教育心理学莫雷版第三章知识的学习课件.ppt

第三章 知识的学习,课程大纲,第一节 知识学习概述第二节 传统观点的知识学习第二节 陈述性知识的学习第三节 程序性知识的学习,第一节 知识学习概述,第一节 知识学习概述,一、知识与知识分类哲学（反映论）定义：人脑对事物特征与联系的反映，是客观事物的主观表征。认知心理学（信息加工）定义：个体通过与环境相互作用后获得的信息及其组织。,狭义知识：储存在语言文字符号或言语活动中的信息或意义，如概念、公式、定理等广义知识：个体通过与其环境相互作用后获得的一切信息及其组织。,（一）什么是知识,依据知识的不同表征方式和作用分：陈述性知识：关于事物及其关系的知识，包括事实、规则、事件、态度等，用于区分和辨别事物，是关于“是什么”的知识。程序性知识：完成某项任务的行为或操作步骤的知识，是关于“怎么办”或“如何做”的知识。策略性知识：关于如何学习和如何思维的知识，即个体运用陈述性知识和程序性知识去学习、记忆、解决问题的一般方法和技巧。,（二）知识的分类,练习题,当你知道了“江西省的简称是赣”时，你获得的是陈述性知识还是程序性知识，如果你做出了“1/3+3/4=？”，说明了你获得了上述两种知识的哪种知识。,二、知识的表征,知识的表征：知识在人脑中的存储和组织形式或者说知识在人脑中的呈现方式。,1.命题和命题网络 命题是陈述性知识的最小单元。相当于头脑的一个观念。一个命题由两个成分构成：论题和关系。认知心理学家用了许多不同方法来表示命题。常用的方法是，用一个圆（或椭圆）表示一个命题，用箭头将命题的论题和关系联系起来。,s,o,维C,感冒,R,预防,图中S代表主体，O代表客体，它们都是论题；R表示关系,（一）陈述性知识的表征,命题用句子表达，但命题不等于句子，命题只涉及句子所表达的意义。人是用命题而不是用句子将言语信息贮存在头脑中的。,三、知识的表征,命题网络 命题网络是享用同一些主题的若干命题发生相互关系而形成的网络结构。例：“尼克松曾将一辆漂亮的凯迪拉克车赠予苏联领袖勃列日涅夫”。这一句子包含三个命题：（1）尼克松赠予勃列日涅夫一辆凯迪拉克车；（2）这辆凯迪拉克车是漂亮的；（3）勃列日涅夫曾是苏联的领袖。,程序性知识是以产生式或产生式系统的方式表征的。1、产生式（Production）产生式是一种以“如果/则”（if/then）形式编码的“条件行动”规则（condition-action规则，简称C-A规则）。,例：如果 目标是要整顿课堂秩序 有哪位学生再在课堂上捣乱则 我就批评他（她）,（二）程序性知识的表征,补充：产生式与命题的不同,三角形的定义以命题的形式贮存，这时人们能回答“什么是三角形”，再现出三角形的属性；而以产生式的形式来贮存三角形的定义时，人们能对呈现的图形是不是三角形进行判断。,2.产生式系统 产生式系统是多个产生式的联结。当一个产生式的动作成为另一个产生式的条件时，产生式之间便相互联系起来，构成产生式系统（产生式系统表征了复杂的技能的完成过程）。如，证明两个三角形全等,补充：产生式及其系统的意义,用产生式和产生式系统来表征程序性知识，人们在运用程序性知识的时候并不会意识到其中的每一步。这就是程序性知识自动化的特点，即条件与动作之间的联系熟练后能在无意识中自动地运行。程序性知识自动化后，不再占用工作记忆，因此人们可以同时进行一些活动。如：边记笔记，边听课。,（二）程序性知识的表征,1、产生式：IFTHEN IF 是条件项，THEN是反应项。一个产生式就是一个IFTHEN语句。例如 27+15+19+30=？,产生式2：使用强化,产生式1：两位数连加,图式是指关于一类事物的有组织的大的知识单元。图式是指有组织的知识结构。图式是关于某个主题的一个知识单元。,图式（Schema）,（三）大的知识单元的表征图式,三、知识学习的标准,概念化条件化结构化自动化策略化,图 三种记忆系统模式图,四、知识学习的信息加工过程,感觉记忆（瞬时记忆）：定义：客观刺激停止作用后，感觉信息在一个极短的时间内保存下来的记忆。是记忆的开始阶段。特点：贮存时间短，大约0.252秒，贮存方式具有鲜明的形象性，完全保持输入刺激的原样，容量相当大。,短时记忆定义：是感觉记忆和长时记忆的中间阶段。特点：保持时间大约5秒2分钟。成分：直接记忆，来自感觉记忆，容量大约为72个组块。工作记忆，来自长时记忆。长时记忆定义：是指信息经过充分的和有一定深度的加工后，在头脑中长时间保留下来。特点：保持时间长，从1分钟以上到许多年甚至终身，容量没有限度。信息贮存方式是有组织的知识系统。,遗忘的理论解释痕迹衰退说：遗忘是由记忆痕迹衰退引起的，消退随时间的推移自动发生。干扰说：遗忘是由于在学习和回忆之间受到其他刺激干扰的结果。前摄抑制和倒摄抑制。（首因效应与近因效应）提取失败理论：学习者没有找到合适的提取线索，无法提取。“舌尖现象”遗忘的原因，应当把上述几种理论综合起来加以解释。,四、知识学习的信息加工过程,（四）遗忘与记忆,第二节 陈述性知识的学习,教学过程,1.引起与维持注意：告知教学目标；,2.提示学生回忆与巩固原有知识；,3.呈示经过组织的新信息；,4.阐明新旧知识的各种关系，促进新知识理解；,5.指导学生复习与记忆策略,6.测量与评价认知结构的特征,陈述性知识的学与教的模型,皮连生根据奥苏贝尔的同化理论和安德森的激活理论，提出了陈述性知识的学与教的模型,一、陈述性知识学习的一般过程,二、陈述性知识的掌握方式,奥苏贝尔根据其研究提出了三类有意义学习的方式：表征学习、概念学习和命题学习,（一）表征学习表征学习又称符号学习（representational learning）,是指学习某个符号或一组符号的意义。个体开始时不知道某个词代表什么，它的意义如何的，他必须学会这些符号代表什么东西。表征学习的心理机制是符号和它们所代表的事物和观念在学习者认知结构中建立相应的等值关系。,（二）概念学习概念学习（concept learning）是指掌握概念的一般意义，其实质是掌握一类事物的共同的本质属性和关键特征。,奥苏贝尔认为，概念学习可以分为概念形成和概念同化两个阶段：,1.概念形成是指从大量同类事物的不同例证中发现同类关键特征的学习。属于发现学习，由于概念形成具有直观性和具体性，适用于低年级的学生和成人学习的初级阶段。,2.概念同化是以定义的方式直接向学习者呈现，学习者利用认知结构中原有的有关概念来理解新概念，属于接受学习。利用概念同化形成的概念更为清晰、精确。,（三）命题学习命题学习（proposition learning）是指获得由几个概念构成的命题的复合意义，实际上是学习表示若干概念之间关系的判断。命题是知识的最小单元，它既可以陈述简单的事实，也可以陈述一般规则、原理、定律、公式等，是一种更加复杂的学习。奥苏贝尔根据新知识与原有认知结构的关系，将概念学习和命题学习分为下位学习、上位学习和并列结合学习三种不同的意义获得模式。,1.下位学习这是新材料与学生已有观念之间最普遍的一种关系，即新学习的内容类属于学生认知结构中已有的、包摄性较广的观念。下位学习有两种形式，一种是派生类属学习，即新的学习内容仅仅是学生已有的、包摄面较广的命题的毅力例证，或是能从已有命题中直接派生出来的。,另一种下位学习是相关类属学习。当新内容扩展、修饰或限定学生的已有的命题，并使其精确化时，表现出来的就是相关类属学习。,2.上位学习当学生学习一种包摄性较广，可以把一系列已有观念类属于其下的新命题时，新学习的内容便于学生认知结构中已有观念产生了一种上位关系。,3.并列结合学习当学生有意义学习与认知结构中已有观念既不产生下位关系，又不产生上位关系的新命题时，但它们之间仍然具有某些共同的关键特征。根据这些共同特征，新学习的内容与已有知识的关系是并列组合在一起的，从而产生了一种新的关系并列结合关系。许多新命题和新概念的学习，都具有这类意义。学生在学习各门自然学科、数学、社会科学和人文学科时的许多新概念，都可以作为并列结合学习的例子。,三、陈述性知识的教学策略,（一）动机激发策略（二）注意策略（三）精加工策略（四）组织者策略（五）认知结构优化策略,（一）动机激发策略 陈述性知识的学习首先是学习者从外界选择性地知觉新信息，然后进行主动的建构并生成意义。学习者的学习动机的激发直接影响其对原有知识激活的程度及新意义主动建构的水平。首先，充分利用学习目标的激励作用。其次，要及时修整学习的动机归因。再次，使新知识和预期同时呈现。最后，教师还应给学生提供成功产生动机的机会，以适当的方式给学生呈现新信息。,（二）注意策略注意策略是指学习者在学习情境中激活与维持学习心理状态，将注意力集中于有关信息或重要信息上，对学习材料保持高度的觉醒或警觉状态的学习策略。从某种意义上讲又可称为选择性知觉策略。学生对陈述性知识的学习主要是通过视觉和听觉两个渠道获取信息，但无论采用何种渠道传输信息，要使信息便于学生接受就必须精心加以组织和设计。从视觉渠道来看，教师可以采用以下方法：（1）在教科书中采用符号标志技术。（2）精心设计板书和直观材料的呈现方式。从听觉渠道来看，主要是教师口头呈现的材料。教师的讲课策略应与板书、多媒体等直观材料的呈现相结合，这样能更好地促进学生的选择性知觉。,（三）精加工策略精加工策略是指对要学习的材料作精细的加工活动，也就是说，通过对要记忆的材料补充细节、举出例子、做出推论或使之与其他观念形成联想等，为知识的提取提供新的途径，为知识的建构提供额外信息。笔记技术是运用较多的一种精加工技术。笔记不但有助于学生控制自己的注意，而且有助于发现知识的内在联系，以帮助学生建立新旧知识之间的联系。,（四）组织者策略组织者策略是将分散的、孤立的知识组织成一个整体并表示出它们之间的关系的方法。在学习新知识时，学生可能不会恰当利用认知结构中的某些可以用来同化新知识的原有知识，而导致意义理解的困难。这时可以利用“先行组织者”给学生补充一些过渡性的学习材料。根据奥苏贝尔的观点，先行组织者是新旧知识发生联系的桥梁，是先于学习材料呈现的一个概括与包容水平较高的引导性材料。,先行组织者可分为：说明性先行组织者和比较性组织者说明性先行组织者是以概括性的语言对要学习的新知识进行介绍的组织者。它适应的情境是：学习者学习新材料时，其认知结构中缺乏适当的、包括范围较广的上位概念，设计一个说明性组织者为其同化新的下位概念提供一个认知框架。,比较性组织者是指对新旧知识进行类比的组织者。运用比较性组织者帮助学生区分新旧知识之间的异同，从而既有利于学生准确地发现和建立新旧知识之间的联系，也有利于新知识的组织和系统化。,（五）认知结构优化策略 教师在教授新知识前，必须帮助学生优化认知结构，利用现代化教学手段设置有趣的教学情境，增加学生的知识储备，激发学习者利用已有的知识来获得新知识。,第三节 程序性知识的学习,一、程序性知识学习的一般过程,1.陈述性知识获得阶段 掌握对程序性知识的陈述性表述，理解概念、规则和行动步骤的意义，并以命题网络形式纳入知识结构中。2.转化阶段 通过在各种情况下练习应用某规则，使该规则的陈述性形式向程序性形式转化。3.自动化阶段 程序性知识学习的最高阶段，此时技能达到相对自动化的程度。,二、程序性知识的掌握方式,（一）模式识别程序的学习过程1.概括化(generalization)2.分化(discrimination),1.概括化,概括化是对不同的同类刺激作出相同的反应。概括化需要在同类刺激中抽取出共同的特征。安德森认为，概括化就是产生式的变化，当具有相同动作的两个产生式同时被激活时，就自动出现概括化。概括化的结果：两个产生式条件中的共同部分保留，构成一个新的产生式的条件，动作部分与以前相同。,分化是对不同的刺激作出不同的反应，分化需要找出两个以上刺激间的差异。安德森(1980)认为，概括化使某个程序的适用范围扩大，而分化使某个程序的适用范围缩小。分化也是产生式的变化，其结果为产生式的条件增加。,2.分化,动作步骤学习是学习者学会顺利执行某一活动的一系列操作步骤。1.程序化 程序化指将动作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。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。促进程序化的基本条件是练习与反馈。,（二）动作步骤学习,2.程序的合成,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。程序组合的基本条件是有关联的两个产生式同时进入工作记忆，第一个产生式的行为项成为第二个产生式的条件项，那么第一个产生式的条件项保留，两个产生式的行为项合起来成为行为项，这就形成了一个新的复杂的产生式。程序组合的作用：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的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。,三、程序性知识的教学策略,（一）选择和设计学习课题的教学策略（二）促进程序性知识理解的教学策略（三）指导练习的教学策略,加涅的智力技能层次论，认为高一级智力技能的学习是以低一级智力技能的学习为必要条件的。因此，教师在选择和设计学习课题时：首先，鉴别该学科所要达到的终极目标，然后，针对每个目标鉴别相应的子目标，最后，将这些目标由低级到高级排列程最佳迁移结构，低级目标放前，高级目标放后。,（一）选择和设计学习课题的教学策略,教师的示范、讲解对学生掌握程序性知识具有很大促进作用。戴维斯（1945）对运动技能的学习中指导与发现的效果进行比较研究。实验分两组学习射箭，甲组受到详细指导，乙组自行尝试，未受严格指导。结果发现，经过18次练习，指导组射中率为65%，发现组为45%。,（二）促进程序性知识理解的教学策略,1.示范、讲解与让学生说出示范动作相结合,汤普森(L.Thompson)曾把儿童分为五组，在不同的示范方法下让其学习装配齿轮的七巧板。,2.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。教师必须要认真演示每一个小的步骤，一定要让学生了解构成活动的各个动作以及动作之间的执行程序，使学生对于活动有一个完整的映象，为今后的学习奠定基础。智力技能与运动技能同样适用,3.降低示范速度，防止信息负担过重,在程序性知识学习的初期阶段，示范动作必须慢速进行。因为短时记忆容量有限。有人比较了两种演示打结方法的效果，一种是在电影中呈现完整的打结过程，另一种是给学习者提供一套部分打完的结。结果发现，后一种方法照顾学习者的个别需要，效果较好。,4.引导学生回忆并利用已掌握的有关技能,新学的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。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。,5.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。举例子时要注意运用变式和比较。变式是指提供多个正例，这些例子的本质特征不变，无关特征要发生变化。比较是指既举正例，又举反例，以便突出概念的本质特征。,1.及时提供反馈信息2.设计变式练习题3.身体练习与心理练习相结合4.教学生正确选用练习方法5.激发并维持学生的练习动机,（三）指导练习的教学策略,1.及时提供反馈信息,反馈分为外部反馈和内部反馈外部反馈是由外部感官提供的反馈，可以由学习者通过观察获得，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，对于智力技能则是指通过元认知的自我监控获得的反馈信息。只有建立在正确的外部反馈的基础上，有效的内部反馈系统才得以建立。教师要在学生练习之后给予客观的评价，纠正学生的错误动作。,2.设计变式练习题,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，开车技能；动作技能,3.身体练习与心理练习相结合,心理练习(mental practice)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，而是在头脑内对各种动作进行回忆、想象的练习形式。哈比（1952）与理查逊（1967）的研究发现心理练习对许多技能（篮球、网球、倒车、投标枪等）的改进有明显作用，如果将心理练习与身体练习相结合，效果最好。决定心理练习的有效性的关键是学习者要对练习的任务熟悉。从未进行过身体练习的动作，不可能作心理练习，若练习也只能是错误的练习。,4.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，会提高学习的效率。集中练习与分散练习：分散练习更好整体练习与部分练习：各有优点,5.激发并维持学生的练习动机,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。动机既不能太高也不能太低让学生及时了解自己练习进步的情况，强化他们的练习行为，并能使学生产生成功的体验，提高自我效能感。,思考题,1、什么是知识？2、知识是如何分类的？3、陈述性知识的表征形式有哪些？4、如何获得陈述性知识？5、陈述性知识遗忘的原因是什么？6、促进陈述性知识学习的一般条件是什么？7、简述陈述性知识的教学过程。8、促进陈述性知识学习的教学策略有哪些？举例说明。,思考题,9、程序性知识是如何表征的？10、简述促进程序性知识学习的一般条件。11、简述程序性知识的教学过程。12、对陈述性知识和程序性知识进行系统比较。,