程序性知识 资料.docx

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程序性知识资料

程序性知识

　　程序性知识：

程序性知识是关于“怎样做”的知识，是可以进行操作和实践的知识。

　　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。

　　教育心理学中“程序性知识”：

个人没有有意识的提取线索，其存在只能借助某种作业形式简介推测的知识称为程序性知识。

　　根据某人会做什么推知某人所具有的知识，被称为程序性知识。

　　程序性知识还可以分为两个亚类，一类是对外办事的。

另一类是对内起调控作用的，被称为策略性知识。

例如：

现在要你计算“1/3+1/4=？

”，你很快说出答案为“7/12”。

从你能得出这个答案可以推测你头脑中贮存了做分数加法的程序性知识。

1）陈述性知识：

是关于事物及其关系的知识，或者说是关于“是什么”的知识，包括对事实，规则，事件等信息的表达。

程序性知识：

是关于完成某项任务的行为或操作步骤的知识，或者说是关于“如何做”的知识。

它包括一切为了进行信息转换活动而采取的具体操作程序。

2）共同点：

二者在人的长时记忆中表征的特征完全不同，但两种表征方式都旨在使知识既能在长时记忆中得到经济的表征，又能在有限的工作记忆容量中被灵活的使用

3）陈述性知识与程序性知识的主要区别在：

①知识类型不同：

陈述性知识是关于“是什么”的知识；程序性知识是关于如何做的知识。

②表征方式和功能不同：

陈述性知识主要通过网络化和结构性来表征观（命题、表象、线性次序、图式）念间的联系，为人考虑或反思事物之间的联系提供方便；程序性知识主要通过目的流将一系列条件-行动组装起来（产生式），体现了人会在何种条件下采取何种行动来达到一系列中间的子目标，并最终达到总目标。

③静态和动态之分：

陈述性知识是相对静态的知识，反映事物的状况及其联系；而程序性知识则要对信息进行某种运作从而使之发生转变。

④获得的速度和方式不同。

陈述性知识的获得主要通过激活的传播来完成，而程序性知识的获得更多的依赖于程序化和自动化；陈述性知识的获得速度较快，图式经历的时间稍长，命题往往在几秒钟内就被掌握，程序性知识获得速度要慢的多，有的需要几年甚至更长的时间。

究其原因，是由于两类知识对人的生存有着完全不同的影响，程序性知识直接引发或控制人的行为，所以人在获得此类知识时不得不小心谨慎。

⑤作出改变的难易程度不同：

对于陈述性知识，修改比较容易，当然对一些定型的图式进行修改也比较困难；对于程序性知识，在获取的早期修改比较容易，然而一旦他们在人的记忆中被编码且达到自动化，修改起来就会相当困难。

⑥陈述性知识和程序性知识达到的标准不同，检验陈述性知识是通过看其能否被陈述、描述，而检验程序性知识则是通过看其能否被操作和实施。

4）陈述性知识和程序性知识是学习过程不可分割的两个方面。

任何知识的学习都要经过陈述性阶段才能进入程序性阶段。

程序性知识的获得过程就是陈述性知识向技能的转化过程。

练习与反馈是陈述性知识转化为程序性知识的重要条件。

程序性知识的运用有助于陈述性知识的学习。

在人类的绝大多数的活动中，这两类知识是共同参与，互为条件的。

5.分析获得陈述性知识（言语信息）与获得智慧技能（程序性知识）的主要区别与联系（4次）B96

1）陈述性知识：

是关于事物及其关系的知识，或者说是关于“是什么”的知识，包括对事实，规则，事件等信息的表达。

程序性知识：

是关于完成某项任务的行为或操作步骤的知识，或者说是关于“如何做”的知识。

它包括一切为了进行信息转换活动而采取的具体操作程序。

2）共同点：

二者在人的长时记忆中表征的特征完全不同，但两种表征方式都旨在使知识既能在长时记忆中得到经济的表征，又能在有限的工作记忆容量中被灵活的使用

3）陈述性知识与程序性知识的主要区别在：

①知识类型不同：

陈述性知识是关于“是什么”的知识；程序性知识是关于如何做的知识。

②表征方式和功能不同：

陈述性知识主要通过网络化和结构性来表征观（命题、表象、线性次序、图式）念间的联系，为人考虑或反思事物之间的联系提供方便；程序性知识主要通过目的流将一系列条件-行动组装起来（产生式），体现了人会在何种条件下采取何种行动来达到一系列中间的子目标，并最终达到总目标。

③静态和动态之分：

陈述性知识是相对静态的知识，反映事物的状况及其联系；而程序性知识则要对信息进行某种运作从而使之发生转变。

④获得的速度和方式不同。

陈述性知识的获得主要通过激活的传播来完成，而程序性知识的获得更多的依赖于程序化和自动化；陈述性知识的获得速度较快，图式经历的时间稍长，命题往往在几秒钟内就被掌握，程序性知识获得速度要慢的多，有的需要几年甚至更长的时间。

究其原因，是由于两类知识对人的生存有着完全不同的影响，程序性知识直接引发或控制人的行为，所以人在获得此类知识时不得不小心谨慎。

⑤作出改变的难易程度不同：

对于陈述性知识，修改比较容易，当然对一些定型的图式进行修改也比较困难；对于程序性知识，在获取的早期修改比较容易，然而一旦他们在人的记忆中被编码且达到自动化，修改起来就会相当困难。

⑥陈述性知识和程序性知识达到的标准不同，检验陈述性知识是通过看其能否被陈述、描述，而检验程序性知识则是通过看其能否被操作和实施。

4）陈述性知识和程序性知识是学习过程不可分割的两个方面。

任何知识的学习都要经过陈述性阶段才能进入程序性阶段。

程序性知识的获得过程就是陈述性知识向技能的转化过程。

练习与反馈是陈述性知识转化为程序性知识的重要条件。

程序性知识的运用有助于陈述性知识的学习。

在人类的绝大多数的活动中，这两类知识是共同参与，互为条件的。

第二节　程序性知识的教学

程序性知识即操作性知识，是关于如何做的知识，是关于解决问题的思维操作过程的知识，是关于如何实现从已知状态向目标状态转化的知识，包括传统的动作技能和智力技能，是一种动态的知识。

程序性知识表现在一个人能顺利地完成某种操作，是个体具有的用于具体情境的算法或一套行为步骤。

在人的知识结构中，程序性知识占有重要的地位。

有关研究表明，专家与非专家之间的一个主要区别是，专家具有本领域丰富的程序性知识，专家懂得怎样分类，懂得操作信息的专门化规则。

此外，从广义知识的角度看，构成基本认知技能的重要成分的知识主要是程序性知识。

因此，探讨程序性知识是怎样被学生掌握的，教师应采取怎样的教学措施才能促进它的有效掌握就显得尤为重要。

现代认知心理学认为，程序性知识在人的大脑中是以产生式及产生式系统的方式贮存的。

产生式是程序性知识在大脑中的贮存方式，它遵循条件—行为规则，即它的程序是：

当特定条件存在时，一定的行为就必然发生。

它由一个条件从句和一个行为从句构成，条件从句确定某种行为发生的充分条件，行为从句列举出当该条件具备时所必然发生的行为。

一个产生式的应用结果是一个信息的转化。

产生式与产生式之间是通过系列控制而相关联的，当一个产生式的行为成为另一产生式发生所需的条件时，就构成了产生式系统。

在产生式系统中，即在一系列的相关产生式中，因一个产生式的应用而导致的信息转化结果提供了另一产生式的应用所需要的条件，因此，一系列相关行为就自动地发生。

现代认知心理学又把程序性知识分为模式识别程序和行为序列程序两种类型。

模式识别程序说明归类能力，行为序列程序说明运用符号进行序列操作的能力。

在实际生活中，各种物体、语言文字、图像都可以称之为模式，它们是由若干元素按照一定关系组成的一种结构。

模式识别程序是对内外刺激模式进行分类和判断的基础。

人们通过这一程序能够识别某一特定的刺激模式，或者对事物加以分类和判断。

行为序列程序是连续操作的基础，它不仅要识别模式，而且要进行一系列操作，也就是使对象的状态发生改变。

一、模式识别的获得机制

许多模式是通过日常经验习得的，如儿童对口语词汇的识别。

在学校中，学生则在教师的指导下学习一系列的模式识别技能。

模式识别的先决条件是头脑中储存有相应的模式。

无论采用哪种方式，模式识别程序的获得都要经过概括和辨别的过程。

（一）概括

当个体对不同刺激物以相似的方式反应时，就发生了概括。

安德森认为，概括是改变一个产生式的过程以使它的行为适用更多的情况；当两个具有同样行为的产生式同时出现在工作记忆中时，概括就自动地发生。

概括的结果是两个产生式条件部分中的共同之处被保留下来，构成一个新的产生式的条件部分，新产生式的结果部分依然与以前相同，概括之后的新产生式适应面更广。

例如，正多边形的概括化过程如下：

P1　　如果　　图形为平面的，

且所有的边都相等，

且边数少于8条，

那么　　将该图形归类为正多边形。

P2　　　　如果　　图形为平面的，

且所有的边都相等，

且边数多于或等于8条，

那么　　将该图形归类为正多边形。

P3　　　　如果　　图形为平面的，

且所有的边都相等，

那么将该图形归类为正多边形。

当教师在教正多边形的概念时，先呈现给学生若干边数少于8条的正多边形，这时学生会形成产生式P1来识别正多边形。

然后，教师又呈现给学生若干边数多于或等于8条的正多边形，这时学生会形成另一个产生式P2来识别正多边形。

如果这两个产生式同时处于工作记忆中，则会导致自动概括，学生会形成产生式P3来识别正多边形。

可见，P3是P1和P2自动概括的结果。

也就是说，概括是保留产生式的动作部分和条件部分的共同之处，删除条件部分的特殊之处，构造一个适用于更多情形的新的产生式。

为了帮助学生正确地进行概括，教师在教学中可采取以下措施。

（1）呈现连续的例子。

在传统教学中，一个教师、一本教科书或一个计算机程序倾向于提出一个概念的一个例子后，接着提供一些不十分贴切的琐碎信息，然后再提出另一个例子。

研究表明，当概念的例子在时间上隔开时，它们在工作记忆中立刻激活起来的可能性更小，并且不可能有概括。

因此，教师将一个概念的两个例子或多个例子连续提出并将第一个例子留在黑板上供学生参照，这样学生概括的水平会好些。

（2）提供不相关的在属性值上截然不同的例子。

在概括中，学生在有同样行为的产生式中寻找共同因素，构建更高概括水平的产生式。

因此，教师在教学中应注意向学生提出在不相关的属性值上截然不同的例子，以免形成太狭窄的概括。

例如，如果一个小学生看到教科书中男性建筑工人的图片，他就可能只把男性包括在建筑工人的表征中。

为了防止学生形成过分狭窄的概括，教师就应及时提供在不相关属性值上截然不同的例子。

如在小学生见到男性建筑工人的例子后，再给他提供一个女性建筑工人的例子，他就不会只把男性概括在建筑工人这一表征中。

（二）辨别

概括扩大了一个程序适用的情境范围，辨别则限制了一个程序适用的情境范围，导致一个产生式条件的增加。

例如，当学生学会了按产生式P3识别正多边形时，教师呈现一个没有封闭的有相等的多条边的平面图形让学生判断，发现判断错误时，学生就会修改产生式P3形成产生式P4。

P4　　如果　　图形为平面的，

且图形是封闭的，

且所有的边都相等，

那么　　将该图形归类为正多边形。

这样，产生式P4有三个条件，而P3只有两个条件，P4中的新条件就限制了将那些非封闭图形识别为正多边形的情境范围。

辨别是当一个已知程序失效时才被激活的（在前例中，这个正多边形的已知程序遇上了否定的反馈），这个失效激发了学习者去探索程序失效的情境与先前许多例子之间的差别。

探索的目标是辨认什么因素将程序成功的情境与程序失效的情境区别开来。

一旦这个差别被辨认出来，它将被增加到新产生式中，并且作为新产生式的一个必须条件。

在概括中，例子的选择与先后次序对增加学习者形成正确的模式识别产生式是很重要的。

在辨别中，非例子的选择和先后次序是重要的。

非例子即不是正在被学习的概念的一个例子。

因此，对教师而言，为提高学生辨别力，可采取如下方式。

（1）同时提出一个概念的一个例子和非例子。

要辨别发生，归类正确和不正确的情境需要在工作记忆中同时活跃，以便辨认出两种情境间的重要区别。

例如教师在讲“律诗”这个概念时，可列出若干律诗的例子和非例子（自由诗），要求学生举出律诗概念的例子，如果学生举出的是非例子，教师可引导学生作例子和非例子的比较。

（2）“匹配的”非例子的选择。

一个“匹配的”非例子和它相对的例子只有一个方面不同，它指的是成为一个类别的一个成员应当具备的一个特别重要的属性值，它与相对的例子在其他方面都是相匹配的。

由于例子和非例子之间除了一个特别重要的方面外所有的东西都不变，这样有利于学生将注意力集中到这个特别重要的方面。

在辨别中，学生寻找对一个产生式成功和不成功的运用之间的重要差别，并构造出一个将此差别增加为一个条件的新产生式。

如果发现的唯一不同是一个特别重要的差别，构造出的产生式就会是正确的。

二、行为序列程序的获得机制

模式识别常常为随之而来的行为序列作铺垫。

对事物的归类不是为了智力上的娱乐，而是帮助我们作推测或实现行为。

因此，模式识别和行为序列在行为表现中是密切联系的。

但在学习中两者的获得方式是不同的，其教学措施也不同。

行为序列程序是在试误与重复的过程中形成的。

根据安德森的理论，这种程序首先以陈述性知识（命题）的形式来获得，然后在实际操作的过程中转变成程序性知识。

例如，在学习两位数的乘法时，学生先要记住“先用第二个因数个位上的数去乘第一个因数，再用第二个因数十位上的数去乘第一个因数……”，在练习过程中逐步熟练，变为自动运算，不再需要一步一步地回想。

行为序列程序的获得是通过程序化和程序的组合两个阶段来完成的。

（一）程序化

程序化指将行为序列从陈述性知识的表征转换成程序性知识表征的过程，程序化之后执行某个动作不再需要提取陈述性知识。

在程序化过程中，第一步是把动作的各个步骤以命题的形式来记忆，学生通过阅读、听讲或观察他人记住各个步骤，在练习时一边想一边做；第二步是以产生式来表征各个步骤。

例如，分数加法可分为以下步骤：

（1）求最小公分母；

（2）用最小公分母除以第一个分数的分母；

（3）将步骤

（2）的得数乘第一个分数的分母；

（4）将步骤

（2）的得数乘原分数的分子后的结果作为分子；

（5）对第二个分数重复步骤

（2）、（3）、（4）；

（6）将步骤（4）求出的分子相加；

（7）将步骤（6）的得数作为最后得数的分子；

（8）将公分母作为最后得数的分母；

（9）如最后得数中的分子与分母有公约数，将约分后的结果作为最后答案。

在学习时，先以命题的形式来表现各个步骤，然后经过大量练习转换成产生式和产生式系统，如分数加法前三步就可转换成以下产生式系统：

P1　　如果　　我的目标是分数相加，

且有两个要加的分数，

那么　　设置一个能找出最小公分母的次要目标。

P2　　如果　　我的目标是分数相加，

且有两个要加的分数，

且最小公分母是已知的，

那么　　用分数的分母除最小公分母而得到结果一。

P3　　如果　　我的目标是分数相加，

且有两个要加的分数，

且最小公分母是已知的，

且我有结果一，

那么　　用结果一乘分数的分子。

因此，程序化包括两个阶段：

一是为一系列行为作出一个命题的描述；二是将这个命题转化成一套产生式。

阻碍程序化的因素主要是工作记忆容量的限制和必备知识的缺乏。

工作记忆容量上的限制是制约程序化的最大障碍。

因此，要促进程序性知识的程序化，最有效的方法是扩大产生式表征的范畴。

如关于分数加法由九个产生式组成，而前三个产生式经过练习可组合成一个大的产生式P3，这样可以减轻工作记忆负担，提高程序化程度。

同时，必不可少的知识的缺乏也是影响程序化的重要因素。

几乎所有程序的获得都以相应的知识为背景。

如分数相加的产生式P1中，行为是设置一个最小公分母的目标。

这个行为要发生必须回忆相关的程序。

求公分母的行为包括将所有的分母相乘、找出分母中和相乘的结果中的公约数、用公约数除结果。

如果学生不能知道这些，那么他就不能完成这个序列的其他产生式（P2和P3）。

有人（Resmick，etal.）对幼儿园小孩进行的放置任务和推理任务程序的训练研究也表明，学习一项复杂的程序性知识时先没有学习它的一些成分（背景知识）会减慢学习过程。

（E.D.Gagne（1985）,TheCognitivePsychologyofSchoolLearning.Boston:

Little,BrownandComany,pp.125.126.）

（二）程序的组合

组合是指经过练习把若干个产生式合成为一个产生式，把简单的产生式变换成复杂的产生式，是行为序列程序获得的一种方式。

它可以减轻工作记忆的负担，促进程序性知识的程序化。

程序组合的基本条件是有关联的两个产生式同时在工作记忆中被激活，即该系统“注意到”第一个产生式的行为为第二个产生式创造了条件，结果构成一个具有第一个产生式的条件和两个产生式的行为的新产生式，而第二个产生式的条件则作为不必要的信息去掉了。

如分数加法的前两步的产生式可以合成为一个产生式：

如果　　我的目标是将分数相加，

且有两个分数，

那么　　求出它们的最小公分母，

然后用最小公分母除以第一个分数的分母。

通过程序的组合还可进一步形成更为复杂的产生式，但其过程是相同的。

如分数加法最后可以成为一个产生式。

产生式数量的减少使激活的时间缩短，而产生式条件项的减少节省了工作记忆的容量，只要在工作记忆中激活产生式条件项就会自动唤起一系列的动作。

组合后的程序会使行为操作流畅、快捷，但也会使人形成定势，总是习惯用某些程序来解决问题，尽管这些程序有时不是最好的。

更严重的是，当程序组合之后会使人固守这些程序，而不去获取新的程序，把所习惯的程序看成是最好的程序。

因此，不是所有的程序都需要达到组合的程度，只有当某些程序很少改变，而且需要大量、快速地使用它时，这才有必要进行持续的组合。

对于接受学习来讲，教师要思考哪些技能需要达到熟练的程度。

读、写、算这些基本技能必须达到自动化，这样才能使大量的学习不因基本的动作步骤占据工作记忆而受到影响。

一些研究已发现，没掌握数学的基本计算的儿童在学习复杂计算时会遇到困难，阅读速度慢影响儿童对文章内容的理解，这并不是因为儿童不具备相关的知识，而是因为基本技能不熟练使得他们的工作记忆中没有更多的容量去进行精细加工。

研究表明，提高行为序列程序知识的程序化和组合，一是靠有效练习和反馈，二是有赖于模式识别与行为序列的联系。

三、程序性知识的教学措施

学生对程序性知识的学习包括陈述性知识阶段、转化阶段和自动化阶段。

在陈述性知识阶段，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，即学生首先要理解有关概念、规则、事实和行动步骤等的意义，并以命题网络的形式把它们纳入个体的知识结构中。

可见，陈述性知识的获得是学习程序性知识的基础，对陈述性知识教学的措施在此阶段也适用。

转化阶段是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。

自动化阶段是程序性知识发展的最高阶段，规则完全支配人的行为，技能达到相对自动化。

因此，为促进学生掌握程序性知识并达到自动化，教师需从以下几个方面努力。

（一）对示范的动作技能或认知操作进行任务分析

教师应该对示范的动作技能或操作进行任务分析，明确学生必须具备哪些基础知识、技能，确定有待示范的动作单元序列。

如果学生缺少基础知识、技能，那么应首先进行这方面的教学。

（二）选择适当的示范方式，创造学习情境

依据动作特点、学生特点和设备条件，在可能的情况下，可选用录音机、录像机、电视机等媒体呈现动作，通过重放、慢放、定格等控制手段，让学生对动作有细致的观察机会，教师也可有更多时间指导学生，帮助学生理解动作。

（三）按顺序逐一示范分解的动作或操作，同时给予言语讲解

在示范和讲解时，要特别注意做到以下三个方面。

（1）指导学生理解学习情境和学习任务，认识到自己已有的知识和能力水平，以利于学生形成明确的“目标意向”和自己可能达到的作业水平预期。

（2）给学生提供有关动作组织和编码等方面的具体、有效的学习策略。

如讲解时，恰当运用类比，引导学生回忆并利用已掌握的有关技能。

一般来讲，新技能常常包含了部分学会的技能，或者新技能是若干已学会技能的不同组合。

因此，通过类比分析新技能与原有技能的共同之处，使学生较快地复制原有技能的认知结构于新技能中，不仅使学生更好地理解新技能，而且有利于原有技能向新技能的迁移。

（3）示范的速度不宜过快，每一次示范的内容不能太多。

这是因为初学者需要在短时记忆中保持和处理接收到的信息，而短时记忆的容量是非常有限的，很容易因新的信息量过多而超载。

当超载发生时，学习便不能进行了。

（四）合理使用练习与反馈

设计变式练习题，给学生提供把分解动作结合起来进行多种练习的机会。

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被真正掌握了。

促进程序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。

例如，学生学习了“浮力”概念后，就要让他们鉴别各种存在浮力的情境，如浮在水上或沉在水下、水中或其他液体中的木头或金属的物体等；学生学习了浮力定律，让他们计算各种情况下物体所承受的浮力的大小；学习了一项动作技能后，也要让学生在变换场地、变换工具或变换对手等的情况下进行练习等。

练习时，师生可相互问答。

学生通过问答可增进理解，避免失误；教师通过问答可检查学生的理解程度并及时指导、矫正。

练习时，指导学生将身体练习与心理练习相结合，从而促进程序性知识的掌握。

身体练习是指通过实际的动手、动口、动笔等外部身体活动的方式进行的练习；心理练习是指身体不实际活动，而是在头脑内对各种动作进行回忆、想象的联系形式。

哈比（S.F.Harby）对自由投篮，理查森（A.Richardson）对打网球、倒车、投标枪、肌肉耐力、理牌、玩魔术等技能的研究发现，身体练习与心理练习相结合，其效果最佳。

因此，教师要指导学生把动脑和动手、动口、动笔相结合进行练习。

同时，及时向学生提供反馈有利于提高练习效果，促进程序性知识的掌握。

反馈有外部反馈和内部反馈之分。

外部反馈是由外部感官提供的反馈，可以由学生通过观察获得，也可以由指导者告知；内部反馈是由内部线索获得的反馈，对于运动技能来说是指由动觉信息提供的反馈，而对于智力技能来说则是指通过元认知的自我监控获得的反馈信息。

内部反馈是技能逐步趋于自动化、产生式系统得以形成的根本原因。

但是，如果学生没有得到及时正确的外部反馈信息，学生适当的内部反馈系统就不能尽快建立，相反还有可能会建立起不适当的内部反馈系统，从而严重阻碍技能的形成。

因此，教师要在学生的练习过程中或练习之后，及时告知他们练习进行的情况和结果。

对于运动技能的反馈，教师还可以通过录像、照镜子或其他手段，让学生自己观察自己，提供真实与客观的信息，促使学生纠正错误动作，并克服过高估计自己的倾向。

练习与反馈应针对程序性知识的不同类型进行。

如果程序性知识是模式识别，教师就应使用在不相关属性上截然不同的例子进行练习以促进学生对模式的概括，或使用例子与匹配的非例子同时练习以促进学生对模式的辨别，让学生有分类练习的机会；而反馈时不仅要显示学生行为表现是否正确，而且应指明原因，尤其是答案错了，要使学生明白答案错在哪个部分或什么地方。

如果程序性知识是一个行为序列，要注意练习的先后顺序，即练习复杂技能之前应练习基本技