第四讲 认知学习理论ppt课件.ppt

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1、教育心理学,第六章 认知学习理论,内容提要苛 勒完形顿悟说布鲁纳认知结构学习论奥苏伯尔有意义接受学习论加 涅信息加工学习理论,第一节 早期的认知学习理论,一、格式塔学派的学习理论韦特海默(MWertheimer，18801943)、苛勒(WKhler，18871967)考夫卡 (KKoffka，18861941)，后期代表有勒温(KLewin，18901947),（一）学习的实质 一个人学习的方式，通常是从一种混沌的模糊状态转变成为一种有意义、有结构的状态，这就是知觉重组的过程。 学习不是把以往无意义的事件联结在一起，而相反，知觉重组或认知重组是要认清事物的内在联系、结构和性质。知觉重组是学习

2、的核心。,（二）学习是一个顿悟的过程 格式塔心理学家认为，学习不是一个刺激和反应之间逐步形成联结的过程，而是一个顿悟的过程。格式塔心理学家苛勒的黑猩猩接棒实验证实了这一思想。 韦特海默对于学校学生的顿悟学习进行了研究，他在创造性思维一书中提出了两类问题解决方法：首创性或顿悟式的方法，运用老师教的常规的方法。,（三）真正的学习是不会遗忘 149162536496481（四）顿悟学习本身具有奖励的性质,二、托尔曼的符号学习理论1位置学习学习是有目的的学习是在大脑中形成认知地图 。学习过程中习得的不是一系列连贯的动作反应，而是对学习目标位置的知识。,2.潜伏学习在未获得强化之前就已经获得但没有表现出

3、来的学习称为“潜伏学习”。,第二节 布鲁纳的认知-发现学习理论,一、学习的结果就是形成认知结构 布鲁纳认为学习的结果就是形成认知结构。而认知结构是人关于 现实世界的内在编码系统， 是一 组相互关联的、非具体性的类别，构成认知结构的核心是一套类别及其编码系统。,二、学习的过程是认知结构的组织与重新组织 布鲁纳认为学习的实质是学生主动地通过感知、领会和推理形成和发展认知结构，就是认知结构的组织和重新组织，也就是形成和发展类别和类别编码系统。 布鲁纳也认为一切知识都是按照编码系统排列和组织起来的。具体的知识描绘客观事物的具体特征，而许多具体知识的熟练掌握，会重新组织起来，构成较高层次的规则，形成一般

4、的编码系统。,三、知识表征系统（representation system）知识的表征有三种方式：动作表征（Enactive Representation） 表象表征（Iconic Representation）符号表征（symbolic representation）,四、新知识学习过程的环节（1）新知识的获得：个体运用已有的认知经验，在新知识与原有的认知结构间建立联系或进行区分，以理解新知识所描绘的事物或现象的意义的过程。 （2）新知识的转化：对新知识做进一步的分析、概括，用新知识重新建构原有认知结构的过程。 （3）新知识的评价：检查对新知识的分类是否适当，问题解决是否正确，新的认知结构是

5、否合理 。,五、发现学习学习的最佳方式 发现学习：经过自己的探索，从不同事例中独立地发现知识，掌握规律或原理的学习过程。发现学习的特点：（1）发生较早（2）学习的内容不是现成的结论（3）学习过程比较复杂（4）强调独立思考，主动探索和直觉思维,发现学习的优点：（1）能提高学生的智慧潜能，培养直觉思维能力（2）有助于培养学生学习的内在动机（3）有助于培养学生发现的技巧（4）有利于知识的记忆保持和提取,六、结构教学理论1. 结构教学观 学习的结果是形成认知结构，教学就要促进学生掌握基本的学科结构。基本的学科结构包括基本概念、基本原理及其内部规律。 教材的编写与课程设计要把学科的基本结构放在中心地位。

6、教材的最佳编写方式是“螺旋式上升”的呈现学科的基本结构。 “任何科目都能按照某种正确的方式教给任何年龄阶段的任何儿童”,促使学生理解学科的基本结构有如下益处：（1）有利于理解学科的具体内容（2）有助于学习内容的记忆（3）有助于学习迁移（4）有助于激发学习动机（5）有助于儿童智慧的成长,2. 发现教学模式 根据发现学习提出，在教学过程中教师为学生提供一定的学习材料，创设问题情境，引导学生独立的发现解决问题的方法，从中发现事物之间的联系与规律，获得相应知识，形成和改造认知结构的过程。发现法教学模式的特点：（1）围绕问题情境展开（2）以学生“发现活动”为主，教师起引导作用（3）没有固定的组织形式,举

7、例：探索发现公式(a+b)2a2+2ab+b2传统的教学中，可以用多项式的乘法公式进行计算：（a+b)2(a+b)(a+b) a(a+b)+b（a+b)a2+2abb2。,学生1：(a+b)2学生2：a2+ab+ba+b2教师：请大家思考这两个式子是怎样得出的，正确吗？学生3：第一个式子直接用大正方形面积得出；第二个是将大正方形看成四块，分别加起来的结果，应该都没错。学生4：老师，我还有别的表达式：a2+2ab+b2。（又有同学举手）学生5: a(a+b)+b(a+b)。教师：大家对照图形很容易理解他们的想法，这些式子都相等吗？学生：相等。这样就得出：（a+b)2(a+b)(a+b) a(a+

8、b)+b（a+b)a2+2abb2。,第三节 奥苏贝尔有意义接受学习理论,一、有意义接受学习的含义 奥苏贝尔认为，学生的学习主要是有意义接受学习。 有意义接受学习：学习的主要内容基本上是以定论的形式传授给学生的，学生需要把学习的内容加以内化，把新知识结合到已有认知结构之中。,认知结构就是指学生现有的知识的数量、清晰度和组织方式，它是由学生目前能回想出的事实、概念、命题、理论等构成。,二、有意义学习的实质 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的(substantive)、非人为(non-arbitrary)的联系。实质性联系非人为联系,比如学习者原有认知结构中已有“三角形

9、内角和等于180度”，现在学习新命题”四边形的内角和等于360度“，学生可以推导出任何四边形都可以分成两个三角形，所以四边形的内角和为360度。这种联系就是合理的而非任意的联系。,三、有意义学习的条件（一）有意义学习的外部条件 有意义学习材料本身，必须合乎这种非任意的和实质性的标准，也就是说，学习材料必须具备逻辑意义。所以无意义音节的学习只可能是机械学习。,（二）有意义学习的内部条件：1.学习者必须具有有意义学习的心向，即学习者积极主动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。2.学习者认知结构中必须具有适当的知识或观念，以便与新知识进行联系。3.学习者必须积极主

10、动地将具有潜在意义的新知识与认知结构中有关的旧知识发生相互作用，使得旧知识得到改造，新知识就获得实际意义，即心理意义。,四、有意义学习的类型1. 表征学习（representational learning）: 即符号学习，学习符号代表的意义或代表的事物。2. 概念学习（concept learning）: 掌握同类事物或现象的关键特征和本质特征。3. 命题学习（proposition learning） ：学习命题所表达的原理、理论等，即学习命题的意义,五、有意义学习的心理机制 奥苏贝尔认为有意义学习发生的心理机制是意义的同化。即新知识代表的观念与原有的认知结构中的适当观念相互联系、相互作用

11、，以理解新知识的意义。 “如果我们不得不把教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学生学习唯一最重要的因素是学习者已经知道了什么”。,同化有三种模式： 1.下位学习又称为类属学习，是将概括程度或包容范围较低的新概念或命题，归属到较高的适当概念或命题之下，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.并列结合学习：当学生新概念或新命题与认知结构中已有的观念既不产生下位关系，又不产上位关系时，它们之间是并列关系，这种只能凭借组合关系来

12、理解意义的学习就是并列结合学习。,六、先行组织者教学策略 先行组者教学策略是奥苏贝尔对知识教学的独特贡献。 学习新内容之前，先提供给学生一些包摄性比较广、概括水平高的最清晰和稳定的引导性材料，以便在学习新知识时提供一个比较理想的固定点。这种预先提供的起组织作用的学习材料即“先行组织者”。,第四节 加涅的信息加工学习理论,受信息加工认知心理学的影响，加涅提出了关于学习的信息加工模式的观点，用信息加工模式来说明学习的过程，对于理解学习和教学及如何进行教学设计均具有重要的意义。,一、学习的信息加工过程加涅使用信息加工模式来说明学习的过程。,（一）信息的三级加工1.感觉记忆2.短时记忆3.长时记忆,（

13、二）信息加工的控制 人类的学习除了信息的加工流程之外，还包含“期望”与“执行控制” 两个重要的系统，对学习的过程和结果起到了调节与控制的作用。期望事项是指学习者在学习时期望达到的目标，即学习的动机。而执行控制过程决定哪些信息从感觉记忆进入短时记忆、对新信息如何编码以及采用何种提取策略等。,二、学习过程的八阶段模式,三、学习的条件 加涅根据学生学习的结果提出了五种学习目标分类：言语信息、智力技能、认知策略、动作技能和态度。加涅指出，学习的目标不同，所需的内部和外部条件也不尽相同。,（一）学习的内部条件 加涅认为，学习的内部条件一般存在于学习者自身，是学习者本身在学习前就具有的最初的能力、经验或已

14、有的知识。,（二）外部条件 学习除了受内部条件影响之外，还受外部条件的影响。相对于内部条件来说，加涅认为外部条件是独立于学习者之外存在的，如教学环境、教学时提供的信息、教学媒体及其他因素。,第七章 建构主义与人本主义学习理论,中心观点：知识和意义不是独立于个体自身而存在，对事物的理解不是简单由事物本身决定的，而是个体以已有的知识经验为基础所建构起来对现实世界的解释。,二、建构主义的两种取向,在皮亚杰发生认识论思想观点基础上发展起来，强调学习是一个意义建构的过程。关注学习者个体是如何建构某种认知方面或情感方面的信息。,社会建构主义,2,在维果茨基心理发展的社会文化历史观点的基础上发展起来,强调学

15、习是一个文化参与过程。学习者通过借助一定的文化支持来参与某个学习共同体的实践活动，知识是在个体与环境，个体与个体、个体与群体之间的的相互作用中建构的。,三、建构主义学习理论的主要观点,学习的主动建构性、社会互动性、情境性,建构主义的知识观,1,强调知识的动态性、相对性,学生经验世界的丰富性和差异性,建构主义的学习观,3,1. 生成学习（维特罗克,M.C.Witttock）（1）人脑并不是被动地学习和记录输入的信息，而总是建构对输入信息的解释，主动选择一些信息，忽视一些信息，并从中得出推论。（2）人们生成对所知觉事物的意义，是与他以前的经验相结合，理解总是涉及学习者的认知过程与认知结构。,四、学

16、习的个人建构过程,根据以上两个前提，维特罗克认为学习的生成过程就是：学习者原有的认知结构（已经储存在长时记忆中的事件和脑的信息加工策略）与从环境中接受的感觉信息（新知识）相互作用，主动选择信息和注意信息，以及主动地建构信息的意义。,（）首先是长时记忆的内容影响着个体知觉和注意的选择，影响着信息进入短时记忆的方式。（）实际上构成了学习者的动机，使它不仅能注意外来的信息，而且也能主动地对感觉经验进行选择性注意，这种注意和知觉的过程中，要求学习者做出随意控制的努力。,（）经过选择性知觉得到的信息，要达到对其意义的理解，或者说要生成学习，还需要和长时记忆中存在的有关信息建立某种联系，即主动地理解新信息

17、的意义。（）在与长时记忆进行试验性检验、建构意义时，可以通过与感觉经验的对照，与长时记忆中已有的信息建立某种联系，即主动的建构新信息的意义。,（）如果经检验，建构意义不成功，应该回到感觉信息，检查感觉信息与长时记忆的试验性联系；如（）构成选择性注意和选择性知觉的信息基础是否可靠； （）从长时记忆中提取的建立联系的信息是否适宜； （）从感觉信息中选用的信息是否合用。,（）如果建构意义成功，即达到了意义的理解。（）在新的信息达到意义的理解后，可以从短时记忆中归属到长时记忆中，同化到原有的认知结构中，或导致长时记忆中原有认知结构的重组。,2. 认知灵活性理论（Cognitive Flexibilit

18、y Theory） 斯皮罗提出的一种理论。所谓认知灵活性是指个体可以从不同角度以多种方式重建自己的知识和理解 。 （1）知识有结构良好领域的知识和结构不良领域的知识 结构不良领域知识的特点： 知识应用的实例中都包含着许多广泛概念的相互作用，即概念的复杂性。 同类的各个具体实例之间，所涉及的概念及其相互作用的模式有很大差异，即实例的差异性。 结构不良领域知识的学习要求学生把握概念的复杂性，并能广泛而灵活地应用到具体情境中。,（2）学习分为两个阶段：初级知识的获得与高级知识的获得。在初级知识获得阶段，只要求把所学的东西按照接近原样的方式再现出来。而在高级知识获得阶段，则要求学生把握概念的复杂性，把

19、它们灵活地运用到各种具体情境中。 1.支架（scaffolding） 根据维果茨基的最近发展区的思想，在活动过程中，比学习者更成熟的社会成员为学习者提供学习的脚手架。而随着活动的进行，逐渐减少外部支持，拆除脚手架，让位于学生的独立活动。,2.认知学徒制（cognitive apprenticeship） 指知识经验较少的学习者在专家的指导下参与某种真实的情境性活动，学生在实际活动之中逐步更多地洞悉专家所使用的知识和问题解决策略。 3. 情境性学习（situated learning） 真实任务情境 情境化的过程 真正的互动合作 情境化的评价,六、建构主义的教学设计1. 随机通达教学（Rando

20、m Access）设计 建构主义的代表人物Spiro等人提出学习者在学习过程中对信息意义的建构可以从不同的途径进行，获得不同的理解。因此教学设计也应该使学习者能够从不同途径通达意义，获得不同的认识与理解。每一次通达会获得不同的意义建构。2. 支架式教学（Scaffolding instruction）设计 支架式教学认为，为了更好的促进学习者对于知识意义的建构，教学应该围绕和结合当前的学习主题，按照最近发展区要求，为学生提供概念框架，而不是具体的学习内容，框架中的概念就像建筑中的脚手架，或网络中的界面，为学习者提供进行知识学习的支持和途径。,3. 抛锚式教学（Anchored instruct

21、ion）设计 抛锚式教学认为，教学应该创造与真实任务类似的问题情景，呈现真实性任务、案例或问题给学生（即抛锚），尽可能让学生在一个完整、真实的问题情景中产生学习的需要与兴趣，并通过亲身体验和感受，主动识别、探索、发现和解决问题。也叫实例式教学或基于问题教学,4.自上而下（top-down）的教学设计 即首先呈现整体性的任务，让学生尝试进行问题的解决，在此过程中，学生要自己发现完成整体任务所需首先完成的子任务，以及完成各级任务所需的各级知识技能。 在教学活动中，不必组成严格的直线型层级，因为知识是由围绕着关键概念的网络结构所组成，它包括事实、概念、概括地以及有关的价值、意向、过程知识、条件知识等

22、等。学习可以从网络的任何部分进入或开始。,七、建构主义教学的主要特点：1. 强调以学生为中心2. 强调学习者对知识意义的主动建构3. 鼓励自主学习和合作学习4. 强调实际的案例和情景5. 认为教师的作用只是帮助和促进作用,第二节 人本主义学习理论,一、 人本主义学习的理论基础1.自然人性论：人的基本属性是自然属性，“文化、环境、教育只是阳光、水和食物，而不是种子，自我潜能才是种子”。2.自我实现人格论：每个人都有追求自我实现的需要，即“一个人能够成为什么，他就必须成为什么，他必须忠于自己的本性”。,3.来访者中心疗法：帮助来访者建立积极的自我概念，使其自由的自我实现。帮助来访者自由的实现自我潜

23、能需要三个条件：无条件积极关注真诚一致性移情性理解。,二、 学习的目的 是使学生成为一个具有高度适应性和内在自由性的人。教育教学应当以学习者为中心，发挥学生的潜能，培养学生的创造性，培养健康、充实和快乐的人。教育应该是完整人的教育，而不是颈部以上的教育。,三、 学习的两种类型学习有无意义学习和有意义学习两种类型 无意义学习学习的内容是对个人没有意义的材料，不涉及个人感情、体和生活意义，与完整的人无关，与个人意义无关，只是知识的增长。 有意义学习不仅是一种知识增长的学习，而且是一种涉及学习者成为完整人的学习，是一种使个体的行为、态度、个性以及在未来选择中发生重大变化的学习，是一种与学习者各部分的经验融合在一起的、学习者全身心投入的学习。当以这种方式学习，就会成为一个完整的人。,四、有意义学习的特点1. 个人全身心的参与。2. 自我发起3. 渗透性4. 自我评价,五、有意义学习的过程 有意义学习的过程是在一定条件下，自觉挖掘其潜能，自我实现的过程。学习是一种经验学习，以学生的经验为生长点。,六、 实现有意义学习的条件1. 以学生为中心2. 学生要自主学习3. 要让学生觉察到学习内容与自我的关系4. 让学生身处一个和谐、融洽、被关爱和理解的氛围5. 要强调做中学,七、人本主义教学模式1. 以题目为中心的课堂讨论式2. 自由学习教学模式3. 开放课堂等,