Концептуальные изменения - Conceptual change

Концептуальные изменения это процесс, посредством которого концепции и отношения между ними меняются на протяжении жизни отдельного человека или на протяжении истории. Исследования в четырех разных областях - когнитивная психология, когнитивная психология развития, научное образование, и история и философия науки - пытался понять этот процесс. Действительно, конвергенция этих четырех областей в их стремлении понять, как концепции меняются по содержанию и организации, привело к появлению самостоятельной междисциплинарной подполи. Это подполе называется исследованием «концептуальных изменений».

Происхождение

Когнитивные психологи изучили процесс концептуального изменения и два его контрапункта:

  1. Закрытость: Нежелание рассматривать идеи, противоречащие устоявшимся убеждениям.
  2. Вера настойчивость: Склонность цепляться за такие идеи даже после того, как они получили решительные опровержения. Например, в 1950-х годах Фестингер, Рикен и Шахтер[1] присоединился культ, члены которого разделяли веру в то, что мир конец 21 декабря 1954 г. После того, как предсказание не сбылось, большинство верующих по-прежнему придерживались своих прежних концептуальных рамок. Последующие исследования подтвердили и расширили результаты этих первоначальных экспериментов.[2][3][4]

В рамках когнитивной психологии развития интерес к концептуальным изменениям был мотивирован проблемами, выявленными в теории стадий когнитивного развития, предложенной Жан Пиаже.[5][6] Пиаже утверждал, что развивающийся ребенок проходит через серию из четырех различных стадий мышления, и что развитие концепции отражает эти широкие переходы между стадиями. Однако становилось все более очевидным, что концептуальное развитие детей лучше всего описывать в терминах различных траекторий развития для каждой рассматриваемой концептуальной области (например, знания о числах, знания о движении и взаимодействии неодушевленных предметов и знания о целенаправленных интенциональных объектах). Термин «концептуальное изменение» все чаще использовался, поскольку работа над этими отдельными траекториями развития привела к открытию того, что в содержании и организации концепций происходят различные типы изменений.

Параллельно исследователи естественнонаучного образования узнали, что одна из основных причин, по которой студенты часто находят научный такие понятия, как сила и энергия, трудно понять, интуитивные представления о мире природы которые студенты принесли с собой в класс.[7][8] Стало ясно, что студенты ассимилировали научные идеи, представленные им в классе, в их существующие концепции, в результате чего получилось то, что стало называться «Заблуждения». Исследователи естественнонаучного образования обратились к задаче выявления этих предучебных идей и искали стратегии обучения, которые помогли бы студентам преобразовать свои интуитивные концепции в более научные альтернативы.

Эти достижения в когнитивных исследованиях сопротивление концептуальным изменениям, когнитивная психология развития и естественнонаучное образование возникли на фоне (и находились под влиянием) развития в истории и философии науки. Возможно, наиболее важным был новый подход к тому, как научные концепции и теории меняются в ходе истории, выдвинутый Томас Кун в 1962 году в своей знаменательной книге, Структура научных революций.[9] В этой книге Кун утверждал, что изменения в научном понимании мира природы не следует рассматривать как постепенный, постепенный прогресс к еще большему пониманию. Он отметил, что иногда очень сложно охарактеризовать, чем более новая концепция лучше, чем предыдущая. Причина трудности заключается в том, что последовательные концепции встроены в определенный набор отношений с другими концепциями и методами расследования. Таким образом, содержание двух концепций и отношения к другим могут быть настолько разными, что нецелесообразно напрямую сравнивать две концепции-преемники друг с другом. Из этого рассуждения возникла важная концепция: «Парадигма». Комментаторы отметили, что Кун использовал этот термин в разных смыслах. Однако одно чувство, похоже, оказало наибольшее влияние на то, что стало называться «исследованием концептуальных изменений». То есть идея «парадигмы», понимаемая как комплексный набор теоретических концепций и методов, принимаемых как должное определенным исследовательским сообществом. По словам Куна, большая часть работы ученых проводится в рамках парадигмы (которую Кун называл «нормальной наукой»). Однако иногда непреодолимые проблемы заставляют ученых сомневаться в допущениях парадигмы, и возникает новая парадигма (то, что Кун назвал «сдвигом парадигмы»).

Работы Куна и других философов и историков науки оказали существенное влияние на когнитивное развитие.[6] и научно-педагогические исследования.[10] Все чаще человеческие концепции рассматривались как встроенные в их собственный набор отношений с другими концепциями, а процесс концептуального изменения стал рассматриваться как своего рода сдвиг парадигмы.

Новые теоретические перспективы и последние разработки

Утверждения философов и историков науки об изменении концепций и теорий послужили источником гипотез о концептуальных изменениях, которые происходят или не происходят в повседневной жизни, во время развития ребенка и в классе. Эти первоначальные гипотезы послужили движущей силой многих теоретических и эмпирических исследований. Появился ряд точек зрения на концептуальные изменения, и с начала 1980-х их сторонники участвовали в оживленных дебатах.

Одна точка зрения рассматривает процесс концептуального изменения как «изменение теории».[6][11][12][13][14][15][16] Концепции взрослого, ребенка или ученика рассматриваются как встроенные в интуитивные теории, которые требуют существенной реструктуризации, чтобы они напоминали концепции ученого. Эта точка зрения была самым непосредственным образом вдохновлена ​​работами Куна. Действительно, некоторые конкретные убеждения взрослых и концепции предварительного обучения детей рассматривались как напоминающие некоторые ранние концепции в истории науки.

Тесно связанный с этой теорией взгляд на изменение теории делает особое заявление о различиях между наивными и научными концепциями. Этот взгляд на «онтологический сдвиг»[17][18][19][20] подчеркивает, что многие наивные концепции неправильно отнесены к широкой (онтологической) категории материальной субстанции, а не к онтологической категории (основанных на ограничениях) процессов. С этой точки зрения, концептуальные изменения включают построение новой онтологической категории основанных на ограничениях процессов и переназначение концепции этой правильной категории.

Третья точка зрения основана на некоторых основных положениях этих первых двух точек зрения, но дает более динамичный отчет о формировании наивных концепций. Эта точка зрения «теории рамок»[21][22][23][24] предполагает, что когда встречаются новые идеи, базовые онтологические обязательства влияют на то, как они игнорируются, сопротивляются или ассимилируются. В результате часто получается модель, согласующаяся как с онтологическими обязательствами, так и с аспектами представленных новых идей. Однако в процессе часто возникает искажение новой идеи. Успешное концептуальное изменение этой точки зрения требует стратегических изменений во вмешивающихся онтологических обязательствах.

Наконец, четвертая точка зрения предполагает более системный подход к концепциям и их изменению. Эта перспектива «знания по частям» или «ресурсы»[25][26][27][28][29] рассматривает как наивное, так и научное концептуальное понимание как основанное на множестве небольших ресурсов знаний, которые можно считать «субконцептуальными». Они субконцептуальны в том смысле, что имеют меньший «размер зерна», чем значения, связанные со словами, и часто можно увидеть, что они происходят из абстракций от сенсомоторных схем. Поскольку как наивные, так и научные концепции основаны на одном и том же широком пуле субконцептуальных ресурсов, концептуальные изменения рассматриваются как реорганизация этих ресурсов. Реорганизация рассматривается как постепенное повышение степени согласованности и последовательности в применении систем знаний, состоящих из разнородного набора ресурсов.

Можно считать, что большинство исследователей концептуальных изменений придерживаются той или иной из четырех вышеупомянутых точек зрения. Кроме того, теоретические представления о концептуальных изменениях различались по другому аспекту - степени, в которой процесс изменения следует рассматривать как «рациональный» или чисто «Познавательный» процесс, в отличие от эмоциональный, мотивационный и социокультурный элементы. В последнее время проявился больший интерес к прояснению этого различия и все более активные попытки наладить связи через это различие.[30][31][32][33][34] Несмотря на различные моменты разногласий, было достигнуто широкое согласие относительно идеи, что успешные концептуальные изменения часто требуют мета-концептуальный осведомленность и сложность со стороны учащегося.

Как происходят концептуальные изменения и как их можно поддержать?

То, как исследования концептуальных изменений решают эти два взаимосвязанных вопроса, подчеркивает синергизм, возникший между когнитивной психологией развития, когнитивной психологией, естественным образованием и историей и философией науки.

Попытка понять психологические процессы, ведущие к концептуальным изменениям в человеке, в основном входила в компетенцию когнитивной психологии развития. Кроме того, исследования в области когнитивной психологии выявили глубоко укоренившиеся сопротивление концептуальных изменений и исследовали тактику преодоления такого сопротивления. Многие из психологических открытий были также мотивированы предложениями в истории и философии науки со времен Куна.[35][36][37][38][39][40] В работе Куна подчеркивается сопротивление концептуальным изменениям и роль аномальных данных как движущей силы изменений. Более того, так называемый когнитивно-исторический анализ, разработанный Нэнси Дж. Нерсесян, был очень влиятельным. Этот тип анализа включает проведение исторических тематических исследований важных эпизодов теоретических изменений в истории науки и использование аналитических инструментов когнитивной науки для предоставления отчетов о задействованных когнитивных процессах. Такой анализ документально подтвердил важность такого процесса, как рассуждения по аналогии, использование визуальных представлений и мысленный эксперимент, которые в совокупности называются процессами мышления на основе моделей. Таким образом, стремление осмыслить аномальные наблюдения, несовместимые с существующими концепциями, и различные процессы мышления, основанные на моделях, были предложены как источники концептуальных изменений у людей и учащихся. Недавние исследования в области когнитивного развития также добавили язык в этот список.[41][42]

Большинство исследователей принимают приведенный выше список источников концептуальных изменений (за исключением языка, который является самым последним дополнением к этому списку и, возможно, самым спорным). Однако они различаются в своих оценках относительной важности различных источников и деталях их роли в процессе изменений.

Выявление источников концептуальных изменений вдохновило на разработку педагогических вмешательств, направленных на содействие развитию глубокого концептуального понимания сложных концепций.[43][44][13][14][15][45][16][46][47] Исследования в области естественнонаучного образования смогли предоставить некоторую документацию об эффективности этих мероприятий. Однако больше экспериментальные исследования необходимы, которые включают тщательный контроль. Более того, хотя существуют некоторые расширенные исследования в классе, необходимы дополнительные исследования, подтверждающие применимость и обобщаемость обучения, основанного на концептуальных изменениях.

Объем исследования концептуальных изменений

Хотя большая часть концептуальных исследований ориентирована на научные концепции, недавние работы все чаще появляются в других областях. Концептуальные изменения сейчас рассматриваются в лаборатория, обычная жизнь, математика[48] и история.[49] Требуются дополнительные исследования в большем количестве областей. Это обеспечит основу для понимания сходств и различий в том, как концептуальные изменения происходят в разных областях.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Фестингер, Леон; Рикен, Генри В.; Шахтер, Стэнли (1956). Когда пророчество не оправдывается. Миннеаполис: Университет Миннесоты Press.
  2. ^ Тимник, Лоис (1982). «Электронные хулиганы». Психология сегодня. 16: 10–15.
  3. ^ Андерсон, К. А. (1983). «Абстрактные и конкретные данные в консерватизме социальных теорий: когда слабые данные приводят к непоколебимым убеждениям» (PDF). Журнал экспериментальной социальной психологии. 19 (2): 93–108. Дои:10.1016/0022-1031(83)90031-8. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-10-05. Получено 2017-09-26.
  4. ^ Ниссани М. и Хёфлер-Ниссани Д. М. (1992). «Экспериментальные исследования зависимости наблюдений от убеждений и сопротивления концептуальным изменениям». Познание и обучение. 9 (2): 97–111. Дои:10.1207 / s1532690xci0902_1.
  5. ^ Кэри, С. (1985). Являются ли дети принципиально разными мыслителями и учениками, чем взрослые? В С. Ф. Чипмане, Дж. У. Сигале и Р. Глейзере (ред.), «Мышление и навыки обучения», т. 2. Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум.
  6. ^ а б c Кэри, С. (1985). Концептуальные изменения в детстве. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  7. ^ Драйвер Р. и Исли Дж. (1978). Ученики и парадигмы: обзор литературы, связанной с разработкой концепций у подростков, изучающих естественные науки. Исследования в области естественно-научного образования, 5, 61-84.
  8. ^ Новик, С. и Нуссбаум, Дж. (1981) Понимание учениками твердой природы вещества: исследование разных возрастов. Научное образование, 65, 187–196.
  9. ^ Кун, Т. С. (1962). Структура научных революций. Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета.
  10. ^ Познер, Г. Дж., Страйк, К. А., Хьюсон, П. В., Герцог, В. А. (1982). Адаптация научной концепции: к теории концептуальных изменений. Научное образование 66(2), 211-227.
  11. ^ Кэри, С. (1999). Источники концептуальных изменений. У Э. К. Шлоника, К. Нельсон, С. А. Гельман и П. Х. Миллер (ред.), Концептуальное развитие: наследие Пиаже, (стр. 293-326). Махва, Нью-Джерси: Эрлбаум.
  12. ^ Макклоски, М. (1983). Наивные теории движения. В D. Gentner & A. Stevens (Eds.), Mental models (pp. 75-98). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум.
  13. ^ а б Смит, К. (2007). Процессы начальной загрузки в развитии теорий здравого смысла студентов: использование сопоставлений по аналогии, мысленные эксперименты и обучение измерению для содействия концептуальной реструктуризации. Познание и обучение, 25 (4), 337-398.
  14. ^ а б Смит, К., Маклин, Д., Гросслайт, Л., и Дэвис, Х. (1997). Обучение для понимания: изучение предучительных теорий студентов о материи и сравнение эффективности двух подходов к обучению материи и плотности. Познание и обучение, 15 (3), 317-393.
  15. ^ а б Смит, К., Снир, Дж., & & Гросслайт, Л. (1992). Использование концептуальных моделей для облегчения концептуальных изменений: случай дифференциации веса и плотности. Познание и обучение, 9 (3), 221-283.
  16. ^ а б Мудрый, М. (1995). Использование истории науки для понимания и исправления неправильных представлений студентов о жаре и температуре. В Д. Н. Перкинсе, Дж. Л. Шварце, М. М. Весте и М. С. Виске (ред.) «Программное обеспечение идет в школу» (стр. 23–38). Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
  17. ^ Чи, М. Т. Х. (2005). Здравый смысл представлений о возникающих процессах: почему некоторые заблуждения устойчивы. Журнал обучающих наук, 14, 161–199.
  18. ^ Чи, М. Т. Х. (1992). Концептуальные изменения внутри онтологических категорий и между ними: примеры обучения и открытий в науке. В Р. Н. Гиере (ред.), Когнитивные модели науки: Vol. 15. Миннесотские исследования в области философии науки (стр. 129-186) Миннеаполис, Миннесота: Университет Миннесоты Press.
  19. ^ Чи, М. Т. Х. и Слотта, Дж. Д. (1993). Онтологическая связность интуитивной физики. Познание и обучение, 10 (2 и 3), 249-260.
  20. ^ Слотта, Дж. Д., Чи, М. Т., & & Джорам, Э. (1995). Оценка неправильной классификации студентов физических понятий: онтологическая основа для концептуальных изменений. Познание и обучение, 13 (3), 373-400.
  21. ^ Восняду, С. (2002). О природе наивной физики. В М. Лимон и Л. Мейсон (ред.), Пересмотр концептуальных изменений: вопросы теории и практики, (стр. 61-76) Дордрехт: Kluwer.
  22. ^ Восниаду, С., и Брюэр, В. Ф. (1992). Ментальные модели земли: исследование концептуальных изменений в детстве. Когнитивная психология, 24, 535-585.
  23. ^ Восниаду, С., Вамвакусси, X., Скопелити, И. (2008). Подход теории рамок к проблеме концептуального изменения. В С. Восняду (ред.), Международном справочнике по исследованиям концептуальных изменений. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Рутледж.
  24. ^ Иоаннидес, К. и Восниаду, К. (2002). Меняющиеся значения силы. Cognitive Science Quarterly, 2, 5-61.
  25. ^ ди Сесса, А. А. (1983). Феноменология и эволюция интуиции. В D. Gentner & A. L. Stevens (Eds.), Mental models (pp. 15-33). Хиллсдейл, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум.
  26. ^ ди Сесса, А. А. (1993). К эпистемологии физики. Познание и обучение, 10 (2 и 3), 105-225.
  27. ^ ДиСесса А.А., Гиллеспи Н.М. и Эстерли Дж. Б. (2004). Согласованность против фрагментации в развитии концепции силы. Когнитивная наука, 28, 843-900.
  28. ^ ди Сесса, А. А. и Вагнер, Дж. Э. (2005). Что согласование должно сказать о передаче. В J. P. Mestre (Ed.), Transfer of Learning from a modern multidisciplinaryrate, (pp. 121-154). Гринвич, Коннектикут: Издательство информационного века.
  29. ^ Смит, Дж. П., ДиСесса, А. А., и Рошель, Дж. (1993). Переосмысленные заблуждения: конструктивистский анализ знаний в переходный период. Журнал обучения и науки, 3 (2), 115-163.
  30. ^ Лимон М. и Мейсон Л. (ред.) (2002). Пересмотр концептуальных изменений: вопросы теории и практики. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer.
  31. ^ Мейсон, Л. (2007). Введение: Соединение когнитивного и социокультурного подходов к исследованию концептуальных изменений: возможно ли это? [Специальный выпуск] Психолог-педагог, 42 (1), 1-7.
  32. ^ Шноц, В., Восниаду, С., и Карретеро, М. (ред.) (1999). Новые взгляды на концептуальные изменения. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Пергамон.
  33. ^ Синатра, Г. и Пинтрич, П. Р. (ред.) (2003). Преднамеренное концептуальное изменение. Махва, Нью-Джерси: Эрлбаум.
  34. ^ Восняду, С. (2007). Когнитивно-ситуативное разделение и проблема концептуального изменения. Психолог-педагог, 42 (1), 55-66.
  35. ^ Гьер, Рональд Н. (1988). Объясняя науку: когнитивный подход. Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета.
  36. ^ Гьер, Р. Н. (ред.) (1992), Когнитивные модели науки: Vol. 15. Миннесота изучает философию науки. Миннеаполис, Миннесота: Университет Миннесоты Press.
  37. ^ Нерсесян, Н. Дж. (1992). Как думают ученые? Захват динамики концептуальных изменений в науке. В Р. Гиере (ред.), Миннесотские исследования в области философии науки (стр. 3-45). Миннеаполис: Университет Миннесоты Press.
  38. ^ Нерсесян, Н. Дж. (1993). В лаборатории теоретика: мысленные эксперименты как мысленное моделирование. В D. Hull, M. Forbes & K. Okruhlik (Eds.), Proceedings of the Biennial Meeting of the Philosophy of Science Association, 1992, Vol. 2, (стр. 291-301). Ист-Лансинг, Мичиган: Философия научной ассоциации.
  39. ^ Нерсесян, Н. Дж. (2006). Когнитивно-культурные системы исследовательской лаборатории. Исследования организации, 27 (1), 125-145.
  40. ^ Нерсесян, Н. Дж. (2008a). Создание научных концепций. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  41. ^ Кэри, С. (2004). Бутстреппинг и происхождение концепций. Дедал, 133, 59-68.
  42. ^ Кэри, С. (2009). Происхождение понятий. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета.
  43. ^ Браун Д. Х. и Клемент Дж. (1989). Преодоление заблуждений с помощью рассуждений по аналогии: абстрактный перенос против построения объяснительной модели. Учебная наука, 18 (4), 237-261.
  44. ^ Клемент, Дж. (1993). Использование соединяющих аналогий и закрепляющих интуиций для преодоления предубеждений студентов по физике. Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 30 (10), 1241-1257.
  45. ^ Уайт, Б. (1995). Проект Thinkertools: Компьютерные микромиры как концептуальные инструменты для облегчения научных исследований. В С. М. Глинн, Р. и Дуит (ред.), Изучение науки в школах: практика реформирования исследований (стр. 201-225). Махва, Нью-Джерси: Лоуренс Эрлбаум.
  46. ^ Уайзер, М. и Смит, К. Л. (2008). Изучение и преподавание материи в классах K-8: когда следует вводить атомно-молекулярную теорию? В С. Восниаду (ред.), Международном справочнике по исследованиям концептуальных изменений. Нью-Йорк: Рутледж.
  47. ^ Зецман, А., & & Клемент, Дж. (1997). Роль крайних случаев в обучении концептуальным изменениям. Журнал обучающих наук, 6 (1), 61-89.
  48. ^ Восниаду, С. и Вершаффель, Л. (2004). Расширение подхода концептуальных изменений к изучению и преподаванию математики. Обучение и обучение, 14, 445-451.
  49. ^ Лимон, М. (2002). Концептуальные изменения в истории. В М. Лимон и Л. Мейсон (ред.), Пересмотр концептуальных изменений: проблемы теории и практики (стр. 259-289). Дордрехт: Клувер.

Другие ссылки

  • Восниаду, Стелла (2008). Международный справочник исследований концептуальных изменений. Нью-Йорк: Рутледж. ISBN  978-0-8058-6044-3.

внешняя ссылка