教育心理学06 第六章 认知学习理论ppt课件.ppt

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1、,第六章 认知学习理论,学习不是在外部环境支配下被动形成-联结，而是主动地在头脑内部构造完形、形成认知结构；不是通过练习与强化形成反应习惯，而是通过顿悟与理解获得期待；不是受已成习惯所支配的，而是受主体的预期所引导。,第一节 早期的认知学习理论,联结主义心理学对学习心理的研究。格式塔学派的兴起和迅速发展对联结主义心理学产生了重要影响。格式塔学派以某些相当抽象的、与知觉和思维性质及心理经验的结构有关的观念解释了熟悉的现象。,格式塔心理学的主要实验研究 ：,(1)“接竿问题”实验(2)“叠箱问题”实验,一、格式塔学习理论,第一节 早期的认知学习理论,(1)“接竿问题”实验,（2）“叠箱问题”实验,

2、学习就是知觉的重新组织，这种知觉经验变化的过程不是渐进的尝试与错误的过程，而是突然顿悟的。之所以产生顿悟，一方面是由于分析当前问题情境的整体结构，另一方面是由于心智能利用过去经验的痕迹，心智本身具有组织力的作用，能够填补缺口或缺陷，因此服从知觉的组织律。格式塔学习理论强调学习者的知识经验的整体性和知觉经验的组织作用，关注知觉和认知的过程。,格式塔学习理论的基本观点,影响,他们探讨记忆是如何反映知觉组织，以及解决问题的能力是如何在理解学习任务、重建模糊的记忆或把学习原理迁移到新情境等过程中产生的。 但是，他们把知觉经验组织的作用归因于脑的先验本能，带有严重的唯心主义和神秘主义色彩。,格式塔学习理

3、论的基本观点,学习即知觉重组或认知重组顿悟学习可以避免多余的试误，同时又有助于迁移 真正的学习是不会遗忘的顿语学习本身就具有奖励的性质顿悟说及对尝试错误说的批判,学习即知觉重组或认知重组,格式塔心理学家认为学习意味着要觉察特定情境中的关键性要素，了解这些要素是如何联系的，识别其中内在的结构。通过学习，会在头脑中留下记忆痕迹，记忆痕迹是因经验而留在神经系统中的。但格式塔心理学认为，这些痕迹不是孤立的要素，而是一个有组织的整体，即完形。学习主要不是加进新痕迹或减去旧痕迹的问题，而是要使一种完形改变成另一种完形。一个人学习的方式，通常是从一种混沌的模糊状态，转变成一种有意义的、有结构的状态，这就是知

4、觉重组的过程。,顿悟学习可以避免多余的试误,格式塔心理学家认为，通过对问题情境的内在性质有所顿悟的方式来解决问题，就可以避免与这一问题情境不相干的大量随机的、盲目的行动，而且有利于把学习所得迁移到新的问题情境中去。 顿悟学习的核心是要把握事物的本质，而不是无关的细节。通过机械记忆习得的内容，只能被用于非常具体的情境中去，即应用于类似于最初学习时的情境中去，只有通过顿悟理解的内容才能成为学生知识技能的一部分，随时可用于任何情境中的类似的问题上去。,真正的学习是不会遗忘的,格式塔心理学家认为，通过顿悟获得的理解，不仅有助于迁移，而且不容易遗忘。 通过顿悟习得的内容，一旦掌握后，永远也不会遗忘。顿悟

5、将成为知识技能中永久的部分。用现代认知信息加工心理学的术语来说，顿悟的内容是进入了长时记忆将永远保留在学习者的头脑中。,顿语学习本身就具有奖励的性质,格式塔心理学家认为，真正的学习常常会伴随着一种兴奋感。学习者了解到有意义的关系、理解了一个完形的内在结构、弄清了事物的真相，会伴有一种令人愉快的体验。格式塔心理学家认为，这是人类所能具有的最积极的体验之一。,顿悟说对尝试错误说的批判,在格式塔心理学家看来，学习是一种智慧行为，是一种顿悟过程，需要有理解、领会与思维等认识活动的参与，并且它是一种突现、速变、飞跃的过程。,顿悟学习特点,可归纳如下：问题解决前尚有一个困惑或沉静的时期，表现得迟疑不决，有

6、长时间停顿；从问题解决前到问题解决之间的过渡不是一种渐变的过程，而是一种突发性的质变过程；在问题解决阶段，行为操作是一个顺利的不间断的过程，形成一个连续的完整体，很少有错误的行为；由顿悟获得的问题解决方法能在记忆中保持较长的时间；顿悟而掌握的学习原则有利于适应新的情境，解决新的问题。,格式塔学派对心理学的贡献,1对冯特元素主义的反击具有进步意义2格式塔学派引发了知觉心理学的革新3格式塔学派的学习理论独具特色4对人本主义心理学影响较大5对现代认知心理学的产生起了推动作用,格式塔学派对心理学的局限性,1.过分强调顿误，而全面否定尝试错误，犯了以偏概全的偏激性错误。2.顿悟似乎是一个神秘的概念，它的

7、心理活动机制没有揭示清楚。3.顿悟说还缺乏对其他与学习有关问题的研究。4.其理论观点和术语含糊不清。5.对其他学派的批评过于苛刻。6.格式塔学派的实验不够严谨。,二、符号学习理论-托尔曼,托尔曼是寻求认知过程和行为过程相统一的第一人。他受行为主义和格式塔理论的双重影响，提出符号-完形学习理论，属认知行为主义理论。其最著名的是白鼠走迷宫的实验。,白鼠走迷宫的实验,这项实验是托尔曼和杭齐克于1930年进行的。这项实验的目的是为了证明白鼠在走迷律的学习活动中能够形成推理性期待。,潜伏学习,面对实验组所表现出来的这种现象，托尔曼认为，实验组的白鼠在无食物奖励的情况下每天仍然在进行学习，它们在走迷津的过

8、程中熟悉了可通过迷津的路径，在头脑中形成了关于迷津的“认知地图”，形成了对路径的认知性期待，只不过在无奖励的情况下，这种学习效果没有表现出来。这种学习故称之为潜伏学习。当实验组的被试得到食物强化后，这种潜伏学习的效果即刻表现于外。,潜伏学习结果,按照托尔曼的观点，潜伏学习实验的结果对“无强化就没有联想学习”的假说提供了有力的批评证据。白鼠走迷津重要的是学会对通道的认知，形成对路径的“认知地图”，而不在于白鼠在学习过程中的外显反应。,内在强化,此外，托尔曼还认为外在强化并不是学习产生的必要因素，白鼠在走迷宫时根据对情景的感知，在头脑里有一种预期指导其行动，预期的证实就是一种所谓的内在强化。可以说

9、托尔曼用动物实验的方式探讨了认知学习问题，被许多人称为认知心理学的鼻祖。,符号学习理论,学习是有目的的行为，而非盲目的；学习是对“符号-完形”的认识，在头脑中形成一幅“认知地图”；在外部刺激和行为反应之间存在中介变量，主张将行为主义SR公式改为SOR公式 ，O代表机体的内部变化； 潜伏学习的实验认为，外在强化并不是学习产生的必要因素，不强化也会出现学习。,托尔曼的主要影响,托尔曼对动物行为的目的性研究和学习过程表现出来的认知特征的研究无疑是对桑代克的学习联结说和华生等人的“S-R”学说提出了尖锐的、强有力的挑战。托尔曼关于目的性行为主义的观点，认知期待的假说和动物在潜伏学习中表现出的认知特性等

10、弥补了行为主义S-R学说的严重缺陷。可以说托尔曼的行为主义观点和学习的认知期待说是对学习联结说的超越。,托尔曼的主要影响,托尔曼的认知-期待说在西方心理学家的心目中被看成是折衷的理论。其原因是托尔曼用格式塔心理学的观点来修正和弥补行为主义观点中的错误和不足。托尔曼的学习理论也对学习心理学产生了重要影响。他以一系列设计精巧的学习实验为学习心理学的研究展示了新的方法，他还提出和论证了许多关于学习的新的、重要的课题。他强调学习中的知觉和动机作用的观点等等都大大丰富了学习理论，促进了人们对学习的认识和理解。,托尔曼理论的主要局限,托尔曼未能坚持理论的系统、严密和完整性。他的理论显得有些凌乱，许多概念没

11、有予以明确定义，许多表述显得模糊不确定，对许多学习问题也未能作出回答。他提出了有机体内部的认知问题，但又未能将行为与有机体内部的某种认知机能恰当地联系起来，这些使得他的理论逊色不少。对他的理论的最尖锐批评也就是他的理论中的主观主义和心灵主义的倾向。,托尔曼理论的主要局限,虽然他强调人类行为的复杂性和认知性，但他的认知行为主义体系建立于动物实验基础上，这究竟能在多大程度上说明人类行为，仍然是个问题。,意义他反对和部分抵制某些较严格的行为主义先驱及与他同时代的行为主义者所接受的限制性前提。他提出的认知学习理论和内部强化理论对现代认知学习理论的发展有一定贡献。,第二节 认知结构学习理论-布鲁纳,布鲁

12、纳主张，学习的目的在于以发现学习的方式，使学科的基本结构转变为学生头脑中的认知结构。,一、认知表征理论,布鲁纳认为，在人类智慧生长期间，经历了三种表征系统的阶段：,动作表征(enactive representation)儿童靠动作来认知世界、获得知识；（动作性再现表象）映象表征(iconic representation)儿童用头脑中的表象去表现世界、获得知识；（肖像式再现表象）符号表征(symbalic representation)儿童运用符号、文字再现世界、获得知识。（象征性再现表象）在这三种表征系统的发展中，语言是很重要的。,布鲁纳认为，人类是有系统地对环境信息加以选择和抽象概括的。

13、人类在适应环境时，是“分别对待各种相同的事物，对周围的各种物体、事件和人物进行分类，并根据这一类别的成员关系而不是他们的独特性对他们做出反应。”,二、认知结构理论,布鲁纳认为，学习是主动地获取知识并把新知识和已有的认知结构联系起来，积极地建构新的知识体系。,二、认知结构理论,编码系统,所谓编码系统，就是“一组相互联系的、非具体性的类别”。这种内在编码系统也就是认知结构。,在布鲁纳看来，学习就是这个编码系统的形成或改变，因而应超越所给定的信息。,布鲁纳认为，学习过程包括三个几乎同时发生的过程：获得、转换、评价(1)新知识的获得，这种新信息常常是与一个人已有信息相背的，或是已有信息的一种替代，或者

14、是已有信息的提炼；(2)知识的转换，学习者把信息转换为各种不同方式，使之超出它们最初所给的事实，从而学到更多的知识；(3)评价，检查我们处理信息的方式是否适合于这项任务。布鲁纳由此认为，学生不是被动的知识接受者，而是积极的信息加工者。,1.知识结构的重要性,a. 懂得基本原理使得学科更容易理解；b. 利于记忆的保持；c. 领会基本原理和观念，是通向适当的“训练迁移”的大道；d. 对教材结构和基本原理的理解，能够缩小“高级”知识和“初级”知识之间的间隙。,三、学习和教学的基本原则,2.学习的准备性,布鲁纳认为，我们的学校过去以过分困难为理由，把许多重要学科的教学推迟。这里他提出了这样一个命题：任

15、何学科的基础都可以用某种形式教给任何年龄的任何人。这里中心的意思就是任何学科的最最基本的观念是既简单又强有力的，他主张要向儿童提供挑战性但是合适的机会使其发展步步向前，这可引导智慧发展。,3.直觉思维的价值,分析思维 直觉思维布鲁纳认为，直觉思维和预感的训练是正式的学术学科和日常生活中创造性思维的很受忽视而又重要的特征。,4、学习动机的重要性,布鲁纳在学生的知识学习的动机方面的论述特别注意和强调认知需要和内部动机的作用。他认为，学生的学习除了受一些生理的内驱力驱动之外，更重要的是受认知需求的驱使。他注意并强调内在动机和认知需求在学习中的重要作用。布鲁纳的这种内部动机的观点明确地指出了人类学习与

16、动物学习的本质性区别，认为人类的学习更主要地是受认知需要的驱使。,四、发现学习,布鲁纳认为，教育工作者的任务是要把知识转换成一种适应正在发展着的形式，以表征系统发展顺序作为教学设计的模式，让学生进行发现学习。,发现学习的特征,1.强调学习过程。2.强调直觉思维。3.强调内在动机。4.强调信息提取。,布鲁纳的认知结构理论的意义：,克服了以往学习理论根据动物实验的结果而推演到人的学习的种种缺陷，针对学生在课堂教学情境下学习各种知识的活动提出自己的学习与教学理论；把研究的重点放在学生获得知识的内部认知过程和教师如何组织课堂以促进学生“发现”知识的问题上；强调学生学习的主动性，强调学习的认知过程，重视

17、认知结构的形成，注重学习者的知识结构、内在动机、独立性与积极性在学习中的作用。,布鲁纳学习理论的局限性,1、他的学习与教学理论完全放弃知识的系统讲授，而以发现教学法来代替，夸大了学生的学习能力，忽视了知识学习活动的特殊性，忽视了知识的学习即知识的再生产过程与知识的生产过程的差异；2、布鲁纳认为“任何科目都可以按某种正确的方式教给任何年龄的儿童”，这是无法实现的；3、发现学习在当时虽然有其积极作用，但其发现法运用范围有限；4、发现法耗时过多，不宜用于在短时间内向学生传授一定数量的知识和技能的集体教学活动。,第三节 认知同化学习理论奥苏贝尔,奥苏贝尔教育心理学中最重要的是他对有意义学习（meani

18、ngful learning）的描述。在他看来，学生的学习，如果要有价值的话，应该尽可能地有意义。,一、有意义学习,1有意义学习的实质和标准奥苏贝尔提出，有意义学习过程的实质，就是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非任意的和实质性的联系。这一论断既给有意义学习下了明确的定义，也指出了划分机械学习与有意义学习的两条标准。,有意义学习的标准,第一条标准是： 新的符号或符号代表的观念与学习者认知结构中的有关观念具有实质性联系；所谓实质性联系，指新的符号或符号代表的观念与学习者认知结构中已有的表象、已经有意义的符号、概念或命题的联系（即非字面联系）。 第二条标准：新旧知识的非任意的

19、联系，即新知识与认知结构中有关观念在某种合理的或逻辑基础上的联系。一切机械学习都不具备上述有意义学习的两条标准。,2. 有意义学习的条件,有意义学习的产生既受学习材料性质（客观）的影响，也受学习者自身因素（主观）的影响。我们称前者为有意义学习的外部条件（外因），称后者为有意义学习的内部条件（内因）。,有意义学习的外部条件,有意义学习的材料本身，必须合乎这种非任意的和实质性的标准，也就是说，学习材料具有逻辑意义。这种逻辑意义指的是材料本身与人类学习能力范围内的有关观念可以建立非任意的和实质性的联系。,有意义学习的内部条件,首先，学习者必须具有有意义学习的心向。有意义学习的心向，是指学习者积极主动

20、地把符号所代表的新知识与学习者认知结构中原有的适当知识加以联系的倾向性。其次，学习者认知结构中必须具有适当的知识，以便与新知识进行联系。最后，学习者必须积极主动地使这种具有潜在意义的新知识与他认知结构中有关的旧知识发生相互作用，结果旧知识得到改造，新知识就获得实际意义，即心理意义。,3有意义学习的类型,有意义学习可分为三种类型：表征学习概念学习命题学习,表征学习,表征学习是学习单个符号或一组符号的意义，或者说学习代表什么。表征学习的主要内容是词汇学习，即学习单词代表什么。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了相应的关系。,概念学习，实质上是掌握同类事物的共同的关

21、键特征。,概念学习,命题学习,命题是以句子的形式表达的，可以分为两类：一类是非概括性命题，只表示两个以上的特殊事物之间的关系，只陈述了一个具体事实。（老李是小李的爸爸。）另一类命题表示若干事物或性质之间的关系，这类命题叫概括性陈述，是学习若干概念之间的关系。（圆的直径是它的半径的两倍。）在命题学习中也包含了表征学习。命题学习必须以概念学习为前提。,二、认知同化过程,有意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的相关观念的相互作用才得以发生的。相互作用的结果导致新旧知识的有意义的同化，具体存在三种认知同化方式：,1、下位学习,又称为类属学习，是指将概括程度或包容范围较低的新概念或命题，归属到认知结

22、构中原有的概括程度或包容范围较高的适当概念或命题之下，从而获得新概念或新命题的意义。,2、上位学习,是指新概念、新命题具有较广的包容面或较高的概括水平，这时，新知识通过把一系列已有的观念包含于其下而获得意义，新学习的内容便与学生认知结构中已有观念产生了一种上位关系。,3、组合学习,只能凭借组合关系来理解意义的学习就是组合学习。,三、接受学习,奥苏贝尔认为，学校主要应采用有意义接受学习，尤其是有意义言语接受学习。这种强调接受学习的方法称为讲授教学。这种教学是以一种有组织、有意义的方式将知识讲授给学生。,（一）讲授教学的特点和性质,讲授教学的特点（1）要求师生之间有大量的相互作用；（2）要大量利用

23、例证；（3）它是演绎的，最一般的蕴涵的概念最初呈现，而后从中引出特殊的概念；（4）它是有序列的，材料的呈现有一定的步子。,奥苏贝尔对发现学习的解释,他认为，发现学习是指学习内容不是以定论的方式呈现给学生的，而是要求学生在把最终结果并入认知结构之前，先要从事某些心理活动，如对学习内容进行重新排列、重新组织或转换，因此，发现学习可以在前面提及的三种学习类型中发生。除此之外，发现学习还涉及其它三种学习类型：运用、问题解决、创造。这三种学习是有层次的。,三种学习类型,运用是把已知命题直接转换到类似的新情境中去，有点类似于我们通常所讲的“练习”。问题解决是指学生无法把已知命题直接转换到新情境中去，学生必

24、须通过一些策略，使一系列转换前后有序。学生已有的知识可能是与问题解决办法有关的，但需经过多次转换，而非直接运用或练习所能解决的。创造则是指能把认知结构中各种彼此关系很遥远的观念用来解决新问题，而且，认知结构中哪些命题与该问题有关，事先是不知道的，各种转换的规则，也是不明显的。,他根据学习进行的方式，把学习分为接受学习与发现学习；又根据学习材料与学习者原有知识结构的关系，把学习分为机械学习与有意义学习，并认为学生的学习主要是有意义的接受学习。因为有意义的接受学习可以在短时间内使学生获得大量的系统知识。,布鲁纳的发现学习：由特殊发现一般；奥苏贝尔的发现学习：从对一般的理解到特殊。奥苏贝尔的接受学习

25、：学习的主要内容基本上是以定论的形式传授给学生，学生对教学内容加以内化；奥苏贝尔的发现学习：学习内容不是以定论的方式呈现给学生，而是要求学生在把最终结果纳入认知结构之前，先要从事某些心理活动，对学习内容进行重新排列、重新组织或转换。然后把发现的内容加以内化，以便以后在一定场合下予以运用。（运用、问题解决、创造）。,接受学习是机械学习？发现学习是有意义学习？无论是接受学习还是发现学习，都有可能是机械的，也都有可能是有意义的； 接受学习并非教师一味讲解，而是通过教师讲授，促进学生主动学习，并且教师和学生之间有大量互动； 接受学习模式在教授知识间的抽象关系时可能更有效，对于具体经验和程序性知识，其他

26、教学模式可能更有效。,（二）讲授教学的原则和技术,1.逐渐分化原则学生首先应该学习最一般的、包摄性最广的观念，然后根据具体细节对它们逐渐加以分化。,2.整合协调原则,如何对学生认知结构中现有要素重新加以组合。奥苏贝尔认为，所有导致整合协调的学习，同样也会导致学生现有知识的进一步分化。因此，整合协调是在意义学习中发生的认知结构逐渐分化的一种形式。,3.先行组织者策略,奥苏贝尔就如何贯彻“逐渐分化”和“整合协调”的原则，提出了具体应用的策略：设计先行组织者。先行组织者：先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，它要比学习任务本身具有更高的抽象、概括和综合水平，并且能清晰地与认知结构中原有的概念和新的学

27、习任务关联。,先行组织者策略,奥苏贝尔认为，先行组织者有助于学生认识到：只有把新的学习内容的要素与已有认识结构中特别相关的部分联系起来，才能有意义地习得新的内容。奥苏贝尔还区分了两类组织者一是陈述性组织者，用于提供适当的类属者，它们与新的学习内容产生一种上位关系。（心理过程-认知过程-感觉）二是比较性组织者，既可用于新观念与认知结构中基本类似概念的整合，又可用于增加本质不同而貌似相同的新旧概念之间的可辨别性。（表象-想象；创造想象-再造想象）,先行组织者策略,由于组织者具有抽象性、概括性和包摄性等特征，因而，组织者对事实材料的学习，比抽象材料的学习更有促进作用。 先行组织者采取三种形式：一个概

28、念的定义；新材料与已知例子的类；一个概括。作用：把注意引向即将来临的材料中最重要的内容；集中了将呈现的概念中间的关系；提醒已有知识和即将遇到的新材料之间的关系。,四、奥苏贝尔学习理论的意义和贡献,1奥苏贝尔的认知-接受学习理论注重有意义的接受学习，突出了学生的认知结构和有意义学习在知识获得中的重要作用，对有意义学习的实质、条件、机制和类型的阐述是严谨和有说服力的。2.澄清了长期以来对传统讲授学习和接受学习的偏见，以及对发现学习和接受学习与有意义学习和机械学习之间关系的混淆。,四、奥苏贝尔学习理论的意义和贡献,3奥苏贝尔提倡的课堂讲授教学模式是最经济、最便捷、最有效的教学方式。4奥苏贝尔创立并提

29、倡“先行组织者”教学模式是课堂讲授教学普遍采用的教学策略和方法之一。,五、奥苏贝尔学习理论的不足,偏重对知识的掌握，而对学生能力的培养尤其是创造能力的培养不够重视，且过于强调接受学习与讲授方法，没有给与发现学习应有的重视。,第四节 学习的信息加工论,现代学习理论受信息加工理论的影响，强调人与计算机学习过程的模拟类比。信息加工的过程和特点，及每个过程起作用的方式，组成了现代学习理论的实质部分。罗伯特加涅1933年入耶鲁大学主修心理学，受到了新行为主义的严格训练，1937年获学士学位。加涅在教育心理学方面做出了很大贡献。他所关注的重点，是把学习理论研究的结果运用于教学设计。,一、学习的信息加工过程

30、-加涅,加涅坚持用当代认知心理学的信息加工的观点来解释学习过程。他主张用学习和记忆的信息加工模式来解释学习的结构和过程。右图是加涅在20世纪70年代所采用的学习和记忆的信息加工模式图。,第四节 学习的信息加工论,学习的信息加工过程,在这个模式图中很值得注意的是，“执行控制”和“期望”这两部分的作用。 “执行控制”是已有的经验对现在学习过程的影响； “期望”是动机系统对学习过程的影响。,加涅认为每个学习动作都可以分解成顺序的八个阶段 ：,信息加工学习理论对实际教学的启示： 吸引学生的注意； 让学生带着问题去学习； 教师应突出教学的重点； 教师应引导学生复述这些内容。,二、学习的条件,1、内部条件

31、加涅的学习层级说需要的技能：辨别具体概念定义概念规则高级规则每一级智力技能的学习要以低一级智力技能的获得为前提，最复杂的智力技能则是把许多简单的技能组合起来而形成。2、外部条件,三、教学事件,学习心理,认知学习理论强调学习者内部的认知过程。1、格式塔学习理论：认为思维是整体的、有意义的知觉；认为学习的过程不是试尝错误的过程，而是顿悟的过程，即结合当前整个情境对问题的突然解决；2、托尔曼学习理论：强调行为的整体性，认为个体的学习行为是有目的的，不是单纯地对刺激作出的反应；3、布鲁纳学习理论：强调学生的主动探索，认为从事物和现象的变化中去发现原理才是构成学习的主要条件；4、奥苏贝尔学习理论：提出意义学习与机械学习的概念；5、加涅学习理论：是行为主义与认知主义的一种折中学习理论，提出了学习结果的分类法以及学习的8大阶段。,