【专题名称】中小学教育【专 题 号】G3【复印期号】2011年02期【原文出处】《教育导刊》(广州)2010年8上期第20～23页【英文标题】Organization on the Teaching Content of Disciplinary Domain Knowledge： Teaching Unit of Disciplinary Field Knowledge Compiled by Fabric-based Strategy【作者简介】何伯锋，广州大学教育学院，广东 广州 510006；蔡笑岳，广州大学教育学院，教授博士生导师，广东 广州 510006；潘玉萍：广州市增城中学，广东 广州 511300 | 【内容提要】 | 学科领域知识是指特定学科内具有一定相关性、逻辑性和操作性的知识组成的知识组块和认知操作图式，包含学理内容、认知过程和问题条件三类知识。本文以初中数学为例，阐述学科领域知识教学内容的组织。由于当前采用“螺旋式”上升方式编排的初中数学教材高估了学生自主探究技能，忽视了基础知识，不利于学生形成完整的知识体系，因此采用组构式策略，提出将学科知识体系组构成由学理内容、认知过程和问题条件三个知识模块构成的学科领域知识教学单元进行学科教学，以提高课堂教学的有效性和学生学习的质量。 |
【关 键 词】领域知识/学科领域知识/教学内容/组构式/课堂教学EEUU8456464
领域知识(domain knowledge)是一个源于计算机科学和人工智能领域的概念，20世纪90年代初美国教育心理学家Alexander在研究认知学习的时候引入了领域知识的概念。她指出，领域知识是由个体具有的某个特定领域的陈述性知识、程序性知识和条件性知识这三部分组成的所有知识，与个体特定领域技能的发展紧密相关。①Alexander和她的同事在一系列的研究中证实了领域知识在个体认知中的积极作用，它能一定程度地弥补工作记忆容量的不足，提高信息提取和预测能力，帮助个体使用高级的认知策略和增强元认知监控能力，从而提高在自主学习中的探索技能等。②③④
领域知识是结构清晰、功能完善的新型知识表征形态，兼具外显清晰和内隐缄默的特性，对于个体在某个特定领域里迅速构建起基础知识体系，同化和吸收新知识有积极作用。⑤鉴于此，我们在学生的学科学习研究中引入了领域知识概念，形成学科领域知识，并以此进行学科领域知识的教学。
一、学科领域知识的概念
学科领域知识(disciplinary domain knowledge)是指学生拥有的关于某个特定学科范围内的所有知识，是关于某一学科中的具有一定相关性、逻辑性、操作性的知识按照其知识属性、认知特性而加以组织形成的知识组块和认知操作图式。学科领域知识的结构与领域知识的结构相对应，包括了学理内容知识、认知过程知识和问题条件知识三类知识(如图1)。
图1 学科领域知识的结构及其特质
学理内容知识是用于描述事实、陈述观点或阐释关系的知识，具体表现为一个学科或知识单元里的概念、原理、关系、规则等反映事物内容、属性的知识，是学生可以通过有意识的提取线索直接陈述出来的，在具体学科领域中回答“是什么，学什么”的静态的知识。认知过程知识是学科领域中关于认知活动的过程性和操作性的知识，是一套知识获取、认知操作和问题解决的规则或程序，是关于“怎么做，如何做”的知识，属于认知技能范畴，可以理解为是动态的知识。问题条件知识是与学科问题解决相关的条件性知识，具体表现为在特定的学科问题情境中进行问题解决时使用已有知识的限制性条件，是学科问题条件和问题情境，用于解决“什么时候，为什么”使用知识的，总是与问题情境紧密联系着，是一种状态性的知识形态。
学科领域知识从学科知识内容的知识属性和学生学习的认知特性重构学科知识，其三维结构不仅涵盖了静态的陈述性知识和动态的程序技能，也包括在认知操作中具有核心作用的元认知策略成分。与仅按学科知识内容的特性进行表征的学科知识体系不同，学科领域知识结构清晰和功能完善，具有完整性、交互性和动态性的特点。
二、教学内容重组的必要性及心理学依据
围绕着如何进行更有效的知识教育，教育学和心理学的专家学者开展了大量关于教材内容改革和重组的研究，并形成了多套各有特色的教材广泛地运用在全国各地的学校中。以
初中数学为例，在广东地区主要使用的有2003年版的人教版教材、2005年版的华东师大版教材。我们通过开放性深度访谈的方式对广州地区几所学校的一线教师进行了访谈，对教材进行了分析，并结合问卷对中学生数学学科学习知识表征进行考察，从知识特点和认知特性对当前的教材进行分析。研究发现以上两部被广泛采用的教材主要存在以下两个方面的问题：
(一)教材知识结构的螺旋式编排不利于学生建构完整的知识体系
现行使用的
初中数学教材的知识编排方式主要遵循螺旋式上升的规律。同一类知识被分解成不同的部分分布于
初中的各个年级或各个学期中，这样的教材编排方式不利于学生在学科学习中形成良好的、完整的知识体系。
首先，同一类型的知识分布在不同的年级或者学期中，学生在不同的时间里获得这些知识，容易变成知识碎片，不利于完整知识体系的构建。
初中生的思维正处于从形象思维到抽象思维发展的过渡阶段，将在较大跨度时间内获得的零散知识联结在一起并形成完整知识结构的能力不强。Alexander关于领域专长的研究发现，具有领域专长的学习者之所以能够在特定领域内具有新手所不具备的认知技能，一个重要的原因就在于其拥有模块化的、完整的知识结构体系，而新手知识体系中的
知识点却是零散的、游离的。⑥⑦因此这种“螺旋式上升”的教材编写方式将会影响相关领域内认知技能的形成。
其次，同一类型的知识分布在不同的学习时间段内，学生在短暂时间学习完一个单元的知识后要马上转换到另一个知识单元的学习。这种一个单元一个单元地频繁和迅速地转换，不利于学生对之前所学知识的记忆，容易造成学生(特别是学困生)出现“学完就忘了”的现象。不少教师反映，在学习一个新的单元时，常常要在课堂上花费较多的时间对之前的所学的相关知识进行回顾和复习，帮助学生激活学过的知识，以让学生获得足够的知识准备来应对新单元的学习。
(二)高估学生的自主探索技能而忽视了基础知识
与过去(2000年以前)的
初中数学教材相比，现行新教材普遍强调学生自主探究技能的培养，突出了“将课堂还给学生”的教学理念。在越来越强调学生的综合素质和创新精神培养的今天，加强对学生自主探究技能培养的出发点是好的，然而在教材编排和教学实施中却存在值得商酌之处。
对于教会学生理解新知识，获得新知识，人教版和华东师大版教材都有一种相似的思想，就是通过对现实问题的探索和推导，进而总结、归纳出某种关于新
知识点的规律，从而理解和习得这些知识。但是在人教版和华东师大版的教材中，用于让学生进行新知识探索的例题均是难度较大的题目，这些题目与现实生活紧密联系，尽管有利于让学生在学习的过程中与现实情境联结在一起，但是往往越是“现实”的题目，其隐含和要考虑的条件就越多，再加上这些题目与一个全新的知识单元相关，学生在接触这些题目时并没有获得足够的基础知识，恰恰这些知识对于学生探索有着不可替代的重要作用。程序性技能的掌握需要具备一定的前提条件，如概念、规则和高级规则这些陈述性知识。
在实际的教学操作中，不少教师都会对教学单元内各个章节的顺序进行调整。由于每个单元第一小节大多为探索性的内容，这些内容通常会被调到最后一节在讲，或者干脆直接跳过。学生的探索技能的培养和形成应该建立在获得足够的相关基础内容之上，如果基础知识不扎实，就谈不上探索。因此教师在实际教学中，首先要从基础知识的讲解开始，让学生获得一定的基础知识后，再进行有限度的探索，循序渐进地培养学生的探索技能。关于领域知识的研究指出，领域知识的丰富程度与认知策略、探索技能显著相关，具有高领域知识的个体能够使用高级的认知策略，对于在自主学习中进行探索非常有益处。教师先对学生进行基础知识的补充，再让学生进行自主探索的做法符合学生知识学习的心理规律。
三、学科领域知识教学的组构式策略
教育改革的核心环节是课程改革，课程改革的核心环节是课堂教学。⑧对于学生来说，课堂是他们获得知识和使用知识的主要平台。因此，如何通过有效地组织教学，提高学生知识获得的质量和效率，帮助学生获得合适的策略去运用这些知识来解决问题是课堂教学改革的关键。学科领域知识从学科教学内容的特点和知识学习的心理规律两个方面对学科知识体系进行重新表征，为学科内容的组织和课堂教学的改革带来一些启发。
我们在课堂教学中不仅仅是关注教学内容是否层次分明，重点是否突出和主题是否鲜明，而且要关注知识结构的完整性，知识组块之间的联系，外显的知识组块与学生内部知识体系之间的联结等问题，这恰恰是现行课堂教学和教材所欠缺的。⑨
因此，可以将学科领域知识引入到学科教学内容中进行改革，将学科知识改编为领域范畴与学生认知活动相结合的学科领域知识单元，形成新的学科知识组块，改革学科教学内容与方法，帮助学生形成结构化、具有高度认知灵活性的学科认知图式。在学科教学实践中，可以利用专家思维的优势，采用“组构式”策略组织领域知识化的学科内容并进行教学。
(一)组构式策略的基本理念
组构式教学策略是指对具体学科领域的知识体系按照学科领域知识的结构组构成独立而完整的知识组块和认知图式，相关的知识组块组成学科领域知识教学单元。教师利用这些组构好的知识组块进行学科领域知识的组块化教学。
组构式的教学策略要求对学科知识体系有深入了解的教师根据学科领域知识结构对学科知识体系进行重新表征，这一过程可以称为学科知识领域化。学科知识领域化是学科知识的一个外部组构过程，教师根据学科当中具有一定相关性、逻辑性、操作性的知识按其知识属性、认知特性加以组织形成知识组块和认知操作图式，包括学理内容、认知过程和问题条件三类知识。学科领域知识组块因为涵盖了知识单元中完整而有用的信息，所以可以作为独立知识单元进行教学。
经过组构后的学科领域知识单元，从学科内容上包括了性质不同的三类知识，即学理内容知识、认知过程知识和问题条件知识。但学科领域知识组块并非由三类知识简单地独立相加而成，因为三类知识之间存在紧密的内部联系。在知识学习过程中，学科领域知识组块内部各子组块彼此之间存在交互作用，共同影响着个体的认知过程和认知操作。因此，在学科知识领域化的过程中要确保组构后的学科领域知识组块中知识的完整性和有用性。
(二)组构式策略的操作方式
根据学科领域知识的特点和学科领域知识教学的“组构式”理念，以七年级《代数》第一册为组构的内容，参考2001年人教版七年级《代数》，2003年人教版七年级《数学》和2005年华东师大版七年级《数学》的内容，改编形成学科领域知识教学单元(知识组块)。
从内容上看，改编后的学科领域知识教学单元将具有相关性的教学内容结合在一起，形成知识组块，从而使组构在同一个教学单元中的内容具有领域特性。从结构上看，学科领域知识教学单元包括了与学科领域知识相对应的三个知识模块，这三个模块在学科领域知识教学单元材料中的具体体现(表1)：
在学科领域知识教学单元中，第一个模块是学理内容知识模块，也就是关于每个教学单元的基础知识。这些内容包括了该教学单元及与该教学单元相关的所有陈述性知识，具体包括了学习目标、重要概念、公式、规则、定理等，以及以该知识单元的核心概念为中心所构成的知识网络结构图。这部分知识主要置于每个教学单元开始的位置，让学生在学习解题操作和进行自主探索之前能够获得必要的基础知识。
另一个模块是认知过程知识，在教学单元中具体表现为关于例题解题过程、解题思路、解题步骤等操作性的内容，以及关于概念、定理的推导过程和证明过程。这一个知识模块置于学理内容知识模块之后，对教学单元所涉及的内容由浅入深地讲解，让学生能够运用教学单元所涉及的基本内容进行解题操作。
问题条件知识是一种状态性的知识，问题条件知识模块在学科领域知识教学单元中并不是一个独立的模块，而是与具体的问题情境相对应而紧密联系着的。因而问题条件知识是渗透到认知过程模块中的。具体而言，可以在解题过程、关键的解题步骤中插入提示性、提问性的语句，让学生在思考和解题过程中能够知道在什么时候，为什么使用某些知识。
四、小结
学科领域知识从知识的属性和学生学习的认知特性两方面来表征学科知识，使特定学科领域内的知识教育具有更强的操作性，通过“组构式”策略组构出教学领域知识教学单元，使每一个教学单元都由学理内容、认知过程和问题条件三个知识模块组成，有利于提高课堂教学的有效性和学生学习的效率。
注释：
①Alexander P A, Schallert D L, Hare V C. Coming to terms: How researchers in learning and literacy talk about knowledge[J]. Review of educational research, 1991, 61(3): 315-343.
②Ackerman P L, Beier M E, Boyle M O. Individual Differences in Working Memory Within a Nomological Network of Cognitive and Perceptual Speed Abilities[J]. Journal of Experimental Psychology, 2002, 131(4): 567-589.
③Lawless K A, Kulikowich J M. Domain knowledge and individual interest: The effects of academic level and specialization in statistics and psychology[J]. Contemporary Educational Psychology, 2006, 31(1): 30-43.
④Moos D C, Azevedo R. Monitoring, planning, and self-efficacy during learning with hypermedia: The impact of conceptual scaffolds. 2008, 24: 1686-1706.
⑤⑨李长虹，蔡笑岳，何伯锋.学科领域知识与数学学习的知识表征研究[J].心理发展与教育，2010，(3)：282-288.
⑥Alexander P A, Murphy P K, Woods B S, et al. College Instruction and Concomitant Changes in Students' Knowledge, Interest, and Strategy Use: A Study of Domain Learning[J].Contemporary Educational Psychology, 1997, 22(2): 125-146.
⑦Alexander P A. The development of expertise: The journey from acclimation to proficiency[J].ProQuest Psychology Journals. 2003, 32(8): 10-14.
⑧钟启泉.“有效教学”研究的价值[J].教育研究，2007，(6)：31-35.
