出为了引用概念及其一定的标志所必需的、足够基本的操作;(2)揭示完整的足够基本的操作系统,以保证成功地实现一定类型的思维过程;(3)揭示这些操作的内部结构;(4)要有确切可靠的方法来识别所揭示的操作系统是完整的,结构是正确的;(5)确定的操作系统的形成,一方面要注意每个操作的形成,另一方面要注意它们的系统如何形成。兰达的这些观点,是应用心理模拟法来探讨心智活动的实践模式的理论依据。

 

(二)心理模拟的步骤

 

目前,我国心理学界一般认为,所谓模拟就是指,如果两个系统能够显示出功能上的平行(在关键性的特征上能够产生一一对应),那么一个系统就是另一个系统的模拟。因此,心理模拟就是模拟与人的心理的功能系统平行的系统,以找出能与心理的关键性特征一一对应的物质系统。这类模拟是依据事物中普遍存在的同功异构(同样的功能但其结构不同)的特点而确定的。例如,现在计算机与人脑的结构虽然不同,却与人脑有一些相似的功能,有些功能甚至胜过人脑。所以,人们把计算机称为电脑,意即对人脑的某部分功能的模拟,这是现代心理模拟的一个理论基础。

 

我们认为,用心理模拟法来建立心智活动的实践模式需要经过两个步骤,这就是创拟确立模型和检验修正模型,其中第一步是关键。

 

为了创拟确立心智技能的操作原型,首先必须对活动进行系统分析:(1)对系统进行功能分析,分析系统对环境的作用,其中包括作用的对象、条件及结果;(2)对系统作结构分析,分析系统的组成要素及组成要素之间的相互关系;(3)将功能分析与结构分析有机地结合起来,作为创拟模型的基本方法。

 

同时,实践模式中的基本操作要依据操作系统的性质及学生的能力水平而确定。前面已经谈到,复杂的过程应当分解为足够基本的操作。所谓足够基本的操作,是相对的,不是绝对的。同一个操作对某个系统或处于某一发展水平的学生来说是基本的,对其他系统或处于其他发展水平的学生来说,就不再是基本的了。因此,实践模式中动作的划分,要依据学生的已有经验及发展水平。

 

在拟订假设性的操作原型后,还应通过实验来检验这种原型的有效性。在实验中如能取得预期的成效,则证明此假设原型是真实可靠的,这种经实验证实了的原型就可以在教学上应用。反之,如果在实验中假设原型不能取得预期成效,则对此原型必须予以修正或重新拟订。当然,模式的检验除了可以通过教学心理实验的方法进行以外,也可以通过计算机进行检验。不过,用计算机进行验验时,过程分解要细,必须分解到机器可以执行这些基本操作为止。

 

以上是运用心理模拟法确定心智技能原型的两个关键步骤。在完成上述两个关键任务时,应注意以下几点:(1)在对活动进行系统的结构分析时,要对活动的目标系统(即通常所说的目的与任务)、活动的条件与对象有确切的了解;(2)在确定原型中的动作成分及其培训关系时,需有确定可靠的心理学知识的指引,以预测对象在动作作用下发生的变化;(3)在划分原型中的动作成分时,必须从主体已有经验出发,以主体能理解并执行为原则;(4)原型中关于动作之间的顺序,需依据对象变化的内在联系来确定,不能任意规定;(5)拟订的原型对该类活动要具有广泛的适用性;(6)在确定动作程序时,要考虑这种模式是否具有最佳性能;(7)用来检验假设性原型的实验要尽可能控制无关变量的影响,注意实验数据的信度;(8)在实验中要密切关注实验的过程,以便及时发现原型中各种动作成分的实验效能,从而便于对原型的修正。

 

当然,所模拟的心智技能原型不应是原始的心智活动的实践模型,而应是对理想的科学思维过程的模拟。由于形成了的心智技能一般存在于有着丰富经验的专家头脑之中,因此创拟确立模型的过程实际上是把专家头脑中观念的、内潜的、简缩的经验外化为物质的、外显的、展开的心理模型的过程(也称物质化过程)。不过,这一心理模型必须能确实揭示并反映专家头脑内部的思维操作过程;同时,该原型不应该是某一个专家的心智活动模型,而应是对一批该领域专家心智活动模型的总结与经验的概括化与系统化。

 

(三)心理模拟示例

 

我们根据对优秀学生解题成功经验的分析,提出了一个如图20-2所示的应用题解题活动模式(冯忠良,19921998)。

 

在确定如图20-2所示的解题模式时,我们首先进行了功能分析。解题活动的目标是应用题的正确解决,图20-2应用题解题活动模式这要求学生必须有一定的计算能力作为基础。应用题的类型多种多样,我们所要确定的解题模式是否适用于各种题型,是否能为学生理解并独立执行,是否会对学生以后的解题活动产生不良影响等,这些问题都是在功能分析中需要涉及的。然后我们进行了结构分析,分析解题活动中包括哪些典型的活动。要有效解答数学应用题,首先必须理解题意,这就是审题;审题后需解析数量关系,它是列式的基础;然后是列式、运算;运算之后是检验,这是不可少的,是数学的严谨性的要求;最后是答题。这样,通过对解题活动的结构分析,我们认识到完整的解题活动结构是由审题、解析、列式、运算、检验、答题六个因素组成的。

 

 

 

20-2 应用题解题活动模式

 

解题的第一步是审题,即认知课题结构,从而在头脑中确立课题表征。第二步是解析,即在审题的基础上,通过分析题目中的数量关系,从而作出解法决策的过程。在小学数学应用题中,数量关系主要有两种:一种是直接的,即简单应用题;另一种是间接的,即复合应用题。遇到简单应用题,可以直接进行第三、四步的列式、运算工作;遇到复合应用题,可以通过几次解析,将间接的数量关系分层次地转化为直接的数量关系,再进行列式和运算。所谓列式,即在解析的基础上,把应用题的解法(包括算法及其顺序)用数学算式表示出来。而运算即解答算式的活动。运算完后,还要进行第五步检验。所谓检验是对解题结果是否正确的检验和论证。如果通过检验,解题结果正确,就进行第六步答题。所谓答题,即重新激活问题的初始表征,用运算结果代替未知成分,并陈述答案的过程。如果解题结果错误,则必须重新进行上述各个步骤,直至正确为止。

 

但是,这个解题模式仅仅是分析了解题活动的各个步骤及其执行顺序,要想解决问题,还必须对分析出来的各种操作成分进行再分析,确定各操作成分的具体内容和功能。通过进一步的分析后,可以发现,审题、运算、答题这三步是学生已经掌握的,不是重点。解题活动的关键在于解析、列式、检验这三步。由于列式是以对数量关系的解析为前题的,而检验又是围绕列式运算来进行的,因此解析是解题活动的最核心动作。通过对解析活动进一步分析,可以得到如图20-3所示的小学数学应用题数量关系的解析模式。

 

 

 

20-3数量关系的解析模式示意图

 

20-3所示的解析模式表明,数量关系的解析是在审题的基础上,对课题结构有了认识,在头脑中建立了课题表征之后开始的。它必须经过“提出问题”、“判断问题的数量关系性质”、“选择算法”、“找寻已知数”这样四个动作才能实现。第一步是“提出问题”。由于解法策略不同,所以提出问题有条件设问和问题设问两种方式。第二步“判断问题性质”和第三步“选择算法”是紧密相连的。首先,要判断问题数是总数还是部分数。如果所要求的数是总数,则需要进一步分析已知条件是什么。如果是已知不等量部分数,求总数,则选择算法时应用加法;如果是已知等量部分数及其个数,求总数,则应用乘法。如果所要求的数是部分数,也有两种情况:如果是已知总数和不等量部分数,要求另一个不等量部分数,则选择算法时应用减法;如果是已知总数和等量部分数(等量部分数的个数),要求等量部分数的个数(等量部分数),则应用除法。第四步是“找寻已知数”。这就是依据数量关系的公式,逐项查明所需已知数是否已经具备。如果已具备,就可以进行列式活动;如果所需已知数尚未具备,则需要重复进行解析,重复依据上述“提”、“判”、“选”、“找”的过程,直到找出所需要的已知数为止。长期的教学实践已经证明,上述解题模式和解析模式对于提高小学生的应用题解答能力确实是行之有效的。

 

当然,模拟专家头脑经验的目的是想使得专家头脑的经验能够内化为学生(新手)头脑中的心智技能,变成他们自己经验世界的组成部分(见图20-4)。这一把专家头脑中的经验内化为学生自己经验的过程,就是心智技能的培养过程。

 

 

 

20-4心理模拟教学的整体结构

 

二、心智技能的培养要求

 

(一)心智技能培训的重点

 

由于心智技能是按一定的阶段逐步形成的,因此在培养方面必须分阶段进行,才能获得良好的教学成效。一种心智技能往往是许多心智动作构成的,如果构成这一心智技能的某些动作成分在其他心智技能的学习中已经形成,则这些动作成分就可以在心智水平上直接迁移,而不经历上述三个阶段。如果在某种心智技能中,有些动作成分是主体已掌握的,有些是未曾掌握的,那就必须针对那些新的动作成分进行分段练习,同时在培训工作中还必须注意做好新旧动作间的组合关系的指导。

 

例如,在小学数学运算教学中,在学生已掌握了加法运算与乘法口诀以后,再进行多位数乘法的连续运算教学时,学生必须学会把两个部分积递位叠加(错位相加)这一动作方式。这是学生在乘法运算中所要学会的唯一的一个新的心智运算方式。对于这一新的心智运算的动作方式,必须依据心智动作形成的规律实施分阶段练习。这一动作方式被学生掌握后,与学生已掌握的知识和技能整合在一起,才能使学生很好地完成教学任务。

 

再如,小学数学的珠算教学中,对于加减法运算,我们总结出了“一读、二拨、三看、四判、五算、六报”的实践模式,即:第一步读题;第二步拨第一个数(被加数或被减数);第三步看第二个数(加数或减数),同时观察算盘(外珠或内珠);第四步判断,就是根据第二个数与算盘外珠或内珠的大小关系,选择运算策略;第五步是算,就是依据判断的结果在算盘上进行实际操作;第六步是报告答案,说出计算结果。在这六步中,读题是学生早已掌握了的;拨珠是一种简单操作技能,已为学生掌握;第五、六两步的算与报,也是学生已掌握的。因此在珠算教学过程中,分阶段练习时要将重点放在第三步和第四步,因为这两步对学生来说是新的,是需要一系列的心智动作才能完成的。因此,要对这两步给予足够的重视,备课必须充分,在学生理解的基础上,提高学生的判断力。只有这样,才能真正使学生达到准确熟练的目标。

 

(二)分阶段练习的要求

 

为提高分阶段练习的成效,在培养工作方面,必须充分依据心智技能的形成规律,采取有效措施。为此,必须注意以下几点。

 

第一,激发学习的积极性与主动性。任何学习任务的完成均依赖于主体的学习积极性与主动性。学习的积极主动性取决于主体对学习任务的自觉需要。对学习任务缺乏自觉的学习需要就不可能有高度的学习积极性,而自觉的学习需要的产生往往同对学习任务的必要性的认识及体验分不开。由于心智技能本身难以认识的特点,主体难以体验其必要性,因而,在主体完成这一学习任务时,往往缺乏相应的学习动机及积极性。为此在培养工作中,教师应采取适当措施,激发主体的学习动机,调动其学习的积极性。

 

第二,注意原型的完备性、独立性与概括性。心智技能的培养,开始于主体所建立起来的原型定向映象。在原型建立阶段,一切教学措施都要考虑到有利于建立完备、独立而具有概括性的定向映象。所谓完备性,指对活动结构(动作的构成要素、执行顺序和执行要求)要有清楚的了解,不能模糊或缺漏。所谓独立性,指应从学生的已有经验出发,让学生独立地来确定或理解活动的结构及操作方式,而不是教师给予学生现成的模式。所谓概括性,指要不断变更操作对象,提高活动原型的概括程度,使之具有广泛的适用性,扩大其迁移价值。有关研究表明,定向映象的完备性、独立性与概括性不同,则活动的定向基础就有差异,就会影响到心智技能最终形成的水平。

 

第三,适应培养的阶段特征,正确使用言语。心智技能是借助于内部言语而实现的,因此言语在心智技能形成中具有十分重要的作用。言语在不同的阶段上,其作用是不同的。言语在原型定向与原型操作阶段,其作用在于标志动作,并对活动的进行起组织作用。所以,这时的培养重点在于使学生了解动作本身,利用言语来标志动作,并巩固对动作的认知,切不可忽视对动作的认识而片面强调言语标志练习。学生过于注意言语而忽视动作,对心智技能的形成非但无益,而且会起阻碍作用。为此,一定要在学生熟悉动作的基础上再提出言语要求,以言语来标志所学动作,并组织动作的进行。此外,在用言语来标志动作时,用词要恰当,要注意选择表现力强而学生又能接受的词来描述动作。

 

在原型内化阶段,言语的作用在于巩固形成中的动作表象,并使动作表象得以进一步概括,从而向概念性动作映象转化。这时言语已转变成为动作的体现者,成为对于动作对象加工的工具。所以,这时培养的重点应放在考察言语的动作效应上。在这一阶段,不仅要注意主体的言语动作是否正确,而且要检查动作的结果是否使观念性对象发生了应有的变化。此外,要随着心智技能形成的进展程度不断改变言语形式,如由出声到不出声,由展开到简缩,由外部言语转向内部言语。

 

当然,除上述三点基本要求外,教师在集体教学中也还应注意学生的个别差异,充分考虑学生所面临的主客观条件,并针对学生存在的具体问题采取有针对性的辅助措施,以求最大限度地发展学生的心智技能。