從錯(cuò)誤概念到概念的轉(zhuǎn)變

從錯(cuò)誤概念到概念的轉(zhuǎn)變

人們對其生活的世界多少會存在一些誤會(也譯成錯(cuò)誤概念，misconception)，如它如何運(yùn)作，人類如何與之交互，它如何發(fā)生轉(zhuǎn)變，以及轉(zhuǎn)變背后的緣由是什么。這些錯(cuò)誤理解是每個(gè)人在建構(gòu)自己對四周事物的看法中建立起來的。通常，這些錯(cuò)誤理解并不干擾日常生活。本文闡述這些錯(cuò)誤是如何產(chǎn)生的，哪些以前的錯(cuò)誤步驟可能促使了這些概念的產(chǎn)生，以及老師可以采納哪些策略關(guān)心同學(xué)進(jìn)行概念的轉(zhuǎn)變。

關(guān)于錯(cuò)誤概念

我們的一生都沉沒在信息之中，有些信息和我們親密相關(guān)，有些卻沒有。當(dāng)我們試圖去理解這些信息時(shí)，錯(cuò)誤概念就有可能會產(chǎn)生。這可能是由于人類擅長和傾向于模式建構(gòu)和模式搜尋，尤其是我們需要回答和解決問題時(shí)。這一現(xiàn)象和我們?nèi)四X的工作機(jī)制有關(guān)。

對此，學(xué)者Wesson(2024)這樣解釋：當(dāng)大腦皮層接收到信息并分析時(shí)，大腦試圖把這些信息的每一個(gè)成分與已存在于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的有相同特征的記憶單元進(jìn)行匹配。簡潔說來，人腦通過與已有信息建立聯(lián)系的方式存儲新的數(shù)據(jù)。假如這些新的信息不能與學(xué)習(xí)者已有的思維模式相契合，則會被改造以符合已有的模式。

所以在學(xué)習(xí)者構(gòu)建解釋、解決問題、用有缺陷的推理重組新信息的過程中錯(cuò)誤概念被不知不覺地創(chuàng)建并加強(qiáng)。產(chǎn)生的錯(cuò)誤概念還會與其他錯(cuò)誤概念和不確定觀念相結(jié)合在一起，以至于不斷循環(huán)下去。

一個(gè)錯(cuò)誤概念不被訂正的時(shí)間越久，就越簡單根深蒂固。Wesson(2024)認(rèn)為：重復(fù)激活同一組神經(jīng)元之間的連接會使之不斷加強(qiáng)，而不管這些連接是正確的、不成熟的、還是錯(cuò)誤的。通常，人腦中的神經(jīng)連接在不斷地反復(fù)激活中得以加強(qiáng)，因而每次錯(cuò)誤的練習(xí)都會增加錯(cuò)誤概念，使之變得更加難以轉(zhuǎn)變。

在紀(jì)錄片《一個(gè)人的宇宙》中，MatthewSchneps和PhilipSadler調(diào)查了兩個(gè)常見的錯(cuò)誤概念。1986年，他們就四季和月相的成因訪談了哈佛高校的討論生、教授，以及一些中同學(xué)。調(diào)查發(fā)覺哈佛高校的討論生和中同學(xué)一樣都在這些概念上持有錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。無論他們在學(xué)校呆了多長時(shí)間，這些錯(cuò)誤概念仍舊深深地扎根在他們的腦海中。

在重新教授這些概念后，只有少數(shù)同學(xué)表現(xiàn)出較好的理解，許多同學(xué)仍舊保留部分被誤導(dǎo)的觀點(diǎn)，有些人甚至回歸到他們最原始的錯(cuò)誤概念。這說明一旦信息被記住，不管是正確的或不正確的，都很難被轉(zhuǎn)變和刪除。

誰的責(zé)任?

國家討論理事會(NRC)1997年提出有五種形式的錯(cuò)誤概念可以通過學(xué)習(xí)得以轉(zhuǎn)變：

?先入為主的想法

?偽科學(xué)的觀點(diǎn)

?概念的錯(cuò)誤理解

?由母語引起的錯(cuò)誤概念

?關(guān)于事實(shí)的錯(cuò)誤概念

父母、民間故事、老師、各種傳媒、甚至學(xué)習(xí)者自身都有可能是造成錯(cuò)誤概念的緣由。盡管我們做出最大的努力，同學(xué)們依舊在細(xì)心建構(gòu)著他們自己對現(xiàn)實(shí)的看法。

科學(xué)課程和教科書也要對頑固的錯(cuò)誤概念負(fù)責(zé)，有些甚至包含極其明顯的錯(cuò)誤信息。Walton(2024)舉出了兩個(gè)例子：一是說人不能聽到400Hz以下的聲音，另一個(gè)是對自由女神像的“青銅結(jié)構(gòu)”的描述。這兩個(gè)例子都存在錯(cuò)誤，由于鋼琴能發(fā)出47個(gè)低于400Hz的音調(diào)，而自由女神像是用銅鑄造的，而非青銅。

我們使用商業(yè)出版物的個(gè)人閱歷也同樣會消失這樣的現(xiàn)象。例如，有些教科書消失錯(cuò)誤的月相圖，或是用同學(xué)難以理解的方式來呈現(xiàn)。一些教科書中說植物的光合作用發(fā)生在白天，呼吸作用發(fā)生在夜晚。事實(shí)上，假如植物只在夜晚呼吸，這樣的植物是不能存活的。少數(shù)教科書甚至說水是電的良導(dǎo)體，而這根本就不對。

另一個(gè)需要關(guān)注的問題是概念的引入不考慮同學(xué)的接受水平和當(dāng)前腦的發(fā)育與功能討論進(jìn)展。Lowery(2024)認(rèn)為大多數(shù)課程和商業(yè)教科書中的教學(xué)設(shè)計(jì)并不符合學(xué)習(xí)者的思維力量。很多主題在同學(xué)的認(rèn)知和心理都沒預(yù)備好時(shí)就已經(jīng)開頭。例如，學(xué)校階段的同學(xué)并不能完全理解地球、太陽系統(tǒng)的相對位置和運(yùn)動使得地球上四季更替或者一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中生物和非生物因素之間的聯(lián)系。由于一些學(xué)區(qū)的科學(xué)課程部分或是全部基于一些錯(cuò)誤的文獻(xiàn)，而不是討論成果和最佳實(shí)踐案例，使這個(gè)問題變得更為簡單。

除了教科書，成人也有一些錯(cuò)誤概念，包括許多出于好意的老師也在不知不覺地把不正確的信息傳遞給了同學(xué)，這些錯(cuò)誤可能永久也不會被發(fā)覺、挑戰(zhàn)或者轉(zhuǎn)變。例如，要求同學(xué)遵循“科學(xué)方法”，常常不是消退錯(cuò)誤概念，反而會使同學(xué)產(chǎn)生更多的錯(cuò)誤概念(Donovan和Bransford，2024；NRC1996)。另一個(gè)常見的觀點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)必需從假設(shè)到理論，再到定律(McComas，1996)。實(shí)際上，科學(xué)探究的方法是多種多樣的，理論(如完全經(jīng)過驗(yàn)證的、被普遍接受的對自然現(xiàn)象的解釋)和定律(如對一般觀看到的行為的概括)只是兩種不同形式的科學(xué)學(xué)問。

概念轉(zhuǎn)變

針對這么多的錯(cuò)誤概念，我們該如何重新訓(xùn)練同學(xué)使其得以轉(zhuǎn)變呢?Fraser(1995)把它比作不行能完成的任務(wù)：

“我發(fā)覺科學(xué)教學(xué)相當(dāng)簡單。開展科學(xué)訓(xùn)練對我來說不存在困難，但是，我的困難來自于對于科學(xué)的再訓(xùn)練(re－education)和再熟悉。假如要教授同學(xué)從未接觸過的內(nèi)容，我發(fā)覺他們一般都樂于接受和理解它們。但是，當(dāng)我不得不教授那些已經(jīng)被他們錯(cuò)誤地構(gòu)建了的概念時(shí)，我就開頭了永無休止的重復(fù)工作。”

國家討論理事會(NRC，1997)建議，要打破同學(xué)的錯(cuò)誤概念，老師必需首先確認(rèn)有哪些錯(cuò)誤概念，并為同學(xué)供應(yīng)爭論的機(jī)會去面對它們，然后再關(guān)心同學(xué)在科學(xué)模型的基礎(chǔ)上重建和內(nèi)化他們的認(rèn)知。表1中列出了一些同學(xué)常見的錯(cuò)誤概念，表2中給出關(guān)心同學(xué)克服錯(cuò)誤概念時(shí)老師可以使用的策略。目前有很多可利用的資源，包括書籍、雜志和網(wǎng)站可以關(guān)心老師識別同學(xué)常見的錯(cuò)誤概念如“壞科學(xué)”和“兒童關(guān)于科學(xué)的錯(cuò)誤概念”(見推舉網(wǎng)站)。

盡管很多常見的科學(xué)方面的錯(cuò)誤概念已經(jīng)被鑒別出來，如表1中所述，但這只是第一步。我們還必需識別每個(gè)同學(xué)的錯(cuò)誤概念。每個(gè)同學(xué)都是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)者，有其自身的錯(cuò)誤理解。通過認(rèn)真傾聽同學(xué)的回答，分析他們的想法，尋求明確的說明，要求同學(xué)進(jìn)行解釋和爭論，這樣我們就可以推斷出同學(xué)們的理解是膚淺的還是深層的。

我們還需要理解同學(xué)是怎樣把分散的信息綜合在一起以促進(jìn)學(xué)習(xí)的，并鼓舞同學(xué)表達(dá)觀點(diǎn)，個(gè)人反思，進(jìn)行元認(rèn)知(對自我認(rèn)知的評價(jià))和接受不同觀點(diǎn)。了解同學(xué)如何處理信息是特別重要的。要關(guān)心同學(xué)熟悉到他們自身的錯(cuò)誤概念，可以使用如下策略(Gooding和Metz，2024)：

?要求給出說明，即請同學(xué)進(jìn)一步解釋、改述、闡明和演示

?要求給出證據(jù)，即請同學(xué)為其主見尋求實(shí)證

?要求給出評價(jià)，即請同學(xué)用收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行推想

?等待一段時(shí)間，即非語言引導(dǎo)策略，延長他們的回

應(yīng)時(shí)間，鼓舞同學(xué)問的爭論

?和同學(xué)抬杠，用辯論的方法，即給同學(xué)機(jī)會讓他們展現(xiàn)和說明他們基于數(shù)據(jù)的推斷

?不要去查找“正確答案”，即對不同的解決方法和步驟保持認(rèn)可

雖然這些策略聽起來很簡潔，但其實(shí)它們包含有更深的意義。經(jīng)常，給出說明的策略會被要獲得正確答案的熱忱所掩蓋。我們往往只是簡潔地忽視了同學(xué)的錯(cuò)誤表達(dá)，沒有將其作為一個(gè)進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變的機(jī)會。也就是說，直接訂正同學(xué)一個(gè)錯(cuò)誤的回答經(jīng)常不能真正解決問題。學(xué)習(xí)者在建構(gòu)自身解釋時(shí)，并不常會接受那些與他們原先已經(jīng)建立起來的思維模式不相符的新信息。同學(xué)可能只會選擇一些片段來重構(gòu)這個(gè)信息，以適應(yīng)原有的模式。

不是簡潔的訂正

老師除了應(yīng)關(guān)注修復(fù)已經(jīng)存在的概念錯(cuò)誤以外，還需要留意關(guān)心同學(xué)在一開頭就避開錯(cuò)誤概念的產(chǎn)生。學(xué)者Abiko(2024)指出：腦科學(xué)、訓(xùn)練實(shí)踐和心理學(xué)的數(shù)據(jù)都支持兒童的進(jìn)展存在不同的階段。因此，關(guān)心同學(xué)避開錯(cuò)誤概念的一種方法是使學(xué)區(qū)的課程開發(fā)適應(yīng)兒童的進(jìn)展階段(見表3)。他建議“到了高中學(xué)習(xí)階段，就可以不把重點(diǎn)放在通識課程上，而是供應(yīng)一些可選擇的課程，這些課程的內(nèi)容應(yīng)圍繞一些重點(diǎn)問題深化討論，范圍窄一些，時(shí)間長一些，數(shù)量少一些，內(nèi)容上深一些”。

錯(cuò)誤想法是可以被修正的，但是由于這些錯(cuò)誤概念是共性化的范式，所以它們必需由個(gè)體自身來修正。一個(gè)被錯(cuò)誤理解的概念必需被回顧，直到最終熟悉到它的沖突之處，同時(shí)觀看者自身應(yīng)當(dāng)在進(jìn)展程度和概念化等方面具備足夠的力量來理解大事的正確含義。這些突然的轉(zhuǎn)變，或頓悟的時(shí)刻，當(dāng)條件成熟時(shí)，會發(fā)生在每個(gè)人的身上。

我們必需給同學(xué)供應(yīng)這樣的概念轉(zhuǎn)變的機(jī)會。可能的形式包括有差異性大事、基于探究的活動、或者其他動腦的經(jīng)受，這些能夠關(guān)心同學(xué)重構(gòu)和內(nèi)化他們的學(xué)問。此外，元認(rèn)知起到了重要的作用。假如同學(xué)能思索為什么他們會這樣想，以及對這些想法進(jìn)行不斷的反思，他們將能熟悉到這其中的差異，并在呈