第六章认知学习理论.ppt

1、第六章 认知学习理论,第一节 早期的认知学习理论,一、格式塔学派的学习理论 韦特海默(MWertheimer，18801943)、苛勒(WKhler，18871967)考夫卡 (KKoffka，18861941)，后期代表有勒温(KLewin，18901947),（一）学习的实质 一个人学习的方式，通常是从一种混沌的模糊状态转变成为一种有意义、有结构的状态，这就是知觉重组的过程。 学习不是把以往无意义的事件联结在一起，而相反，知觉重组或认知重组是要认清事物的内在联系、结构和性质。知觉重组是学习的核心。,（二）学习是一个顿悟的过程 格式塔心理学家认为，学习不是一个刺激和反应之间逐步形成联结的过程

2、，而是一个顿悟的过程。格式塔心理学家苛勒（W.Khler）的黑猩猩接棒实验证实了这一思想。 韦特海默对于学校学生的顿悟学习进行了研究，他在创造性思维一书中提出了两类问题解决方法：首创性或顿悟式的方法，运用老师教的常规的方法。 安眠药与132453879066的故事,（三）真正的学习是不会遗忘 149162536496481 （四）顿悟学习本身具有奖励的性质,二、托尔曼的符号学习理论 1位置学习 学习是有目的的 学习是在大脑中形成认知地图 。学习过程中习得的不是一系列连贯的动作反应，而是对学习目标位置的知识。,2.潜伏学习 在未获得强化之前就已经获得但没有表现出来的学习称为“潜伏学习”。,第二节

3、 布鲁纳的认知-发现学习理论,一、学习的结果就是形成认知结构 布鲁纳认为学习的结果就是形成认知结构。而认知结构是人关于 现实世界的内在编码系统， 是一 组相互关联的、非具体性的类别，构成认知结构的核心是一套类别及其编码系统。,二、学习的过程是认知结构的组织与重新组织 布鲁纳认为学习的实质是学生主动地通过感知、领会和推理形成和发展认知结构，就是认知结构的组织和重新组织，也就是形成和发展类别和类别编码系统。 布鲁纳也认为一切知识都是按照编码系统排列和组织起来的。具体的知识描绘客观事物的具体特征，而许多具体知识的熟练掌握，会重新组织起来，构成较高层次的规则，形成一般的编码系统。,三、知识表征系统（r

4、epresentation system） 知识的表征有三种方式： 动作表征（Enactive Representation） 表象表征（Iconic Representation） 符号表征（symbolic representation）,四、新知识学习过程的环节 （1）新知识的获得：个体运用已有的认知经验，在新知识与原有的认知结构间建立联系或进行区分，以理解新知识所描绘的事物或现象的意义的过程。 （2）新知识的转化：对新知识做进一步的分析、概括，用新知识重新建构原有认知结构的过程。 （3）新知识的评价：检查对新知识的分类是否适当，问题解决是否正确，新的认知结构是否合理 。,五、发现学习学

5、习的最佳方式 发现学习：经过自己的探索，从不同事例中独立地发现知识，掌握规律或原理的学习过程。 发现学习的特点： （1）发生较早 （2）学习的内容不是现成的结论 （3）学习过程比较复杂 （4）强调独立思考，主动探索和直觉思维,发现学习的优点： （1）能提高学生的智慧潜能，培养直觉思维能力 （2）有助于培养学生学习的内在动机 （3）有助于培养学生发现的技巧 （4）有利于知识的记忆保持和提取,六、结构教学理论 1. 结构教学观 学习的结果是形成认知结构，教学就要促进学生掌握基本的学科结构。基本的学科结构包括基本概念、基本原理及其内部规律。 教材的编写与课程设计要把学科的基本结构放在中心地位。教材的

6、最佳编写方式是“螺旋式上升”的呈现学科的基本结构。 “任何科目都能按照某种正确的方式教给任何年龄阶段的任何儿童”,促使学生理解学科的基本结构的必要性： （1）理解学科的具体内容 （2）学习内容的记忆 （3）学习迁移 （4）缩小高级知识和初级知识的间隙,2. 发现教学模式 根据发现学习提出，在教学过程中教师为学生提供一定的学习材料，创设问题情境，引导学生独立的发现解决问题的方法，从中发现事物之间的联系与规律，获得相应知识，形成和改造认知结构的过程。 发现法教学模式的特点： （1）围绕问题情境展开 （2）以学生“发现活动”为主，教师起引导作用 （3）没有固定的组织形式,举例：探索发现公式(a+b)

7、2a2+2ab+b2 传统的教学中，可以用多项式的乘法公式进行计算： （a+b)2(a+b)(a+b) a(a+b)+b（a+b)a2+2abb2。,学生1：(a+b)2 学生2：a2+ab+ba+b2 教师：请大家思考这两个式子是怎样得出的，正确吗？ 学生3：第一个式子直接用大正方形面积得出；第二个是将大正方形看成四块，分别加起来的结果，应该都没错。 学生4：老师，我还有别的表达式：a2+2ab+b2。 （又有同学举手）学生5: a(a+b)+b(a+b)。 教师：大家对照图形很容易理解他们的想法，这些式子都相等吗？ 学生：相等。 这样就得出：（a+b)2(a+b)(a+b) a(a+b)+

8、b（a+b)a2+2abb2。,第三节 奥苏贝尔有意义接受学习理论,一、有意义接受学习的含义 奥苏贝尔认为，学生的学习主要是有意义接受学习。 有意义接受学习：学习的主要内容基本上是以定论的形式传授给学生的，学生需要把学习的内容加以内化，把新知识结合到已有认知结构之中。,认知结构就是指学生现有的知识的数量、清晰度和组织方式，它是由学生目前能回想出的事实、概念、命题、理论等构成。,二、有意义学习的实质 符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立实质性的(substantive)、非人为(non-arbitrary)的联系。 实质性联系 非人为联系,比如学习者原有认知结构中已有“三角形内

9、角和等于180度”，现在学习新命题”四边形的内角和等于360度“，学生可以推导出任何四边形都可以分成两个三角形，所以四边形的内角和为360度。这种联系就是合理的而非任意的联系。,三、有意义学习的条件 （一）有意义学习的外部条件 有意义学习材料本身，必须合乎这种非任意的和实质性的标准，也就是说，学习材料必须具备逻辑意义。 所以无意义音节的学习只可能是机械学习。,（二）有意义学习的内部条件： 1.学习者必须具有有意义学习的心向，即学习者积极主动地把符号所代表的新知识与学习者认知结构中原有的适当知识加以联系的倾向性。 2.学习者认知结构中必须具有适当的知识或观念，以便与新知识进行联系。 3.学习者必

10、须积极主动地将具有潜在意义的新知识与认知结构中有关的旧知识发生相互作用，使得旧知识得到改造，新知识就获得实际意义，即心理意义。,四、有意义学习的类型 1. 表征学习（representational learning）: 即符号学习，学习符号代表的意义或代表的事物。 2. 概念学习（concept learning）: 掌握同类事物或现象的关键特征和本质特征。 3. 命题学习（proposition learning） ：学习命题所表达的原理、理论等，即学习命题的意义,五、有意义学习的心理机制 奥苏贝尔认为有意义学习发生的心理机制是意义的同化。即新知识代表的观念与原有的认知结构中的适当观念相互

11、联系、相互作用，以理解新知识的意义。 “如果我们不得不把教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学生学习唯一最重要的因素是学习者已经知道了什么”。,同化有三种模式： 1.下位学习（subordinate learning）又称为类属学习，是将概括程度或包容范围较低的新概念或命题，归属到认知结构中原有的概括程度或包容范围较高的适当概念或命题之下，从而获得新概念或新命题的意义。,2. 上位学习（superordinate learning)是指新概念、新命题具有较广的包容面或较高的概括水平，这时新知识通过把一系列已有的观念包含其下而获得意义，新学习的内容便与学生认知结构中已有观念产生了一种上位

12、关系。,3.并列结合学习：当学生新概念或新命题与认知结构中已有的观念既不产生下位关系，又不产上位关系时，它们之间是并列关系，这种只能凭借组合关系来理解意义的学习就是并列结合学习，如质量与能量，需求与价格等。,六、先行组织者教学策略 先行组者教学策略是奥苏贝尔对知识教学的独特贡献。 学习新内容之前，先提供给学生一些包摄性比较广、概括水平高的最清晰和稳定的引导性材料，以便在学习新知识时提供一个比较理想的固定点。这种预先提供的起组织作用的学习材料即“先行组织者”（advance organizer）。,先行组织者有两类： 说明性先行组织者（expositive organizer）：对新知识的学习提

13、供的上位类属者。 比较性先行组织者（comparative organizer） ：对于新知识的学习提供一个对比性、比较性材料。,第四节 加涅的信息加工学习理论,受信息加工认知心理学的影响，加涅提出了关于学习的信息加工模式的观点，用信息加工模式来说明学习的过程，对于理解学习和教学及如何进行教学设计均具有重要的意义。,一、学习的信息加工过程 加涅使用信息加工模式来说明学习的过程。,（一）信息的三级加工 1.感觉记忆 2.短时记忆 3.长时记忆,阿特金森和希夫林的记忆理论,记忆 编码 六个概念 注意、复述、深加工、精细加工、建构意象和组织 注意涉及聚精会神和心理资源的集中。集中注意力的关键技能是进

14、行选择。 复述是在一段时间内有意识的重复信息，目的是延长信息在记忆中的保存时间。如果需要在短时间内编码并记住一列条目，复述的效果最理想。试想为下一星期考试做准备的复习策略是什么？,深加工 费格斯 .克雷克（F .Craik）和罗伯特 罗克哈特（R . Lockhart）提出加工水平说 认为记忆的加工是由浅入深连续的过程。刺激的感觉和物理特征在浅层进行分析，如字母的笔画，口语的发音频率；在加工的中级水平，刺激被识别出来并给予一个标签，如有四条腿、吠叫的是狗；加工的最深水平是对语义的加工。 精细加工（elaboration）是信息加工的详尽拓展。例如举例。自我参照。让儿童用关键词造句来记忆词语的效

15、果优于告知关键词和定义。精细加工能够增加记忆编码的独特性。,建构意象 阿伦 佩维奥（Allan Paivio） 语言编码和图像编码 年长儿童运用图像记忆语言信息比年幼儿童的效果好，年幼儿童运用图像记忆图片的能力要好于记忆语言材料。 组织 信息进入记忆都是按照某种方式，即组织。比如开会老师会说班长组织组织大家。在编码时对信息加以组织，例如对一年的12个月的记忆。按照自然顺序和字母顺序回忆，哪个快？,编码时的组织方式对回忆的影响。我上高一时，语文课背诵沁园春 雪，由于是课前已经会背，上课时背诵显得很熟，但是却被董小明发现背的不对，字句没错，而是断句有错。他是按照意义，而我没有考虑意义，或是按照自己

16、理解的那样去记忆，也就是组织信息的方式，我俩是不一样的。 组块就是一种有效的组织记忆策略。例如，hotcitybookforgettomorrowsmile 记住6个单词要比记住30个字母容易,存储 信息编码后需要保存或存储该信息。 根据保存的时长 感觉记忆 持续时间从不足一秒到几秒。以最初的感觉形式保存外界信息。 短时记忆 信息保存的时间只有半分钟。也叫工作记忆，是一种有限容量的记忆系统。 72现象和记忆广度有关。记忆广度即仅呈现一次后，个体能够准确无误报告出的数字数量。它与年龄有关。,工作记忆 艾伦 巴德利Alan Baddeley 一种心理“工作台”，使得个体在决策、解决问题和理解书面及

17、口头语言时，对信息进行操纵、整合和建构。 工作记忆的三个组成部分 语音回路、视觉-空间记忆及中央执行系统。 语音回路专门用于短暂存储以言语为基础的语音信息。包含几秒钟后消退的声音编码和复述。,视觉-空间工作记忆存储的是视觉和空间信息。 这两种工作记忆的特征： 容量有限；各自独立。即你可以在视觉-空间工作记忆中进行字母的空间组合的同时，在语音回路中复述。 中央执行系统 在注意、规划和组织行为方面起着重要作用。监控值得注意的信息和问题，忽略不重要信息。容量有限。,消极情绪损害言语工作记忆。 记录消极情感事件的大学生的工作记忆的效率有显著改善。记录对工作记忆产生的效果与更高的总平均成绩有关。害怕学习

18、数学的学生在解数学题时常由于头脑中冒出害怕数学的想法和念头而感到工作记忆有些缺乏。办法就是让这些学生从记录自己对数学学习的焦虑情绪中受益。 长时记忆是存储方式相对持久、存储时间长、信息容量巨大的记忆类型。,工作记忆,三级记忆存储模型 阿特金森和希夫林 长时记忆的内容 陈述性记忆和程序性记忆，前者也叫外显记忆，后者叫内隐记忆。 恩德尔 托尔将文陈述性记忆又分为情景记忆和语义记忆两个类别。 情景记忆（episodic memory）保存的是关于人生经历的时空信息。 语义记忆是(semantic memory) 是学生关于世界的一般知识。它不依赖于个体对过去的确认。,长时记忆内容的分类,（二）信息加工的控制 人类的学习除了信息的加工流程之外，还包含“期望”与“执行控制” 两个重要的系统，对学习的过程和结果起到了调节与控制的作用。 期望事项是指学习者在学习时期望达到的目标，即学习的动机。 而执行控制过程