第五章认知学习理论

第五章认知学习理论与行为主义不同，认知学习理论重在研究学习者对环境刺激（信息）的内部加工过程与机制，而不限于外显的刺激与反应。该理论强调学习是主动的心智活动，是内在认知表征的形成丰富或改组的过程，而不简单是行为习惯的加强或改变。认知理论发端于德国的格式塔学派，以法兰克福大学的韦特海默为首。认知学习理论包括两种倾向：（1）信息加工学习理论。代表人物为加涅和安德森。（2）认知结构理论。代表人物是布鲁纳和奥苏贝儿第一节学习的信息加工过程（信息加工学习理论）一，学习和记忆的信息加工过程人是如何加工保持信息的？——阿特金斯和谢夫林提出了记忆模型。而后加涅提出了学习模型。我们开始解释学习的信息加工过程：人的学习和记忆包括一系列的信息加工流程，包括从外界接受和采集信息，进行识别编码和保存，在需要时从长时记忆中提取出来，加以应用。人对信息加工流程进行不断的执行控制时，通过各种策略来调节，促进对记忆信息的获取编码存储提取。具体过程为：1环境信息（刺激）作用于感受器，进入感觉登记器，形成感觉记忆。信息在感觉登记器中保留时间很短，在此时间内，人对信息进行最初步加工，通过与具体感觉相仿的具体形象的形式对信息进行编码。在进入感觉登记器中的众多信息之中，人只对其中的一部分信息给于注意，进行知觉识别，赋予意义，这些信息便进入了短时记忆，新信息得到暂时保存和加工，并与从长时记忆中提取的有关内容联系起来。（短时记忆的信息编码方式包括抽象的语义和具体的感觉形象）短时记忆容量有限，通常认为只有5~9个信息块，每个信息块可包含很多有联系有组织的信息，人通过把零散的信息组织成更大的有意义单元可扩大短时记忆中保持的信息数量。（这种把零散的信息组织成更大的有意义的单元的过程称为组块）在短时记忆中，信息保持的时间也很短，但学习者不断对信息进行重复，就可以使信息保持激活的状态从而在短时记忆里保持更长的时间。通过对信息的复述，以及对信息进行意义解释，从而与原有知识联系起来，就可把信息存储到长时记忆中，以便在以后需要时再回忆起来。二，学习的基本阶段以学习和记忆的信息加工模型为基础，加涅分析了学习过程中必须按顺序完成的八个基本阶段：1注意2预期目标3提取先前知识4选择性知觉（学习的准备活动）5语义编码6反应7反馈强化（核心）8提取应用（对完成的学习进行的迁移和概括化）三，促进知识的保持有效的获取和保持知识是认知学习理论关注的核心问题。如何才能促进知识在长时记忆中的有效保持？以下因素对促进知识在长时记忆中的保持有重要影响。（一），加工深度克瑞克的加工深度理论：只有得到深度加工的信息才能被长期保持下来。深度认知加工就是赋予信息以意义，理解信息的深层意义。（二），多元表征佩维奥的双重编码理论：假定长时记忆中的信息有两种表征形式：语言符号表征和视觉形象表征，在学习过程中，同时以两种方式进行表征的信息比用单一方式进行表征的信息能得到更好的保持。（三），应用情境和学习情境的一致性综合本节所述，学习活动包含一系列的信息获取，识别，编码转换存储和提取应用的过程。为了促进学习者对知识的获取和保持，应促进他们对知识的深度理解，帮助他们用语言的，形象的等多种表征方式来表现和理解知识，应该让学习者尽可能在类似真实情境中进行学习从而促进所学知识在实际生活中的迁移运用。第二节知识的组织结构（认知结构理论）人所掌握的知识是如何存储的？人所具有的知识是充满联系的，是一个动态的结构。人所具有的知识结构是人获得和理解新知识的基础框架，也是人进行联想，推理和思维活动的基础。一，认知结构德国的格式塔学派是早期认知学习理论的代表。该学派的一个核心观点是强调学习者的知识经验的整体性，整体不是部分之和。思想基础：人在认知活动中把感知信息组织成有机整体，在头脑中构造和组织一种格式塔，对事物情景的各部分及其相互关系形成整体理解，而不是各种经验要素的简单集合。学习的过程是顿悟的过程，就是通过对问题情境的观察，理解个部分构成及其相互关系，分析制约问题解决的条件，从而发现通向目标的途径。在此基础上，皮亚杰，布鲁纳，奥苏贝儿集中发展了认知结构的观点。第二章对皮亚杰的观点作了集中介绍，下面就概括介绍布鲁纳和奥苏贝尔对认知结构的解释。（一），布鲁纳的认知结构思想美国教育心理学家布鲁纳在皮亚杰基础上突出强调了认知结构在学习和教学中的重要性。（认知结构：人关于现实世界的内在编码系统诗人用一感知外界的分类模式，是新信息借以加工的依据，是人推理活动的参考框架）观点：1人具有归类的能力，在与环境的相互作用中，人建立了一套相互关联的，具有一定概括性的分类系统，构成了人的内在编码系统。人借助已有的类别来感知处理外来信息，并基于外来信息形成新类别。如果新信息与人的分类系统无关，它就会令人感到茫然不知所措。2在感知外界时，人不仅把感觉信息归类，还进行推理，形成相应的预期。对事物进行分类和概括化的过程实际上是“超越所给信息”的过程。学习就是发展和调整内在认知结构（编码系统）的过程。为了促进学生更好的学习，提供信息是必要的，但掌握信息本身并不是目的，还应该归类推理信息形成更为丰富的理解。3布鲁纳强调学科结构的重要性。一个学科的教学一定要促进学生对该学科的基本结构的理解。（“不论我们选择教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构”布鲁纳。学科的基本结构是一个学科围绕其基本概念，基本原理以及基本态度和方法而形成的整体知识框架和思维框架）教学不能只是着眼于一门学科的事实和技巧的掌握，学习一门学科的关键是理解，掌握那些核心的，基本的概念，原理，态度和方法，抓住他们的意义联系，并将其他的知识点与这些基本结构逻辑的联系起来，形成一个有联系的整体。与布鲁纳的认知结构和学科结构思想密切相关，冯忠良在其“结构-定向”教学理论中也十分重视教材内容与教学过程的结构化，强调应该合理编排教材内容，组织成合理的逻辑结构，防止各部分之间彼此断裂，互相干扰或机械重复。他认为，基本原理原则和概念具有广泛的迁移应用价值，其他知识技能可从中派生出来。（二），认知结构和有意义学习人的知识是有组织有联系的，从而形成一定的认知结构。在学习活动中，学习者原有的认知结构会对新知识的学习产生很重要的影响。美国教育心理学家奥苏贝儿提出了有意义学习理论，集中分析了新知识是如何被同化（纳入）到原有的认知结构中的。奥苏贝儿突出强调了有意义学习和机械学习的差别。（有意义学习：在学习过程中，符号所代表的新知识能够与学习者认知结构中的适当观念建立实质性的非人为的联系。当新知识与原有认知结构合理联系起来时，有意义学习就发生了奥苏贝尔发展了皮亚杰的观点，用“同化”的概念来解释意义获得和保持的机制。他认为，学生认知结构中已有的观念能够对新知识起到“挂钩”（固定点）的作用。学习者必须有积极的有意义学习的心向，在原有认知结构中找到有关的观念，作为新知识的固定点，才能把学习材料的潜在意义转换为自己现实的心理意义，形成自己的理解，将新知识的意义纳入到自己的认知结构中，同时原有认知结构也发生一定的变化。奥苏贝儿认为认知结构是有一定层次性的。按照新旧观念的概括水平以及其联系方式的不同。他提出三种同化模式：1，下位学习（类属学习）将定滑轮归属到杠杆概念之下，获得对杠杆的意义理解。（从下到上）2，上位学习学习了“动物”这一上位概念，再学习“”“鸟”“昆虫”等下位概念3，组合学习（凭借组合关系来理解意义的学习就是组合学习）关于水流的知识来理解电流奥苏贝尔认为在进行具体教学活动前，教师应分析学生是否具备了与学习内容相关的先前知识。当学生缺少先前知识背景时，教师在正式教学前先向学生呈现准备性的，引导性的学习材料。奥苏贝儿把这种先于学习任务本身呈现的引导性学习材料称为先行组织者，他可以在学习者的已有知识和新内容间架设一道桥梁，使学生更有效的通化理解新学习的内容。总之，人的知识是相互联系，按照一定结构组织起来的，有效的知识组织方式对新知识的获得及保持和灵活迁移应用都具有重要意义。新知识必须与学习者原有认知结构中的适当观念建立实质性的联系才能有意义。二，陈述性知识和程序性知识陈述性知识是对实事，定义，规则，关系，原理等的说明，程序性知识是关于怎样完成某项活动的知识；陈述性知识易被人意识到，可明确说出，程序性知识体现在实际活动中，而且，只能通过个体活动才能判断。程序性知识常常不需要太多的意识。在解决问题时，个体把陈述性知识中转化为程序性知识，这一过程被称为“知识编辑”在学习过程中，陈述性知识是程序性知识的基础，程序性知识的掌握会促进陈述性知识的深化。只是不只表现为言词，同时也表现为技能和策略。三，陈述性知识的结构三种结构的构想：语义网络说；框架结构说；图示说四，程序性知识的结构程序性知识以产生式系统的形式进行组织的。在活动中，我们进行各种决策，判断当前的情境和条件，然后确定相应的具体活动。所谓“产生式”，就是一些“条件-行动”的结合规则，它表明了所要进行的活动以及做出这种活动的条件。产生式具有自动激活的特点。要想有效的帮学习者形成某种认知或操作的技能，重要的是注意两个问题：必要的先前知识和联系加反馈。综合本章所述：认知学习理论对于教学设计和实施有很多重要的启示：1，学习者的先前知识对新知识的学习有重要影响2，对于一个学科领域的学习必须抓住该学科领域的基本结构3，有效的学习需要学习者进行一系列的认知加工活动4，工作记忆的容量相当有限5，学习者在学习过程中的主动性和加工深度对于学习效果有重要影响