认知弹性理论在教学实践中的应用效果与指导意义

认知弹性理论（Cognitive Flexibility Theory）是斯皮罗（R J.Spior）等人在1990年提出的一种学习理论，该理论的焦点是复杂和结构不良知识领域中学习的本质问题，重点落在多种观点呈现信息和提供不同范例^[16]。

（一）结构不良的知识

依据知识及其应用的复杂与变化程度将知识分为结构良好知识和结构不良知识。结构良好领域（well-structured domain）是指在生活中有些问题的解决过程或答案是确定的，我们可以直接套用现成的法则或公式，有关这些领域的知识就称为结构良好领域的知识（简称结构良好知识），也就是有关某一主题的事实、概念、规则和原理，它们之间是以一定的层次结构组织在一起的。而结构不良领域（ill-structured domain）是指现实生活里的许多实际问题，常常不能直接套用规则或原来的解决方法，只能在原有经验的基础上重新分析，寻求解决问题的策略，有关这类问题的知识就是结构不良领域的知识（简称结构不良知识）。

结构不良领域的知识具有以下两个特点：概念的复杂性和实例间的差异性。概念的复杂性是指在每个知识应用的实例中，包含许多复杂及应用广泛的概念；实例间的差异性是说在同类的各个具体实例中，所涉及的概念及其相互作用的模式有很大差异。

例如，一个“合作学习”的概念，可以运用于不同学科、不同年级的多种不同的课堂情境中，而以“做中学”为主的课例就可能包含着“自主学习”“合作学习”“探究学习”等多个概念的综合运用，不同的教师可能采用不同的方案、途径与标准，获得不同的运用效果。结构不良的知识普遍存在于医学、工程学和教育、历史、艺术等人文学科，是认知弹性理论关注和应用的主要知识类型。

（二）高级学习

斯皮罗等人将学习分为初级学习与高级学习。初级学习是还原倾向的简单化学习，只要求学生知晓一些重要概念、方法和事实，将所学的东西简单再现出来，涉及的内容主要是结构良好的知识；高级学习要求学生把握知识的复杂性，能用所获得的知识去分析、思考问题并能在新的情境中灵活运用这些知识，涉及的内容主要是结构不良的知识。高级学习是认知弹性理论倡导的基本学习方式。

（三）认知弹性(www.xing528.com)

在斯皮罗等人的观点中，认知弹性是一个人对其知识进行自动重构，运用多种方式对完全处于变化中的情境要求进行回应的能力，是人在认知中的灵活变通能力。^[17]主要表现在能否对复杂的情境进行认知，能否以多种方式对情境进行认知。认知弹性强的学习者在认知方面具有较强的灵活性。即能不断变换看问题的角度，能依不同的属性对刺激源进行分类，能发现整体中各部分之间的新联系，能对相同事实做出不同方式的解释，能依据不同的情境脉络对各成分重组与排序，能更顺利地将知识迁移至新的情境。认知弹性是认知弹性理论所强调的核心能力，培养认知弹性是结构不良知识学习的重要目标。

两条基本假设：（1）教学内容是结构不良的知识；（2）教师应采取高级学习的学习方式；

教学知识虽然指向教学实践，但其与动态、变化、真实的教学情境之间通常不存在直接对应关系，一项教学知识通常可应用于多种教学情境问题，而一个教学情境问题也往往需要多项教学知识的综合运用，即使是同类的教学情境问题，所涉及的教学知识及其作用模式也有很大差异。事实上，教学情境是由学生、教师、教学环境和课程等相互作用的诸复杂要素构成的生态系统，不同要素组合而成的教学情境之间存在着很大差别，一项教学任务的完成通常需要应用不同类型的理论。例如，要将所学的教学原理用于物理课堂教学，就不能简单套用所学的一般教学原理，而应综合运用物理知识、思想方法及其特点、特定阶段学生学习物理的认知活动过程与方式（如杜宾斯基关于概念学习层次的APOS理论）以及具体班级学生的心理特点和一般教育教学原理与方法，制订出物理动量这一特定内容的教学方案，并在具体实施过程中依据实际情况灵活把握与适当调节。这一过程需要多个概念、原理、经验背景以及教学机制的综合而灵活的运用。物理教师获得教学知识的目的是将其应用于教学实践，而教学实践的情境性、体验性与生成性和教学知识的效度与场域要求以及教学知识与教学实践之间存在严重鸿沟的现实隐喻了教学实践的复杂性，蕴含了教学知识是结构不良的知识。

教学实践情境复杂多变，具有很大的不确定性和不可预测性。事实上，受训教师所面对的课堂与教学情形变化无穷，尤其是其所面对的教学对象主体——学生有着巨大的变化性，他们在不同的环境中成长，具有不同的认知方式、能力水平、个性特征与学习习惯等，同时，具体的教学过程中还存在着潜在的不可控制性。所有这些都不可能预先完全设定，因而其应用也不可能有整齐划一的规律模式。

结构不良知识的教学与情境脉络联系紧密，具有高度的情境依赖性，故应创设与教学实际问题相一致的情境，关注发展中的教师面对各种实际的教学情境问题时进行的知识生成与持续改进过程，在物理教师专业发展和学习过程中，应采取高级学习的学习方式，让其体验教学知识的复杂性，实现对教学知识的深刻理解与综合贯通，并将其灵活运用于多变的实际教学情境。

事实上，传统的教师教育培训效果之所以不令人满意，其主要原因之一在于，将初级学习阶段的教学策略不合理地推移到高级学习阶段的教学中，教学过程过于简单化。例如，将教学知识从与其密切相连的、复杂的教学实践情境中隔离出来进行学习，将本来连续的教学过程机械地切割成多个离散的阶段处理，将具有整体性的教学知识简单地割裂为孤立的部分，而忽视其各部分间的相互联系，受训教师获得的仅是高度抽象的、去情境化的、僵化的教条，难以与自身的知识经验有机地融为一体，仅仅在头脑中记忆储存，却很难指导其教学实践。尽管必要的简单化对教学是有意义的，但整个教学过程过分简单化则会导致学生理解的片面与定势，这正是妨碍习得的教学知识在具体教学实践中广泛而灵活迁移的主要原因。

认知弹性理论对教师教育具有重要指导意义，后面我们将根据认知弹性理论的精髓用于指导物理教师教育实践。当然，认知弹性理论也有其局限性，例如，结构不良的知识学习是非常复杂和不规则的，认知弹性理论不应成为指导学习过程的固有图式，其应用模式亦应有灵活的变式。此外，认知弹性理论倡导对概念的多重表征，但物理教师面对多种观点或解释常感茫然，因此，培训教师应加强与物理教师的交流，强化对物理教师的指导。