第六章认知领域的学习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 认知领域的学习第一节 知识概述,一、知识的定义,知识,是个体通过与环境相互作用后获得的信息及其组织。,二、知识的分类,安德森将个体的知识分为陈述性知识和程序性知识两类。,1,、陈述性知识,通过记忆来获得，,陈述性知识主要说明事物是什么、为什么、怎么样，是个人可以有意识地回忆出来的关于事物及其关系的知识。例如历史事实、数学原理、观点信念都属于陈述性知识。,2,、程序性知识,是,只能借助于某种作业形式间接推测其存在的知识，主要用来解决做什么和怎么做的问题。它和实践操作密切联系。,程序性知识又可分为两类智慧技能和认知策略。,梅耶,（,1987,）认为知识可以分为三类：陈述性知识、程序性知识和策略性知识。,三、知识的心理表征,陈述性知识的表征,陈述性知识主要以命题和命题网络、表象系统和图式形式来表征的。,（一）命题和命题网络 命题是从逻辑学和语言学中借用来的一个概念，本意是指表达判断的语言形式，由系词把主词和宾语联系而成。在心理学中，命题是知识的最小单元，由两个成分构成：论题和关系。如果两个命题中具有共同成分，通过这种共同成分，可以把若干命题彼此联系起来，组成命题网络。命题网络是一种具有层次性的结构。奎廉和科林斯提出了一个语义知识表征的层次网络模型，认为语义知识是以层次结构贮存的。,（二）表象和表象系统,许多心理学家认为，除了命题和命题网络，我们的长时记忆中还存在大量以表象表征的形象性的陈述性知识。表象是指头脑中呈现的某些事物的具体形象象。,Paivio,(1975),提出了双重编码说，认为人的长时记忆系统可划分为表象系统和言语系统。表象系统利用表象编码来贮存关于具体的客体和事物的信息。,1975,年，,Paivio,通过一个精巧的实验证明了长时记忆中确实存在视觉编码，即表象和表象系统也是陈述性知识的表征形式,（三）图式,图式是指关于一类事物的有组织的大的知识单元或称为信息组块。,现代图式理论的代表人物,鲁墨哈特,（,1977,）提出了图式的四个特点：,图式含有变量；,图式可以相互嵌套；,图式可以在各种抽象水平上表征知识；,图式所表征的是知识而不是定义,程序性知识的表征,程序性知识指一套关于办事的操作步骤和过程，主要用来解决做什么和怎么做的问题，也称步骤性和过程性知识。,现代认知心理学为，程序性知识以产生式及产生式系统来表征的。,（一）产生式,产生式是表征程序性知识的最小单位，是指人脑中贮存的一系列如果,那么形式表示的规则。一个产生式是一个由条件和动作组成的指令，即所谓的条件,活动规则，（,conditionaction,简称,C-A,规则）。,C-A,规则,与,S-R,公式,的相同与相异：相似处：当,S,出现或条件满足时，便产生反应或活动；不同处：,C,不是外部刺激而是信息，即保持在短时 记忆中的信息；,A,不仅是外显反应，也包括 内在的心理活动或运算。,（,二）产生式系统,几个简单产生式可以组合成复杂的产生式系统。产生式系统被认为是复杂技能的心理机制。,第二节陈述性知识的学习过程与条件,一、陈述性知识的学习过程,1,、我国传统的教育心理学教科书中一般把知识的学习称做知识的掌握，将其分为三个阶段：知识的理解、知识的保持、知识的应用。,2,、奥苏伯尔提出意义学习的全过程分为三个阶段：意义的获得阶段、意义的保持阶段、意义的再现阶段。,3,、信息加工心理学把陈述性知识的学习看作是信息的编码、贮存和提取的过程。,4,、本书的观点：陈述性知识的学习可以划分为：习得、保持和提取三个阶段。,（一）陈述性知识的习得,习得,是学习者把输入的信息同认知结构（长时记忆）中的有关知识相联系，从而建构事物的意义并把它纳入认知结构（长时记忆）中的过程。两种主要的观点：,奥苏伯尔的意义同化模式,威特罗克的意义生成模式,、奥苏伯尔的意义同化模式,对于陈述性知识的的习得过程，奥苏伯尔用,意义同化,加以解释。,他认为,同化是新旧知识的相互作用。,在新知识的学习中，认知结构中原有的适当观念起决定作用。这种原有的适当观念对新知识起固定作用，所以称为起固定作用的观念（,anchoring idea),，也称为固定点,(anchorage),。新意义的获得是通过新材料与起固定作用的观念进行相互同化而获得的。,奥苏伯尔详细论述了符号意义、概念和命题意义的同化过程。,1,符号意义的同化过程,奥苏伯尔把这一过程称作,代表性学习,(representational learning),，指学习单个符号或一组符号的意义。,代表性学习的,主要内容,是词汇学习,(vocabulary learning),，即学习单词代表什么。,代表性学习的,心理机制,，是符号和它们所代表的事物或观念在学习者认知结构中建立相应的等值关系。,言语符号与所指对象的代表性关系具有很大的任意性，也就是说，为什么用某一个词来代表它所指的客体或观念，这是没有什么充足的理由的。所以，代表性学习很接近机械学习。但是，它在某种程度上仍然是一种意义学习，因为儿童在早期就形成了任何事物都有名称这样的一般概念，新符号的学习是在同这一观念的关联或相互同化中进行的。随着儿童词汇量的增加以及对组词法的掌握，新旧意义的同化更成为代表性学习的一个重要方面。,2,概念和命题意义的同化过程,概念学习和命题学习是意义学习的高级形式。奥苏伯尔根据新概念或命题与其固定点的关系，区分了概念和命题意义同化的三种模式。,（,1,）下位学习,（,2,）上位学习,（,3,）并列结合学习,（,1,）下位学习,(subordinate learning,，又称类属学习。,),认知心理学假定，,认知结构,本身在观念的抽象、概括和包容的水平方面，倾向于按层次组织。,新的概念或命题的意义的出现，最典型的形式是新旧知识之间构成一种归属关系，即认知结构中原有的有关观念在包容和概括的水平上高于新学习的知识，新学习的知识归属于旧知识而得到理解。,新知识与旧知识所构成的归属关系，称为下位关系，这种归属学习的同化过程便称为下位学习。,下位学习又可以分为两种不同的类型：,a,、派生归属（,derivative,subsumption,)b,、相关归属（,correlative,subsumption,),（,3,）并列结合学习,(combinatorial learning),如果新命题既不能与认知结构中特定的有关观念构成下位关系，又不能构成上位关系，而对它们的学习能够引起联合的意义，这种学习便称为并列结合学习。如：,“质量与能量”、“遗传与变异”“需求与价格”,总结：通过下位学习，学生的认知结构不断分化，而通过上位学习和并列结合学习，学生的认知结构就会得到进一步的整合协调。,（,2,）上位学习,(,superordinate,learning,又称总括学习。,),当认知结构中已经形成了几个观念，现在要在这几个原有观念的基础上学习一个包容程度更高的概念或命题时，便产生上位学习或称总括学习。如：,“苹果”、“香蕉”、“桔子”“水果”,（二）陈述性知识的保持,、记忆的实质,记忆(,memory),是脑对过去经历过的事物的反映。过去获得的经验和行为,在需要时不必再加练习即可重现的心理历程就是记忆。,记忆的三个基本环节：,识记、保持、再认或回忆。,从信息加工观点来看，记忆就是对输入信息的编码、贮存和提取的过程。,记忆的三级加工模型,（,）感觉记忆,感觉记忆,（,sensory memory），,指个体凭视、听、味、嗅等感觉器官，感应到刺激时所引起的短暂记忆。保持时间小于一秒。,感觉记忆只留存在感官层面，如不加注意，转瞬即消失。乘车通过街道，视听器官对街边景物，各种声音，正如走马看花般随收随忘，此现象即属感觉记忆。视觉编码是感觉记忆的主要信息编码方式。,感觉记忆是信息处理过程的第一站，如不立刻予以处理，记忆就会消失,。,感觉记忆存在的证据：,Sperring,的部分报告法实验,（）短时记忆,短时记忆（,short-term memory，,简称,STM），,指感觉记忆中经注意而能保存到一分钟以内的记忆。查字典找到所要查的字，回头要写下意思时，竟然忘记；电话簿上查到所需号码，回头拨号时，竟然忘记；此等记忆，即属短时记忆。短时记忆是信息处理的中间站，还需继续加以处理，否则就会消失。,短时记忆的特点：,1.时间在,5,秒至,2,分钟以内。,2.为工作记忆，信息来源于感觉记忆，并从长时记忆中提取信息。,3.主要以言语听觉方式进行编码。,4.容量为7,2个组块（,chunk)。,其意思是,指信息中可以处理并记忆的单元。,5.,复述是重要的保持机制。,（）长时记忆,长时记忆（,long-term memory，,简称,LTM）,指存储时间在一分钟以上甚至永久保存的记忆。日常生活中随时表现出的动作、技能、语言、文字、态度、观念，以至有组织有系统的知识等，均属长时记忆。,长时记忆系统中的有意义的学习材料，主要是以语义编码的形式进行加工。,遗忘,是指经历过的事物不能重现和再认或错误地重现和再认的现象。,（）遗忘的规律,19世纪末，德国心理学家艾宾浩斯(,Ebbinghaus,),对遗忘做了系统的首创性研究。用,无意义音节(,ZEH,XIQ,FIW,PAF),的研究,揭示了遗忘变量和时间变量之间的关系，这就是遗忘曲线，又称保持曲线。,、遗忘及其原因,这条曲线是一条负加速度曲线，它表明，识记后最初一段时间遗忘较快，以后遗忘逐渐减慢，稳定在一个水平上。,这也就是遗忘先快后慢的规律。,（）影响遗忘的因素,1.时间，先快后慢,2.材料的重要性,3.材料的性质（有意义、无意义）,4.学习程度，过度学习,5.系列位置效应,前摄抑制和倒摄抑制,（）遗忘理论,1,.,衰退论,遗忘是,记忆痕迹（,memory trace,或,engram,）,衰退引起，并随时间的推移自动发生。起源于亚里士多得，由桑代克进一步发展。他们认为，经由学习时的神经活动，在大脑中产生变化，留下各种痕迹，即为记忆痕迹。如学习后经常练习，记忆痕迹，就继续保持；如学习后长期不练习，记忆痕迹，就随,时间的推移而衰退。,2,.,干扰论,行为主义心理学家们，把遗忘解释为新旧经验相互,干扰（,interference）,的结果，新旧经验彼此干扰,或抑制（,inhibition）,是遗忘的原因。,干扰又分为两种：,新学的经验干扰了对旧经验的回忆，称之为,倒摄抑制（,retroactive inhibition），,倒摄抑制现象，可采用以下的等组设计法加以验证：,实验组：学习,A,学习,B,回忆,A,控制组：学习,A,休 息,回忆,A,如果实,控，那么，倒摄抑制。,有时候是旧经验干扰了对新学习的回忆，称之为,前摄抑制（,proactive,inhibition）,现象，可采用以下的等组设计法加以验证：,实验组：学习,A,学习,B,回忆,B,控制组：休息,学习,B,回忆,B,如果实,控，那么，前摄抑制。,3.,动机论,动机是影响记忆而形成遗忘的原因之一。,但对动机究竟如何影响遗忘，有两种不同的解释。一种解释是认知论的看法。认为，即使某种信息确实贮存在长时记忆之内，但如个体对引起记忆的刺激或检索指引缺乏动机，或不感兴趣，因而不予注意，,自然就会出现较多的遗忘,。,解释动机影响遗忘的另一种理论，出自弗洛伊德的精神分析论。,弗洛伊德认为，回忆痛苦经验时，使人回到痛苦的过去，为避免痛苦感受在记忆中复现，因而当事者将意识中不愉快的经验，压抑到潜意识之中。此种现象称为动机性遗,忘,（,motivated forgetting）。,4.,认知论,认知心理学是从记忆检索的角度研究遗忘，将遗忘解释为记忆检索困难的结果。,而检索指引的适当与否，是形成检索困难的主要原因。,如果指引不足或不当，或与学习时的情境脱离太远，形成检索困难，就会造成遗忘。,这类遗忘,称为,指引关联遗忘（,cue-dependent forgetting）。,5,、同化论,奥苏伯尔认为，在有意义的学习中，前后相继的学习不是相互干扰而是相互促进的。,遗忘就其实质来说，是知识的组织与认知结构的简化过程，即以高级的观念代替低级的观念，使低级的观念遗忘，这是一种积极的遗忘。,但是由于原有知识结构不巩固，或由于新旧知识辨析不清楚，也可能以原有的观念来代替表面相同而实质不同的新观念，从而出现记忆错误，这是一种消极的遗忘。,（三）陈述性知识的提取,、陈述性知识的提取的基本过程,陈述性知识提取的过程是对命题网络或图式进行搜索并作出决策的过程。即：首先，使长时记忆中的有关知识由静息状态变成活跃状态。其次，当存储的知识被激活后，要从一个知识网络中找到肯定或否定的证据。另外，如果信息仅以命题网络来贮存，而对信息的搜索需要沿每个连线（即命题）来进行，其速度很慢。而且，随着信息量的增加，提取的速度会越来越慢。实际上大量知识是以,图式,的方式贮存的，而图式对信息的提取具有重要作用。,、提取线索,提取线索指有助于信息提取的刺激如信息的某些部分、特征或识记时的情境等。提取可以通过下述方式进行：,各种联想，如接近联想、相似联想、对比联想都是基本的提取线索；,知识的层次组织是一种最重要的提取线索；,学习情境和主体状态也是提取知识的重要线索。,陈述性知识掌握的实质是学生认知结构中命题网络的建立。对知识的提取不是把输入头脑中的东西原封不动地单独再现出来，而是对知识的网络结构进行搜索并作出决策的过程，具体有：首先，运用现代认知心理学测量认知结构特征的技术，教师编写测量知识内在联系的试题。其次，在知识的提取阶段，教师还要注意提示学生利用情景和身体动作线索提高提取效率。,(,五,),测评学习效果的教学策略,思考题,术语解释,知识 陈述性知识 程序性知识 策略性知识 图式 先行组织者 解释性组织者 比较性组织者 三维迁移模式,举例说明陈述性知识的表征形式,有意义学习的产生条件有哪些？,简述奥苏伯尔意义同化模式中概念与命题学习的几种模式,奥苏伯尔的认知结构迁移理论的主要内容是什么？对教学有什么指导意义？,第三节程序性知识学习过程与条件,程序性知识指一套关于办事的操作步骤和过程，主要用来解决做什么和怎么做的问题，也称步骤性和过程性知识。,程序性知识的分类,（一）运动技能和智力技能,传统心理学把技能分为运动技能和智力技能。运动技能是指借助于对骨骼肌肉系统的协调而实现的外部活动方式；智力技能是指借助于内部言语在头脑中进行的认知活动中的心智操作方式。,加涅提出了智力技能层次论：他把智力技能分为五个亚类：,辨别,区分具体刺激物之间的不同点；,具体概念,识别具有共同特征的同类物体；,定义性概念,运用概念的定义特征对事物分类；,规则,运用单一规则完成某项任务；,高级规则,同时运用几条规则完成某项任务。,（二）模式识别程序和动作序列程序,现代认知心理学又把程序性知识分为两类：,1,、,模式识别,：把输入的刺激信息与长时记忆中的有关信息进行匹配，从而辨别出该刺激属于什么的范畴。模式识别对内外刺激模式 进行分类和判断的基础。通过模式识别 程序能够识别，某一特定刺激的模式或 对事物加以分类和判断。,2,、,动作序列程序,：既包括模式识别，又包括一系列操作，使对象的状态发生改变。,一、程序性知识的学习过程,（一）陈述性知识阶段,行为程序以陈述性知识的形式被学生学习，其过程与陈述性知识的学习过程相同。,（二）转化阶段,通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性形式向程序性形式转化。,（三）自动化阶段,这一阶段是程序性知识发展的最高阶段,是一长串动作相对不需要注意地自动进行，是熟练操作的阶段。,二、促进程序性知识理解的教学策略,（一）示范、理解和让学生说出示范动作相结合。,研究表明，指导者的示范与讲解不同，学习者 的学习效果不同。,（二）把各个步骤充分展开加以示范。,教师在示范时，要把程序的各个步骤充分展开，使学生准确地把握动作的结构与特点，更好地观察、理解与模仿。,（三）降低示范速度，防止信息负担过重。,许多研究表明，在程序性知识学习的初期阶段，要使示范有效，示范动作必须慢速进行。,（四）引导学生回忆并利用已掌握的有关技能。,教师在教学中应引导学生回忆过去学过的有关技能，分析新技能与原有技能的共同之处，这样不仅可以使学生更好地理解新技能，而且有利于在下一阶段原有技能向新技能的迁移。,（五）给学生提供具体事例。,教师在为学生讲解各种新的概念和规则时，可以通过举例子的方式促进学生的理解。,三、指导练习的教学策略,（一）及时提供反馈信息。,大量研究表明，及时向学生提供反馈是提高练习效果的一种基本的教学策略。反馈有外部反馈和内部反馈之分。,（二）设计变式练习题。,无论是模式识别程序还是动作序列程序，只有能在各种不同的情境中加以运用才算是真正被掌握了。促进陈述性知识向不同情境迁移的教学策略是向学生提供大量的变式练习题。,（三）身体练习与心理练习相结合。,一些研究表明，心理练习是提高运动技能练习效果的一种有效的方法。心理练习，是指身体不实际活动，而是在头脑中对各种动作进行回忆、想象的练习形式。,（四）教学生正确选用练习方法。,教师要对学生的练习方法加以指导。练习方法选用得当，会提高练习的效率。,（五）激发并维持学生的练习动机。,程序性知识的获得，要经过一个长期而又困难的练习过程，很少有捷径可走。因此，教师要注意练习动机的激发和维持，使学生的练习动机保持在一个较高的水平上。,三、陈述性知识与程序性知识的区别与联,（一）主要区别,1,、,从功能上看,，前者是用于说明事物的状况、特点及关系，回答“是什么”、“为什么”和“怎么样”的问题；后者是用于发出行为的指令，从而对某些信息进行识别和转换，作出某些动作，解决“怎么做”的问题。,2,、,从测量的方式看,，前者可以通过“陈述”或“告诉”的方式测量；后者只能通过观察人的行为间接测量。,3,、,从心理表征看,，前者主要以命题和命题网络的形式表征；后者以产生式和产生式系统表征。,4,、,从激活和提取的速度看,，前者激活速度慢，其提取往往是一个有意义的搜寻过程；后者激活速度快，能相互激活。,5,、,从学习和遗忘的速度看,，前者学习速度快，遗忘也快；后者学习速度慢，遗忘也慢，尤其是运动技能，一旦达到熟练程度，几乎不再遗忘。,（二）陈述性知识与程序性知识的联系,1,、陈述性知识的获得是,学习程序性知识的基础；,2,、程序性知识获得后也为,新的陈述性知识的获得,提供了可靠保证。,第四节 策略性知识的学习过程与条件,一、策略性知识与程序性知识,策略性知识与程序性知识的异同：,（,1,）相同之处,：策略性知识实际上也是一种程序性知识,（,2,）不同之处：,策略性知识是学习者用来调控其学习和认识活动本身的，其目标是更有效地获取新知识和运用已有的知识来解决问题，而一般的程序性知识则是完成某种具体任务的操作步骤，各种一般程序性知识的获得和运用都要受到策略性知识的指导和支配。,策略性知识、学习策略和认知策略,二,、策略性知识的分类,1.,根据学习策略的作用，丹塞雷,(1985),把学习策略分为基础策略和支持策略。,2.,根据学习策略涵盖的成分，迈克卡等人,(1990),将学习策略概括为认知策略、元认知策略、资源管理策略。,3.,根据学习策略的可教性，比格把学习策略分为大策略、中策略和小策略。,4.,根据学习的进程，加涅把学习策略分为注意策略、编码策略、知道何时使用某一策略、检查策略的有效性。,二、认知策略和元认知策略,认知策略：,表现为用来调节和控制自己的注意、学习、记忆、思维和问题解决过程的内部组织起来的能力，体现着个体自我控制和调节的能力。,元认知：,个体对自己的认知过程和结果的意识。,元认知策略：,个体调节和控制认知行为的方法与规则。包括计划、监控和调节策略。,三、学习策略,学习者为了提高学习和记忆效率的一切活动。,说明：,凡是有助于提高学习效果和效率的程序、规则、方法、技巧及调控方式均属于学习策略范畴。,学习策略是学习方法的选择、组织和加工，它不等于学习方法。,学习策略是调节如何学习、如何思考的高级认知能力，是衡量个体学习能力的重要尺度，是会不会学的标志。,四、几种主要的认知策略,复述策略：,为了保持信息而对信息进行多次重复的过程。,精加工策略：,对学习材料作精细的加工活动，即通过在要记忆的材料上增加相关的信息来达到对新的材料记忆的学习方法。尤其适用于简单陈述性知识的巩固。,组织策略：,将分散的、孤立的知识集合成一个整体并表示出它们之间的关系的方法。,注意策略：,注意是指心理活动对外界一定事物的指向和集中。指向性和集中性是注意的两个基本特征。,复述策略,利用多种感官（复习方式多样化）。,读背结合。,过度学习。,整体复习与部分复习。,及时复习策略（尤其对高度机械化的材料）。,恰当安排复习时间,及时复习策略（尤其对高度机械化的材料）。,第一次复习：学习完,510,分钟。,第二次复习：当天晚些时候，或第二天。,第三次复习：一星期后第四次复习：一月后。,第五次复习：半年后。,分散复习与集中复习。,精,加工策略,记忆术,（无意义的材料）,位置记忆法、关键词法、首字联词法、谐音法、歌诀法等,作笔记,（复杂陈述性知识）,作笔记的三步骤：,留下笔记本每页右边,左右；,记下听课的内容；,整理笔记，在笔记的留出部分写出边注、评语等。,组织策略的形式,描述策略：,将孤立的单词组成一个描述性句子。,归类策略：,将分离的项目按类别组织成一个序列，以减少记忆项目的数量。,表象策略：,将言语形式的信息转化成视觉形式或图画形式的信息。,网联策略：,对前后学习内容进行纵向梳理、横向比较分析。适用于复杂的陈述性知识的学习。,五、学习策略性知识的意义,可以改进学生的学习，提高学习质量,能更有效地促进教师的教,有利于促进应试教育向素质教育的转轨，真正把素质教育落到实处,