专题三 学习与认知.docx
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专题三学习与认知
专题三学习与认知
1、早期认知学习理论
1、韦特海默、柯勒、考夫卡
黑猩猩学习实验
将香蕉挂在装黑猩猩的笼子上方,笼内有两个木箱,须将两个箱子叠在一起站在上面才可能够到香蕉。
柯勒在实验中发现,在各种与之类似的情境中,黑猩猩并未表现出乱动、摸索等尝试与错误的行为,而是对情境进行观察,突然间就把问题解决了,表现出问题的顿悟。
根据实验的结果,柯勒得出了动物学习是“顿悟”式学习的结论。
(1)基本观点
●学习的实质
学习并非形成刺激—反应的联结,而是通过主动积极的组织作用形成与情境一致的新的完形。
●学习的结果
并不是刺激与反应的联结,而是形成新的完形。
●学习的过程
不是简单的神经路的联系,而是对情境进行组织的过程;不是盲目地尝试错误,而是由于对情境顿悟而获得成功。
顿悟的原因:
其一,由于学习情境的整体性与结构性;其二,脑本身具有组织的功能,能够填补缺口或缺陷。
(2)主要评价
●贡献
对桑代克的理论进行了批判,使认知派与联结派的区别明确化,并促进了学习理论的发展强调整体观和知觉经验的组织作用,关切知觉和认知的过程。
●局限
把学习完全归于有机体自身的组织活动,否认客观现实的反应过程。
把试误学习与顿悟学习完全对立起来,不符合人类学习的特点。
2、托尔曼
从行为主义出发,走向了认知主义。
实验一:
位置学习实验
白鼠有三条通向食物箱的途径,途径一最短,途径二次之,途径三最长。
在准备实验中,让白鼠熟悉有三条途径可通向食物箱。
当途径一北阻塞点甲阻塞时,白鼠就在途径二与途径三中选择较短的途径。
但当途径二也被阻塞时,白鼠只好走途径三。
因此在准备实验中,白鼠很可能已经熟悉这三条途径,并按一、二、三的次序作出选择。
但是迷津设计的一个重要特点,也就是对实验具有决定意义的是:
途径一与二之间有一段通向目标的共同途径,最初,途径一的阻塞物是放在这一段共同途径的前端(甲),,白鼠从阻塞点(甲)向后奔向途径二。
后来阻塞点移动远处,放在这段共同途径的后端(乙),这时白鼠是否倒退后,仍奔向途径二因而受阻呢?
还是白鼠能“认知”途径二也被阻塞了呢?
实验表明,白鼠能避开途径二,奔向距离最长而却是唯一可通的途经三。
→认知地图而不是试误。
实验二:
潜伏学习实验
实验分为三组:
一组不给食物组(无食物奖励组);二是每天给食物组(有食物奖励组);三组则开头10天不给食物,第11天开始才给食物(中途给食物奖励组)。
实验结果是,第二组(给食物奖励组)的错误较第一组(无食物奖励组)快,而第三组在中途给食物时,错误便急速下降,与第二组每天给食物的成绩相近。
(1)基本观点
●学习实质
学习不是简单的S—R的联结,而是S—O—R的过程,结果形成“认知地图”。
(O代表有机体(Organism)的内部变化)
●学习结果
不是在强化条件下形成刺激反应的联结,而是形成情境的“认知地图”,它是对局部环境的综合表象,是情境整体的领悟。
●学习过程
有机体在达到目的的过程中,根据预期进行尝试,不断对周围环境进行认知,形成“目标—对象—手段”三者联系在一起的认知结构,即形成了整体的认知地图。
●学习规律
能力律:
涉及学习者特性、能力倾向和性格特点,决定其能掌握的任务与情境类型。
刺激律:
涉及材料本身所固有的条件。
材料的呈现方式的定律:
包括呈现的频率、练习的分布和奖赏的运用等。
(2)主要评价
●贡献
把认知观点引入联结理论,改变了学习联结派将学习看成是盲目的、机械的观点。
重视学习的中介变量,强调学习的认知性和目的性。
创造性地设计了各种严密的实验,其研究范式对现代认知心理学的诞生起到了先行作用。
●局限
没有完整的理论体系。
忽视了人类学习与动物学习的本质差异。
2、认知理论
1、布鲁纳
(1)理论渊源
与格式塔的关系:
布鲁纳主要是用格式塔的研究范式来探讨学习问题并形成理论的,但主要探讨的是学生的学习。
布鲁纳用认知结构取代了完形的概念,后者概念比较模糊,前者则指的是科学知识的类别编码系统,该系统的构成是明确清晰的。
知识的结构:
人们是根据类别或分类系统来与环境相互作用的,客观世界由大量不可辨别的物体、事件和人物组成,人类认识客观世界时,创建分类方式,借此以简化认识过程,适应复杂的环境。
一切知识都是按编码系统排列和组织起来的。
(2)主要观点
●认知学习观
1)学习的实质在于主动形成认知结构
学习的本质不是被动地形成刺激—反应的联结,而是使学生主动形成认知结构。
学习者不是被动地接受知识,而是主动地获取知识,学习者通过把新获得的信息和已有的认知结构联系起来,进而积极地构成他的知识体系。
认知结构是指人关于现实世界的内在的编码系统,是一系列相互关联的、非具体性的类目,它是人用以感知、加工外界信息以及进行推理活动的参照框架。
认知结构,简单来说就是学生头脑中的知识结构。
广义上:
认知结构是学生已有观念的全部内容及其组织;
狭义上:
它是学生在某一学科的特殊知识领域内观念的全部内容及其组织。
2)学习包括获得,转化,评价三个过程
布鲁纳认为学习任何一门学科的最终目的在于构建学生良好的认知结构。
因此,教师首先应明确所要建构的学生的认知结构包含哪些组成要素,在此基础上,教师应采取有效措施来帮助学生获得、转化和评价知识,使学科的知识结构转化为学生的认知结构,使书本的死知识变为学生自己的活知识。
✓新知识的获得:
不管新旧知识的关系如何,新知识的获得都会在已有知识的基础上进一步获得。
✓知识的转化:
通过转化,以不同的方式把新获得的知识转化为另外的形式,以适应新的任务,从而学到更多。
✓知识的评价:
对知识转化的一种检查,通过评价,可以核对处理知识的方法是否符合新的任务、运用的是否合理。
●结构教学观
1)教学的目的在于理解学科的基本结构
强调学生学习的积极性和主动性,强调认知结构的重要性。
主张教学的最终目标是促进对学科结构的一般理解。
重视学科结构的教学,把学科的基本结构放在设计课程和编写教材的中心地位,成为教学的中心。
学科的基本结构:
一门学科的基本概念、基本原理及其基本的态度和方法。
2)掌握学科基本结构的教学原则(四原则)
✓动机原则:
内在动机是维持学习的基本动力。
✓结构原则:
任何知识结构都可以通过动作表象,意像表象,符号表象这三种表象形式进行呈现。
✓序列原则(程序原则):
通常每门都存在着各种不同的序列,它们对学习者来有难有易,不存在对所有学习者都适用的唯一序列。
✓强化原则:
为了提高学习的效率,学习者必须得到反馈,知道学习结果如何,并逐步进行自我矫正、检查和强化能力,从而强化有效的学习。
●发现学习
1)发现法的一般步骤
✓创设问题情境,提出和明确使学生感兴趣的问题;
✓激发探究欲望,提供解决问题的各种假设;
✓检验假设;
✓引导学生运用分析思维去验证结论,最终解决问题。
2)发现学习的四项原则
✓教师要将学习情境和教材性质向学生解释清楚。
✓结合学生的经验,适当组织教材。
✓根据学生心理发展水平,适当安排教材难度与逻辑顺序。
✓材料难度要适中,以维持学生的内部学习动机。
3)发现学习的评价
优点:
有利于激发学生的好奇心及探索未知事物的兴趣;
有利于调动学生的内部动机和学习的积极性,最大限度地为学生提供自由回旋的余地;
有利于学生创造性、批判性思维的发展。
缺点:
忽视学生学习的特点,歪曲了接受学习的本意;
对发现学习的界定缺乏科学性和严密性,而且发现学习比较浪费时间,不能保证学习的水平。
2、奥苏贝尔
(1)理论背景
针对布鲁纳“发现学习”的偏见而提出的,他认为布鲁纳的理论过分强调发现式、跳跃式学习,轻视知识的系统性、循序渐进性,最后导致教育质量下降。
明言“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话,我将会说,影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么”,并且要“根据学生原有的知识进行教学”。
(2)主要观点
1)有意义学习的实质
接受学习与发现学习:
发现学习比接受学习多了一个“发现的阶段”,但发现学习不等同于有意义学习;接受学习不等同于机械学习。
(有意义vs.机械,接受vs.发现是两个相互独立的维度)
有意义学习是指在学习过程中,符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立实质性和非人为性的联系的过程。
注:
实质性联系:
指新符号或符号所代表的新知识观念能与学习者认知结构中已有的表象、有意义的符号、概念或命题建立内在的联系,而不仅仅是字面上的联系。
非人为的联系:
指符号所代表的新知识与认知结构中的有关观念表象建立的是符合人们所理解的逻辑关系上的联系,而不是一种任意附加上去的联系。
【发现学习不应成为学生学习的主要方式的理由:
①发现学习耗时太多;②不是所有的知识都需发现而得;③不是所有的学生都需发现来获取知识】
2)有意义学习的过程
有意义学习的过程即学习者认知结构中原有的适当观念对新观念加以同化的过程。
具体过程:
①学生从已有的认知结构中找到对新知识起固定作用的观念,即寻找一个同化点;②将新知识置入到认知结构的合适位置,并与原有观念建立相应的联系;③对新知识与原有知识进行精细的分化;④在新知识与其他相应知识之间建立联系,使之构成一个完整的观念体系,继而学习者原有的认知结构得到丰富和发展。
3)有意义学习的结果
有意义学习的结果是形成认知结构。
奥苏贝尔所言的认知结构是指个体头脑中已形成的,按层次组织起来的,能使新知识获得意义的概念系统。
(学习内容的安排要注意两个方面:
一是尽可能先传授具有最大包摄性、概括性和最有说服力的概念和原理,使学生能对学习内容加以组织和综合;二是要注意渐进性,即要使用最有效的方法安排学习内容的顺序,构成学习内容的内在逻辑。
)
4)有意义学习的条件
✓学习材料本身必须具备逻辑意义。
【材料的逻辑意义是指学习材料本身与人类学习能力范围内的有关观念可以建立非人为性的和实质性的联系。
】
✓学习者必须具有有意义学习的心向。
【有意义学习的心向是指学习者能积极主动地在新知识与已有适当观念之间建立联系的倾向性。
】
✓学习者的认知结构中必须有同化新知识的原有的适当观念。
【已有的认知结构是影响学生知识学习的最重要的因素。
认知结构对有意义学习的影响主要取决于原有知识的可利用性、新旧知识间的可辨别性以及原有知识的稳定性和清晰性。
】
5)有意义学习的类型
✓表征学习:
学会一些单个符号的意义或者学习它们代表什么,其心理机制是使符号和它们所代表的具体事物或观念间建立起等值的关系。
【又称代表性学习。
】
✓概念学习:
掌握同类事物或现象的共同关键特征或本质特征,包括概念的发现和概念的同化两种形式。
【概念发现是低龄儿童学习概念的主要形式,它是从许多具体实例中概括而来的。
中高年级学生可以利用已有的认知结构中相应概念对新概念进行同话而得到新概念的意义,称概念同化。
】
✓命题学习:
学习以命题形式表达的观念的新意义。
根据新旧命题之间的关系具体有三种类型学习:
下位学习:
新学习的知识是已有知识的下位知识,已有的概念或命题是上位的。
【猫会爬树→邻居家的猫正在爬门前那棵树。
】
上位学习:
新学习的知识与已有知识间是一般对特殊的关系,新概念或命题是上位的,包摄性更广泛,概括水平更高。
【胡萝卜、豌豆→蔬菜】
并列结合学习:
新命题与已有命题之间不是下位关系,也不是上位关系,而是并列关系。
【质量与能量、热与体积】
(3)教学理论
1)教学原则
逐渐分化原则:
学生应该学习包摄性最广、概括水平最高、最一般的观念,然后逐渐学习概括水平较低、较具体的知识,对它加以分化。
整合协调原则:
指对认知结构的已有知识重新加以组合,通过类推、分析、比较、综合,明确新旧知识间的区别和联系,使所学知识构成清晰、稳定、整合的知识体系。
2)教学内容
每门学科的各个单元应按包含性程度由大到小的顺序排列;每个单元内的知识点之间也最好按逐渐分化的方式编排。
【前面单元对后面单元构成上位对下位的关系,为后面知识提供理想的固定点】
3)教学策略—先行组织者
内涵:
先行组织者是指在教新的学习材料之前,先给学生一种引导性材料,它要比新知识更抽象、概括和综合,并且能清楚地反映认知结构中原有观念与新学习任务的联系。
种类:
一是说明性组织者,用于对新知识提供一个上位的类属者;二是比较性组织者,是对新旧观念的异同点进行比较。
这类组织者在学习者对新知识不完全陌生时使用,目的为比较新材料与认知结构中类似的材料。
(4)主要评价
贡献
立足教学实际,将认知心理学与教学相结合,提出有意义学习理论。
倡导逐步分化的演绎教学,提出先行组织者的教学策略。
局限
偏重知识掌握,忽视能力培养。
教学思想不符合程序性知识的掌握。
没有给发现学习应有的重视。
3、加涅
(1)学习的信息加工模式
加涅提出的学习模式是依据电子计算机工作的基本原理,并结合人对信息加工的特点提出来的,信息加工的学习模式由三大系统构成,即信息的三级加工系统、执行控制系统和期望系统,它主要用来说明人的学习的结构和过程。
对于理解人类的学习,理解教学和教学过程都具有重要意义,而且,依据这一基本的学习过程和模式,对于如何安排教学以及进行教学设计都具有极大的应用价值。
1)信息的三级加工
我们每时每刻都在接受来自环境的各种刺激,从图中可以看到,这些刺激首先到达我们的各种感觉器官(或感受器),从而推动感受器并把它转换为神经信息,这种信息就可能进入感觉登记。
这一阶段由于是对信息非常短暂的记忆存储,也是对信息最初和最简单的加工,往往被称为感觉记忆或瞬时记忆,在这个阶段,信息的加工只需要百分之几秒,被我们注意或知觉选择的信息就可能经过这种加工或储存进入下一个加工环节,而没有被登记的信息就可能消失。
被知觉登记的信息很快就会进入短时记忆,这种信息主要是视觉的或者听觉的。
短时记忆的信息可以持续二三十秒,由于短时记忆的容量有限,一般只能储存七个左右的信息组块,新信息的进入就会就会挤走原有的信息。
因此,要想使某种信息得到保持就需要采用复述策略,复述就成为促进信息保持并能顺利地进入长时记忆的重要前提条件,关于复述策略我们将在后面学习策略中进一步论述。
短时记忆是信息的第二级加工,也是信息加工的一个重要环节。
经过复述的信息就能进入第三级加工,即长时记忆。
长时记忆被认为是一个永久性的信息储存库,其信息的容量也是非常大的。
信息进入长时记忆后,信息发生了关键性的转变,即信息经过了编码的过程。
所谓编码就是对信息以各种方式进行组织,而不是简单地把信息收集在一起,信息正是通过编码形式储存在我们的长时记忆中的,就好比一个经过分门别类、精心设计的图书馆一样。
经过三级加工信息被储存在我们的长时记忆中,但这并不是我们的目的,储存信息的目的是为了应用,运用这些信息去解决各种问题。
当使用信息时,我们就会到长时记忆中去搜寻,这一过程称之为提取。
而提取的关键是检索,就是先要找到信息储存的线索,就像到图书馆查资料一样,找到了线索才能提取信息。
被提取的信息可以直接通向反应发生器,从而产生反应。
2)期望事项和执行控制(控制结构)
执行控制和期望事项是信息加工过程另外两个重要的系统,它主要说明人对信息的加工毕竟是和电子计算机不一样的,人除了对接受的信息进行各种内部加工外,期望和加工过程的控制都会影响到信息加工的过程和结果。
期望事项:
是指人对信息加工所想到达到的目标,主要指动机系统,正因为学生对学习有某种期望,他才能够对信息进行深入加工,才能够进行学习,来自于教师的各种反馈才具有强化作用,而反馈又进一步肯定和增强了学生的期望。
执行控制系统:
主要是指在信息加工过程中决定哪些信息从感觉记忆进入短时记忆,如何通过复述使信息进入长时记忆,如何对信息进行编码,采用何种信息提取的策略等等,相当于加涅所说的认知策略。
期望和控制的作用体现在整个信息加工的过程当中,所以加涅没有把他们与其它结构联系起来,而且它们之间的确切关系也还不清楚。
(2)学习阶段及其教学设计
1)学习阶段及教学事件
学习是一个有始有终的过程,这些过程可以分为若干阶段,每个阶段需要不同的信息加工。
在各加工阶段发生的事情,称为学习事件,主要表现为学生的内部过程。
与此相应,教学过程要依据学生的内部加工过程,又要对学习过程产生影响。
因此,教学阶段应与学习阶段相吻合。
在每一教学过程发生的事件称为教学事件,是学习的外部条件,教学就是由教师安排和控制这些外部条件构成的。
教学的艺术在于使学习阶段和教学事件相匹配。
从以上描述可知,加涅认为学习过程就是一个信息加工的过程,学习是学生与环境之间相互作用的结果。
学习事件与教学事件如何一一对应,加涅对此进行了分析并把学习过程分为八个阶段,根据这些阶段进行相应的教学设计,安排相应的教学事件。
这样,学生内部的学习过程一环接一环,形成了一个链索;与此相应的学习阶段把这些内部过程与构成教学的外部事件联系起来了。
✓动机阶段:
动机反映了学习者要控制、支配和掌握他的环境来达到既定目标的自然倾向。
在学习的动机阶段,教学设计的任务就是识别学习者的各种动机并将他们引到学习目的上去。
当动机不存在时,可以通过引起学习者内部的期望来建立。
✓领会阶段:
学习的领会阶段包括学习者对刺激的注意和知觉。
在这一阶段要引导注意和指导知觉选择,将提供给学习者的刺激加以安排,以便强调刺激呈现的区别性特征。
✓获得阶段:
指学习者把他的知识编码并存贮在大脑中。
编码是为了在短时记忆或长时记忆中存贮。
在此阶段的教学要提供编码的学习指导,如运用表象编码、或者语词和命题编码、或者双重编码。
✓保持阶段:
这一阶段强调对经过编码存贮的知识加以巩固、增强和保持。
比如练习是巩固知识的一种方法,那么在教学中就要让一个学习者在多种多样的情境中加以练习。
✓回忆阶段:
这一阶段要求对存贮的信息加以恢复和提取。
这一过程依赖提示线索,在教学中就要设计可供学习者用来提取的线索。
✓概括阶段:
这一阶段是将所学会的能力迁移到新情境中去,可以采取横向迁移和纵向迁移两种形式。
在教学中应设计出尽可能多样的新情境,让学生运用所学的东西。
✓操作阶段:
操作是可以观察到的行为,从操作的变化可以作出学习是否已经发生的结论。
在学习过程圆满地完成时,教师要指导学习者很好地观察其即时的操作。
✓反馈阶段:
反馈是学习的最后阶段,它是通过强化过程发生的。
学习活动需要一种自动的或设计的反馈,教师的作用是以信息反馈的形式向学习者提供人为的强化物。
2)对加涅的信息加工学习理论评价
加涅的学习理论具有广泛的影响。
他提出的学习分类及其学习的层次性和累积性模式,已得到心理学家的广泛承认,他提出的学习定义和学习信息加工模式也被广为引用。
加涅不仅讨论了人类的一般学习,而且集中讨论了学校的学生学习,并提出了教学设计和要求。
他的学习理论不仅研究学生如何学,还研究教师如何教,强调教师的指导。
加涅把学生的学习过程分为八个阶段并详细地设计了每一阶段的教学要求,因此其学习理论很容易转化为教学理论。
但是,加涅的学习理论作为一种综合的理论,缺乏独创性和严密的逻辑性,也缺少必要的实验证明,许多概念还处于经验思辨水平。
案例:
1.先行组织者
1.在学习新单词时,可作如下教学设计:
(1)A:
Guessthemeaningsofthesefollowingwords.
先呈现decimeter,centimeter,millimeter(当前教学内容)
再呈现1meter=10decimeters=100centimeters=1000millimeters
(学生从这个来判断decimeter,centimeter和millimeter的意思)。
(2)B:
Guessthemeaningsofthesefollowingphrases.
先呈现leaningtower.(当前学习内容)
再呈现
Wecallit“theleaningtower”becauseitisnotstraight.
(先行组织者)
后归纳Leaningtower=thetowerisnotstraight
2.发现学习法
在语音教学中,对于单词的读音规则,教师可以让学生朗读,观察一组有相同读音规则的单词,并探究其中的读音规则。
如:
教学生cage这个单词,由于之前学过cake,可以轻松引入记忆,此类还有boy-toy,there-where,tall-ball等。
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- 专题三 学习与认知 专题 学习 认知