专家看结构,新手看表面
本文性质: 实证(Evidence) 证据标签: 观察 Observation/模型 Model/假设 Hypothesis/实证 Evidence
本篇涉及的证据类型:实证 Evidence/模型 Model。凡属本院课堂观察与教学模型的部分,均不作效果承诺。
给物理专家和刚学物理的学生同一批题目,请他们分类。学生按表面分:斜面的一堆、弹簧的一堆、滑轮的一堆。专家按原理分:能用能量守恒解决的一堆、需要用牛顿第二定律的一堆。
同一道题,高手先看的是别的东西
这个差距在语言学习里同样明显。一段英文读下来,普通读者看到的是「有很多生词」,熟练读者看到的是「先说现象、再给一个反例、最后收在结论上」——后者未必词词都懂,但他抓到了结构,因此能预测下一句往哪走。问题在于,我们很少把「结构」当成教学内容:生词要背、语法要练,这些都有人教;而「一段话是怎么组织起来的」通常被默认为读多了自然就会。结果是学生读了很多年,仍然只能一个词一个词地往上堆。
专家调用的是成套的模式,不是零散信息
专家与新手的差异是认知科学里研究得比较透的一块。Chi、Feltovich 与 Glaser 在 1981 年的研究里,让专家与新手把物理问题分类,发现专家依据的是解题原理,新手依据的是题面特征。更早的一项经典研究来自 Chase 与 Simon(1973):让棋手看一个真实对局的棋盘几秒后复原,高手能复原的比例远高于新手;但如果棋子是随机摆放的,高手的优势几乎消失。这两项研究放在一起,指向同一个结论:专家的优势不在于记性更好,而在于长时记忆里存着大量「成套的模式」,看到局部就能识别出整体结构。层级上,这类结论属实证;但它描述的是专家已经形成的状态,不等于任何训练方法都能把人带到那里。
把结构显性讲出来,不等学生自己悟
本院把它落成一条备课要求:凡是希望学生掌握的结构,必须显性讲出来,不等他自己悟。具体三处:第一,读完一篇文章后,用一句话画出它的骨架(现象—反例—结论);第二,讲例题时先说「我为什么想到用这个方法」,把专家脑子里的那个判断外化出来;第三,学生做完题后追问一句「这道题和上次那道题像在哪」,帮他把两题归成一类。这一条是本院的教学模型,借用了专家—新手研究的结论,具体句式是自定的。
经验也会限制专家的视野
边界有三条。第一,专家的模式要靠大量真实经验积累,显性讲解能加快起步,不能跳过积累本身。第二,专家的优势限定在自己的领域内,换个领域,专家与新手的差别就消失了——这说明不存在通用的「思维能力」。第三,经验也会带来固化:专家的既有模式可能让他在新问题上失去灵活,因此本院在高级班里会有意安排打破惯例的题目。以上都不构成提分承诺。
今天就能开始
今天做完一道题,用一句话写下它属于哪一类、和哪道旧题同族。
本文依据
- 观察来源: 本院教学中,被要求说出「这道题属于哪一类」的学生,在新题上的判断更稳定——属教学观察,未做统计检验。
- 模型出处: 「结构显性讲出 + 同类题归类」为本院课程研发部备课要求,非外部研究成果。
- 待验证项: 归类训练对迁移距离较远的新题是否同样有效,本院尚未做对照实验。
- 外部文献: Chi, M. T. H., Feltovich, P. J., & Glaser, R. (1981). Categorization and representation of physics problems by experts and novices. Cognitive Science, 5(2), 121–152;Chase, W. G., & Simon, H. A. (1973). Perception in chess. Cognitive Psychology, 4(1), 55–81。