原型变异策略，原型变异教学原则是最重要的教学原则之一

所谓原型变异策略,是指教师在教学新的原理、公式及概念时,所列举的具体例证、例题要与原型有足够大的差异,以提高学生掌握新知识的概括程度。换句话说,就是要求教师注意让学生在变异的条件模式中获得或者操练新的产生式知识。从认知心理学的观点来看,学生掌握某个原理、公式、概念,实际上是掌握某个产生式操作程序,这个操作程序是由条件模式与操作处理两个部分组成,掌握了这个产生式,也就是学会了在某种特定的条件或问题情境中采取特定的操作方式。我们所说的知识的运用,就是指在新的问题情境中能识别出该问题情境的条件模式,从而能运用与这种条件模式相应的特定的操作进行处理。由此可见,能否正确地认知问题情境的条件模式,是能否正确地运用知识解决问题的关键。

学习者形成的特定的产生式时的条件模式,是该产生式典型的条件模式,我们称之为条件原型。一般来说,当问题情境中的条件模式与条件原型差异很小时,个体对条件的认知就会很顺利地实现。然而,当解决复杂的问题时,情境的条件模式与条件原型则有较大的“变异”,这种变异有两种情况:第一是横向变异,即情境中的条件模式是条件原型在同一水平上的形式上的变异,例如二项平方和公式a2+2ab+b2= (a+b)2,其条件原型是a2+2ab+b2,而c4+2c2 d+d2则是横向变异了的条件原型。第二种情况是纵向变异(或称覆盖变异),即情境中的条件模式是条件原型表层被若干其他条件模式所覆盖的表现,要经过一系列的操作才能达到条件原型或横向变异的条件原型。还以上面的二项平方和的公式为例,y2+2a(x2-y)(x2+y)+a2+x4就是覆盖变异了的条件原型,要经过一系列操作才能达到条件原型(x2-y)2+2a(x2-y)+a2。为了使学生能在复杂的变异情况下认知出条件原型,就要在学习原理、公式、概念等新知识时。教师要注重设计好例证或例题,增大条件模式的变异性,使学生所把握的条件原型概括程度更高,心理视野就更广。这样,当运用该知识解决问题时,就能在复杂的情境中辨别出条件原型的模式,从而寻找到解决问题的方法。

条件变异教学策略的科学运用,能使学生所获得的产生式知识的条件部分形成条件模式组块,从而具有概括性与灵活性。所谓形成条件模式组块,也就是在所形成的产生式知识中,它的条件部分要以条件原型为核心,将各种横向或纵向的条件变异的模式组成条件模式组块,这样无论问题情境的条件模式发生何种变异,发生多么复杂的变异,学生也能一下子辨别出该问题情境所属的问题原型。(www.xing528.com)

反之,如果不注意让学生在变异的条件模式中获得或操练新的产生式,学生所形成的产生式的条件部分很小,或者只由单一的条件原型构成,这种产生式知识缺乏概括性与灵活性,学生只有在与当初知识获得时的条件相同的情况下才能认知问题的条件模式,稍有变异,就束手无策,心理视野不广阔。

心理学的研究表明,是否形成大范围的条件模式的组块,这是该领域的老手与新手的重要差别。老手的产生式的条件部分已形成了以条件原型模式为核心的包容各种条件变异模式的大组块,这样在新的问题情境中,该问题变异了的条件模式可能实际上也包含在老手的条件模式组块中,在这种情况下,老手能一下子就辨别出该问题的模式,从而马上寻求出解决问题的方法,表现出解决问题加工过程的浓缩性;在另一种情况下,一些复杂的纵向变异的新问题的条件模式虽然没有包含在组块的模式之中,但与组块所包含的条件模式距离较近,老手虽然不能一眼就看出问题的解答方法,但是由于两种模式距离较近而产生较大的引力,使老手容易有效地解决问题的定式或倾向,从而能采用“顺向分析法”,即从已知条件到未知条件的推理分析的方法,得出问题的解答。而新手的产生式的条件部分很小,或者只由单一的条件原型构成,这样在新的问题情境中,条件模式稍有变异,新手就需要进行一系列信息加工活动,才有可能辨别出该变异了的模式的原型,表现出解决问题加工过程的开展性,尤其是当面临一些复杂的纵向变异的问题的条件模式时,由于新手的产生式的条件部分小,问题的条件变异模式与新手的产生式包含的条件原型模式会有较大的距离,两种模式之间无法产生明显的引力,新手则无法形成有效地解决问题的定式,因而不能采用根据按一定方向分析已知条件,一步一步推向未知的顺向分析法,而只能采取“逆推法”,即按照“目标-手段”分析,从解决问题的目标出发,一步步逆向分析达到目标的条件或手段,最后达到问题情境的条件,从而实现问题的解决,这种“逆向法”是新手常用的解决问题的策略,并不是高效的解决问题的思维方式;而在许多情况下,新手则会采用尝试错误的方式来寻求问题的解答,这种尝试错误的解题方法,实际上是在无有效的定式的情况下顺向法的乱用。新手这两种解决问题的方法都是低效的,并常常导致无法寻求出解答问题的方法。

概而言之,原型变异的教学策略的合理运用,就会形成学生高质量的产生式知识,这种产生式知识的条件部分是以条件原型模式为核心的包容各种条件变异模式的大组块,这种知识能够使学生顺利地实现知识的迁移,运用知识解决问题。原型变异教学原则是最重要的教学原则之一,也是教育心理研究中理解与探究知识的迁移、新手向老手转化等重要问题的关键。