概念转变：认知冲突理论与教育心理学

1.什么是概念转变？

概念转变指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变[1]。这里的“概念”并不是指“桌子”“地球”这样的狭义概念，而是在指关于某一对象的观点、看法，比如，“地球在绕着太阳转”便是一个概念。从这个角度来说，概念转变更像是“理论建构”，即建构一个用于解释客观世界的理论。

随着个体的经验不断增加，头脑中的经验也在不断发生变化。在变化过程中存在两种过程，同化和顺应。同化是指在原有的知识框架中不断加入新的知识，通过积累新知识的方式使原有的知识变得更加丰富，从而发生变化。在这种情况下，新知识与原有知识之间基本是一致的。这种概念变化比较容易实现，奥苏贝尔的有意义学习理论强调认知同化论，就主要是从这个角度来解释学习。

当新获得的信息与现有的信念、假定或有关理解之间存在着冲突，往往需要对原有知识框架做出调整，是新经验对已有经验的改造，这称之为“顺应”。概念转变主要就是针对这种情况。个体在面临与原有经验不一致的信息时，对现有的理解、解释做出的调整、改造，而不是针对细枝末节的变化。由于概念转变涉及新旧概念之间的冲突和转化，所以概念转变的过程就是认知冲突的引发及其解决的过程。

“概念转变”是学校教学的核心问题。学校通过教学活动，纠正学生头脑中已有的错误概念，建立科学的概念。但事实上并不是只有在学校里才会发生概念转变。一个人从出生开始，就通过直接创建一些简单的理论，用来解释周围世界的各种现象。随着经验的积累及不断的反思，人对以前创建的理论也进行重新组织，逐渐形成更系统的理论体系。例如，儿童对光影现象的解释，最开始不认为影子是因为光线的存在而产生的，只知道影子是黑色的。当生活经验丰富以后，儿童会逐渐意识到，影子的产生与光源和物体有关，最终在头脑中建立一个关于三者关系的理论模型[2]。然而个体经验毕竟是有限的，通过自己的体验和反思获得的知识并不完整。相比之下，学校里所教授的知识，则是由科学家将人类众多个体的经验整合起来，利用系统的科学研究方法和严密的逻辑思维，不断进行检验，形成更加系统、解释力更强的科学知识。学习者来到学校学习，实质上就是通过教学的作用，使得头脑中与科学概念相悖的先前经验、概念发生转变的过程。如果错误概念没有得到纠正，学生也难以真正掌握新的知识，甚至对新知识产生错误的认识[3]。

前面提到，学生在日常生活中已经形成了大量的经验，他们自己通过直觉和思考总结出了一些理论用来解释生活的现象。这些经验中有些是与科学的理解基本一致的，但有些理解却是与当前科学理论对事物的理解相违背的，这就是错误概念（Misconception）。例如，儿童形成的大小—距离假设就是与事物相符的正确概念。但“重的物体会更快落地”却是来源于直觉但与科学理论不相容的错误概念。当教师向学生传递科学概念时，由于直觉经验的影响，学生可能既不能理解也不相信这个科学概念。在考试的压力下，学生有可能会将这个概念用死记硬背的方式记下来，但是在教学之后，往往仍然信奉原来的观点或者并没有对新概念有深入的理解。例如，学生在学习圆周长计算公式时，即使记住圆周长=直径×π，但也可能对“π”的含义并不理解，那么就不知道圆周长和直径的关系。

教学的主要目标之一，就是寻找学生的错误概念，并采用各种方法促进错误概念发生转变。随着技术的发展，越来越多的教师开始利用技术工具建立模型，来表征学习者的内在认知。学习者在建立及改变概念模型的过程中，实际上也在改变自己的观念，建构属于他们的知识。(www.xing528.com)

2.认知冲突

当学习者接触到与原有知识结构不相符的新经验时，发现不能用原有的观念来解释新的经验，感受到了自己当前的观念和新的认知之间的矛盾，这时候就发生了认知冲突。学习者如果意识到这是由于自己的知识结构不够完善所造成的，那么就能够意识到需要改变自己的原有概念。只有经历了认知冲突或已有的概念受到挑战，学生才有可能改变原有的错误概念，因此认知冲突是概念转变的必要条件。学生需要被证实：科学概念比他们已有的概念更清楚、合理、有效。在教学过程中，教师需要使用矛盾事例或评论事例，让学生产生对自己现存概念的不满，引发认知冲突。如果学习者对学习非常积极，有较高的责任感，就更容易产生认知冲突[4]。

除此之外，认知冲突还与学生已有的相关知识有关。大量的特定领域的知识对于概念的理解是有帮助的。如果缺乏相关的知识，是难以体会到认知冲突的，比如下面这个例子：

学生在学习电路知识的时候，“原电池中的电解质的导电原理”的教学过程中，教师提问：“原电池能够提供电能，使得外界电路中通过金属导线连接的灯泡亮起来。那么在原电池内部，是靠什么东西来导电的？是什么东西形成了电流？”学生A回答：“在原电池的电解质溶液中，自由电子从负极流向正极，从而形成了电流。”这个理解是错误的。那么如何让学生产生认知冲突呢？教师用实验来证明，在NaCl加入前后测定水的导电性，实验事实表明水的导电能力很弱，纯水不导电。这与概念理解1相矛盾。因为如果电子不需要离子援助，为什么纯水不能导电[5]？在这个例子中，如果学生连“离子”的概念都不具备，也就根本不会产生认知冲突。

即使体会到认知冲突，学生也不一定就能自动进行概念转变。人们在面对认知冲突的时候，心理上会感受到一种不一致带来的紧张和不舒适感。这种紧张感是进行概念转变的动力，但概念转变并不是消除不舒适感的唯一方法。在面临认知冲突的时候，个体倾向于用两种方式来进行自我调节，一种是对新经验予以否认、忽略、排斥或者重新解释。例如，当学生在学校里学到“地球是圆的”的概念，但是日常的直觉经验却告诉他“大地是平的”。这时候学生就可能将“地球是圆的”认为是“学校里考试要考的内容”，并不认为这跟实际的日常经验之间有关系。另一种解决认知冲突就是概念转变，即用想办法改变旧的观念，用新认知代替旧的认知，重新获得心理平衡。

个体之所以不愿意用调整已有知识结构的方式来解决认知冲突，一方面是因为这种做法需要放弃原来的观念，耗费大量的心理能量，另一方面是因为背后有另一个更深层次的概念难以被抛弃，例如学生认为“如果地球是圆的，那住在下面的人就会掉下去。”因此概念转变并不仅仅是将单个概念转变过来，而是要将整个概念体系中相关的概念或规则都重新进行建构，例如，要从“地球是平的”这个错误概念转变到“地球是圆的”的正确概念，就要转变另一个错误概念，即“人在头朝下的时候会往下掉”，正确的认识应该是“宇宙中没有上下之分，人之所以会往地面掉是因为地球的吸引力”。只有正确认识“引力”之后，学生才能真正理解地球是圆的这个概念。