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 l一、知识的含义与作用 (一) 什么是知识 l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。 l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。 l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。 l就其储存形式而言，主观知识存储在大脑里 l客观知识-表述出来传播开来 l知识的功能: l辨别功能-辨认、归类 l预期功能-推断未来 l调节功能-确定活动程序调节活动过程 l二、知识的分类 l1、直接知识、间接知识 l2、感性知识、理性知识 l3、主观知识、客观知识 l4、显性知识、隐性知识 l5、结构良好领域知识、结构不良领域知识 l6、陈述性知识、程序性知识 l1、陈述性知识与程序性知识 l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。 l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； l用概念、命题和命题网络、表象、图式 表征知识 l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 l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 l如说出计算公式：功等于力乘以距离 lW=FS-陈述性知识 l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 l2、感性知识、理性知识 l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 l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 l3、显性知识和隐性知识 l显性知识： l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 l隐性知识（缄默知识） l未被言语或其他形式表述的知识 l为什么你知道的比你能说出来的要多？ l三、知识建构的基本机制 l1、陈述性知识建构的基本机制：同化 l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 l2、程序性知识建构机制：产生式 l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。 l例如，鉴别一个图形是不是三角形的产生式： l如果 已知一个平面图形， l 且该图形有三条边， l 且三条边是封闭的， l则 判定此图形是三角形。 l四、知识的表征 l表征：知识在头脑中的表现形式和组织结 构 l(一)陈述性知识的表征形式：概念、命题和 命题网络、表象、图式 l1、概念:代表事物的基本属性和基本特征 l如果命题之间有相互关系可构成命题网络 l命题网络 l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。 l有 l R l S O S R l羽毛 鸟 动物 P1 P2 夜晚活 动 哺乳动物 会飞 蝙蝠鲸 在海中 很大 胎生 鸟 l（3）图式（schema） l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。 l与命题网络相比是更一般、更抽象的知识贮存方 式。 l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。 l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。 l（4）表象 l（二）程序性知识的表征：产生式和产生 式系统 l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。 l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 l五、传统观点的知识学习 l（一）概念学习 l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 l（二）原理学习 l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 l六、知识学习的过程 使学生对知识的内在加工过程 l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。 l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。 l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； l保持阶段通过记忆使新知识得到巩固； l最后通过运用使知识广泛迁移 l第二节 陈述性知识、程序性知识的学习 l一、陈述性知识 l（一）掌握方式 l1、表征学习：符号学习 l2、概念学习 l3、命题学习 l符号学习、概念学习和命题学习 l根据所获得的知识的不同形式。 l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。 l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。 l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。 l下位学习、上位学习和并列结合学习 l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。 l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。 l上位学习也叫总括学习，即通过综合归纳 获得意义的学习。 l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。 l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。 l（二）陈述性知识的获得： l1、激发兴趣培养动机 l2、有效运用注意规律 l3、进行精细加工 l4、使知识系统化 l5、了解学生已有知识 l二、程序性知识学习 l1、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 l2、程序性知识获得 l注意课题的选择和设计 l注重示范和讲解、 l运用变式，比较知识的不同 l大量练习与适时反馈 l唤醒使用条件 l分解程序操作过程 l三、影响知识理解的因素 l内因：原有知识背景、认知结构特征、主 动理解的意识和方法 l外因：学习材料的内容和形式及教师的指 导 l四、错误概念的转变 l1、错误观念的影响与性质 l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。 l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 。 l2、观念转变的过程 l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。 l观念转变就是认知冲突的引发和解决的过程。 l3、观念转变的条件 l颇斯纳(G.J.Posner)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： l第一，对原有观念的不满。 l第二，新观念的可理解性（intelligibility）。 l第三，新观念的合理性（plausibility）。 l第四，新观念的有效性（fruitfulness）。 l4、观念转变与教学 l（1）倾听、洞察学生的经验世界了解错误 概念 l（2）引发认知冲突 l（3）创设开放的、相互接纳的课堂气氛。 鼓励学生交流讨论 l第三节 知识的掌握与教学 l一、知识的获得 知识的获得是知识学习的第一个阶段。 l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 l（一）知识直观 l1、知识直观的类型 l实物直观、模像直观、言语直观 l2、如何提高知识直观的效果 l（1）灵活选用实物直观和模像直观 l模像直观效果优于实物直观 l（2）加强词与形象的配合 l（3）运用感知规律突出直观对象的特点 l感知规律：强度律、差异律、活动律、组合律 l（4）培养学生的观察能力 l（5）让学生充分参与直观过程 l（二）知识的概括 l1、概括类型 l感性概括、理性概括 l2、如何进行有效知识概括 l（1）配合运用正例和反例（既肯定和否定 例证 l（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） l（3）科学进行比较 l（4）启发学生进行自觉概括 l（三）如何促进学生知识的掌握 l1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。 l2运用感知规律，突出直观对象的特征 l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。 l3培养学生良好的观察能力 l教师要帮助学生做到： l观察前，明确观察的目的、任务； l观察过程中，要教给学生观察的方法，启 发学生积极思维， l观察后，要求学生做好观察记录和总结， l4合理运用正例和反例的概括辨别作用 l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。 l5运用变式组织感性经验，突出事物的本质特征 l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。 l如正方形、长方形、梯形等都是四边形的变式。 l6科学地使用比较教学 l教学中经常使用的比较方式有两种：同类 比较和异类比较。 l7调动学生的参与意识，启发学生独立思 考、自觉概括 l二、知识的保持 l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。 l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。 l（一）记忆系统及其特点 l现代认知心理学把人的记忆系统分为 l瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三个子系 统。 l1瞬时记忆 l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。 l瞬时记忆的贮存时间大约为0. 25-2秒。 l2短时记忆 l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： l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。 l3长时记忆 l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。 l（二）知识的遗忘及其原因 l1遗忘及其进程 l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。 l2影响知识保持的因素 l主要影响因素有： l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。 l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。 l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。 l第二，记忆材料的系列位置： l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。 l抑制有前摄抑制和后摄抑制两种。 l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。 l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）。 l首位效应和近位效应就是干扰作用存在的具体体现 ， l最后呈现的材料最易回忆，遗忘最少，叫近因效应 。 l最先呈现的材料较易回忆，遗忘较少，叫首因效应 。 l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。 l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 。 l低度学习指对材料的识记没有能一次达到背诵的 标准； l中度学习指对材料的识记达到恰能背诵并无错误 ； l过度学习指达到恰能背诵之后还继续学习一段时 间。 l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”。 l也就是熟练程度达到150%效果最好 l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。 l首先被遗忘的是： l在人们的生活中不占主要地位的、 l不引起人们兴趣的、 l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。 l（三）教学中合理运用记忆规律，促进学 生对知识的保持 l1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%。 l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。 l2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。 l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 。 l3适当过度学习。 l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。 l4反复阅读与尝试回忆相结合。 l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 。 l5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。 l6组块化编码。 l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 l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。 l一、技能的涵义 l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。 l特点 l第一，技能是通过学习或练习而形成的， 不同于本能行为。 l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 l（一）运动技能 l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。 l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， l首先，就动作的对象而言，具有客观性。 l其次，就动作的进行而言，具有外显性。 l第三，就动作的结构而言，具有展开性。 l（二）心智技能 l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。 l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。 l如默读、心算、写作、观察等 l智力技能与操作技能相比，具有以下三个 特点： l第一、对象具有观念性。是知识、信息。 l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。 l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。 l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 。 l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； l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。 l（三）运动技能和心智技能的关系 l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。 l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。 l两者是相辅相成、互相制约、互相促进的 。 l三、操作技能的形成 l（一）操作技能形成的阶段 l一般要经历以下三个阶段： l1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。 l2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。 l3、操作整合阶段：动作协调、迅速稳定连贯 l4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 。 l（二）操作技能的培养 l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。 l1理解任务性质和学习情境。 l2准确地示范与讲解。 l3必要而适当的练习。 l练习成绩逐步提高、练习的高原现象、练习成绩 的起伏 l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。 l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。 l。练习方式： l根据练习时间分配的不同有集中练习与分散练习 ； l根据练习内容的完整性的不同有整体练习与部分 练习； l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。 l4充分而有效的反馈。 l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， l5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。 l四、智力技能的形成 l安德森心智技能形成三个阶段 l认知阶段：了解问题的结构 l联结阶段：应用具体的方法解决问题 l自动化阶段：个体获得大量法则并完善这 些法则 l冯仲良 l（一）智力技能形成的阶段 l智力技能的形成可以概括为 l原型定向、原型操作和原型内化三个基本阶段 l1原型定向 l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。 l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。 l原型定向阶段的主要任务有两个： l确定所学智力技能的实践模式，即操作活动程序； l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。 l原型定向阶段的教学需要教师的直观示范及讲解。 l如作文技能 ：记叙文、说明文 l2原型操作 l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。 l写的过程 l3原型内化 l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。 l熟悉后见这样的题型就知道怎么做 l（二）智力技能的培养 l1确立合理智力活动原型 l2、有效进行分阶段练习 l3、适应培养阶段特征，正确使用言语 l4、注意个别差异 l一、单项选择题 l1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（ ）。 lA知识 B技能 C广义的知识 D狭义的知识 l2储存在语言文字符号或言语活动中的信息或意义指的 是