信息时代的学习理论与实践课件第一部分 引言

教材：学习与教学--------从理论到实践

主讲：王会霞信息时代的学习理论与实践

学习是一个宽的概念，学习的定义至今并没有统一的说法。心理学中一般把学习定义为“由经验引起的比较持久的行为变化”。这里所说的行为变化既包括外部可以观察到的外显行为，也包括思维活动和认识活动中概念与表象的变化的内隐行为。学习是一种极其复杂的心理现象。行为变化的原因是什么？学习过程的实质和机制是怎样的？这些都引起了心理学家们的注意，他们从不同的观点立场出发，根据不同的材料，采用不同的方法进行研究，形成了学习理论的各种学说。什么是学习?学习是人类的基本活动。学习是人类的基本生存能力。学习的结果就是获得知识和技能，改变自己的思想观念、态度、情感和行为。学习过程十分复杂，是哲学、心理学、教育学、当代人工智能科学技术和认知神经科学技术研究的难题之一。学习的定义:因经验而导致个体行为的改变。

第一章学习和教学理论的作用一、为什么说研究学习是重要的二、学习的知识有哪些来源三、学习的理论有哪些作用一、为什么说研究学习是重要的？（1）个体在生活中的各种技能、活动策略以及态度和价值的获得都离不开学习。首先，学习对于个人的重要性。（2）学习还能使人丰富，并使生活丰富多彩。（3）信息时代，继续学习的能力对于个体来说非常重要。新技术的诞生增加了知识量，同时也增加了信息的传播方式，继续学习对于更换工作以及把握新的机遇都非常重要。一、为什么说研究学习是重要的？例如：望远镜、计算机和电子制导系统为无人驾驶的太空探测飞船到太阳系周边进行探测奠定了基础。细胞分析技术已经引发了基因复位对局部衰弱疾病治疗的探索。第二，对于社会来说，个体通过学习而取得的发展，有利于子孙后代探索新的发现和发明。第三，学习对于社会保持价值、语言和特色文化的发展是必不可少的。例如：当代人学习的是微积分，下代人学习的是代数，第三代人只学习算术，结果会怎样？一、为什么说研究学习是重要的？（1）社会不敢冒放弃获得学习机会的危险。第四，研究学习最重要，因为个体和社会可以通过成功地学习和管理而获取一些既得利益。（2）变化的条件对学习的成功规划和管理提出了新的挑战。（3）学会为他人和社会着想。（4）学习者在他们生活的环境中构建自己的意义。二、学习的知识有哪些来源（一）民间传说、传统智慧和神话民间传说由风俗、佚事和俗语组成，是在民间以口头形式保留下来的经典范例。传统智慧包含于传说之中，由谚语、箴言组成，通常源于经验。神话：人们编造的故事，用来解释自然界中发生的事情。二、学习的知识有哪些来源（二）哲学的早期作用首先哲学描述了现实的本质，对真理和美的本质进行了界定。学习方面的早期观点是由古希腊哲学家柏拉图提出的。他的哲学将心灵或者精神视为一切存在食物的基础。亚里士多德提出了不同的学习观，认为现实存在于自然界中，而非心灵概念中。公元前400年到19世纪，哲学都充当心理研究的主要知识来源。第二哲学是使用逻辑和推理的形式获得一些主要概念的知识（美德、真理、知识、学习等）。但对着些概念最终下的定义只要求在逻辑上保持一致，并没有明确提出有关学习过程的假设。二、学习的知识有哪些来源（三）当代哲学信仰的影响第一，早期的哲学家提出了一些基本概念，主要致力于描述知识的本质问题，而这些基本概念已经出现在当代理论中。第二，关于知识起源的哲学理念已经影响了教育实践，知识的先天性理念决定了智力测验的发展。关于知识起源的不同观点引发了先天和后天的争论，智力是天生的特性，还是通过与环境作用的经验发展起来的。哲学概念也影响了皮亚杰和维果斯基所提出来的认知理论的发展。总之，哲学为现实的本质、真理、美和知识提供了一套明确清晰的准则，但没有提出在真实生活情景中可验证的因果关系假设。三、学习的理论有哪些作用（一）学习理论的一般作用1.研究的框架：理论作为研究的框架是重要的，因为这样有利于数据的收集，从而促进对整个事件的理解。2.知识的组织：为具体的知识项目提供组织结构。3.复杂事件的鉴别：揭示貌似简单的事件的复杂性和其中的微妙之处。4.过去经验的组织：一种理论通常会引起人们对一种情景的全新理解，以至于使研究者要重新组织已经存在的原理或者理论。5.具备充分解释的理论：心理学试图提出一种永恒不变的学习理论，能够对学习方面的所有问题都能做出解释，就像经典物理学（也被称为牛顿力学）。三、学习的理论有哪些作用（二）学习理论的特殊作用

1.作为教学设计的参照准则：加涅的条件学习提出的九个特定步骤，按照先后次序进行，包括从环境中获取信息、对信息进行加工、将信息储存在长时记忆中。

2.评估当代实践和课堂教学的成果：理论在评估计算机基础教学方面是有用的，包括信息加工原理、斯金纳的条件性反射和班杜拉的社会认知理论。

3.诊断课堂教学中存在的问题：成绩不好的学生面对的困难包括自尊心差以及没有充分掌握学习策略。4.评估理论的研究情况：利用不同的群体进行一项实验，发现实验的结果，有些群体并不适合这个理论。第二章早期的行为主义理论不论何时，一门学科都是创新性研究的产物，而且这些创新性研究不会超越那些尚未发现有效的研究方法所能解决的问题。科学进步都以先前的研究为基础，这个过程不像所希望的那么快。（Boring1950）华生作为行为主义的创始人，使行为主义应运而生。从20世纪20年代到50年代，行为主义是心理学的主流，而且因为行为主义，使学习的研究成为心理学研究的一个重点。学习理论的流派行为主义1879：心理学的诞生格式塔理论，早期的认知理论信息加工理论认知结构理论人本主义建构主义20世纪前半叶50年代80年代图1学习理论的发展脉络

在过去的20世纪，人们对学习的看法发生了几次重大的变化，每一次变化都对教学实践产生了重大的影响。在20世纪上半叶，行为主义的学习理论占据主导地位，60年代后，认知主义的观点逐渐取代了行为主义，而到了20世纪末，建构主义成为学习理论发展的新方向。如何看待分歧各种学习理论流派的分歧是客观存在。没有分歧，就无从发展。另一方面，这些分歧往往是由研究的对象、学习的任务和研究的手段不同而引起的。学习目标各经典实验和代表人物观点及评价行为主义学习理论基本观点及评价行为主义教学理论基本观点如何在教学和学习中合理地运用行为主义学习理论，即对教育的启示行为主义学习理论

（刺激－反应学习理论）导入－－心理学研究的一个假设前提的改变人与动物存在着本质差异人与动物的情绪表现方式有明显的关联（达尔文）动物有人性人有兽性学习是自动化的机械过程桑代克

行为主义学习理论时间：20世纪20年代——60年代创始人：美国心理学家华生主要人物：华生、桑代克、斯金纳一、行为主义学习理论代表人物及观点桑代克的试误说巴甫洛夫的条件作用理论华生的“刺激-反应说”斯金纳的操作性条件说（一）桑代克的试误说实验对象－－鱼、鸡、猫等动物的学习行为实验工具－－迷箱、迷路圈、迷笼经典的桑代克迷箱实验三条学习律－－准备律、练习律、效果律（1874—1949）

把一只饥饿的猫放入设有打开门闩装置的迷箱，迷箱外有一盘食物。在猫第一次偶然打开门闩逃出迷箱之后，又将它放回迷箱，进行下一轮尝试。“逃出—放回”如此重复多次。桑代克实验中五只猫的学习曲线—由慢到快。桑代克的结论－－人类是从动物进化而来的，人类学习也是一种在几乎没有意识参与的情况下自动地形成刺激－反应联结的过程。学习的实质在于形成一定的联结试误说：一切学习过程都是不断尝试，不断发生错误及失败，最后才取得成功的过程。桑代克的三条学习律P50准备律－－学习者是否会对某种刺激作出反应，同他是否作好准备有关。动机很重要。练习律－－学习需要重复，重复能使刺激与反应之间的联结得到巩固和强化。反应重复的次数越多，刺激－反应之间的联结越牢固。效果律－－练习并不会无条件地增强刺激－反应联结的力量。刺激与反应之间的联结可因满足的效果而加强，也可因烦恼的效果而减弱。（二）巴甫洛夫的条件作用理论关于狗的实验的四个发现经典条件作用实验1849-1936关于狗的实验的四个发现胃里的食物会引起胃液分泌（生理反射）嘴里的食物会引起唾液分泌（生理反射）嘴里的食物也会引起胃液分泌（生理反射）特定经验（看到食物.盘子.人.铃声)会引起胃液分泌（条件反射）经典条件作用实验图2：巴甫洛夫关于条件作用研究的实验装置

实验结果条件作用之前：给出铃声（条件刺激）并无唾液分泌给出肉（无条件刺激）产生唾液分泌条件作用期间：铃声+肉（条件刺激+无条件刺激），产生唾液分泌条件作用之后：给出铃声（条件刺激），产生唾液分泌食物铃声流口水反应条件反射的形成就是学习狗：（三）华生的“刺激-反应说”给我一打健康而又没有缺陷的婴儿，把他们放在我所设计的特殊环境里培养，我可以担保，我能够把他们中间的任何一个人训练成我所选择的任何一类专家－－医生、律师、艺术家、商界首领、甚至是乞丐或窃贼，而无论他的才能、爱好、倾向、能力，或他祖先的职业和种族是什么。－－华生1924（1878-1958）华生主要观点“刺激-反应说”(有什么刺激，必定会产生什么反应。人和动物的全部行为都可以分析为刺激和反应)学习的过程是形成习惯的过程。学习的实质是各种习惯的形成，而习惯的形成就是建立起刺激与反应的牢固联结。对他的评价？影片分析：用行为主义的角度和观点解释卓别林“摩登时代”的片断（四）斯金纳的操作性条件说斯金纳（1904-1990）

斯金纳箱提出新行为主义－－操作行为主义程序教学和教学机器早期行为主义新行为主义新行为主义的学习定义

（操作行为主义）P52华生：刺激－反应斯金纳：刺激－反应－强化学习是在有效的强化程序中不断巩固刺激和反应之间的联结，塑造有机体行为的过程。教学机器运动当时教学实践中存在的缺陷：学习的强化方式是消极的行为和强化之间时间间隔太久缺乏巧妙程序班级教学使得对单个学生的行为强化太少运用教学机器进行程序教学充分体现了斯金纳操作行为主义的学习观念：学习就是条件作用，就是行为，甚至思维也被看做是一种能够被分解和编制成详细行为目录的行为。程序教学的应用他将教材分割成小框架、小步子，每个框架都有其独立的行为目标。学习者必须经过一定的学习程序，才能达成目标。强化连续出现可以导致行为重复发生。自定步调原则教学机器的评价（补充）呆板、缺乏灵活性。教学内容和程序过于繁琐，学生容易产生厌烦情绪只适用于有限的学科领域不利于培养学生的理论思维和创造性破坏了教学的整体性、集体性和情感效果等。在教学观念上给人提供了许多新的启示，更重要的是在教学手段方法上开出了一条新路如果在现代信息技术手段的条件下，一些缺点可能克服。二.行为主义的核心观点（补充）学习观：行为主义者认为，学习者的行为是他们对环境刺激所作出的反应，所有行为都是习得的。学习是外控的，学习是一种被动完成、循序渐进、积少成多的过程。教学观：教学就是为学生提供各种规定的学习情境，提出应达到的目标，通过训练、反馈和纠正性补救对学习过程进行控制，形成了所要求的行为（达到目标）立即给予强化，出了非要求的行为（偏离目标或不达到目标）则不予强化并进行纠正。教学就是一种循环往复的行为控制或过程控制。二.行为主义的核心观点研究重点：行为习惯、习惯的养成和不良习惯的矫正等方面。适用课程：体育等运作技能学习类你如何评价行为主义？行为主义学习理论的评价贡献：由以往经验上的研究上升到科学实验的研究，使对学习的研究逐步科学化。行为主义对于一些学习行为的解释有道理，特别对指导机械学习和训练有效，也适合于记忆、背诵知识的学习。教学机器运动理论过于简单，虽然失败告终，但为学习科学向学习技术的转换提供了基础和正反两方面的经验，特别是计算机出现后的教育。行为主义学习理论的评价不足：大量的实验结论依据源于动物实验。人与动物的学习区别甚大。人受神经系统影响，学习受智力因素和非智力因素的影响。所以人的学习比动物学习复杂得多。用动物的学习来指导人的学习会导致误区。思考：桑代克的联结主义和经典条件反射在课堂教学中应用的根本区别是什么？哲学和心理学的主要区别是什么？

在心理学上，你的进步是踩在前人的脸上的。－－泽曼(D.Zeaman)心理学中的一般性理论就像一个政治宣言，它的政策由较大的影响范围，在形式上激励热心的拥护者，同时也常常引来反对者。－－Higard,1987第三章格式塔心理学：认知的观点格式塔心理学是西方现代心理学的主要流派之一，根据其原意也称为完形心理学，完形即整体的意思，格式塔是德文“整体”的译音。你看到了什么？你又看到了什么？一、前言“格式塔”（Gestalt）一词具有两种涵义。一种涵义是指形状或形式，亦即物体的性质，例如，用“有角的”或“对称的”这样一些术语来表示物体的一般性质，以示三角形（在几何图形中）或时间序列（在曲调中）的一些特性。在这个意义上说，格式塔意即“形式”。另一种涵义是指一个具体的实体和它具有一种特殊形状或形式的特征，例如，“有角的”或“对称的”是指具体的三角形或曲调，而非第一种涵义那样意指三角形或时间序列的概念，它涉及物体本身，而不是物体的特殊形式，形式只是物体的属性之一。正式诞生：1912年惠特海默发表《关于运动知觉的实验研究》。主要观点：强调经验和行为的整体性，认为整体不等于且大于部分之和，主张从整体的动力结构观来研究心理现象。二、格式塔心理学的主要代表人物格式塔创始人之一，三人中最多产的一个格式塔的创始人，思想家和革新者格式塔创始人之一，顿悟理论的提出者韦特海默考夫卡苛勒韦特海默（１８８０－１９４３）德国心理学家、格式塔心理学的创始人和主要代表。早期学习法律和哲学，后转学心理学。曾师从厄棱费尔和斯顿夫，博士导师为屈尔佩。1912年与苛勒及考夫卡在法兰克福共同研究似动现象。在这个研究的基础上，建立了格式塔心理学。由于对希特勒的不满，1933年离开德国，受聘为美国纽约社会研究新学院教授。韦特海默一生著述不多，但是对格式塔心理学的发展有很大影响。首创格式塔心理学这一术语。他主张从直观上把握心理现象，并把整体结构的动态属性看作是心理现象的本质，认为应从整体到部分“自上而下”地理解心理现象。总结出了有关知觉的一系列规律。1933年以后，他对思维也作了深入的研究，反对把联想主义和机械识记作为思维过程的基础，特别强调思维和理解来自对结构的重组或创新。认为错觉是“一种精神状态”，错觉的发生在感知，即意识之中。苛勒(1887-1967)格式塔心理学的创始人之一。在斯顿夫指导下获博士学位。后受普鲁士科学院的任命,到大西洋加纳利群岛的西班牙属地特纳利夫岛上进行类人猿的心理研究。由于第一次世界大战的爆发，作为德国人被拘留此岛长达七年之久。在那七年里，苛勒专门研究了黑猩猩的学习问题。这些研究成果导致后来大量关于学习究竟是通过顿悟还是通过试误的争论。提出顿悟学习理论，理解力的学习是能够进行“积极迁移”的回到德国后任柏林大学实验室代理主任。后又被任命为缪勒在哥廷根大学的继承人，继承斯顿夫在柏林大学的职位。在《格式塔心理学》一书中对格式塔运动作了最权威性和最透彻的论述，促进了格式塔心理学在美国甚至全世界范围内的发展.。1956年荣获美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖，1959年当选为美国心理学会主席。多产而有创造力的代表人物。著作《类人猿的智慧实验》，格式塔心理学的经典之作。考夫卡（1886—1941）美籍德裔心理学家，于1909年在斯顿夫指导下获得哲学博士学位，曾在屈尔佩的实验室任助教一年。1912年参加了韦特海默进行的似动现象实验，格式塔学派的主要发言人。三人中最多产的一位，最早向美国心理学界介绍了格式塔心理学，对格式塔心理学的对象、方法等问题作了详尽的阐述，使格式塔心理学系统化。著作《心里的发展》、《思维的成长》四、格式塔学派的研究成果1似动现象的研究2有关知觉的研究3学习理论（一）似动现象似动现象是一个整体或格式塔，而不是孤立的感觉元素可以解释的。被试这种整体的感觉是直觉过程固有的特性，是大脑的整体属性同两条线的感觉刺激相互作用的结果。它是一种朴素的、不能认为地进行分析的经验。似动直觉就是似动直觉，不能用对两条线的感觉来进行解释。似动现象的意义：确立了一种心理学研究的新观点；1912年，惠特海默发表了《运动直觉的实验研究》的文章，描述了似动现象的研究以及他们的解释，这标志着格式塔心理学的诞生（二）知觉研究早期格式塔心理学家将重心放在知觉的研究上，通过知觉的研究论证心理的整体属性。通过大量的实验，格式塔心理学家提出了一系列知觉的组织原则。格式塔的组织原则：刺激丛-组织作用-对组织结构的反应。组织原则决定人们如何组织刺激，以一定方式构造或解释视野中某些刺激变量。1、图形与背景的关系：图形组织较严密且相对较小，差别越大越容易区分。可变换。2、接近原则：在空间或时间上彼此邻近或接近的对象倾向于一起被感知。3、相似原则：在形状、大小、颜色、结构等方面相似的部分容易组成整体。4、封闭性原则：使不完满的图形完满的倾向。5、连续性原则：趋向于看成一条“好的曲线”。6、完形趋向原则：尽可能视图形为完好图形的趋向。7、简单性原则：若不受其他因素的影响，人们在知觉时倾向于把知觉到的东西看成是简单的规则图形。图：简单性原则图示8、大小恒常错觉

此外还有共向原则（向共同方向移动的部分易被感知为一个整体，未动的部分组成另一个整体）格式塔心理学家首次将这些原则组织起来进行系统整理，成为普通心理学关于知觉领域知识的重要部分。(三)学习理论格式塔心理学家以知觉研究为开端，把由知觉的实验研究中得到的整体性原则应用于学习领域，对学习的性质、学习迁移、创造性思维和记忆等问题提出了独特的看法。苛勒关于黑猩猩的学习的实验：1913-1917年。出版《人猿的智慧》。说明人猿也有智慧，智慧的本质在于对整个情境产生了顿悟。迁移理论：迁移是完形的迁移而非共同要素的迁移。创造性思维：（惠特海默）自上而下、由整体到部分的思维。顿悟说以及对桑代克尝试错误说的批判猩猩拥有与人类有些类似的智慧行为，这种行为的特点在于它是在对整体情境有了充分的认识以后而产生的。这不是一种盲目尝试错误的过程，而是对自己的行为和情境的关系，特别市行为与目的物的关系有了领悟或顿悟，用格式塔的话来说就是产生了一种新德格式塔，即对情境产生了整体的认识。格式塔心理学的贡献五、对格式塔心理学的评价

格式塔心理学在许多方面做出了自己的贡献，其最突出的一点是对构造主义为代表的元素主义心理学的反动。格式塔心理学家称构造主义心理学为砖泥心理学，也即元素是砖，由联想（泥）粘在一起，认为构造心理学用内省把人的心理还原为分子、原子是人为的，不能揭示心理的任何东西。（一）反击元素主义心理学

（二）对人本主义心理学的兴起具有一定的促进作用

格式塔心理学强调整体论，主张心理学研究应以整体的组织来代替元素的分析，这一观念对人本主义心理学的发展有很大的影响。比如人本主义心理学的创始人马斯洛（Maslow）就曾在惠特海默的指导下学习整体分析的方法，并最终形成了人本主义心理学的整体研究的方法论原则。同样人本主义的几个著名的代表人物也都主张对研究对象的整体体验和描述，主张心理学应是存在分析的心理学，这些都