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认知主义学习理论及其应用 KERC学习小组第二次汇报 KERC研究所 二、代表人物及其主要观点 三、对比研究 四、理论应用及研究 一、理论综述 认知主义学习理论及其应用 认知学习理论是通过研究人的认知过程来探索学习规律的 学习理论。主要观点包括： 1、 人是学习的主体，主动学习。 2、 人类获取信息的过程是感知、注意、记忆、理解、问题 解决的信息交换过程。 3、 人们对外界信息的感知、注意、理解是有选择性的。 4、 学习的质量取决于效果 认知主义学习理论综述 1重视人在学习活动中的主体价值，充分肯定了学习者的自觉能动性。 认知主义学习理论的主要贡献 2强调认知、意义理解、独立思考等意识活动在学习中的重要地位用。 3重视了人在学习活动中的准备状态。即一个人学习的效果，不仅取决于 外部刺激和个体的主观努力，还取决于一个人已有的知识水平、认知结构 和非认知因素。 4重视强化的功能。认知学习理论由于把人的学习看成是一种积极主动的 过程，因而很重视内在的动机与学习活动本身带来的内在强化的作用。 5主张人的学习的创造性。布鲁纳提倡的发现学习论就强调学生学习的灵 活性、主动性和发现性。它要求学生自己观察、探索和实验，发扬创造精 神，独立思考，改组材料，自己发现知识、掌握原理原则，提倡一种探究 性的学习方法。强调通过发现学习来使学生开发智慧潜力，调节和强化学 习动机，牢固掌握知识并形成创新的本领。 认知主义学习理论的不足 不足在于没有揭示学习过程的心理结构。我们认为学习心理是 由学习过程中的心理结构，即智力因素与非智力因素两大部分组成 的。智力因素是学习过程的心理基础，对学习起直接作用；非智力 因素是学习过程的心理条件，对学习起间接作用。只有使智力因素 与非智力因素紧密结合，才能使学习达到预期的目的。而认知学习 理论对非智力因素的研究是不够重视的。 第一节 格式塔学习心理 一、主要代表人物及主要观点 （一）马克斯惠特海默 （二）沃尔夫冈苛勒 （三）库特考夫卡 第一节 格式塔学习心理 格式塔学习理论关于学习本质的观点是： 从学习的结果来看，学习并不是形成刺激反应的联结 ，而是形成了新的完形。苛勒指出：“学习在于发生一种完形的 组织，并非各部分的联结。”这个完形是与新的情景相对应的， 反映了情景中各事物的联系与关系。 从学习的过程来看，学习是头脑里主动积极地对情景进行 组织的过程，这种组织的方式遵循着直觉的规律。学习过程中 这种知觉的重新组织，不是渐进的尝试与错误的过程，而是突 然的顿悟， 第一节 格式塔学习心理 二、顿悟实验 沃尔夫冈苛勒的猩猩接竹竿 苛勒的解释是，在遇到问题时，动物可能审视相关的条 件，也许考虑一定行动成功的可能性，当突然看出两根棒子 接起来与远处香蕉的关系时，它便产生了顿悟，从而解决了 这个问题。 第一节 格式塔学习心理 三、格式塔学习理论的基本观点 1.学习即知觉重组或认知重组 2.顿悟学习可以避免多余的试误，同时又有助于迁移 3.真正的学习是不会遗忘的 4.顿语学习本身就具有奖励的性质 5.顿悟说及对尝试错误说的批判 6.创造性思维 第一节 格式塔学习心理 第二节 托尔曼认知目的说 图 托尔曼 爱德华.托尔曼(Edward.C.Tolman 1886- 1959) 美国心理学家，新行为主义代表人物之一 ，认知行为主义的创始人。他的认知学习理论促 进了认知心理学及信息加工理论的产生和发展， 被认为是认知心理学的起源之一。 一、代表人物简介 托尔曼用“符号”来代表有机体对环境的认知，并且认为，学习者在 达到目的的过程中，学习的是能达到目的的符号及其符号所代表的 意义，是形成一定的“认知地图”，这才是学习的实质。 二、托尔曼学习实验 结论：白鼠学到的不是一系列动作，而是迷津的空间布局，即关于 迷津的“认知地图”，可见，它学会的不是一系列刺激反应联结，而 是某种认知内容。 认知地图：包括事件之间的顺序、方向、距离和时间关系。 “认知 地图”指“目标-对象-手段”三者联系在一起的认知结构。 1、位置学习 第二节 托尔曼认知目的说 实验开始时，白鼠被置于起点处，食物放在其中一条通路的一 端。白鼠从起点至食物放置处为一次尝试。托尔曼在实验中发现 ，若干次尝试之后，白鼠从起点到达食物处的速度明显提高，结 果如右图所示。 托尔曼的三路迷津示意图 第二节 托尔曼认知目的说 一个迷津学习实验： 三组白鼠 A、达到目的地给予食物强化 B、始终没有食物强化 C、前10天没有强化物，第11天开始有强化物。 结果：如图所示。 2、潜在学习 结论：B组和C组的白鼠在没有得到强化时同样学会了迷津，只 是在没有强化物时，学习效果没有表现在外显行为中。这种学 习过程被托尔曼称为“潜在学习”。 第二节 托尔曼认知目的说 托尔曼的潜在学习实验 三、托尔曼认知目的说的基本观点 第二节 托尔曼认知目的说 托尔曼指出，学习需要目标，如果没有目标，学习的效果就无 法表现出来。强化物的出现，就为动物的学习显示了目标，它 对于学习来说是至关重要的。 （1）学习是有目的的 （2）学习是对“符号完形”的认知 （3）在外部刺激（S）与行为反应（R）之间存在中间变量 （O），O代表机体的内部变化 。 第三节 海德和韦纳的归因理论 一、代表人物简介 （一）弗里茨海德 弗里茨海德 Fritz Heider 1896.02.181988.01.02，美 国社会心理学家，社会心理学归因理论的创始人。 （二）韦纳 韦纳(Bernard Weiner, 1935-）当代美国著名教育心理学家 。韦纳的主要研究领域是社会心理学和教育心理学，研究兴趣是 动机情绪和归因理论。 第三节 海德和韦纳的归因理论 二、归因理论的基本观点 （一）海德的基本观点 归因可以分成：内归因和外归因，稳定性归因和非稳定性 归因。内归因是行为者内在的原因，如人格、情绪、意志等 。外归因是产生行为的环境因素，如工作设施、任务难度、 机遇等。研究表明，人们总是作比较有倾向性的内归因或外 归因。对自己的成绩常作内归因，对他人的成绩出于嫉妒， 可能作外归因。稳定归因是导致行为的相对不变因素，如内 在的能力、气质，外在的工作难度等。非稳定归因是相对易 变的因素，如内在的情绪、外在的机遇等。 第三节 海德和韦纳的归因理论 （二）韦纳的主要观点 1.人类行为的归因不单由饥、渴、性等驱力或需要所驱使，而 且也由其认识（尤其是思维）所控制。 2.从产生不用结果（成败）的原因中确定几种可觉察的主要原 因，韦纳提出了归因的三个基本成分，即部位（内部对外部）、稳 定性（稳定对不稳定）和控制性（可控制性对不可控制）。据此韦 纳创立了归因的三因素模式部位稳定性控制性。 3.学生成就结果的归因基本上有四种：即能力、努力程度、任务难 度和机遇 第三节 海德和韦纳的归因理论 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 一、人物简介 杰罗姆布鲁纳（Jerome Seymour Bruner，1915） 于1915年10月出生在美国纽约。 布鲁纳在众多领域进行了富有成效的研究，是一位 在西方心理学界和教育界都享有声誉的学者，他在1959 年任美国科学院科学教育委员会主席，主持了著名的 伍 兹霍尔中小学课程改革会议；1960年任总统教育顾问； 1952年当选为社会心理学研究会理事长；1965年当选为美国心理学会主 席。1962年获美国 心理学会颁发的杰出科学贡献奖。 布鲁纳认为学习的实质是学生主动地通过感知、领会、推理促 进类目及编码系统 的形成,是学习者主动地形成认知结构的过程。 。 他说：不论我们选什么学科，务必使学生理解各门学科的基本结构。 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 二、主要观点 （一）学习是一个复杂的认知过程 布鲁纳认为，学习包括三个几乎同时发生的过程： （1）习得（acquisition）新信息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，或者是已有信 息的提炼。 （2）转换（transformation）这是一种处理知识以便使其 适应新任务的过程。人们可以通过外推、内插或变换等方法，把 知识整理成另一种形式，一边超越所给予的信息。 （3）评价（evaluation）检查我们处理信息的方式是否适 合于这项任务，如概括是否合适？外推是否合适？外推是否恰当 ？等等 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 （二）学生的认知发展是形成表征系统的过程 布鲁纳认为，认知发展的主要意义在于为学生提供一个现实世界 模式，学生可以借此解决生活中的一切问题。 儿童表征系统有三种：动作性表征 （怎样爬、走路、玩玩具） 映象性表征 （形成图像或表象） 符号性表征 （用符号再现他们的世界） 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 （三）类别及其编码系统 所谓类别，就是平等地对各种事物加以归类的规则。 所谓编码系统，就是“一组相互联系的、非具体性的类别（Bruner， 1973）。编码系统是人们对环境信息加以分组和组合的方式，它是 不断地变化和重组的。 布鲁纳认为，影响编码系统形成的条件主要有以下四个方面： 1.定势（set）:指学生用某种方式做出反应的心理倾向 2.需要状态（need state）:动机状态 3.掌握具体的知识（mastery of specifics） 4.训练的多样性（diversity of training） 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 （四）提倡发现学习 在认知结构学习理论中，由于布鲁纳特别强调学生的主动 探索，认为从事物变化中发现其原理原则，才是构成学习的主 要条件，故而被称为发现学习论（discovery learning theory ）。 1、直觉思维是发现学习的前奏。 2、学习情景的结构性是有效学习的必要条件。 3、探索中发现的正误答案同具体回馈价值。 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 三、布鲁纳认知结构学习理论的的不足 （一）过于强调学科的基本结构，这对于自然科学可能是有效 的，却不太适合于人文学科的学习。 （二）过分偏重抽象理论，强调培养学生的独立思考、直觉思维 和创造能力，而忽视应用知识和技能的训练。 （三）布鲁纳的发现学习法混于科学家的发现学习，没有认识 到二者的本质区别。 第四节 布鲁纳认知结构学习理论 第五节 奥苏伯尔的认知结构同化学习理论 一、人物简介 奥苏贝尔（David P. Ausubel，1918 ），1939年 在宾夕法尼亚大学获学士学位，1940年在哥伦比亚大学 获心理学硕士学位。1968年后在美国纽约市立大学任教 ，曾在该校师范教育部任研究和评价的主管，后来又在 该校的研究生院和大学中心工作过。 第五节 奥苏伯尔的认知结构同化学习理论 奥苏贝尔既重视原有认知结构（知识经验系统）的作用，又强调 关心学习材料本身的内在逻辑关系。认为学习变化的实质在于新旧知识 在学习者头脑中的相互作用，那些新的有内在逻辑关系的学习材料与学 生原有的认知结构发生关系，进行同化和改组，在学习者头脑中产生新 的意义。 二、奥苏伯尔的认知结构同化学习理论的基本观点 （一）有意义学习的过程是新的意义被同化的过程 奥苏贝尔指出，有意义学习的实质是个体获得有逻辑意义的文字符 号的意义，是以符号为代表的新观念与学生认知结构中原有的观念 建立实质性的而非人为的联系。 有意义的学习是以同化方式实现的。所谓同化是指学习者头脑中某 种认知结构，吸收新的信息；而新的观念被吸收后，使原有的观念 发生变化。 有意义学习的类型：表征学习、概念学习和命题学习 第五节 奥苏伯尔的认知结构同化学习理论 （二）同化可以通过接受学习的方式进行 在接受学习中，学习的主要内容是一定论的性质传授给学 生。对学生来讲，学习不包括任何发现，只要求他们把教学内 容加以内化（即把它结合进自己的认知结构之内） ，以便将 来能再现或派作他用。 接受学习是有意义的学习，它也是积极主动的。 第五节 奥苏伯尔的认知结构同化学习理论 （三）师生角色与教学策略 奥苏贝尔认为，教师在教学中扮演着主导者、组织者的角色，他 可以采取以下一些教学的基本策略。 1. 逐渐分化原则(progressive differention)，就是指教 师在教学中要根据人们认识新事物的自然顺序和认知结构 的组织顺序，对知识进行由上位到下位，由一般到个别的 纵向组织，类似于循序渐进。 2. 整合协调原则(integrative reconciliation)，就是从 横的方面加强教材中概念、原理、课题乃至章节之间的 联系，消除已有知识之间的矛盾与混乱，以促使学生的 学习融会贯通。 第五节 奥苏伯尔的认知结构同化学习理论 3. 先行组织者教学策略 奥苏贝尔主张，在正式学习新知识前，向学生介绍一种他们比 较熟悉，同时又高度概括性地包含了正式学习材料中的关键内容， 这些内容在抽象、概括和包摄水平上普遍高于新知识，也与学生个 人的参照系相联系。这些引进的内容，充当新旧知识联系的桥梁， 奥苏伯尔称之为“组织者”（organizer)。 由于这些引进的内容是在学生正式学习新知识之前呈现，故 又称之为“先行组织者”（advance organizer)。 先行组织者分为：上位组织者、下位组织者、并列组织者 第五节 奥苏伯尔的认知结构同化学习理论 第六节 加涅的信息加工论 一、人物简介 罗伯特加涅（19162002）1916年出生 在美国麻省的北安多弗。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。 加涅是美国当代著名的教育心理学家，他吸取了行为主 义和认知主义两大学派的精华，发展了一种研究学习心理 学的行为主义的折衷主义的方法。他主张既要揭示外部刺 激（条件）的作用与外在的反应（行为），又要揭示内部 过程的内在条件的作用。人的发展是不断学习累积的过程 ，不同的学习结果需要不同的学习内部条件和外部条件。 第六节 加涅的信息加工论 二、加涅的学习观 1、关于学习结果分类的研究 加涅提出五类学习结果：理智技能、认知策略、言语信息、动 作技能、态度。 2、关于学习过程的解释 在加涅看来，只有描述清楚学习者在学习的时候，其内部究竟发 生了什么、个体对信息是如何进行加工等问题，才有可能依此精 心设计、安排教学以激活、支持或维持学习者的内部过程，从而 促进学习的有效发生。 第六节 加涅的信息加工论 加涅的信息加工模型 第六节 加涅的信息加工论 由上述的学习和记忆的信息加工模型 ，加涅具体的阐述了学习的过程，在 教学方法与学习的基础一文中， 加涅把学习过程划分成了八个阶段。 如右图 第六节 加涅的信息加工论 3.学习层级及其学习累积说 学习任何一种新的知识技能，都是以已经习得的、从属于它们的 知识技能为基础的。学生学习较复杂、抽象的知识，是以较简单、具 体的知识为基础的。 加涅学习层次说的一个重要特征是：学习是累积性的。较复杂 、较高级的学习，是建立在基础性学习的基础上的。每一类学习都 是以前一类学习为前提的。 第六节 加涅的信息加工论 对比研究 1.行为主义与认知主义关于学习观的区别 2.认知主义学习理论内部各流派讨论的范围 3.格式塔-顿悟与桑代克-试误的区别 4.托尔曼和桑代克学习观的区别 5.布鲁纳的“认知结构”与格式塔的“完形”的区别 6.布鲁纳的发现学习与奥苏贝尔的接受学习的区别 行为主义与认知主义关于学习观的区别 行为主义基本观点：可以用刺激反应强化来概括。 认为学习的起因在于外再刺激的反应，而不是关心刺激引起 的内部心理过程，认为学习与内部心理无关。 认知主义的基本观点：认为人的认识不是由外界刺激直接给 予的，而是外界刺激和认知主体内部心理过程相互作用的结 果。认知学习理论主要在于解释如何使客观的知识结构通过 个体而内化为认知结构。 认知主义学习理论内部各流派讨论的范围 讨论有机体全域的学习 讨论学生的学习 格式塔的完形学习理论 托尔曼的认知地图学习理论 布鲁纳的发现学习理论 奥苏贝尔的同化学习理论 加涅的认知学习理论 格式塔-顿悟与桑代克-试误的区别： 顿悟：是对问题情境的突然理解而觉察到问题的 解决办法。学习者能够看到问题解决办法与问题 情境之间的关系。 试误：学习者无法看到问题解决办法与问题情境 之间的关系。只能通过经验来发现。 托尔曼和桑代克学习观的区别 托尔曼：学习是有目的，有机体在没有在没有受到强化时 已经发生了学习 （潜在学习），个体通过对当前的刺激 情境的观察和已有的过去经验而建立起对目标的期望。 桑代克：学习是盲目的、机械的，学习是在强化 条件下形成“S-R”的联结 。 布鲁纳的“认知结构”与格式塔的“完形”的区别 相同：从实质来看，“认知结构”和“完形”是一致的，都是指反映 外界事物整体联系与关系并赋予其意义的一种模式。 不同：格式塔提出的“完形”概念，还是比较抽象、含糊的。 布鲁纳提出的“认知结构”，指的是科学知识的类别编码系 统，该系统的构成是明确清晰的。 布鲁纳的发现学习与奥苏贝尔的接受学习的区别 布鲁纳： 奥苏贝尔： 融进原有认知结构，使原有认知 结构在量上或质上得到提升 消化或 内化 知识 学生自 主发现 教师 呈现 知识 消化 或内 化 融进原有认知结构，使原有认知 结构在量上或质上得到提升 应用研究 案例一、达伦（Darren）在学校的一天 案例二、物理教案光的衍射 flash课件的认知主义视角分析 惠特海默（ 18801943）出生于布拉格，是个犹太人他在18 岁时进入布拉格大学预科，开始学习法律，但不久之后，他就开 始失去对法律的兴趣，转而学习哲学。后来他进入了格拉茨大学 ，他在格拉茨大学就读时曾是著名形质（form quality）学派代表 人物厄棱费尔的学生。后又到柏林大学师从斯顿夫（C. Stumpf） ，1904年惠特海默在格拉茨大学从屈尔佩手中获得哲学博士学位 。1933年由于不堪纳粹迫害的原因惠特海默举家移居美国，到美 国后，惠特海默一直在纽约市社会研究新学院工作至去世。惠特 海默最大的贡献是在研究似动现象的基础上创立了格式塔心理学 ，他的著作不多，但在格式塔心理学上的影响最大，是格式塔心 理学派的创始人。他的标志格式塔心理学形成的代表性论文： 似动现象实验研究 (Experimental studies of apparent movement)(1912)，他的 一本代表著作是：创造性思维(Productive Thinking)(1945 ，1959)。 苛勒（W. Kohler, 18871967）出生于波罗的海的雷维尔，先后求 学于杜平根大学、波恩大学和柏林大学，1909年在