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程序性知识 程序性知识：程序性知识是关于“怎样做”的知识，是可以进行操作和实践的知识。 程序性知识指一套关于办事的操作步骤和过程，主要用来解决做什么和怎么做的问题，也称步骤性和过程性知识。 现代认知心理学为，程序性知识以产生式及产生式系统来表征的。 教育心理学中“程序性知识”：个人没有有意识的提取线索，其存在只能借助某种作业形式简介推测的知识称为程序性知识。 根据某人会做什么推知某人所具有的知识，被称为程序性知识。 程序性知识还可以分为两个亚类，一类是对外办事的。另一类是对内起调控作用的，被称为策略性知识。例如：现在要你计算“1/3+1/4=？”，你很快说出答案为“7/12”。从你能得出这个答案可以推测你头脑中贮存了做分数加法的程序性知识。 1) 陈述性知识：是关于事物及其关系的知识，或者说是关于“是什么”的知识，包括对事实，规则，事件等信息的表达。程序性知识：是关于完成某项任务的行为或操作步骤的知识，或者说是关于“如何做”的知识。它包括一切为了进行信息转换活动而采取的具体操作程序。2) 共同点：二者在人的长时记忆中表征的特征完全不同，但两种表征方式都旨在使知识既能在长时记忆中得到经济的表征，又能在有限的工作记忆容量中被灵活的使用3) 陈述性知识与程序性知识的主要区别在： 知识类型不同：陈述性知识是关于“是什么”的知识；程序性知识是关于如何做的知识。 表征方式和功能不同：陈述性知识主要通过网络化和结构性来表征观(命题、表象、线性次序、图式)念间的联系，为人考虑或反思事物之间的联系提供方便；程序性知识主要通过目的流将一系列条件-行动组装起来(产生式)，体现了人会在何种条件下采取何种行动来达到一系列中间的子目标，并最终达到总目标。 静态和动态之分：陈述性知识是相对静态的知识，反映事物的状况及其联系；而程序性知识则要对信息进行某种运作从而使之发生转变。 获得的速度和方式不同。陈述性知识的获得主要通过激活的传播来完成，而程序性知识的获得更多的依赖于程序化和自动化；陈述性知识的获得速度较快，图式经历的时间稍长，命题往往在几秒钟内就被掌握，程序性知识获得速度要慢的多，有的需要几年甚至更长的时间。究其原因，是由于两类知识对人的生存有着完全不同的影响，程序性知识直接引发或控制人的行为，所以人在获得此类知识时不得不小心谨慎。 作出改变的难易程度不同：对于陈述性知识，修改比较容易，当然对一些定型的图式进行修改也比较困难；对于程序性知识，在获取的早期修改比较容易，然而一旦他们在人的记忆中被编码且达到自动化，修改起来就会相当困难。 陈述性知识和程序性知识达到的标准不同，检验陈述性知识是通过看其能否被陈述、描述，而检验程序性知识则是通过看其能否被操作和实施。4) 陈述性知识和程序性知识是学习过程不可分割的两个方面。任何知识的学习都要经过陈述性阶段才能进入程序性阶段。程序性知识的获得过程就是陈述性知识向技能的转化过程。练习与反馈是陈述性知识转化为程序性知识的重要条件。程序性知识的运用有助于陈述性知识的学习。在人类的绝大多数的活动中，这两类知识是共同参与，互为条件的。5. 分析获得陈述性知识(言语信息)与获得智慧技能(程序性知识)的主要区别与联系(4次) B961) 陈述性知识：是关于事物及其关系的知识，或者说是关于“是什么”的知识，包括对事实，规则，事件等信息的表达。 程序性知识：是关于完成某项任务的行为或操作步骤的知识，或者说是关于“如何做”的知识。它包括一切为了进行信息转换活动而采取的具体操作程序。 2) 共同点：二者在人的长时记忆中表征的特征完全不同，但两种表征方式都旨在使知识既能在长时记忆中得到经济的表征，又能在有限的工作记忆容量中被灵活的使用 3) 陈述性知识与程序性知识的主要区别在： 知识类型不同：陈述性知识是关于“是什么”的知识；程序性知识是关于如何做的知识。 表征方式和功能不同：陈述性知识主要通过网络化和结构性来表征观(命题、表象、线性次序、图式)念间的联系，为人考虑或反思事物之间的联系提供方便；程序性知识主要通过目的流将一系列条件-行动组装起来(产生式)，体现了人会在何种条件下采取何种行动来达到一系列中间的子目标，并最终达到总目标。 静态和动态之分：陈述性知识是相对静态的知识，反映事物的状况及其联系；而程序性知识则要对信息进行某种运作从而使之发生转变。 获得的速度和方式不同。陈述性知识的获得主要通过激活的传播来完成，而程序性知识的获得更多的依赖于程序化和自动化；陈述性知识的获得速度较快，图式经历的时间稍长，命题往往在几秒钟内就被掌握，程序性知识获得速度要慢的多，有的需要几年甚至更长的时间。究其原因，是由于两类知识对人的生存有着完全不同的影响，程序性知识直接引发或控制人的行为，所以人在获得此类知识时不得不小心谨慎。 作出改变的难易程度不同：对于陈述性知识，修改比较容易，当然对一些定型的图式进行修改也比较困难；对于程序性知识，在获取的早期修改比较容易，然而一旦他们在人的记忆中被编码且达到自动化，修改起来就会相当困难。 陈述性知识和程序性知识达到的标准不同，检验陈述性知识是通过看其能否被陈述、描述，而检验程序性知识则是通过看其能否被操作和实施。 4) 陈述性知识和程序性知识是学习过程不可分割的两个方面。任何知识的学习都要经过陈述性阶段才能进入程序性阶段。程序性知识的获得过程就是陈述性知识向技能的转化过程。练习与反馈是陈述性知识转化为程序性知识的重要条件。程序性知识的运用有助于陈述性知识的学习。在人类的绝大多数的活动中，这两类知识是共同参与，互为条件的。第二节程序性知识的教学程序性知识即操作性知识，是关于如何做的知识，是关于解决问题的思维操作过程的知识，是关于如何实现从已知状态向目标状态转化的知识，包括传统的动作技能和智力技能，是一种动态的知识。程序性知识表现在一个人能顺利地完成某种操作，是个体具有的用于具体情境的算法或一套行为步骤。在人的知识结构中，程序性知识占有重要的地位。有关研究表明，专家与非专家之间的一个主要区别是，专家具有本领域丰富的程序性知识，专家懂得怎样分类，懂得操作信息的专门化规则。此外，从广义知识的角度看，构成基本认知技能的重要成分的知识主要是程序性知识。因此，探讨程序性知识是怎样被学生掌握的，教师应采取怎样的教学措施才能促进它的有效掌握就显得尤为重要。现代认知心理学认为，程序性知识在人的大脑中是以产生式及产生式系统的方式贮存的。产生式是程序性知识在大脑中的贮存方式，它遵循条件行为规则，即它的程序是：当特定条件存在时，一定的行为就必然发生。它由一个条件从句和一个行为从句构成，条件从句确定某种行为发生的充分条件，行为从句列举出当该条件具备时所必然发生的行为。一个产生式的应用结果是一个信息的转化。产生式与产生式之间是通过系列控制而相关联的，当一个产生式的行为成为另一产生式发生所需的条件时，就构成了产生式系统。在产生式系统中，即在一系列的相关产生式中，因一个产生式的应用而导致的信息转化结果提供了另一产生式的应用所需要的条件，因此，一系列相关行为就自动地发生。现代认知心理学又把程序性知识分为模式识别程序和行为序列程序两种类型。模式识别程序说明归类能力，行为序列程序说明运用符号进行序列操作的能力。在实际生活中，各种物体、语言文字、图像都可以称之为模式，它们是由若干元素按照一定关系组成的一种结构。模式识别程序是对内外刺激模式进行分类和判断的基础。人们通过这一程序能够识别某一特定的刺激模式，或者对事物加以分类和判断。行为序列程序是连续操作的基础，它不仅要识别模式，而且要进行一系列操作，也就是使对象的状态发生改变。一、模式识别的获得机制许多模式是通过日常经验习得的，如儿童对口语词汇的识别。在学校中，学生则在教师的指导下学习一系列的模式识别技能。模式识别的先决条件是头脑中储存有相应的模式。无论采用哪种方式，模式识别程序的获得都要经过概括和辨别的过程。（一）概括当个体对不同刺激物以相似的方式反应时，就发生了概括。安德森认为，概括是改变一个产生式的过程以使它的行为适用更多的情况；当两个具有同样行为的产生式同时出现在工作记忆中时，概括就自动地发生。概括的结果是两个产生式条件部分中的共同之处被保留下来，构成一个新的产生式的条件部分，新产生式的结果部分依然与以前相同，概括之后的新产生式适应面更广。例如，正多边形的概括化过程如下：P1如果图形为平面的，且所有的边都相等，且边数少于8条，那么将该图形归类为正多边形。P2如果图形为平面的，且所有的边都相等，且边数多于或等于8条，那么将该图形归类为正多边形。P3如果图形为平面的，且所有的边都相等，那么将该图形归类为正多边形。当教师在教正多边形的概念时，先呈现给学生若干边数少于8条的正多边形，这时学生会形成产生式P1来识别正多边形。然后，教师又呈现给学生若干边数多于或等于8条的正多边形，这时学生会形成另一个产生式P2来识别正多边形。如果这两个产生式同时处于工作记忆中，则会导致自动概括，学生会形成产生式P3来识别正多边形。可见，P3是P1和P2自动概括的结果。也就是说，概括是保留产生式的动作部分和条件部分的共同之处，删除条件部分的特殊之处，构造一个适用于更多情形的新的产生式。为了帮助学生正确地进行概括，教师在教学中可采取以下措施。（1）呈现连续的例子。在传统教学中，一个教师、一本教科书或一个计算机程序倾向于提出一个概念的一个例子后，接着提供一些不十分贴切的琐碎信息，然后再提出另一个例子。研究表明，当概念的例子在时间上隔开时，它们在工作记忆中立刻激活起来的可能性更小，并且不可能有概括。因此，教师将一个概念的两个例子或多个例子连续提出并将第一个例子留在黑板上供学生参照，这样学生概括的水平会好些。（2）提供不相关的在属性值上截然不同的例子。在概括中，学生在有同样行为的产生式中寻找共同因素，构建更高概括水平的产生式。因此，教师在教学中应注意向学生提出在不相关的属性值上截然不同的例子，以免形成太狭窄的概括。例如，如果一个小学生看到教科书中男性建筑工人的图片，他就可能只把男性包括在建筑工人的表征中。为了防止学生形成过分狭窄的概括，教师就应及时提供在不相关属性值上截然不同的例子。如在小学生见到男性建筑工人的例子后，再给他提供一个女性建筑工人的例子，他就不会只把男性概括在建筑工人这一表征中。（二）辨别概括扩大了一个程序适用的情境范围，辨别则限制了一个程序适用的情境范围，导致一个产生式条件的增加。例如，当学生学会了按产生式P3识别正多边形时，教师呈现一个没有封闭的有相等的多条边的平面图形让学生判断，发现判断错误时，学生就会修改产生式P3形成产生式P4。P4如果图形为平面的，且图形是封闭的，且所有的边都相等，那么将该图形归类为正多边形。这样，产生式P4有三个条件，而P3只有两个条件，P4中的新条件就限制了将那些非封闭图形识别为正多边形的情境范围。辨别是当一个已知程序失效时才被激活的（在前例中，这个正多边形的已知程序遇上了否定的反馈），这个失效激发了学习者去探索程序失效的情境与先前许多例子之间的差别。探索的目标是辨认什么因素将程序成功的情境与程序失效的情境区别开来。一旦这个差别被辨认出来，它将被增加到新产生式中，并且作为新产生式的一个必须条件。在概括中，例子的选择与先后次序对增加学习者形成正确的模式识别产生式是很重要的。在辨别中，非例子的选择和先后次序是重要的。非例子即不是正在被学习的概念的一个例子。因此，对教师而言，为提高学生辨别力，可采取如下方式。（1）同时提出一个概念的一个例子和非例子。要辨别发生，归类正确和不正确的情境需要在工作记忆中同时活跃，以便辨认出两种情境间的重要区别。例如教师在讲“律诗”这个概念时，可列出若干律诗的例子和非例子（自由诗），要求学生举出律诗概念的例子，如果学生举出的是非例子，教师可引导学生作例子和非例子的比较。（2）“匹配的”非例子的选择。一个“匹配的”非例子和它相对的例子只有一个方面不同，它指的是成为一个类别的一个成员应当具备的一个特别重要的属性值，它与相对的例子在其他方面都是相匹配的。由于例子和非例子之间除了一个特别重要的方面外所有的东西都不变，这样有利于学生将注意力集中到这个特别重要的方面。在辨别中，学生寻找对一个产生式成功和不成功的运用之间的重要差别，并构造出一个将此差别增加为一个条件的新产生式。如果发现的唯一不同是一个特别重要的差别，构造出的产生式就会是正确的。二、行为序列程序的获得机制模式识别常常为随之而来的行为序列作铺垫。对事物的归类不是为了智力上的娱乐，而是帮助我们作推测或实现行为。因此，模式识别和行为序列在行为表现中是密切联系的。但在学习中两者的获得方式是不同的，其教学措施也不同。行为序列程序是在试误与重复的过程中形成的。根据安德森的理论，这种程序首先以陈述性知识（命题）的形式来获得，然后在实际操作的过程中转变成程序性知识。例如，在学习两位数的乘法时，学生先要记住“先用第二个因数个位上的数去乘第一个因数，再用第二个因数十位上的数去乘第一个因数”，在练习过程中逐步熟练，变为自动运算，不再需要一步一步地回想。行为序列程序的获得是通过程序化和程序的组合两个阶段来完成的。（一）程序化程序化指将行为序列从陈述性知识的表征转换成程序性知识表征的过程，程序化之后执行某个动作不再需要提取陈述性知识。在程序化过程中，第一步是把动作的各个步骤以命题的形式来记忆，学生通过阅读、听讲或观察他人记住各个步骤，在练习时一边想一边做；第二步是以产生式来表征各个步骤。例如，分数加法可分为以下步骤：（1） 求最小公分母；（2） 用最小公分母除以第一个分数的分母；（3） 将步骤（2）的得数乘第一个分数的分母；（4） 将步骤（2）的得数乘原分数的分子后的结果作为分子；（5） 对第二个分数重复步骤（2）、（3）、（4）；（6） 将步骤（4）求出的分子相加；（7） 将步骤（6）的得数作为最后得数的分子；（8） 将公分母作为最后得数的分母；（9） 如最后得数中的分子与分母有公约数，将约分后的结果作为最后答案。在学习时，先以命题的形式来表现各个步骤，然后经过大量练习转换成产生式和产生式系统，如分数加法前三步就可转换成以下产生式系统：P1如果我的目标是分数相加，且有两个要加的分数，那么设置一个能找出最小公分母的次要目标。P2如果我的目标是分数相加，且有两个要加的分数，且最小公分母是已知的，那么用分数的分母除最小公分母而得到结果一。P3如果我的目标是分数相加，且有两个要加的分数，且最小公分母是已知的，且我有结果一，那么用结果一乘分数的分子。因此，程序化包括两个阶段：一是为一系列行为作出一个命题的描述；二是将这个命题转化成一套产生式。阻碍程序化的因素主要是工作记忆容量的限制和必备知识的缺乏。工作记忆容量上的限制是制约程序化的最大障碍。因此，要促进程序性知识的程序化，最有效的方法是扩大产生式表征的范畴。如关于分数加法由九个产生式组成，而前三个产生式经过练习可组合成一个大的产生式P3，这样可以减轻工作记忆负担，提高程序化程度。同时，必不可少的知识的缺乏也是影响程序化的重要因素。几乎所有程序的获得都以相应的知识为背景。如分数相加的产生式P1中，行为是设置一个最小公分母的目标。这个行为要发生必须回忆相关的程序。求公分母的行为包括将所有的分母相乘、找出分母中和相乘的结果中的公约数、用公约数除结果。如果学生不能知道这些，那么他就不能完成这个序列的其他产生式（P2和P3）。有人（Resmick，et al.）对幼儿园小孩进行的放置任务和推理任务程序的训练研究也表明，学习一项复杂的程序性知识时先没有学习它的一些成分（背景知识）会减慢学习过程。（E.D.Gagne(1985),The Cognitive Psychology of School Learning.Boston:Little, Brown and Comany, pp.125.126.）（二）程序的组合组合是指经过练习把若干个产生式合成为一个产生式，把简单的产生式变换成复杂的产生式，是行为序列程序获得的一种方式。它可以减轻工作记忆的负担，促进程序性知识的程序化。程序组合的基本条件是有关联的两个产生式同时在工作记忆中被激活，即该系统“注意到”第一个产生式的行为为第二个产生式创造了条件，结果构成一个具有第一个产生式的条件和两个产生式的行为的新产生式，而第二个产生式的条件则作为不必要的信息去掉了。如分数加法的前两步的产生式可以合成为一个产生式：如果我的目标是将分数相加，且有两个分数，那么求出它们的最小公分母，然后用最小公分母除以第一个分数的分母。通过程序的组合还可进一步形成更为复杂的产生式，但其过程是相同的。如分数加法最后可以成为一个产生式。产生式数量的减少使激活的时间缩短，而产生式条件项的减少节省了工作记忆的容量，只要在工作记忆中激活产生式条件项就会自动唤起一系列的动作。组合后的程序会使行为操作流畅、快捷，但也会使人形成定势，总是习惯用某些程序来解决问题，尽管这些程序有时不是最好的。更严重的是，当程序组合之后会使人固守这些程序，而不去获取新的程序，把所习惯的程序看成是最好的程序。因此，不是所有的程序都需要达到组合的程度，只有当某些程序很少改变，而且需要大量、快速地使用它时，这才有必要进行持续的组合。对于接受学习来讲，教师要思考哪些技能需要达到熟练的程度。读、写、算这些基本技能必须达到自动化，这样才能使大量的学习不因基本的动作步骤占据工作记忆而受到影响。一些研究已发现，没掌握数学的基本计算的儿童在学习复杂计算时会遇到困难，阅读速度慢影响儿童对文章内容的理解，这并不是因为儿童不具备相关的知识，而是因为基本技能不熟练使得他们的工作记忆中没有更多的容量去进行精细加工。研究表明，提高行为序列程序知识的程序化和组合，一是靠有效练习和反馈，二是有赖于模式识别与行为序列的联系。三、程序性知识的教学措施学生对程序性知识的学习包括陈述性知识阶段、转化阶段和自动化阶段。在陈述性知识阶段，行为程序以陈述性知识的形式被学生学习，其过程与陈述性知识的学习过程相同，即学生首先要理解有关概念、规则、事实和行动步骤等的意义，并以命题网络的形式把它们纳入个体的知识结构中。可见，陈述性知识的获得是学习程序性知识的基础，对陈述性知识教学的措施在此阶段也适用。转化阶段是通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性形式向程序性形式转化。自动化阶段是程序性知识发展的最高阶段，规则完全支配人的行为，技能达到相对自动化。因此，为促进学生掌握程序性知识并达到自动化，教师需从以下几个方面努力。（一）对示范的动作技能或认知操作进行任务分析教师应该对示范的动作技能或操作进行任务分析，明确学生必须具备哪些基础知识、技能，确定有待示范的动作单元序列。如果学生缺少基础知识、技能，那么应首先进行这方面的教学。（二）选择适当的示范方式，创造学习情境依据动作特点、学生特点和设备条件，在可能的情况下，可选用录音机、录像机、电视机等媒体呈现动作，通过重放、慢放、定格等控制手段，让学生对动作有细致的观察机会，教师也可有更多时间指导学生，帮助学生理解动作。（三）按顺序逐一示范分解的动作或操作，同时给予言语讲解在示范和讲解时，要特别注意做到以下三个方面。（1）指导学生理解学习情境和学习任务，认识到自己已有的知识和能力水平，以利于学生形成明确的“目标意向”和自己可能达到的作业水平预期。（2）给学生提供有关动作组织和编码等方面的具体、有效的学习策略。如讲解时，恰当运用类比，引导学生回忆并利用已掌握的有关技能。一般来讲，新技能常常包含了部分学会的技能，或者新技能是若干已学会技能的不同组合。因此，通过类比分析新技能与原有技能的共同之处，使学生较快地复制原有技能的认知结构于新技能中，不仅使学生更好地理解新技能，而且有利于原有技能向新技能的迁移。（3）示范的速度不宜过快，每一次示范的内容不能太多。这是因为初学者需要在短时记忆中保持和处理接收到的信息，而短时记忆的容量是非常有限的，很容易因新的信息量过多而超载。当超载发生时，学习便不能进行了。（四）合理使用练习与反馈设计变式练习题，给学生提供把分解动作结合起来进行多种练习的机会。无论是模式识别程序还是动作序列程序，只有能在各种不同的情境中加以运用才算是被真正掌握了。促进程序性知识向不同情境迁移的教学策略是向学生提供大量的变式练习题。例如，学生学习了“浮力”概念后，就要让他们鉴别各种存在浮力的情境，如浮在水上或沉在水下、水中或其他液体中的木头或金属的物体等；学生学习了浮力定律，让他们计算各种情况下物体所承受的浮力的大小；学习了一项动作技能后，也要让学生在变换场地、变换工具或变换对手等的情况下进行练习等。练习时，师生可相互问答。学生通过问答可增进理解，避免失误；教师通过问答可检查学生的理解程度并及时指导、矫正。练习时，指导学生将身体练习与心理练习相结合，从而促进程序性知识的掌握。身体练习是指通过实际的动手、动口、动笔等外部身体活动的方式进行的练习；心理练习是指身体不实际活动，而是在头脑内对各种动作进行回忆、想象的联系形式。哈比（S.F.Harby）对自由投篮，理查森(A.Richardson)对打网球、倒车、投标枪、肌肉耐力、理牌、玩魔术等技能的研究发现，身体练习与心理练习相结合，其效果最佳。因此，教师要指导学生把动脑和动手、动口、动笔相结合进行练习。同时，及时向学生提供反馈有利于提高练习效果，促进程序性知识的掌握。反馈有外部反馈和内部反馈之分。外部反馈是由外部感官提供的反馈，可以由学生通过观察获得，也可以由指导者告知；内部反馈是由内部线索获得的反馈，对于运动技能来说是指由动觉信息提供的反馈，而对于智力技能来说则是指通过元认知的自我监控获得的反馈信息。内部反馈是技能逐步趋于自动化、产生式系统得以形成的根本原因。但是，如果学生没有得到及时正确的外部反馈信息，学生适当的内部反馈系统就不能尽快建立，相反还有可能会建立起不适当的内部反馈系统，从而严重阻碍技能的形成。因此，教师要在学生的练习过程中或练习之后，及时告知他们练习进行的情况和结果。对于运动技能的反馈，教师还可以通过录像、照镜子或其他手段，让学生自己观察自己，提供真实与客观的信息，促使学生纠正错误动作，并克服过高估计自己的倾向。练习与反馈应针对程序性知识的不同类型进行。如果程序性知识是模式识别，教师就应使用在不相关属性上截然不同的例子进行练习以促进学生对模式的概括，或使用例子与匹配的非例子同时练习以促进学生对模式的辨别，让学生有分类练习的机会；而反馈时不仅要显示学生行为表现是否正确，而且应指明原因，尤其是答案错了，要使学生明白答案错在哪个部分或什么地方。如果程序性知识是一个行为序列，要注意练习的先后顺序，即练习复杂技能之前应练习基本技能，让学生应用程序性知识，使其程序化；此外，把几个相似的问题一起给出让学生练习，可以促进学生对行为序列程序的组合。而反馈时，在程序化阶段应侧重于行为序列程序应用的准确性方面的反馈，在组合阶段则侧重于应用的速度反馈。（五）提供重复示范和演练，使动作达到自动化程度提供重复示范、讲解、演练和回答学生问题，帮助学生进一步理解动作、操作的实质，使动作达到熟练化、精确化程度，以便学生在紧急或必要情境下也能恰当地表现出相应的动作和操作。小结程序性知识即操作性知识，是关于如何做的知识，是关于解决问题的思维操作过程的知识，是关于如何实现从已知状态向目标状态转化的知识，包括传统的动作技能和智力技能，是一种动态的知识。现代认知心理学把程序性知识分为模式识别程序和行为序列程序两种类型。模式识别程序的获得都要经过概括和辨别的过程。行为序列程序的获得是通过程序化和程序的组合两个阶段来完成的。程序性知识的教学中，为促进学生掌握程序性知识，并达到自动化，教师需从以下几个方面努力：（1）对示范的动作技能或认知操作进行任务分析；（2）选择适当的示范方式，创造学习情境；（3）按顺序逐一示范分解的动作或操作，并同时给予言语讲解；（4）合理使用练习与反馈；（5）提供重复示范和演练，使动作达到自动化程度。知识的表征获得与应用（讲稿）（锻炼记忆力）知识的表征、获得与应用（讲稿）Desperado关于知识学习过程有代表性的观点：加涅的学习与记忆的信息加工模型。在这个模型中，加涅把学习过程看作是由操作、执行控制和预期三个系统协同作用的过程。操作系统由受纳器、感觉登记器、工作记忆（包括短时记忆）系统、长时记忆系统、反应生成器和反应器组成。执行控制系统对信息、表征形式和加工策略的选择都具有指导和监控作用。预期指人的信息加工活动受目的指引。认知目的引导着加工方式的选择。认知加工活动的实现和预期目的的达到会带来情感的满足，由此进一步激励新的认知活动。从加涅的学习与记忆的信息加工模型来看，知识的学习过程经历着一个信息输入编码加工贮存提取输出的过程，根据这样的信息流程和执行控制与预期系统的作用，加涅进一步把学习过程划分成八个相互联系的阶段：（1）动机阶段；（2）领会阶段；（3）获得阶段；（4）保持阶段；（5）回忆阶段；（6）概括阶段；（7）动作阶段，（8）反馈阶段。加涅指出，与各个阶段相应的心理状态不是自发产生的，而是在教学影响下出现的。知识的保持知识的保持在学习过程中起着十分重要的作用。用信息论的观点说，保持就是对进入大脑的信息进行编码、存储的过程。保持是我们重现和再认识的前提，也是记忆力强弱的重要标志之一。有研究表明，中学生在知识掌握过程中，知识的表征是由情景记忆向语义记忆转变的，如果学生仅能回忆那些带具体学习情景的知识，那么他们并没有真正掌握知识。因此，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。一、记忆系统及其特点现代信息加工心理学家在研究人类的学习与记忆时，把学习与记忆看成是信息加工过程，并根据编码方式的不同以及信息在头脑停留时间的长短把人的记忆系统分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三个子系统。（一）瞬时记忆瞬时记忆又叫感觉记忆，是指客观刺激停止作用后，感觉信息在头脑中只保留一瞬间并未被主体注意的记忆。它是人类记忆信息加工的第一阶段。进入各种感觉器官的信息，首先被登记在感觉记忆中。其功能是为了有选择地注意和鉴定哪些信息需要在短时记忆中作进一步加工，并为信息的加工提供了材料和时间。瞬时记忆的特点是：信息贮存时间极短，大约为0.252秒。贮存的信息完全按客观刺激的物理特征编码，几乎保持了输入刺激的原样，因此具有鲜明的形象性。信息保持的容量较大。一般来说进入感受器的信息几乎都被储存，但其中大部分信息因为来不及加工而迅速消退，只有一部分信息由于能够引起个体注意而被及时识别并进一步加工，才能转入短时记忆。（二）短时记忆短时记忆是指信息在头脑中保持为1分钟左右的记忆，是信息从感觉记忆到长时记忆之间的一个过渡环节。短时记忆一般包括两个成分：一是直接记忆。即输入的信息没有经过进一步加工；另一个是工作记忆，即我们正在思考和正在操作的信息。因此，短时记忆起着承上启下的作用，它接受着来自感觉记忆中的信息，并从长时记忆中提取信息，进行有意识的加工。短时记忆的特点是：信息保持时间很短，只有1分钟左右，但是信息得到复述后可以保持较长的时间，否则很快消失，如果再对信息予以进一步加工处理，就可转入长时记忆。所以复述是短时记忆信息存储的有效办法。短时记忆的容量有限，大约是72个组块。所谓组快是指将若干较小单位联合而成熟悉的，较大的单位的信息加工。一个组块可以是一个数字、字母、音节。也可以是一个单词、短语或句子。正常成年人的短时记忆容量在5-9个之间波动，平均值为7，因此，可以利用已有的知识经验，通过扩大每个组块的信息容量来达到增加短时记忆容量的目的。例如，数字1，9，1，9，5，4，凡熟悉中国现代史的人都能够形成一个组块191954，知道这是爆发“五四”运动的年代，而不熟悉中国历史的人则不能够形成一个信息块，而是将其组成一串无意义的数字。(三) 长时记忆长时记忆是指信息在记忆中的储存超过1分钟以上直至许多年乃至终生的记忆。它的信息主要来自对短时记忆信息的加工，即复述。长时记忆中储存着我们过去的所有经验和知识，为我们的一切活动提供了必要的知识基础，使我们能够识别各种模式，解决各种问题，进行丰富多彩的学习。长时记忆的特点：信息保持时间很长，甚至可以终生不忘，所以有人把长时记忆也称为永久记忆。保持容量无限，长时记忆的信息经过词的编码是以有组织的状态被保持的，并与个体的知识经验有关，因此，信息贮存的方式是有组织的知识系统。这种有组织的知识系统对人的学习和行为决策有重要意义，它使人能够有效地对新信息进行编码，以便更好地识记，也能使人迅速有效地从头脑中提取有用的信息，以解决当前的问题。从系统论的观点看，瞬时记忆、短时记忆和长时记忆是统一的记忆系统的三个不同的信息加工阶段，它们之间密切联系，前后贯通，构成了完整的记忆系统。任何信息都必须经过瞬时记忆、短时记忆才可能转入长时记忆，没有瞬时记忆的登记、短时记忆的加工，信息就不可能长时间贮存在头脑中。认知策略认知策略（cognitive strategy）就是关于如何去学习、记忆和解决问题的一般性方法。我们无论学习任何知识，首先必须注意到所学的对象，然后必须对信息进行编码、组织、加工和复述，最后必须在需要时能对信息进行提取。以下我们介绍几种有助于促进学习的认知策略。注意策略教师一般较多采用外部手段来控制学生的注意，并激发学生采用适用的注意策略，以促进学习与保持。转变注意控制源，让学生学会自我提问，自己回答，逐步由外部控制转化为内部控制，是有效提高教学效果的关键所在。精细加工策略精细加工（Elaboration）是指对学习材料进行深入的加工活动，即通过对要学习的新材料增加相关的信息来达到对新材料的理解和记忆的方法。如对材料补充细节、举出例子、作出推论，或使之与其他观念形成联想，可以为知识的建构提供额外的信息，为知识的提取提供新的途径。从心理学观点来看，知识是个体头脑中的一种内部状态。根据现代认知心理学的观点，我国心理学者把知识定义为：主体通过与其环境相互作用而获得的信息及其组织。这是一种广义的知识，它贮存于个体头脑内，即为个体的知识；贮存于个体外（如书本、光盘上）即为人类的知识。学生的知识学习主要是把人类的知识转化为个体知识的过程。认知心理学家把广义的知识分为两大类：一是陈述性知识，二是程序性知识。不同类型的知识在人脑中表征与贮存的方式不同，因而习得的过程与有效学习的条件就不同，测量与评价的标准也不同。所谓表征是指信息被记载和表示的方式，要理解知识的获得与应用首先要了解不同类型的知识在人脑中的不同表征方式。代表人物：梅耶（REMayer,1987）的观点 知识包括三类： 陈述性知识 程序性知识 策略性知识(strategic knowledge) 关于如何学习、如何感知、如何记忆、如何思维等方面的知识 安德森（J.Anderson,1983,1990)的知识分类观陈述性知识个人具有有意识的提取线索，能够直接陈述的知识陈述性知识主要是指作为言语信息的知识，用于回答“是什么”的问题。这类知识与我们平常所讲的“知识”内涵比较一致，因而称之为狭义的知识。一般通过记忆获得，可以称为记忆性知识或语义知识程序性知识个人没有有意识的提取线索，只能从个体的行为表现间接推测其存在的知识主要用来解决“怎么办”的问题一类为运用规则对外办事的程序性知识，另一类为运用规则和概念对内调控的程序性知识，在加涅的学习分类中，前者相当于“智慧技能”，后者相当于“认知策略”程序性知识是个体具有的用于具体情境的算法或一套行为步骤。一般而言，个人对于程序性知识缺乏有意识的提取线索，因而其存在只能借助于某种作业形式间接推测。例如，我们会计算，会骑自行车，这些都是程序性知识的体现。它相当于传统上所说的技能。陈述性知识与程序性知识的区别主要有以下几个方面：第一，陈述性知识是“是什么”的知识，以命题及其命题网络来表征；程序性知识是“怎样做”的知识，以产生式来表征。第二，陈述性知识是一种静态的知识，它的激活是输入信息的再现；而程序性知识是一种动态的知识，它的激活是信息的变形和操作。第三，陈述性知识激活的速度比较慢，是一个有意的过程，需要学习者对有关事实进行再认或再现；而程序性知识激活的速度很快，是一种自动化了的信息变形的活动。 在很多活动中，两类知识是结合在一起的，在学习过程中，最初都以陈述性知识的形式来习得，只是在大量练习之后程序性知识才具有了自动化的特点。学习者所掌握的程序性知识也会促进新的陈述性知识的学习，一般来讲，在熟悉的条件下进行活动所运用的主要是程序性知识。知识的表征表征(knowledge representation)是指知识或信息在人脑中记载和贮存的方式。陈述性知识和程序性知识具有不同的表征形式。（一）陈述性知识的表征安德森（1988）认为陈述性知识主要是以命题网络或图式来表征的。命题被认为是人类信息加工系统的信息基本单位，与观念是同义的。每个命题都由两个成分构成，一个成分是论题，一个成分是关系，论题可以是命题中的主体、客体（对象）、目标、工具、接受者等。命题既不是词串，也不是句子，它是观念或意义的基本单元。例如： “同学们正在热烈地讨论数学问题”由以下几个命题构成：- 同学们在讨论问题- 讨论是热烈的- 问题是数学方面的命题和命题网络命题是从逻辑学和语言学中借用来的一个概念，指表达判断的语言形式，它是由系词把主词和宾词联系而成的。系词一般由动词、副词和形容词表达，表明一定的关系。主词和宾词一般由名词和代词表达，代表某种概念。命题是知识的最小单元，它一般由一个简单的句子来表达，但不等于句子，命题总是传达一定的信息，表达一定的含义。例如，“这是一本故事书。”这里“这” 是主词，“是”是系词，“一本故事书”是宾词。这些词通过一定的组合表达某种意义，并成为人们传递知识信息，以及在头脑中进行加工、储存的单位。因此，知识的掌握从根本上说就是命题的学习。如果两个命题中具有共同成分，通过这种共同成分可以把若干命题彼此联系组成命题网络。它表现为较为复杂的句子或由多个句子围绕一定的意义组成的段落。如“小王从图书馆借了一本很有趣的故事书。”“昨天，我和几个同学一起看了一部很刺激的枪战片。”这里的复合句往往可以分解为多个简单的句子或命题。这些简单的命题通过其共同的成分彼此相连形成较为复杂的命题网络，用来表达较为复杂的知识信息。命题网络是一种具有层次性的结构。科林斯和奎廉（A.M.Couins and M.R Quillin， 1969）的一个经典实验支持了知识以命题网络的层次结构贮存的观点。他们认为语义知识是以层次结构贮存的。例如对动物、鸟、鱼等分类的知识，就是以层次结构贮存的可以看出，人们头脑中有关动物的知识是分层次贮存的，不同的动物知识的概括水平不同。在每一概括水平上贮存了可以用来区分其他水平的物体的属性。一般来说较为抽象、概括的知识处于高层，而较为具体的内容处于低层。例如，“有皮”是所有动物的属性，贮存在最高水平。用这一属性可以把动物和矿石（没有皮）等区分开，又如，“有羽毛”是所有鸟的属性，贮存在比“动物”低一级水平上，可以被用来区分鸟与非鸟的动物（如鱼、狗等没有羽毛）。同时，这种层次网络模型包含着一定的推理机制。例如，可以通过对网络的搜索，判断“金丝雀是动物”、“金丝雀是鱼”等句子的真伪。图式许多心理学家用图式这一概念来说明知识在头脑中的表征方式。在现代认知心理学中，图式是指关于一类事物的有组织的大的知识单元或称为信息模块。信息以图式的方式表征，将大大提高其激活和提取的速度，也会节省极为有限的工作记忆的存储空间。J.R.安德森认为，对于表征小的意义单元，命题是适合的，但是对于表征较大的有组织的信息组合，命题是不合适的。例如，人们有关房子的知识，如果用“房子是人们的居处”这一命题表征，是合适的，但这一命题不能用来表征有关“房子”的全部知识。因为像“房子”这样的观念是由它们的许多属性如大小、形状、材料、功能等。组合而成的。人们对有关这些属性组合的知识贮存方式称为图式。用图式表征一类事物，不仅包含了该类事物的命题表征，如“房子是人类的居处”基本上是一种命题表征，而且包含了该类事物的知觉信息的表征，如有关房子大小的表征，主要是一种知觉形象表征。图式不是命题的简单扩展，而是对同类事物的命题的或知觉的共性的编码方式。所以图式是一般的、抽象的，而不是具体的或特殊的。 在心理学中，命题是用词语表达意义的最小单位，人们可以借助于命题的理解来认识事物、获得知识经验，所以知识的获得是通过命题学习实现的。简单的事实可以通过一个或两个命题就能表达清楚，但复杂的、有组织的知识则要通过命题网络来表现。 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。 按照事物的属性组合来贮存知识的方式称为图式。图式与命题网络相比是更一般、更抽象的知识贮存方式。（二）程序性知识的表征 根据安德森（1983）的看法，程序性知识以产生式（Production）来表征，产生式指的是条件与动作（Condition-Action）的联结，即在某一条件下会产生某一动作的规则，它由条件项“如果”（if）与动作项“那么”（then）构成。多个产生式会构成产生式系统。产生式通常用于表示具有因果关系的知识。基本形式是： PQ P是前提，Q是结论或操作， 如果前提P被满足， 则可推出结论Q或执行 Q表示的一组操作。应用产生式的方法检查当前是否有已知事实与产生式的前提P匹配；一旦匹配成功，则可以得出结论Q或执行操作Q。实例：如果红灯亮；那么停下来等候；如果绿灯亮；那么可以通过。）陈述性知识的获得一、陈述性知识学习的重要性按加涅的分类，陈述性知识包括符号、事实和有组织的整体知识三种类型。人的一生要记忆大量符号，如学习汉语，要记忆约30005000个汉字；学习英语，至少要记住5000个单词才能流利进行交谈与阅读。事实性知识也是不可缺少的。例如当你出远门旅行，你需要知道行程路线、交通工具、目的地的气候等。电视里的知识竞赛题基本上属于事实性知识题。人的一生需积累大量的事实性知识。但对学生来说，最重要的是习得有组织的整体性知识。认知心理学家认为，人的知识是按某个主题分层次组织的。例如，以上的框图就是到目前为止，所讲的学习的结果分层组织图。有人认为，现在电脑发展了，知识学习不重要了，重要的是培养学生能力。这种说法没有科学依据。通过专家和新手比较研究表明，专家解决问题主要靠他们长期积累起来的丰富的专门领域的知识。认知心理学家认为，陈述性知识是构成习得的能力的重要方面。在中小学的自然常识、物理、化学、生物和历史、地理等课程的学习中，陈述性知识学习占有很大比重。二、陈述性知识学习的一般过程和条件陈述性知识学习的一般过程： 1陈述性知识的获得。陈述性知识的获得是指新的命题与命题网络中的有关命题联系起来进行贮存的过程。 2陈述性知识的提取和建构。陈述性知识的提取和建构都通过激活的扩展来完成，提取是从检索的线索向需要再现的命题扩展，建构是从检索的线索向有关信息进行扩展。在陈述性知识的获得过程中，学习者在进行精加工的同时，还要对新信息加以组织。组织指将一组信息分成子集并表达子集间关系的过程。促进陈述性知识学习的条件： 陈述性知识是通过信息加工过程所获得的，根据信息加工过程，可以将学习区分为九个不同的阶段，把每个阶段的心理活动看成是学习的内部条件。与之相应，教学过程也可划分为九个阶段，各阶段的教学活动是影响学习的外部条件。九个阶段的学习与教学活动是：注意、期待、回忆已知的有关信息、对新信息的选择性知觉、编码、检索与反馈、强化、反应与保持、保持与迁移。这九个阶段是连续的和必须的，但在教学中有些阶段会组合在一起，因此可将这九个阶段归纳成三大段，前三个阶段为学习的准备，中间的四个阶段是知识的获得与作业，最后两个阶段为学习的保持与迁移。 促进陈述性知识的学习，一方面要在这三大阶段中进行，另一方面，又因为陈述性知识的各个阶段又是一个连续的过程，因此，在这个过程中有一些基本的条件具体，是（1）把握好课堂教学的速度；（2）使用表象；（3）使用类比；（4）使用典型例题；（5）组成知识系统等需要加以注意。程序性知识的学习程序性知识的获得过程是从陈述性知识转化为自动化的技能的过程，它主要由三个阶段构成。 1陈述性阶段。在程序性知识的学习过程中，首先要以陈述性知识的形式来获得。学生首先要理解有关的概念、原理、事实和行动步骤等。在这一阶段，学生知道并能够陈述了某些概念与规则，但在使用这些概念和规则时他先要有意识地再现出陈述性知识后再表现为行为。在完成某一活动时，学生要再现每一个产生式，一步一步地进行各步骤的操作。 2程序化阶段。经过大量的练习和反馈，陈述性知识转化为程序性知识，学生能将一个个产生式形成产生式系统，将各个行动步骤联合起来，流畅地完成各种活动。3自动化阶段。随着进一步的练习，学生最终进入到自动化阶段。在这一阶段，学生无需有意识的控制或努力就能够自动完成有关的活动步骤。这时操作的准确性和速度均得到了很大提高，表现为纯熟的技能，不需要提取有关操作步骤的知识。程序性知识的学习和陈述性知识的学习不同。陈述性主要是静态的知识如何