教育技术学第四章学习理论.ppt

第四章 教育技术的学习理论基础,任课教师：钱玲 河北大学教育学院 Email:,导言 学习理论与教育技术,学习理论是揭示人类学习活动的本质和规律，解释和说明学习过程的心理机制，指导人类学习，特别是指导学生的学习和教师的课堂教学的心理学原理或学说。 学习理论是教育技术研究和实践的重要基础，而教育技术的发展也给传统的学习与教学理论提出了新的挑战。,第一节 学习理论概述,一、行为主义 二、认知主义 三、建构主义 四、人本主义 ,请回忆：你所知道的学习理论有哪些？,一、行为主义学习理论,学习是明显的行为改变的结果，能够由选择性强化形成的。 环境和条件，是学习的两个重要的因素。 斯金纳创立的操作性条件作用学说和强化理论， “刺激-反应-强化”理论,反应 + 强化 增强反应 反应无强化 减弱反应 反应 + 惩罚 压抑反应,斯金纳操作条件反射学说,主要观点： 一切行为都是由反射构成，学习主要在于形成条件反射。,Skinner,操作学习：,Behavior can be conditioned by using both positive and negative reinforcement,斯金纳箱,Simple rewarding and small acts can condition complex behaviors.,行为主义应用：程序教学法,把教学内容分为具有联系的小步子 要求学生作出积极反应 及时的反馈和强化 因人而宜，自定步调 学生尽可能做出正确的反应，降低错误率,程序教学的基本过程,操练与练习,所提供的教学方式是逐个或一批批地向学生提出问题，当学生送入回答后，计算机判断其正确情况，并根据学生回答的情况给予相应反馈，以促进学生掌握某种知识与技能技巧。 当学生答对时，计算机予以适当鼓励，强化学生的理解与记忆;当学生答错时，计算机给予适当提示与帮助,或者让学生再试一遍。 操练与练习的问题相当多，直到学生对该知识或技能的掌握达到要求为止。 这种学习资源象教师提问一样，可帮助学生复习和巩固已学知识。,二、认知主义学习理论,学习是知觉的重新组织，是对所遇到的环境条件的认知。 学习过程是信息的接收、加工、使用的过程 促进学习有两个条件：内在条件与外在条件 强调学习是积极主动的过程 强调学习活动本身的内部强化,信息加工模型,预期定向,执行控制,长时记忆,短时记忆,反应 发生器,反应器,感觉 寄存器,感受器,环 境,永久存储,15-30秒,小于1秒,信息流,命题 产生式 心象 图式,容量: 先验知识 课程内容 教学步调 编码要求 熟悉程度,细化 组建 活性扩散,检索,编码与提取,摒除,遗忘,认知教学理论的模型,信息纳入 认知结构,记忆结构 转化,调整或完善 记忆结构操作,学生现有 认知结构,学科内容 结构,学生显示 适当的/预期的 认知结构,过程变量 输出变量,输入变量,六步三阶段教学,注意与预期,激活原有知识,选择性知觉,新信息进入原有 命题网络,认知结构 重建与改组,变式练习，知识 转化为技能,根据线索 提取知识,技能在新的 情景中应用,教学步骤,1.引起注意与 告知目标,2.提示学生回忆 原有知识,3.呈现有组织 的信息,4.阐明新旧知识 关系，促进理解,5.引出学生的反应， 提供纠正与反馈,6.提供技能应用的 情境，促进迁移,5.对复习与 记忆提供指导,6.提供提取 知识的线索,认知学习策略,认知策略 懂得如何获取、选择、组织信息 复习学得的内容 将新内容与记忆中的信息发生联系 保持和检索不同类型的知识 元认知策略 关于如何“学会学习” 的高级认知策略，包括检查、督察、规划、预测等认知活动。控制自己的思维过程和学习活动。,信息组块；框架；概念表象; 先行组织者 ; 隐喻-比拟；演练（复述）； 想象； 助忆术, 形成行动计划 维持并监控计划的执行过程 评价计划的效果,应用CAI：,根据认知学习理论对教育信息资源进行设计开发，适用于概念、原理和法则等内容的教学。 注意内容的逐步分化 注意分类处理 注意学习者积极参与,认知工具,问题/任务表征工具 静态/动态知识建模工具 绩效（performance）支持工具 信息搜索工具 协同工作工具 管理与评价工具,认知工具是支持、指引扩充学习者思维过程的心智模式与设备；,画图工具绘制概念图,三、建构主义学习理论,“在教育心理学中正在发生着一场革命，人们对它叫法不一，但更多地把它称为建构主义的学习理论” -Slavin, 1994,客观主义Objectivism,建构主义constructivism,客观主义,行为主义,格式塔学派,信息加工理论,认知结构理论,建构主义,皮亚杰 维果斯基 布鲁纳,客观主义 知识是可以客观表征和准确传递的实体，它可以借助媒介来表征。 教学是知识的传递。 技术是媒体,建构主义 知识是不能传递的，它只能由个体学习者建构起来。 教学的作用在于给学生有效的活动机会，在活动和互动过程中建构知识。 技术不简单是媒体，而应该是全面支持知识建构的工具,意义建构机制 皮亚杰,建构知识意义的具体机制,同化： 将新经验整合到已有经验的结构中，使之一体化。,顺应： 对原知识结构作变化、调整、重建,认知结构是通过“同化”和“顺应”的不断循环，以丰富、提高和发展。,生成学习模式(M.C.Wittrock),过去经验的影响,感觉信息,主动建构意义（试验性）,意义的理解,短时记忆,长时记忆,感觉经验,与记忆联系,注意,持续的兴趣,选择性知觉,有关的记忆存储,归类进入记忆,不成功,对照记忆经验做检验,对照感觉经验做检验,a,b,c,d,c,e,d,f,g,建构主义 学习环境,建构主义 的教学方法：,情景 协作 会话 意义建构,支架式 抛锚式 认知学徒 随机通达,问题（疑问、项目、分歧） 相关实例（或个案） 信息资源 认知工具 会话与协作工具 社会背景支持,六部分模型：,四大要素：,多学科专题学习 合作调查学习 基于资源的独立学习 情景化教学,教学中学习理论的选择,行为主义,认知主义,建构主义,学习任务的复杂性,学习者的认知能力水平,四、人本主义学习理论,“要理解人的行为，就必须理解行为者所知觉的世界，即要知道从行为者的角度来看待事物。在了解人的行为时，重要的不是外部事实，而是事实对行为者的意义。如果要改变一个人的行为，首先必须改变他的信念和知觉。当他看问题的方式不同时，他的行为也就不同了” A.Combs，1974,人本主义学习观,罗杰斯人本主义心理学创建者 非指导式咨询的创始人 学习的种类 无意义的学习 意义学习 指一种使个体的行为、态度，个性以及在未来选择行动方针时发生重大变化的学习。,意义学习的四个要素,学习具有个人参与（personal involvement）的性质 学习是自我发起的（self_initiated） 学习是渗透性的（ pervasive） 学习是由学生自我评价的（evaluated by the learner）,人本主义学习的原则,1. 人生来就有学习的潜能罗杰斯学习原则的基本假设。 2. 当学生觉察到学习内容与他自己目的有关时，意义学习便发生了 3. 大多数学习是从做中学的 4. 当学生负责任地参与学习过程时，就会促进学习 5.涉及学习者整个人（包括情感与理智）的自我发起的学习，是最持久，最深刻的。 6.当学生以自我批判和自我评价为主要依据，把他人评价放在次要地位时，独立性、创造性和自主性就会得到促进。,非指导性教学,促进自由学习的方法： 1. 构建真实的问题情境 2. 提供学习的资源 3. 利用社区 4. 同伴教学 5. 分组学习 非指导性教学是一种以学生为中心、以情感 为基调、教师是促进者、学生自我发起的学习与教学模式。,自20世纪60年代后期开始，美国教育心理学家佩柏特（S.Papert）提出了一种新的计算机教育应用观点，迅速在世界范围内进行了大量实验研究，形成了一种新的教学思想，即Logo语言及其所建立的学习环境微型世界（Microworld）。 Microworld作为一种学习环境，涉及到计算机环境的虚拟性，特别是模拟和虚拟现实在教育情境中的角色。,应用实例：微型世界,一、微型世界概念及其产生的背景,术语“Microworld”最初来自人工智能（AI）领域，普遍存在于有关Logo的著作中。对它有两种理解，一是作为所有的Logo环境的隐喻（Logo是一个意味共享的微型世界），二是关于在大的Logo本身情境中定义的程序设计环境，这个环境展示了特别的特征并有特定的教育目的。 一般来说，微型世界是一个使我们在其中能进行清晰的、推测性的思考，更有效地进行智力发展的环境。,与一个外部世界相比，在一个微型世界中，表达模式能被更详细说明、控制和变化。 佩柏特曾经在瑞士“皮亚杰发展认识论实验室”中工作了五年之久，到美国后又在美国人工智能权威Minsky所领导的麻省理工学院人工智能研究室中工作，研究思维的本质、儿童如何学习、以及如何使用机器学习等问题。,他认为儿童是自己认知结构的构造者，儿童的认识是在与生活和现实环境的接触中，经历了从具体认知发展到抽象认识、形成知识结构的发展中得到的。这一过程不仅形成了知识结构，也形成了学习态势。 有的儿童能把学习与自己的体验相结合，因而学得又好又快，有的则学得很被动甚至死记硬背各种概念和公式而忘记了它的现实根源。,他考虑自己成为数学家的过程：由于从小喜欢摆弄齿轮箱，在摆弄中发现数量关系的奇妙，在学习函数概念时就十分容易，在学习中也一直保持这种理论联系实际的方法。如果让学生有一种相当于齿轮箱的东西可摆弄，那么任何学生都可以学好数学，而计算机正提供了这样的东西。也就是说，计算机可开发出一种极好的学习环境，它提供了学生联系各门学科规律和知识的一种微型现实环境微型世界。,1967年，在一些计算机学家的帮助下，Logo语言被设计出。随后进行了为期一年的Logo语言教学实验，迅速在世界范围内进行了大量实验和研究，形成了中小学教育中的Logo热潮。 Logo的特点是从目标出发，具有模块性、扩展性、交互性、适用性。 Logo编程活动涉及到数学、语言、音乐、机器人学、通讯和科学等。它被用来开发模拟、创建多媒体演示等。最普及的Logo环境是海龟（Turtle）。,微型世界: 酸碱度教学,.sgslnphfactorph0.html,二、作为建构主义学习环境的微型世界,在教育技术领域，人们正逐渐改变将计算机仅仅当作学习工具的观点，开始关注和开发基于计算机的学习环境，从一种更为宏观的角度看待技术，研究者也不断寻求如何设计有效的学习环境。 建构主义学习环境是将计算机支持的教学过程理解为建构主义学习环境（Wilson，1996），这体现了建构主义倾向的对于知识和教学的理解。,客观主义将知识理解为客观存在的产品或状态，因此将教学理解为传递这一客观知识的过程。 而建构主义将知识理解为个体在经验上，通过与环境的交互建构认识和意义的过程。因此在建构主义看来，教学是学习者充分利用环境提供的丰富的工具和资源建立自己的认识和理解的过程，因而将教学理解为学习环境。,基于计算机的学习环境是建构主义思想的体现，是学习者能够与信息进行交互的自我组织的学习环境。Logo程序语言环境已经扎根于建构主义教育哲学中，可支持建构性的学习，成为有效的建构主义学习环境。 对建构主义情境中的微型世界，Pufall建议将“微型世界”中的“世界”作为真实世界，它包含原理而非教诲式表现知识。,从建构主义学习理论的角度，我们可以发现微型世界具有以下特征： 允许实验性的学习，包括探索、调查并建立预测； 基于概念的； 包含探索内容的基本结构； 允许主要的认知重构和提供学生有意义建构知识的工具； 允许学生产生反馈，从反馈中他们能判断思考方式的有效性；,提供足够的兴趣使