斯皮罗的认知弹性理论.ppt

1、斯皮罗的认知灵活性（弹性）理论,一、对知识的分类。 二、对学习的分类。 三、认知弹性超文本。 四、随机通达性教学。 五、具体的教学模型。,斯皮罗的认知弹性理论,斯皮罗是个人建构主义中的主要代表，提出的认知灵活性（弹性）理论，试图从信息加工的角度解释建构性学习的过程，以揭示学习者在实际情境中灵活应用知识的心理机制，以便发展出一套教学设计的原则来培养学习者灵活应用知识的能力。它将学习分为初级学习和高级学习，它的焦点就是复杂和结构不良领域中的学习(高级学习)，强调对知识要从不同的时间、在不同方式安排的情境中、为了不同的目的、从不同的角度来学习。,对知识的分类：斯皮若等人依据知识及其应用的复杂与变化程

2、度，将知识分为结构良好领域的知识和结构不良好领域的知识。,结构良好领域的知识；是指有关某一主题的事实、概念、规则和原理，它们之间是以一定的层次结构组织在一起的，与具体情境具有直接对应关系的知识，这种知识一旦掌握，便可根据相应的规则加以运用，相当于简单知识。 结构不良领域的知识；则是将结构良好领域的知识应用于具体问题情境时产生的，即有关概念应用的知识，这种知识与具体情境之间没有直接对应关系，通常可以应用于多种不同的情境问题。在我们的日常生活中，,结构不良领域是普遍存在的，可以说，在所有的领域，只要将知识应用到具体情境中去，都有大量的结构不良的特征。,例如：工程学运用基本的物理学原理，这些原理在理

3、论上、在书面应用上是有规律的。但是，这些结构良性的概念在从物理学应用到“凌乱的”真实世界时则是另外一回事。每一项具体工程的特征 ，如地形特征、气候、能够获得的材料、成本等都非常复杂，不同的项目之间差别也很大。以致都很难将它们按照单一的原则归类，任何一类案例(如建桥)在不同的情况下也应用类型不同的原则。 因此，我们不可以将已有知识简单提取出来去解决实际问题，只能根据具体情境，以原有的知识为基础，建构用于指导问题解决的模式，而且，往往不是通过单一某个概念原理就能解决的，而必须通过多个概念原理和大量的经验背景才能实现。,结构不良领域的知识的特点：,（1）概念的复杂性。知识应用的每个实例同时涉及许多概

4、念，如多种图示、角度和组织原则等，每个概念都有其自身的复杂性，而且这些概念存在相互作用。 （2）实例的不规则性。每个实例所涉及概念的数量、地位、作用以及相互作用的模式各不相同。,对学习的分类：斯皮若基于其知识的分类将学习分为初级学习与高级学习。,初级学习是简单化的学习，是学习中的低级阶段，只要求学生知道一些重要概念、方法和事实，并能够将所学的东西简单再现出来即可，所涉及的内容主要是结构良好领域的知识。 高级学习是认知弹性理论所倡导的基本学习方式，高级学习要求学生能够把握知识的复杂性，能分析、思考、推断问题并能在新的情境中灵活使用这些知识，解决实际问题，所涉及的内容主要是非良好领域结构的知识。

5、由此可见，高级学习的学习目标相对于初级学习有了很大改变，从记忆概念和事实转变为掌握概念复杂性的重要方面，从知识的简单提取转变为知识的迁移和应用。也可以说，结构良好领域的学习主要是初级学习，而复杂和结构不良领域的学习则主要是高级学习。,认为学习者只有从多种观点的角度接近概念并构建知识表征时，才有可能真正掌握复杂概念。才能灵活应用知识，所以他认为借助传统媒介肯定是不行的，而具有非线性特征的超文本正是这样一种适用于认知弹性理论的理想的学习与教学媒介。它可用于系统化地开发计算机支持的非线性与多维度的建构主义的学习环境，它是进行非线性、多维度学科教学的最佳方式。,超文本(Hypertext)是用超链接的

6、方法，将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。超文本更是一种用户介面范式，用以显示文本及与文本之间相关的内容。现时超文本普遍以电子文档方式存在，其中的文字包含有可以链结到其他位置或者文档的连结，允许从当前阅读位置直接切换到超文本连结所指向的位置。,认知弹性超文本特点：,（1）包含着一些预定的知识，预定的知识范围不仅要大致描述应如何对该领域进行思考的一些标志和起点，并而且要把侧重点放在它们的灵活性上而不是结构与应用的刻板性上。 （2）提供的是构成知识集群的建材以及围绕该知识集群进行组织的探索环境，这能有效促进学习者反复进行建构型思考。 （3）认知弹性超文本还允许学习者超越预定结构，通过选择

7、补充概念、命题和案例分析进行用户定制。,作用：,认知弹性超文本既教会学生如何获得依据背景的、多维度的、非分割的整体知识，还教会学生对情境敏感的知识集群进行加工和灵活应用的技能。这些技能有的是为某些知识领域所特有的，有的则普遍有用的。,例子：教学中教了同学密度的知识，但他们不一定会解释冬天水管破裂，冬天江面水结冰，而鱼不会冻死的现象,斯皮罗等人认为，学习者之所以不能将所学知识灵活地应用于新的实际情境中，是由于学校所教的知识都是经过简化处理了的结构性知识，而在实际情境中问题的解决需要学习者具有大量的非结构性知识。而且，学校教学的目标是让学习者接受、记忆和套用这些结构性的知识。 对高级知识学习的研究

8、表明：一开始就将复杂的学科范围简单化，会妨碍进一步获得比较复杂的、正确的理解，有时甚至会造成误解。 为了实现结构不良领域高级知识获得的学习目标，促进学习者积极主动的双向建构过程，斯皮罗基于其对知识、知识学习的分类和认知弹性超文本，提出了随机通达的教学原则。,随机通达教学的定义：先相对较早的向学生呈现某一高级知识的复杂性特征，然后让学生在不同时间、不同但是重新安排的情景下、带着不同目的以及从不同的角度对同一内容的知识多次重复学习，以此达到获得高级知识的目标(即把握复杂性和为迁移而准备)。,例如：在日常生活中，当我们在不同的时间、不同的场合，带着不同的目的观看某一风景时，我们会对这一风景产生不同的

9、感受和认识。同理，同一个知识点，在不同的学科，老师从不同的角度对其进行不同的讲解，这样学生就可以认识到知识应用的多样性，并且揭示知识的多种关联性以及对情景的信赖性，也使学生认知到从不同角度考虑知识的复杂性是非常重要的,具体步骤：,（1）教学活动必须为学习者提供知识的多元表征方式，如多种观点、模式、方案等，并鼓励学习者自己对知识进行多种方式的表征。 （2）教学设计应注意建构由概念与案例交织组成的“十字交叉形”，使用多个案例理解复杂知识，揭示抽象概念在结构不良领域中的细微变化，以保证知识的高度概括性与具体性的结合。 （3）教学材料应避免内容的过于简单化，在条件许可时，尽可能保持知识的真实性与复杂性

10、。 （4）教学应基于情境、案例、问题解决，强调学习者对知识的建构，而不是信息的传递与接受。 （5）作为学习材料的教学内容，应该是高度联系的知识整体，而不是孤立的、分割的。,基于认知灵活理论的一种教学模型；,在线教学或网络学习中,经常会碰到学习群体多样性的问题，学习者来自不同背景和地区，存在很大的认知差异。 基于此，建立一个教学模型。 该模型有助于缩小学习者之间的认知差异，提供情境化的案例,让学生更好地了解概念的外延,拓展该领域的知识,更好地将知识进行远迁移。,该模型分为五个阶段,第一阶段提出要学习的基本概念； 第二阶段则提供情景化的范例，主要是为了激发学习者的学习动机，增强学习兴趣和加强理解。 第三阶段把学到的新知识运用到不同领域，第一组把新知识运用到工作环境中，第二组把概念应用到学习环境中。 第四阶段是第三阶段的继续，对第三阶段的方案进行评价并提出建议。 第五阶段是去除环境下再建构所学知识，即学习者内化学习的过程。,评价：,认知弹性理论鼓励和提倡学习者积极参与, 超越机械化学习, 主动进行探索和建构知识