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三 认知心理学教学理论刺激-反应论者或者说行为主义者，在研究人的学习时撇开了意识的作用，只关注环境刺激如何引起人的行为的变化，忽略了人类认知的内部心理过程。而认知心理学家既重视个体的外显行为，又重视个体内部的心理过程，将心理过程与外显行为结合起来研究。他们认为，是个体作用于环境，而不是环境引起人的行为。环境只是提供潜在的刺激，至于这些刺激是否受到注意和被加工，则取决于学习者内部的心理结构。潜在的环境刺激在任何时候都是无法记数的，为什么有的起作用，有的被忽视？原因在于个体是根据自己的内部结构对其加以选择的，目的是为了赋予经验以意义。个体在以这种方式与环境的相互作用中，不断修正自己内部的心理结构，从而影响未来与环境的相互作用。他们认为，学习是个体与其环境相互作用的结果。个体的学习过程是能动的过程，学习者并非被动地接受外在刺激的影响，而是能动地把外在刺激信息与自己已有经验结合起来，进行加工处理。认知心理学家试图探讨学习者内部的心理结构的性质以及它们是怎样变化的。所谓心理结构，就是指学习者知觉和概括自然社会与人类社会的方式。认知结构是以符号表征的形式存在的。当新的经验改变了学习者现有的心理结构时，学习就发生了。认知心理学中，格式塔学派的顿悟学习理论、布鲁姆的认知结构学习理论、奥苏伯尔的认知学习理论、加涅的累积学习理论等具有代表性。1. 格式塔顿悟学习理论格式塔心理学起初在德国创建，后来在美国进一步研究、宣传和发展， 格式塔学习理论是认知心理学理论，创建于20世纪初。格式塔是德语的音译，可以翻译为形式型式形态，含义是能动的整体。格式塔又叫做定形，这种形不是通常所指的事物的外形或形式，而是知觉进行了积极组织建构的结果或功能。它不属于客体，而属于主体。格式塔是一种心理现象，具有特定的整体属性，表现为有一定意义的结构形式。如正方形的边长放大或缩小，并不影响人们把它知觉为正方形。这是因为正方形的形被人整体地知觉了，在人的心理中建构了正方形的形式，在记忆中留下了正方形的形态。顿悟是格式塔学习理论的核心。格式塔学派认为，学习不是简单的刺激-反应联结，而是知觉的重新组织和构造完形。这个过程不是盲目的误试，而是顿悟。顿悟是指突然察觉到问题的解决办法，是学习者通过重新组织建构有关事物的形式而实现的。学习直接取决于学习者是如何知觉问题情境的。如果学习者看不出问题情境中各种事物之间的关系，那么他们对事物的知觉还处于一种无意义的孤立状态，也就无所谓学习。只有当他对情境进行了感受、领会，理解这些知觉的重组过程，学习才会发生。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。顿悟是学习迁移的真正原因。学校教育要学生把习得的内容迁移到校外生活中去，通过机械记忆习得的内容，只能用于非常具体的、类似于最初学习的情境。只有通过顿悟习得的内容，才能成为学生知识技能的一部分，可以用于任何情境中的类似问题。2. 布鲁纳的认知结构学习理论。布鲁纳在西方教育界和心理学界有很高的学术声誉，他十分关注学校教育和学生的学习问题，强调学习理论和教学理论的实际应用，对人的认知发展进行了实验研究，并取得独特的成果。20世纪50年代后半期，美国和原苏联科技竞争激化，注重科学技术，注重智力开发，成为一种潮流。布鲁纳的认知结构理论就在这种背景下形成。 理智发展的教学目标布鲁纳认为，教学目标应该符合社会发展的需要。在他看来，当时美国的科技空前发达，人们处在以急剧变化为特征的社会里，个人和国家想要有更好的生存机会，依赖于年轻一代智力的充分发展。因此，发展学生的智力成了教育教学的主要目的。他在教育过程中开宗明义地指出，我们必须强调教育的质量和理智的目标。也就是说，教育不仅要培养成绩优异的学生，而且要帮助每个学生获得最好的理智发展。具体地说，鼓励学生发现自己的猜想的价值和可修正性，实现得出假设的激活效应；培养学生运用心智解决问题的信心，培养学生的自我促进，培养学生经济地利用心智，培养理智的诚实。 认知发展过程论布鲁纳的认知发展过程理论以儿童的认知过程智力发展为核心。所谓认知过程，就是包括认识、思维和概念的智力过程。他认为，学习不是被动地形成刺激与反应的联结，而是主动地形成认知结构的过程。所谓认知结构，就是人脑中的经验系统，它是人们加工外来信息的依据。儿童的认知发展过程，就是他们的认知结构的发展过程。认知结构的发展表现为表征模式的变化。所谓表征和表征系统，是指人们知觉和认识世界的一套规则。布鲁纳认为，在人类的认知生长期间，经历三种表征系统阶段。 动作表征。所谓动作表征，是指通过动作来认识事物。它由一系列适合于得到某种结果的行动构成，具有高度的操作性特点。儿童最初的认知结构处于动作表征阶段。考察儿童玩玩具的情形，可以推知其认知结构。）1岁儿童，自己手里的玩具只要不被拿走，就不会哭。）稍过一些日子，在他手足碰得着的范围内的玩具一旦被拿走，他就会哭。）再过一些日子，在他视线范围内的玩具一旦被拿去，就会发怒。）又过一些日子，当他掀开坐垫，发现自己藏起来的玩具不见了，就会暴跳如雷。可见，儿童早期的表征同他的手足的直接动作联系在一起，是刺激与反应的直接联结，幼儿的守恒性和可逆性概念尚未发展。 映像表征。所谓映像表征，是指通过心理表象来认知事物，即用心理表象作为某些客体的替代物。它是比动作表征高一级的认知方式。例如，对于问题：这里有5只手指，那里有3只手指，一共有几只手指？处于动作表征阶段的儿童，要靠动作具体地点一点手指才能得出答案。处于映像表征阶段的儿童，由于之前经历过具体的点手指的动作表征阶段，他的大脑中已经储存有3只、5只、8只手指的表象，因此不需要具体点数，只要看一眼，答案便脱口而出。映像表征是在动作表征的基础上经过记忆的作用而发展形成的，在6、7岁儿童的认知活动中表现最为明显。布鲁纳把这看成是儿童认知发展的第二阶段，或知识掌握的第二级水平。这在人的一生的认知活动中都发挥着极其重要的作用。 符号表征。符号表征是依靠语言符号来表现的认知。客观对象经过人知觉以后就形成心理映像（知觉形象或表象），通过刺激反应学习，在表象和语言符号之间建立联结，也就是将表象物化为语言符号，于是在客观对象和语言符号之间建立了刺激反应联结。语言是由内容和表现该内容的符号构成的，语言符号把心理映像符号化，就可以灵活地存取，同他人进行交流。这种认知模式的认知水平，远远超过了前两种认知模式。它具有抽象性、概括性、间接性和任意性的特点，布鲁纳将其视为认知发展的第三阶段，或知识掌握的最高水平。到了符号表征阶段，儿童就可以逻辑地表征事物。在符号表征中，事物所具有的诸多要素分别被符号化，学生可以根据符号语言去认识事物各要素之间的联系，这就做到了逻辑地表征。 动机结构序列强化原则布鲁纳认为，教学理论必须考虑三件事：学生的本性（规律）、知识的本质、知识获得过程的性质。学生的心智发展，虽然有些受环境的影响，也同时影响他的环境，但主要是遵循他自己特有的认知程序。教学的目的是帮助和形成学生智慧和认知发展，因此，教师的任务是把知识转化为一种适应正在发展着的学生的某种心智形式。布鲁纳按照上述的观点，提出了相应的四条教学原则： 动机原则-学习取决于学生对学习的准备状态和心理倾向。儿童对学习都具有天生的好奇心和愿望，问题在于教师如何利用儿童的这些自然倾向，激发学生参与探究活动，从而促进儿童智慧的发展。 结构原则-选择适当的知识结构，并选择适合于学生认知结构的方式，才能促进学习。这意味着，教师应该认识到教学内容与学生已有知识之间的关系，知识结构应该与学生的认知结构相匹配。 序列原则-要按最佳顺序呈现教学内容。由于学生的发展水平、动机状态、知识背景都可能会影响教学序列的作用，因此，如果发现教学效果不理想的话，教师要随时修正或改变教学序列。 强化原则-要让学生适时知道自己的学习结果。但需要注意的是，教学不应提供太多的个人的主观评价，还应鼓励学生相互之间的客观性评价，以免学生过于依赖教师的指点。另外，要逐渐从强调外部奖励转（表扬）向内部奖励（成就感）。 发现学习 发现学习的理念。布鲁纳认为，知识的学习就是在学生的头脑中形成一定的知识结构。这种知识结构是由学科知识中的基本概念、基本思想或原理所组成的，称为学科的基本结构。他十分强调学科的基本结构，指出无论教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构。所谓发现学习，就是用探究的技法去发现学科的基本原理。这里所说的发现学习，并不只限于发现人类尚未发现的事物，而是指学生通过自己独立地阅读书籍和文献资料阅，独立地思考而获得对于学习者来说是新知识的过程。他指出，发现不仅是发现人类尚未知晓的事物的行动，还包括用自己的头脑亲自获得知识的一起形式。布鲁纳有一个最著名也最有争议的论点：任何学科都可以用理智上忠实的形式，教给任何年龄阶段的任何学生。所谓理智上忠实的形式，是指适合学生认知发展水平的学科的基本结构。按他的观点，教师只要把握每门学科的基本结构，根据学生表征系统形成的特点来设计教学，并选择一定的教法，有可能把自然科学和数学的基本观念教给比传统年龄小得多的学生，任何年龄阶段的学生都能掌握各门学科的基本结构。 发现学习的过程。发现学习的过程一般分为四个阶段。）带着问题意识观察具体事实-教师要根据教材的特点和学生的现实认知水平和经验，提出包容性广、具有典型意义的问题。所提出的问题，可以是从学科本身引出的，也可以是从学生主体出发引出的，还可以是从生产和生活实际引出的。教师应该充分运用讲解、图例、实验等多种手段，生动活泼地提出问题，引起学生的悬念和好奇心，使学生处于跃跃欲试的状态。）提出假设-在教师指导下，学生对问题展开讨论；把观察到的各种现象进行改组，从各个不同角度联系先前的知识经验，把目前的各种零散的知识组织起来，提出一个或几个假设。在教师中，教师一方面要鼓励学生大胆进行多种多样的猜想，另方面要指导学生明确因果关系，注意逻辑推理，而不是胡思乱想。）上升到概念-教学的最终目标是使学生的感性体验符号化，成为认知结构的内在成分。因此，要对提出的假设进行推理验证和精选加工，并用科学的语言表述它，使其成为精确的概念或定理。）应用-将已经抽象概括了的概念应用到新的情境中去。加深对概念的理解，加强记忆；使新旧知识建立更加宽广的联系，进一步优化认知结构，提高解决问题的能力。 发现学习的特点。强调学习过程-学习的主要目的不在于记住教师和教科书所讲的内容，而是学生参与建立该学科的知识体系过程。学生不应该是被动、消极的知识接受者，应该是主动积极的探究者。要通过探究培养学生的科学发现能力。强调直觉思维-发现学习过程中提出假设，主要依赖于自觉思维的作用。直觉思维不像逻辑思维那样一步一步地演绎或归纳，而是淡化细节、跃进、注重整体把握、走捷径的方式进行思维。直觉思维是对不明确情境的感知，采取映像的方式，是非语言的过程。强调内部动机-布鲁纳并不否认外部动机的作用，但更重视内部动机的作用。他要求学校教育减少外在的奖励和惩罚，因为推进学习行为的动力是在学习本身中发现报偿的内部动机。所谓内部动机，是指想在学习本身中发现学习的源泉和报偿。以内在动机为学习动力的学习者，除了动机所推进的活动外，不要求任何别的外部报偿。他所要求的报偿是对于该活动的出色结果的满足感，或是对活动过程本身的喜悦。内部动机可以分成四种：好奇心；能力动机（向自己的能力提出挑战，激发能力动机，形成内驱力）；自居作用（提高自己同理想中的人的类同性，把自己当作理想人物）；伙伴之间的相互作用（求得同集体文化方式的一致性）。3. 加涅的积累学习理论加涅的早期是行为主义者，20世纪60年代以后又接受了认知心理学的观点，因而他的认知积累学习理论是一种兼有联结主义学派与认知学派观点的折中主义理论。他一方面承认行为的基本单位是刺激与反应的联结，另一方面又探索刺激与反应之间的中介因素心智活动。加涅的学习理论与数学的关系尤其密切，更加适用于数学学习。 学习的本质。加涅认为，学习是指人的心理倾向和能力的变化，这种变化要持续一段时间，而且不能把这种变化简单地归结为生长过程。我们知道，学习是人的一种内部过程，是无法测量的。要了解学习是否有过发生，只能根据学生在学习前后的行为表现有否变化作出推断。这种行为变化常常是指从事某项任务的能力的增长，但也可能包括态度、兴趣或价值观等方面的心理倾向的变化。而且，这种变化不应该是短暂的，而能保持一段时间。再者，这种变化与因身体成长或成熟所引起的变化是有区别的，它强调的是因经验的结果而引起的变化。加涅认为，人的发展取决于两个因素：生长和学习。这两个因素相互作用又相互区别。影响生长的因素绝大多数是遗传决定的；影响学习的因素主要是学生所处的环境中的各种事件决定的。这些事件会决定学生学什么，在很大程度上决定学生成为什么样的人。加涅认为，引起学习的条件有两类：内部条件。即指学生在开始学习某一任务时已有的知识和能力，包括对目前学习的有利的和不利的因素。外部条件。即指学习环境。它独立于学生之外而存在，涉及怎样安排教学内容，怎样传递给学生，怎样给予反馈，以便达到理想的教学目标。外部条件应该随着内部条件而变化，如果学生的内部条件不同，要求学生掌握的知识技能不同，那么，外部条件也应作出相应的变化，在加涅看来，教师在一定程度上是可以改变学习条件的，尤其是改变外部条件。教学中，教师必须安排、控制和利用各种外部条件。由于学习的条件各不相同，学习的类型也有所不同。不同类型的学习，根据构成各种学习条件的因素予以区别。由于每一种学习类型都以学生内部的知识技能为基点，要使学习得以有效地发生，需要不同的外部条件。 学习的类型。加涅认为，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。他按学习的复杂程度将学习分成8个层次：信号学习、操作学习、动作连锁学习、言语联想学习、辨别学习、概念学习、规则学习和问题解决学习（或高级规则学习）。概念学习-就是学会把各种事物分成类别，并作出将该类的任何一个例证看做该类的一分子的反应(即根据类别对各种事物作出反应)。概念学习分为具体概念习得和定义性概念学习。具体概念可以通过具体对象来表示，是直接观察得到的。对肯定例证与否定例证的仔细观察与辨别，是形成具体概念的主要方法。定义是表达分类规则的陈述，对分类标准的规范、精确、概括的语言表述就是定义内涵。定义性概念是将物体或事件加以归类的规则，获得某个定义性概念的学习者必须习得这种规则，并能将它应用于这类概念的任何例证。规则学习-规则是支配个体行为并使之演示出来的某种关系。定义性概念是一种特殊的规则，是分类的规则。规则一般由若干概念构成，如果学习者已经习得构成规则的各个概念，那么规则学习就是这些概念正确次序的学习。在数学中，规则就是各个数学公式、法则、定理、性质。值得注意的是，作为被推论出来的性能的规则与作为语言陈述的规则，两者之间有着本质的区别。当学习者能陈述表达规则的命题时（机械记忆的），不能认为他习得了规则。问题解决学习-问题解决学习是规则学习的发展。它可以被看成一个过程，通过这个过程，学习者发现一个由先前习得的规则所组成的联合，并运用这些规则去获取一个新的问题情境的答案。问题解决并不是简单地运用先前的规则，它是产生新学习的过程。学习者处于一个新的问题情境中，会回忆先前掌握的规则，试图找出一个答案。在这样的思维过程中，学习者尝试一些假设并检验其可应用性，当他们找到一个适合于新情境的规则的特定联合时，不仅仅解决了实际问题，而且也学会了一个高级规则。 累积学习观。加涅把信号学习、操作学习、动作连锁学习、言语联想学习、辨别学习、概念学习、规则学习和问题解决学习这8个层次的学习看成智慧技能的8个方面。其中前四类学习是基础性的，相对比较简单，许多内容在