摘要:在“研究式”教學(xué)法的基礎(chǔ)上,提出一種較為簡化的技術(shù)性教學(xué)法,即“猜義”教學(xué)法。這種方法是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,猜測概念含義及其關(guān)系,逐步建立起理論體系,加強(qiáng)對概念的記憶。本文討論了該方法的特點(diǎn)、適用情況、組織方法,研究了心理動(dòng)因,并分析了就此方法所做授課效果調(diào)研的結(jié)果。
關(guān)鍵詞:猜義;教學(xué)法;謂詞邏輯;人工智能
1 “猜義”教學(xué)法的提出
“研究式”教學(xué)法也叫探究式教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)法等,是一種注重培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)方法,由美國認(rèn)知主義心理學(xué)家杰羅姆?S?布魯納提出。這種方法要求學(xué)生在教師的認(rèn)真指導(dǎo)下,能像科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理那樣,通過自己的探索和學(xué)習(xí),“發(fā)現(xiàn)”事物變化的因果關(guān)系及其內(nèi)在聯(lián)系,形成概念,獲得原理[1]。這種方法不僅是一種知識教學(xué),更是一種方法教學(xué),使學(xué)生既牢固掌握現(xiàn)有知識,同時(shí)也能學(xué)習(xí)研究的方法,提高研究和創(chuàng)新能力。但這種方法花費(fèi)的時(shí)間很多,因此只能有很少一部分課程可以采用這種方法教學(xué)。
筆者給本科生講授人工智能概論,該課程課時(shí)少、概念多、理論繁雜,講深了時(shí)間不夠,講淺了流于泛泛。而且人工智能理論的系統(tǒng)性不好,導(dǎo)致學(xué)生很難掌握,興趣不高。同時(shí),學(xué)生之間的差距較大,有的學(xué)生很優(yōu)秀,有的學(xué)生基礎(chǔ)較差。因此,教師授課時(shí)主要考慮如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;提高他們的思考能力;節(jié)省時(shí)間、簡化過程;滿足學(xué)生的不同需求,使他們都能夠比較公平地有所收獲。筆者開始考慮了“研究式”教學(xué)法,但由于課時(shí)短,經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)還是很難操作。
于是,筆者試圖尋找一種具有“研究式”教學(xué)法的某些優(yōu)點(diǎn),又更加簡化省時(shí)的方法,提出了“猜義”教學(xué)法。該方法就是不直接講述概念,給出要研究的問題,把概念按一定方式給出來,在教師的引導(dǎo)下,由學(xué)生猜測討論其含義,經(jīng)過一定深度的討論后,教師再給出概念定義和理論。由于可以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考,并且具有一定的趣味性,因此可以提高學(xué)生掌握知識的牢固度。
2心理動(dòng)因分析
“猜義”教學(xué)法為什么能夠吸引學(xué)生的注意力呢?從心理上來看,主要是可以激起學(xué)生的好奇心。猜測是一種動(dòng)力較強(qiáng)的心理活動(dòng),猜對了使人有成就感,猜錯(cuò)了也沒關(guān)系,因?yàn)樵跐撘庾R里,猜測的結(jié)果是不需要負(fù)責(zé)任的,參與者沒有心理壓力,可以很好地激發(fā)學(xué)生思考的內(nèi)在動(dòng)力。較強(qiáng)的內(nèi)在思考動(dòng)力和輕松的外部環(huán)境,使課堂授課成為一種令人愉快輕松的“腦力活動(dòng)”,而不是辛苦的“腦力勞動(dòng)”,如同“打球”對比“打掃衛(wèi)生”。
杜和戎給出了教學(xué)美感的定義公式[2]:
J – D = M
其中,J是發(fā)展需要的激勵(lì)和滿足,D是所付出的心理代價(jià),M就是美感。在“猜義”教學(xué)法中,猜對產(chǎn)生的成就感就是J,猜錯(cuò)產(chǎn)生的挫折感就是D,根據(jù)上面的分析,顯然J>>D。因此,M值比較大,具有較強(qiáng)的美感。
從教學(xué)法心理上來說,“似是而非”、“朦朧”、“心中有而不能言”的狀態(tài)會產(chǎn)生美感和好奇心,使人有一種欲言的動(dòng)力。其實(shí)學(xué)生腦子里已經(jīng)存在相應(yīng)概念,甚至可以不自覺地使用,但是尚不能清楚明白地表達(dá)出來。這時(shí)候,他們就會有比較強(qiáng)烈的表達(dá)愿望,表現(xiàn)在課堂上就是學(xué)生積極踴躍回答問題。
另外,把大家的各種意見放在一起分析,最后總結(jié)出符合期望的知識,這種“比較”分析也是一種學(xué)生喜歡,并提高思維能力的授課方式。
3適用范圍
“猜義”教學(xué)法適用于具有常識背景的知識,或者說適用于學(xué)生們具有相關(guān)基礎(chǔ)知識的內(nèi)容,例如人工智能中的“一階謂詞邏輯”相關(guān)問題。下面我們從概念形成過程對比“猜義”教學(xué)法和“研究式”教學(xué)法。
概念是怎樣形成的呢?分析人們的學(xué)習(xí)過程,概念在人腦中的形成經(jīng)歷了如下步驟:感覺→內(nèi)部概念→對應(yīng)→外部概念?!安铝x”教學(xué)法可以看成第三個(gè)步驟,即把內(nèi)部概念和外部概念進(jìn)行對應(yīng)的過程。對比一下,“研究式”教學(xué)法要完成前面三個(gè)步驟,而“猜義”教學(xué)法要完成第三個(gè)步驟,因此,“猜義”教學(xué)法的任務(wù)量小一些。但這有一個(gè)前提,就是學(xué)生已經(jīng)完成了前面兩個(gè)步驟。這就給出了“猜義”教學(xué)法應(yīng)用的前提條件:所講授的知識應(yīng)當(dāng)具有常識性的基礎(chǔ),即學(xué)生應(yīng)當(dāng)有一定的相關(guān)基礎(chǔ)知識,否則就成了瞎猜,起不到啟發(fā)思維的作用。
在實(shí)際授課時(shí),我們對“一階謂詞邏輯”的部分內(nèi)容就使用了這種方式授課。學(xué)生對邏輯推理都有一定的理解,中學(xué)的時(shí)候?qū)W過“歸納推理”、“演繹推理”、“三段論”等相關(guān)概念和方法,大學(xué)又學(xué)了布爾代數(shù),對謂詞邏輯的前期知識已經(jīng)基本了解,相當(dāng)于謂詞邏輯的發(fā)明者當(dāng)時(shí)所具有的知識背景,因此可以進(jìn)行一階謂詞邏輯方面的思考。絕大多數(shù)學(xué)生沒有學(xué)過形式邏輯,即邏輯推理方面的知識不夠系統(tǒng),但我們每個(gè)人思考問題時(shí)都用了形式邏輯的推理方法,只是很多情況下是無意識使用,即腦子里已經(jīng)存在相關(guān)概念,只是沒有把它們明確表示出來。從概念形成的過程來看,思維處于第二個(gè)步驟,為在課堂上通過“猜義”完成第三個(gè)步驟提供了基礎(chǔ)。因此,教師可以使用“猜義”教學(xué)法講授一階謂詞邏輯知識。
由上面的分析也可看出,“猜義”教學(xué)法特別適合與常識緊密相關(guān)概念知識的講授。從實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看,這種方法需要的時(shí)間比正常講解要多,安排講課內(nèi)容時(shí),教師一般應(yīng)多留出30%的時(shí)間,以免拖堂。雖然時(shí)間較長,但由于其培養(yǎng)能力、增強(qiáng)記憶的效果比較好,因此總體學(xué)習(xí)效率要高于普通講解。
4課程準(zhǔn)備
教師課前要精心準(zhǔn)備,課上有效掌控討論過程,并根據(jù)討論情況適當(dāng)引導(dǎo)和評價(jià)學(xué)生,才能使“猜義”教學(xué)法更好地發(fā)揮作用。應(yīng)當(dāng)做好的準(zhǔn)備工作如下。
1) 精心選擇授課內(nèi)容。并不是所有的內(nèi)容都適合使用“猜義”教學(xué)法,教師要選擇學(xué)生具有一定相關(guān)基礎(chǔ)的知識,即學(xué)生已經(jīng)完成了概念形成的前兩個(gè)步驟。課前應(yīng)當(dāng)詳細(xì)了解學(xué)生的相關(guān)知識基礎(chǔ)情況。
2) 學(xué)生背景知識準(zhǔn)備。在詳細(xì)了解學(xué)生背景知識后,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生提前閱讀一些材料,做好知識準(zhǔn)備。有些學(xué)生有預(yù)習(xí)的習(xí)慣,教師要提前告知學(xué)生不要預(yù)習(xí)教材內(nèi)容,否則就無法“猜義”了。
3) 精心設(shè)計(jì)授課過程。如何說明課程背景;怎樣合理設(shè)問,以引導(dǎo)學(xué)生猜義和討論;相關(guān)概念和知識以怎樣的順序出現(xiàn),都需要精心思考和設(shè)計(jì)。另外,教師還應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)好授課過程的階段,每個(gè)階段可能需要的時(shí)間,在時(shí)間不足時(shí)可以壓縮的內(nèi)容等。
4) 預(yù)測問題準(zhǔn)備應(yīng)對。教師應(yīng)當(dāng)預(yù)測學(xué)生的回答并做好引導(dǎo)準(zhǔn)備。學(xué)生的“猜義”肯定會五花八門,經(jīng)常出現(xiàn)意料之外的奇思妙想。教師要盡可能全面地預(yù)測學(xué)生的回答,并準(zhǔn)備好解釋和評價(jià)各種回答,考慮思路偏離時(shí)如何流暢地返回正題,同時(shí)保護(hù)學(xué)生提出獨(dú)特見解的積極性。
5) 學(xué)生心理準(zhǔn)備。由于學(xué)生保留著以前的學(xué)習(xí)狀態(tài),因此思考的積極性不高,不敢回答問題,這是“猜義”教學(xué)法的大敵。教師一定要實(shí)踐教學(xué)民主[3],培養(yǎng)學(xué)生的求異思維和想說、敢說的心理。告訴他們科學(xué)不是絕對正確的理論,而是在一定條件下適用但具有很多不足的理論,改進(jìn)和完善現(xiàn)有理論是每一個(gè)人的權(quán)力,提出和傳統(tǒng)不一樣的見解就是創(chuàng)新。
充分的準(zhǔn)備是講好課的基礎(chǔ)。一般6∶1的備課時(shí)間通常不夠用。教師應(yīng)當(dāng)花足夠的時(shí)間精心做好各種準(zhǔn)備工作,以確保教學(xué)質(zhì)量。
5課堂操作流程
“猜義”教學(xué)法通常按照如下步驟實(shí)施。
1) 說明課程背景。說明需要這些概念和理論體系的原因,要解決什么問題。必要時(shí)教師可先給出一兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例,使學(xué)生的猜測有明確的目標(biāo)。
2) 按照一定方式給出要講解的概念。
3) 學(xué)生猜測概念的含義,提出不同的猜想,在時(shí)間允許的情況下一直猜到?jīng)]有新猜測為止。
4) 所有學(xué)生都指定自己支持的猜測。這樣可以照顧到每一個(gè)學(xué)生,防止有人走神,或由于基礎(chǔ)較差而無法參與猜測。
5) 解釋每一種觀點(diǎn)的含義和價(jià)值。即對每一種觀點(diǎn)進(jìn)行評價(jià),分析其含義,揭示這種觀點(diǎn)的價(jià)值,這是難點(diǎn)。需要教師具備廣博的知識和快速的分析能力。教師應(yīng)事先充分預(yù)測學(xué)生的回答,作好準(zhǔn)備。
6) 指出符合目的的猜測。教師應(yīng)說明為什么這樣定義概念和建立理論體系,呼應(yīng)第一步要解決的問題和要達(dá)到的目的,講清它們的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
7) 表揚(yáng)提出獨(dú)特見解的學(xué)生,鼓勵(lì)所有學(xué)生。
猜測過程中,老師要根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)隨時(shí)調(diào)整和引導(dǎo)課程進(jìn)程。如果大多數(shù)學(xué)生都猜不出來,應(yīng)當(dāng)給予適當(dāng)引導(dǎo),如給出部分含義、給出可類比的概念等;如果學(xué)生的猜測結(jié)果和期望結(jié)果偏差較大,及所猜測概念的含義和實(shí)際相差太遠(yuǎn),教師要及時(shí)指出并引導(dǎo)回來,以免浪費(fèi)時(shí)間。
6對教學(xué)效果的調(diào)研分析
筆者在講授人工智能課程時(shí),對知識與知識表示等內(nèi)容的講解使用了“猜義”教學(xué)法,其中比較典型的即一階謂詞邏輯。
在課上討論時(shí),大家對“命題”、“個(gè)體”、“個(gè)體域”、謂詞的“元數(shù)”等概念的猜測比較準(zhǔn)確,經(jīng)過引導(dǎo)后,“函數(shù)”、“一階謂詞”、謂詞的“階”等概念也被學(xué)生猜出來了。在猜測和討論過程中,學(xué)生逐步建立起“一階謂詞邏輯”的整個(gè)理論體系。第二次課的提問結(jié)果也說明,和前兩級學(xué)生相比,本級學(xué)生對概念的記憶和理解效果明顯更好。
為了進(jìn)一步分析“猜義”教學(xué)法的效果,我們在學(xué)期末做了教學(xué)效果調(diào)研。關(guān)于“猜義”教學(xué)法教學(xué)效果的題目如下。
在講解知識和知識表示內(nèi)容時(shí)使用了‘猜義’教學(xué)法。對該教學(xué)法的效果,請選擇一個(gè)你認(rèn)為最合適的選項(xiàng),同時(shí)填寫你的改進(jìn)意見:
A) 很好,明顯提高了我的興趣。
B) 較好,一定程度上提高了我的興趣。
C) 一般,沒什么特殊感覺。
D) 不好,還不如直接講書上概念的定義。
思路很好,但是效果還不充分,缺點(diǎn)是:
還應(yīng)該這樣改進(jìn):
本次調(diào)研發(fā)放問卷60份,回收55份。調(diào)研結(jié)果如表1所示。
從調(diào)研統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,學(xué)生對“猜義”教學(xué)法比較認(rèn)可,取得了較好的教學(xué)效果。同時(shí),學(xué)生也提出了不少改進(jìn)意見,在教學(xué)準(zhǔn)備、課堂討論中的引導(dǎo)、學(xué)生基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備、時(shí)間安排、如何強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)等方面,我們還需要進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn):
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