知识建构与技能的掌握.ppt

第八章知识的学习与技能的掌握,第一节知识获得概述,一、知识的含义与作用(一)什么是知识狭义的知识一般仅指能储存在语言文字符号或言语活动中的信息或意义。如各门学科的事实、概念、公式、定理等。广义的知识，是指个体通过与其环境相互作用后获得的一切信息及其组织，既包括个体从自身的生活实践和人类的社会历史实践中获得的各种信息，也包括在获得和使用这些信息过程中所形成和发展而来的种种技能、技巧和能力。其实质是人脑对客观事物的特征与联系的反映，是客观事物的主观表征。就其储存形式而言，主观知识存储在大脑里客观知识-表述出来传播开来,知识的功能:辨别功能-辨认、归类预期功能-推断未来调节功能-确定活动程序调节活动过程,二、知识的分类1、直接知识、间接知识2、感性知识、理性知识3、主观知识、客观知识4、显性知识、隐性知识5、结构良好领域知识、结构不良领域知识6、陈述性知识、程序性知识,1、陈述性知识与程序性知识安德森根据知识的状态和表现方式把知识分为两类：陈述性知识和程序性知识。陈述性知识是关于“是什么”的知识，是对事实、定义、规则、原理等的描述；用概念、命题和命题网络、表象、图式 表征知识命题如电脑坏了、爱德华在听古典音乐；命题网络如鸟是有羽毛的动物；教室的图式程序性知识则是关于“怎样做”的知识，如怎样进行推理、决策或解决某类问题等程序性知识的表征是通过产生式实现的。口渴了就喝水，学累了听音乐,如说出计算公式：功等于力乘以距离W=FS-陈述性知识如知道力的大小为5牛顿，物体在力的方向上通过10米，功为50焦耳-程序性知识,2、感性知识、理性知识感性知识：是对活动的外表特征和外部联系的反应，分为感知和表象两种理性知识：是对活动的本质特征与内在联系的反映，包括概念和命题两种形式,3、显性知识和隐性知识显性知识：指用“书面文字、图表和数学表述的知识”，通常是用言语等表述的隐性知识（缄默知识）未被言语或其他形式表述的知识为什么你知道的比你能说出来的要多？,三、知识建构的基本机制1、陈述性知识建构的基本机制：同化 同化就是学习者接纳、吸收、合并知识并将其转化为自身认知结构中去的过程。陈述性知识是通过同化实现的，即通过新旧知识之间充分的、双向的互相作用而实现的2、程序性知识建构机制：产生式产生式这个术语来自计算机科学，是所谓条件行动（condition-action）的规则，简称C-A规则，即一系列以“如果则”或“如果那么”形式编码的规则。它是表征程序性知识的最小单位。例如，鉴别一个图形是不是三角形的产生式：如果 已知一个平面图形，且该图形有三条边，且三条边是封闭的，则 判定此图形是三角形。,四、知识的表征表征：知识在头脑中的表现形式和组织结构(一)陈述性知识的表征形式：概念、命题和命题网络、表象、图式 1、概念:代表事物的基本属性和基本特征,如果命题之间有相互关系可构成命题网络命题网络命题网络是由若干个包含共同成分的命题彼此联系组成的，也就是说，如果若干个命题具有共同成分，通过这种共同成分，可以把若干个命题彼此联系组成命题网络。如“鸟是有羽毛的动物”这个句子通过命题网络可表示如图所示。有 R S O S R羽毛 鸟 动物,P1,P2,（3）图式（schema）概念：图式是指有组织的知识结构，是指按照事物的属性组合来贮存知识的方式。与命题网络相比是更一般、更抽象的知识贮存方式。所谓图式，就是关于某个主题的一个知识单元，它包括与某主题相关的一套相互联系的基本概念，构成了感知、理解外界信息的框架结构。如教师对都有关于教室的图式，可以预想教室的环境，教室上课的样子。（4）表象,（二）程序性知识的表征：产生式和产生式系统产生式这个术语来自计算机科学，是所谓条件行动（condition-action）的规则，简称C-A规则，即一系列以“如果则”或“如果那么”形式编码的规则。它是表征程序性知识的最小单位。产生式系统是指由简单的产生式经过联系可以组合成复杂的产生式系统,五、传统观点的知识学习（一）概念学习教师在教学中注意：运用语言准确揭示概念特征、控制无关特征、适当运用例证和比较、形成概念网络-概念地图、在实践中运用（二）原理学习教学中注意：了解学生对概念的理解和掌握水平、创设问题情境、设置言语指令唤起对相关概念的回忆、强调运用,六、知识学习的过程使学生对知识的内在加工过程这个过程包括：知识的获得、知识的保持、知识的提取三个阶段。这三个阶段应解决的主要心理问题分别是：知识的同化、保持和应用。通过同化，学生利用已有知识理解新知识，并在自己认知结构中找到位置；保持阶段通过记忆使新知识得到巩固；最后通过运用使知识广泛迁移,第二节 陈述性知识、程序性知识的学习一、陈述性知识（一）掌握方式1、表征学习：符号学习2、概念学习3、命题学习,符号学习、概念学习和命题学习根据所获得的知识的不同形式。符号学习又称代表学习，符号学习的主要内容是词汇学习，学习者要将符号与它所代表的事物、观念联系起来，在认知结构中建立相应的等值关系。概念学习在于掌握同类事物共同的关键特征，从而将这类事物与其它事物区分开。命题学习就是要理解句子所表达的整体意义，这需要将新命题与头脑中原有的有关概念、观念联系起来。,下位学习、上位学习和并列结合学习根据新知识与原有认知结构的关系，知识的学习可分为下位学习、上位学习和并列结合学习。下位学习又称类属学习，是一种把新的观念归属于认知结构中原有观念的某一部位，并使之相互联系的过程。,上位学习也叫总括学习，即通过综合归纳获得意义的学习。当认知结构中已经形成某些概括程度较低的观念，在这些原有观念的基础上学习一个概括和包容程度更高的概念或命题时，便产生上位学习。例如，儿童在知道“青菜”、“萝卜”和“白菜”等概念之后，再学习“蔬菜”这个总括性的概念时，新学习的概念总括了原有的概念，新的概念就具有了意义。,并列结合学习是新知识与认知结构中的原有观念既非类属关系又非总括关系，但两者可以形成某种意义上的联结时产生的。例如，一个学生学得并理解了质量与能量、热与体积、遗传与变异的关系，现在要学习需求与价格的关系。（二）陈述性知识的获得：1、激发兴趣培养动机2、有效运用注意规律3、进行精细加工4、使知识系统化5、了解学生已有知识,二、程序性知识学习1、过程：陈述性阶段（先理解概念原理事实和行动步骤）、程序化阶段（形成产生式系统)、自动化阶段2、程序性知识获得注意课题的选择和设计注重示范和讲解、运用变式，比较知识的不同大量练习与适时反馈唤醒使用条件分解程序操作过程,三、影响知识理解的因素内因：原有知识背景、认知结构特征、主动理解的意识和方法外因：学习材料的内容和形式及教师的指导,四、错误概念的转变1、错误观念的影响与性质错误观念在科学教学中是很普遍的现象，对科学知识的学习有着很深的影响。研究发现，错误观念不仅在儿童中出现，甚至在大学生身上也会出现，它们出现的频率在各年龄阶段变化不太大之间没有明显的相关，优等生也常常有这些错误观念。错误观念不简单是由于理解偏差或遗忘而造成的错误，它们常常与学习者的日常直觉经验联系在一起，植根于一个与科学理论不相容的概念体系。,2、观念转变的过程错误观念的转变是新、旧知识经验相互作用的集中体现，是新经验对已有经验的影响和改造。观念转变就是认知冲突的引发和解决的过程。3、观念转变的条件颇斯纳()等提出，一个人原来的观念要发生转变（顺应）需要满足四个条件：第一，对原有观念的不满。第二，新观念的可理解性（intelligibility）。第三，新观念的合理性（plausibility）。第四，新观念的有效性（fruitfulness）。,4、观念转变与教学（1）倾听、洞察学生的经验世界了解错误概念（2）引发认知冲突（3）创设开放的、相互接纳的课堂气氛。鼓励学生交流讨论,第三节 知识的掌握与教学一、知识的获得知识的获得是知识学习的第一个阶段。首先必须获得充分的感性经验，其次必须对所获得感性经验进行充分的思维加工，这是通过直观和概括两个环节实现,（一）知识直观1、知识直观的类型实物直观、模像直观、言语直观2、如何提高知识直观的效果（1）灵活选用实物直观和模像直观模像直观效果优于实物直观（2）加强词与形象的配合（3）运用感知规律突出直观对象的特点感知规律：强度律、差异律、活动律、组合律（4）培养学生的观察能力（5）让学生充分参与直观过程,（二）知识的概括1、概括类型感性概括、理性概括2、如何进行有效知识概括（1）配合运用正例和反例（既肯定和否定例证（2）正确运用变式：变式就是用不同形式的直观材料或事例说明事物本质属性（果实：苹果西红柿；橡树子、棉籽）（3）科学进行比较（4）启发学生进行自觉概括,（三）如何促进学生知识的掌握1结合教学内容，灵活选用直观教学方式实物直观、模像直观和言语直观各有其优缺点，在运用直观教学时，教师要充分考虑不同直观教学的适用条件及具体的教学情况，做到效率高、针对性强。2运用感知规律，突出直观对象的特征正确运用感知规律进行直观教学，可使重要教学内容成为学生注意、感知的重点，有利于学生掌握知识。,3培养学生良好的观察能力教师要帮助学生做到：观察前，明确观察的目的、任务；观察过程中，要教给学生观察的方法，启发学生积极思维，观察后，要求学生做好观察记录和总结，,4合理运用正例和反例的概括辨别作用正例又称肯定例证，指包含着概念或规则的本质特征和内在联系的例证。反例又称否定例证，指不包含或只包含了一小部分概念或规则的主要属性和关键特征的例证。5运用变式组织感性经验，突出事物的本质特征所谓变式，即变换同类事物的非本质特征，以便突出本质特征，就是用不同形式的直观材料或事例说明事物的本质属性。如正方形、长方形、梯形等都是四边形的变式。,6科学地使用比较教学教学中经常使用的比较方式有两种：同类比较和异类比较。7调动学生的参与意识，启发学生独立思考、自觉概括,二、知识的保持信息论的观点，知识的保持就是对进入大脑的信息进行编码、存贮的过程。教师应充分利用心理学的有关记忆的研究成果，使学生达到对知识的持久记忆。,（一）记忆系统及其特点现代认知心理学把人的记忆系统分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三个子系统。1瞬时记忆客观刺激停止作用后，感觉信息在头脑中只保留一瞬间未被主体意识的记忆，这种记忆又称为感觉记忆，它是记忆系统的开始阶段。瞬时记忆的贮存时间大约为0.25-2秒。,2短时记忆短时记忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段，保持时间大约为5秒到1分钟。短时记忆的信息既有来自感觉记忆的，也有来自长时记忆的，它包括两个成分：一是直接记忆，即输入的信息没有经过进一步加工。它的容量相当有限，大约为7士2个组块。,3长时记忆长时记忆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。这是一种永久性贮存。它的保存时间长，从1分钟以上到许多年甚至终身，容量没有限度。,（二）知识的遗忘及其原因1遗忘及其进程,遗忘在学习之后立即开始，而且遗忘的过程最初进展得很快，以后逐渐缓慢，过了相当的时间后，几乎不再遗忘。也可以说，遗忘的发展是不均衡的，其规律是先快后慢，先多后少。,2影响知识保持的因素主要影响因素有：第一，学习材料的性质和数量：记忆材料的性质直接影响记忆效果。一般来说，记忆有意义联系的材料比记忆无意义联系的材料效果要好；记忆系统性、连贯性较强的材料比记忆系统性、连贯性较差的材料效果好；记忆直观形象的实物或图像材料比记忆抽象概括的言语材料效果好。,记忆材料的数量对记忆效果也有很大影响。在学习程度相等的情况下，要达到同样的记忆水平，记忆材料数量越多，平均的朗读次数和时间就越多。因此，在学习时要根据材料的性质来确定学习的数量，一般不要贪多求快。,第二，记忆材料的系列位置：人们发现在回忆系列材料时，前后所学的材料之间存在相互影响，这种影响有些是消极的，称之为抑制。抑制有前摄抑制和后摄抑制两种。先前所学的材料对后学的材料产生干扰作用的现象叫前摄抑制。后学的材料对先前所学习的材料产生的干扰作用叫倒摄抑制（后摄抑制）。,首位效应和近位效应就是干扰作用存在的具体体现，最后呈现的材料最易回忆，遗忘最少，叫近因效应。最先呈现的材料较易回忆，遗忘较少，叫首因效应。这是因为在系列材料的记忆过程中，开始部分的内容只受其后学习材料的影响（倒摄抑制），末尾部分的内容只受先学习材料的影响（前摄抑制），中间部分则受两种抑制的影响原故而出现了系列位置效应。这种系列位置效应已被许多实验所证实。,第三，学习的程度：通常根据学习的程度把学习情况分为三级：低度学习、中度学习和过度学习。低度学习指对材料的识记没有能一次达到背诵的标准；中度学习指对材料的识记达到恰能背诵并无错误；过度学习指达到恰能背诵之后还继续学习一段时间。如读一首短诗，某人学习10分钟就刚好能背诵，在能够背诵之后增加的学习（如再读5分钟或再读5遍）便是过度学习。在一定限度内，学习程度越高，保持效果越好，过度量保持在50%，记忆效果最好。但是超过一定限度的过度学习，会造成“报酬递减”。也就是熟练程度达到150%效果最好,第四，学习者的态度：学习者对实际材料的需要、兴趣等，对遗忘的快慢也有一定的影响。首先被遗忘的是：在人们的生活中不占主要地位的、不引起人们兴趣的、不符合个人需要的事情，反之则遗忘较慢另外，经过人们的努力、积极加以组织的材料遗忘得较少，而单纯地重述材料，识记的效果较差，遗忘得也较多。,（三）教学中合理运用记忆规律，促进学生对知识的保持1及时复习。根据艾宾浩斯遗忘曲线反映的遗忘先快后慢的规律。20分钟后忘记42%一天以后遗忘66%。因此，在教学过程中，合理的复习方法是：刚学过的新知识应该多复习，每次复习的时间应长些，而间隔时间要短些；随着记忆巩固程度的提高，每次复习的时间可以短些，而间隔的时间可以长些。,2集中复习和分散复习。集中复习就是集中一段时间连续进行复习；分散复习就是每隔一段时间间隔进行复习。外语单词的学习，一次学习的数量不宜太多，最好是每次课都分散复习一些，这样可以避免单词学习之间造成的较大的干扰。3适当过度学习。当然，过度学习并不意味着复习次数越多越好，还应该适量，即保持150%的学习程度效果最佳，能起到事半功倍的效果。,4反复阅读与尝试回忆相结合。一般背诵材料有两种方法：一种是一遍又一遍地单纯重复阅读；一种是反复阅读结合尝试回忆，即在学习材料完全记住之前，就积极地试图回忆，回忆不起来再阅读。,5采用多样化的复习方法。如复习时将学过的知识写出提纲，画出图表，就可以使知识系统化。6组块化编码。短时记忆的信息容量为7士2个组块，并且这个数量是相对恒定的。,第四节 技能的学习,学生的学习，不能只局限于对知识的掌握，还必须使所学到的知识转化为相应的技能。因此，学生技能的形成同样是学校教育、教学工作中的一项重要任务。,一、技能的涵义技能是指运用一定的知识、经过练习而获得的一种合乎法则的活动动作方式。例如，打字、骑自行车、跳舞、阅读、写作、解题等都是复杂程度不同的技能。特点第一，技能是通过学习或练习而形成的，不同于本能行为。第二，技能是一种活动方式，是由一系列动作及其执行方式构成的，属于动作经验。第三，技能中的各动作要素及其执行顺序要体现活动本身的客观法则的要求，不是一般的习惯动作。,二、技能的分类,（一）运动技能又称动作技能和操作技能。是由一系列的外部动作以合理的程序组成的操作活动方式。,操作技能除了具有上面所列举的技能的一般特点外，还具有与智力技能不同的其他一些特点，首先，就动作的对象而言，具有客观性。其次，就动作的进行而言，具有外显性。第三，就动作的结构而言，具有展开性。,（二）心智技能又称智力技能和认知技能。是一种借助于内部语言在人脑中进行的认知活动方式。根据适用范围不同，分为专门心智技能和一般心智技能。熟练的心智技能是人们有效的完成各种智力任务的重要条件。如默读、心算、写作、观察等,智力技能与操作技能相比，具有以下三个特点：第一、对象具有观念性。是知识、信息。第二、执行具有内潜性。它是借助于内部言语在头脑内部默默地进行的，只能通过其作用对象的变化而判断其存在。第三、结构具有简缩性。而是不完全的、片断的，是高度省略和简化的。,按照智力技能的内容和概括化程度，可将其分为一般智力技能和特殊智力技能两类。一般智力技能是在广泛的认识活动中形成和发展的，适用于一切认知活动，如学生在日常生活中学习和掌握的观察、记忆、比较、分析、抽象、概括和解决问题的技能；特殊智力技能是在专门领域的认识活动中形成和发展起来的，适用于专门领域，如阅读、写作、计算等技能。,（三）运动技能和心智技能的关系区别：运动技能具有物质性、外显性和扩展性等特点；而心智技能则具有观念性、内隐性和简缩性等特点。联系：心智技能是运动机能的调节者和必要的组成部分，运动技能又是心智技能形成的最初依据和外部体现的标志。两者是相辅相成、互相制约、互相促进的。,三、操作技能的形成（一）操作技能形成的阶段一般要经历以下三个阶段：1认知定向阶段。这是操作技能形成的开始阶段。从传授者的角度看，主要是讲解与示范；从学习者的角度看，主要是理解学习任务，形成目标表象和目标期望。2动作模仿和联系形成阶段。在这一阶段，重点是使适当的刺激与反应形成联系。这一阶段的特点是学习者经过练习把单个动作联系起来，动作趋向协调，对单个动作的注意力大为减少。3、操作整合阶段：动作协调、迅速稳定连贯4自动化阶段。自动化阶段是操作技能的熟练阶段。这个阶段学习者的各个动作似乎是自动流出的，无需特殊的注意和纠正。当然，即使在自动化阶段，仍然存在进一步提高操作技能的可能性。,（二）操作技能的培养操作技能可以通过分阶段采取相应的教学措施来进行有计划的培养。1理解任务性质和学习情境。2准确地示范与讲解。3必要而适当的练习。练习成绩逐步提高、练习的高原现象、练习成绩的起伏一般来说，随着练习次数的增多，动作的精确性、速度、协调性等会逐步提高。从练习曲线（图5-2）中可以看出技能随练习量的增加而提高的一般趋势。,虽然不同的学习者的练习曲线存在差异，但也具有共同点，表现在：第一，开始进步快；第二，中间有一个明显的、暂时的停顿期，即高原期；第三，后期进步较慢；第四，总趋势是进步的，但有时出现暂时的退步。,为了促进操作技能的形成，过度学习是非常必要的。但值得注意的是，并非过度学习的量越大越好，过分的过度学习甚至导致相反的结果，使个体疲劳、没有兴趣，使错误动作定型化等。练习方式：根据练习时间分配的不同有集中练习与分散练习；根据练习内容的完整性的不同有整体练习与部分练习；根据练习途径的不同有模拟练习、实际练习与心理练习等等。,4充分而有效的反馈。一般来讲，反馈来自两个方面，一是内部反馈，即操作者自身的感觉系统提供的感觉反馈；二是外部反馈，,5建立稳定清晰的动觉。动觉是复杂的内部运动知觉，它反映的主要是身体运动时的各种肌肉活动的特性，如紧张、放松等，而不是外界事物的特性。,四、智力技能的形成安德森心智技能形成三个阶段认知阶段：了解问题的结构联结阶段：应用具体的方法解决问题自动化阶段：个体获得大量法则并完善这些法则,冯仲良（一）智力技能形成的阶段智力技能的形成可以概括为原型定向、原型操作和原型内化三个基本阶段1原型定向智力活动的原型，指的是智力活动的实践模式，即“外化”或“物质化”了的智力活动方式或操作活动程序。智力技能形成中的原型定向，就是使学生了解智力活动的原型，从而明确该做哪些动作和怎样完成这些动作，明确活动的方向。原型定向阶段也就是掌握操作性知识（即程序性知识）阶段。原型定向阶段的主要任务有两个：确定所学智力技能的实践模式，即操作活动程序；使学生掌握已确定的实践模式，即在头脑中形成关于操作活动程序的清晰映象。原型定向阶段的教学需要教师的直观示范及讲解。如作文技能：记叙文、说明文,2原型操作原型操作是依据智力技能的实践模式，学生将头脑中建立的操作活动程序映象，以外显的操作方式付诸执行。原型操作是智力技能形成的一个重要阶段。写的过程,3原型内化原型内化指动作离开原型中的物质客体与外显形式而转向头脑内部，借助于言语来作用于观念性对象，从而对对象的主观表征进行加工、改造，并使其发生变化。熟悉后见这样的题型就知道怎么做,（二）智力技能的培养1确立合理智力活动原型2、有效进行分阶段练习 3、适应培养阶段特征，正确使用言语4、注意个别差异,一、单项选择题1个体通过与其环境相互作用后获得的一切信息及其组织是（）。A知识 B技能 C广义的知识 D狭义的知识2储存在语言文字符号或言语活动中的信息或意义指的是（）。A知识 B技能 C广义的知识 D狭义的知识3对活动的外表特征和外部联系的反映指的是（）。A感性知识 B理性知识 C陈述性知识 D程序性知识4反映活动的本质特征与内在联系的是（）。A感性知识 B理性知识 C陈述性知识 D程序性知识,5个人能用言语进行直接描述的知识，具备有意识的提取线索的知识是（）。A感性知识 B理性知识 C陈述性知识 D程序性知识6个体难以清楚陈述、只能借助于某种作业形式间接推测其存在，缺乏有意识的提取线索的知识是（）。A感性知识 B理性知识 C陈述性知识 D程序性知识7根据概念的关键特征是否明显可以分为以下两类（）。A初级概念与二级概念 B日常概念与科学概念C具体概念与定义概念 D易下定义概念与难下定义概念8.在回忆系列材料时发生的，最后呈现的材料最易回忆，遗忘最少，叫（）。A首因效应 B近因效应 C倒摄抑制 D前摄抑制,二、多项选择题1根据知识本身的存在形式和复杂程度，知识学习可以分为（）。A符号学习 B概念学习 C命题学习 D发现学习2根据新知识与原有认知结构的关系，知识的学习可分为（）。A下位学习 B上位学习 C并列结合学习 D接受学习3在实际的教学过程中，主要有三种直观方式（）。A实物直观 B模像直观 C实验直观 D言语直观4学生对于知识的抽象概括存在着不同的水平即（）。A感性概括 B理性概括 C规则概括 D言语概括5现代认知心理学把人的记忆系统分为（）。A瞬时记忆 B永久记忆 C短时记忆 D长时记忆三、填空题1感性知识可分为 和 两种水平。2理性知识包括概念和命题 两种形式。3陈述性知识主要以 概念、命题 和 表象 的形式来表征。4现代认知派认为，程序性知识的表征是通过 产生式 实现的。5奥苏伯尔认为儿童获得概念有两种形式，即概念形成和概念同化。概念同化是学生掌握概念的最基本形式6智力技能的形成可以概括为 认知、联系形成 和 自动化 三个基本阶段。,四、简答题1请简要比较知识直观的几种形式？2影响知识保持的因素有哪些？3技能的基本特点是什么？4如何培养操作技能？5培养智力技能需要注意哪些方面？五、论述题1教学中如何促进学生对知识的掌握？2教学中如何合理运用记忆规律，促进学生对知识的保持？,