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 翠堤春晓 2010-12-31

学习理论的发展

一、学习理论的发展               历史上人们对学习理论的探讨源远流长。 二十世纪以来,学习理论开辟了一个崭新的天地。 人们开始通过实验探索学习现象和学习机制的原理,从而创立了各种学习理论。归纳起来,可分为两大学派,即行为学派和认知学派。
            

  1.行为学习理论

            

行为学派认为,心理科学是一门行为科学。他们把环境看作刺激, 把伴随而来的行为视为反应。 持这种观点的人往往依据这样一个基本假说:学生的所有行为都是习得的, 都是学生对以往和现在的环境所做出的反应。这种学习理论的逻辑延伸, 就是要形成一种改变或修正行为的方法 ──改变环境。在学校教育中, 教师的职责就是要创设一种环境,尽可能适时强化学生正确行为。

            

直到上一个世纪中叶, 行为主义学派在北美心理学界还占主导地位。自上一个世纪五、六十年代开始, 学习心理学史上又出现了一次根本性的转向,称为 “认知革命”。现在, 认知心理学成为学习心理学的主导思潮。 认知心理学家注重研究的是知觉、记忆、想象、思想、问题解决等。 这一流派与行为学派不同,研究的对象是学生对环境中各种事物的内部过程。 他们试图解说学生头脑中的认知结构, 即学生知觉和概括自然社会和人类社会的方式。 认知心理学的一个基本假说是:学生的行为始终是建立在认知的基础上的。而且, 认知心理学家一般持发展的观点。在教育方面, 他们强调教师必须根据学生的知觉和思维发展的不同阶段教学。

            

从教育实践方面看, 由行为派思想发展起来并风行一时的程序教学,后经改善为计算机辅助教学、掌握学习等等, 到目前还保持着充分的活力,并得到相当广泛的应用。后来,随着时间的推移西方学习理论由行为派占主导(优势)转移到认知派占优势上,其实更确切地说, 应是转移到两派互相吸取的发展趋势上。

            

  2.认知学习理论

            

  (1)布鲁纳的认知发现学习理论

            

发现法的优点: ①有利于激发智慧潜力, 促使学生主动地获取解决问题的各种信息,找到解决问题的办法, 从中掌握知识的内在联系,从而使学生获得“新的领悟”; ②有利于培养内在动机。发现学习可使外部动机, 如教师的表扬、物质刺激等转化为内在动机, 即以“发现”作为自我奖赏、自行探求知识的学习活动倾向; ③有利于学会发现的方法,通过让学生亲自去分析、 综合发现应得的结论和规律,成为“发现者”; ④有利于记忆的保持。因为“发现”的过程, 就是对所学知识重新组合的过程,所以有利于巩固对知识的记忆。

            

  缺点: ①发现学习不一定都是意义的学习; ②不是所有的真知都需要经过自我亲自发现; ③发现法并非是传授学科内容的首要方法。

            

  (2)奥苏倍尔的“认知同化”理论

            

  进入二十世纪五十年代以来, 人们对普遍采用的接受学习,认为这是填鸭式的机械学习,是导致学生死记硬背的根本原因。因而很多人主张取消这种学习方法,最好由发现法来代替。

            

奥苏倍尔却不这么看,他注意到被人们指责的“填鸭式”、“死记硬背”等问题并不是讲授教学和接受学习本身的缺点。他根据长期的实验研究和理论探索,提出 了著名的学习理论——同化学习理论。他将学习分为有意义的与机械的学习、发现的与接受的学习两个维度;论述了有意义学习的条件,接受也能是有意义的,发现 也可能是无意义的。

            

  奥苏倍尔指出,学习者要进行有意义的学习, 必须具备三个条件: ①是学习者必须具有意义学习的心向, 即学习者具有积极的主动地把符号所代表的新知识与其认知结构中原有适当观念加以联系的倾向; ②是学生的认知结构中必须具有适当的知识, 以便与新知识进行联系; ③学习材料必须符合非人为的和实质性的逻辑联系。 在学校的教学条件下, 学生学习的知识一般(从总体上看)都能符合有意义学习的这个条件。 所以在有意义学习的三个条件中,关键是学生心理准备和原有的知识基础。 有意义学习的核心是认知结构中起固定作用的观念, 就说学生原有的知识能力状况是决定新的学习的最重要的因素。 奥苏倍尔在他的《教育心理学》的扉页上写着:“如果我不得不把全部心理学还原为一条原理的话,那么我将会说, 影响学习的最重要的因素是学生已经知道了什么,根据学生原有的知识状况进行教学”。

            

  阻碍有意义学习进行的因素: ①学习者智力还没有达到进行有意义学习所要求的相应程度,比如初中学生对极限概念的理解; ②学生的学习动机没有充分地被激发出来; ③有些教师错误地相信自己罗列的定义、 解题法则和证明定理的步骤对学生来说是有意义的。

            

同化方式: ①归属学习(类属学习、下位学习)。 把新的知识归属于认知结构的某一适当部位,并使之相互联系的过程叫归属作用。通过归属过程获得的有意义学习就是归属学习。 如:学习四边形--平行四边形--矩形--正方形。②归总学习(概括学习、上位学习)。 在认知结构中已经形成了几个观念的基础上, 学习一个包摄程度更高的概念或命题叫归总学习。 由于这里新学习的概念或命题在概括程度上高于原有的观念,所以这种学习又称为上位学习。 如:学习了整数、分数,尔后学习有理数;学习了有理数、无理数, 尔后得到实数的概念。③联合学习(并列学习)。 当新知识与认知结构中原有的知识,既不能产生归属关系,又不能产生归总关系时, 可能产生联合的意义,这种学习称为联合学习。 如:方程学完以后,学习圆的知识。

            

  奥苏倍尔总结了前人对学习类型划分的利弊得失, 提出了划分学习类型的两个维度,这比较符合学校条件下的实际。 他的认知同化理论揭示了有意义学习的优越性, 辩证地分析了接受学习与发现学习及其作用,为教学方法的改革指明了方向。

            

  ①同化。所谓同化, 就是把新知识纳入原认知或行为结构模式的过程。在同化中, 一方面新知识被赋予了一定的意义,另一方面又丰富了学生(主体)的经验, 即分化和扩大了原认知结构。

            

  ②顺应。当原有的认知结构或行为模式不能使新知识同化(原有的认知结构中缺乏与新内容的必然联系)时,调整原有的认知结构或行为模式,使之适应新的学习, 这种学习的形式叫做顺应。

            

  3.认知建构理论

            

随着认知理论的发展,人们越来越强调学习者在积极主动地建构对知识的理解,这种建构是在主客体交互作用的过程中进行的。认知建构理论强调建构的特殊性, 每一学习者都是在自己已有的经验的基础上,以其特殊的方式在建构;并且,每一学习者都是在特定的情境下建构的。每个人对事物都有独特的理解,不同人之间的 交流可以影响学习者形成不同的建构。

            

  建构主义理论认为,知识并非都有系统结构 的。知识可分为良构领域的知识和非良构领域的知识。前者是指有关某一主题的事实、概念、规则和原理,它们之间是以一定层次结构组织在一起的。后者则是将前 者的知识应用于具体问题的情境时而产生的。因为在解决每一个实例时,都涉及到许多概念的相互作用。其中所涉及概念的数量、方法及相互作用各不相同。意味 着,良构领域中的同一个方法,其内涵在各个具体实例中将表现出一定的差异。因此,学习者要解决某一领域的实际问题,必须掌握非良构领域的知识。

            

建构主义认为:知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境,即社会性背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习材料,通 过意义建构的方式而获得。多媒体计算机和网络通信技术的发展,为建构主义学习环境提供了理想认知工具,能更有效地促进学生的认知发展。

            

  (1)两种教学模式的比较

            

传统的教学模式是:以教师为中心,教师利用讲解、板书和各种媒体作为教学法的手段和方法向学生传授知识,学生则被动地接受教师传授的知识;而建构主义的 教学模式则是:以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、帮助者和促进者的作用,利用情境协作,会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和 首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。

            

  在两种模式中,教师、学生、教材、媒体四个要素有着完全不同的作用。

            

  (2)建构主义模式的教学方法

            

  ①支架式教学。学生独立解决问题时的实际水平和教师指导下解决问题时的潜在发展水平之间的差距称为“最邻近发展区”。围绕当前学习主题,按“最邻近发展区”的要求建立概念框架,将学生引入一定的问题情境,让学生独立探索,进行小组协商,完成对所学知识的意义构建。

            

②实例式教学 (抛锚定位式)。在与现实情况基本一致或相类似的情境下,选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容,并确定整个教学单元的内容 和进程,让学生在现实世界的真实环境中去感受和体验该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系,通过学生的自主学习和协助学习,来完成对 所学知识的意义建构。

            

  ③随机进入教学。学习者随意通过不同途径、不同的方式进入 同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解,每次进入都有不同的学习目的和问题侧重点,因此多次进入的结果,绝不仅仅是对同 一知识内容的简单重复与加和,而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。

            

  (3)对建构主义教学模式的思考

            

  ①运用建构主义教学应注意的问题

            

  A.在建构主义学习环境下可以采用不同的教学方法,运用比较成熟的主要是支架法,实例法和随机进入法。但在实际教学中,不一定采用某种单一的方法,也可以将两种以上的方法结合在一起以某种方法为主、其它方法为辅,灵活加以运用。

            

  B.不管是用何种教学方法,均应充分考虑以学生为中心的三个要素:即发挥学生的首创精神,知识外化和实现自我反馈。

            

  C.教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的上限(即最邻近发展区),通过提问引导讨论,切忌直接告诉学生应该做什么(即不能代替学生思维)。

            

  ②建构主义的缺陷

              作为教学论的三大流派之一,建构主义教学论影响深远。但该理论过于片面强调知识结构的重要性,而忽视知识内容的教学,没有实际知识内容的传授,难以 培养学生的适应能力,生活能力,忽视知识、技能的教学,学生智力的发展也必然落空;并且片面强调发现学习方法,忽视教师在教学中的主导作用。
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二、行为主义学习原理                                       

在过去的几十年间,学习理论 /心理学经历了重大的变革。前半个世纪,占主导地位的关于学习的概念是以行为主义原则为基础的,学习被看作是明显的行为改变的结果,是能够由选择性强化形 成的。因此,在行为主义者看来,环境和条件,如刺激和影响行为的强化,是学习的两个重要的因素,学习等同于行为的结果。

            

  1.行为主义学习原理

            

教学设计运动是以行为主义为先导的。早在二十年代,美国心理学家普莱西 (S. Pressey)就提出了利用机器进行教学的想法,他还在1924年自行设计了一台自动教学机器。运用这台教学机器,可以向学生提供多重选择题形式的练习 材料,并能跟踪学生的应答。可惜受当时科学条件的限制,加之没有找到合适的理论指导,这台教学机器未能在教学中得到应用,因而也就没有能引起人们的重视。 但是,这台机器的诞生却表明了机器辅助教学的思想已经开始萌芽。

            

  作为程序教学的 代表人物,美国行为主义心理学派的重要代表人物斯金纳 (B.F. Skinner) 是与计算机辅助教学的研究与应用紧密联系在一起的。在斯金纳看来,行为是人类生活的一个基本方面。因而他一直以行为作为自己的研究对象。他认为,通过对行 为的研究,可以获得对各种环境刺激的功能进行分析的方法,从而可以影响和预测有机体(包括人和动物)的行为。

            

按经典的条件作用学说,让一个中性刺激伴随着另一个已知会产生某一反应的刺激连续重复呈现,直至单凭那个中性刺激就能诱发这种反应,新的刺激-反应( S-R)联结就形成了。也就是说,新刺激替代了原刺激,例如,在著名的巴普洛夫实验中,铃声替代了肉丸引起狗流口水。刺激替代现象在人身上也时有发生,例 如在课堂讲课时,当教师转向黑板时,学生就会拿起笔来准备作笔记,虽然“转身”动作本身并非引起“做笔记”这一反应的原始刺激。然而,在经典的条件作用下 建立的联结属随意性的学习行为,这种学习模式对于人类学习没有多大帮助,反而往往造成误会。

            

比较有实际意义的是斯金纳创立的操作性条件作用学说和强化理论。 斯金纳在用白鼠和鸽子作为被试进行研究后认为,机体并不一定需要接受明显的刺激才能形成反应。他把机体由于刺激而被动引发的反应称为“应激性反应”,机体 自身主动发出的反应称为“操作性反应”。操作性反应可以用来解释基于操作性行为的学习,如人们读书或写字的行为。为了促进操作性行为的发生,必须有步骤地 给予一定的条件作用,这是一种“强化类的条件作用”,强化包括正强化和负强化两种类型,正强化可以理解为机体希望增加的刺激,负强化则是机体力图避开的刺 激。增加正强化物或减少负强化物都能促进机体行为反应的概率增加。这一发现被提炼为“刺激 -反应-强化”理论。这一理论可以用来指导教学工作:在学习过程中,当给予学习者一定的教学信息——“刺激”后,学习者可能会产生许多种反应(包括应激性 反应和操作性反应)。在这些反应中,只有与教学信息相关的反应才是操作性反应,在学习者作出了操作性反应后,要及时给予强化,如学生答对时告诉他“好”或 “正确”,答错时告诉他“不对”或“错了”,这样在下次出现同样刺激时作错误反应的可能性就会大为减小,从而促进学习者在教学信息与自身反应之间形成联 结,完成对教学信息的学习。

            

  当一个刺激被重复呈现,且都能引起适当的反应时,则称该反应是受刺激控制的。建立刺激控制取决于二个条件:( 1)积极练习,多次练习作正确反应;(2)跟随强化,练习后紧接着给反应以强化。刺激控制可以在四个技能习得水平上建立:

            
  • 辨别:学习从若干并列刺激中确定一特定刺激;
  • 泛化:学习对属于同一类的任何刺激作反应;
  • 联结:学习使一个适当的反应与一个或一类刺激相联系;
  • 链接:学习将多个 S-R联结组合成一个完整的链,形成执行复杂任务的能力。
            

在把操作性条件作用学说和强化理论应用于人类学习研究的基础上,斯金纳提出了程序教学的概念,并且总结了一系列的教学原则,如小步调教学原则、强化学习 原则、及时反馈原则等,形成了程序教学理论。五十年代后期,斯金纳积极倡导程序教学运动,他自己设计了教学机器,并在军队训练实践中运用程序教学的思想。 斯金纳提出了直线式程序教学的模式。他首先把教学内容分成一组连续的小单元,在学生进入一个新的单元学习前,必须先回答一些关于前一个单元的问题。如果回 答错了,程序或者向学生提供一些暗示,或者直接告知正确答案,只有经历了这一关,且学生直正了解了与前一单元相关的问题的正确答案后,才可能进入新的学习 单元。程序教学作为组织和提供信息的一种特殊方法,在操作中将预先安排的教材分成许多小的单元,并按照严格的逻辑顺序编制程序,将教学信息转换成一系列的 问题与答案,从面引导学生一步一步地达到预期的目标。图 1显示程序教学的基本过程。程序教学可借助多种不同的媒体来实现,从电动教学机,程序式课本,到电子计算机。

            

  

              图 1 程序教学的基本过程
            

  2.行为主义设计原则

            

  以行为主义理论为基础的程序教学在大量实践的基础上形成了一系列设计原则,这些原则成为早期计算机辅助教学( CAI)设计的理论依据,并且在当今的教学设计中仍然起着重要作用。我们在此对这些原则作简要介绍:

            

  (1)规定目标:将教学期望明确表示为学生所能显现的行为,保证行为主义心理学的基本方面—可观测的反应;

            

  (2)经常检查:在课程的学习过程中经常复习和修正,以便保证能够适当地形成预期的行为;

            

  (3)小步子和低错误率:将学习材料设计成一系列小单元,使单元间的难度变化比较小,达到较低的错误率;

            

  (4)自定步调:允许学生自己控制学习速度;

            

  (5)显式反应与即时反馈:课程中通常包含频繁的交互活动,尽多地要求学生作出明显反应;当学生作出反应时应立即给予反馈;

            

格鲁帕( G. Groper,1983)对行为主义的教学设计原理作了系统性的总结。他将教学过程分为初期练习、中期练习和终期练习三个阶段,并且确定了用于支持教学过 程的六种“工具”(tools):提示量,学习单元长度,刺激与反应模式,练习任务种类,内容类型以及练习频度。这些工具实际上是学习系统的调控变量,适 当改变这些变量就能设计出满足许多不同要求的教学程序。表1是格鲁帕建议的教学程序设计规则。 

            

  表 1 格鲁帕的程序教学设计规则

                                                                                  

学习

               

类型

初期练习

中期练习

终期练习

                    

                    

               

·告诉事实;

                    

·提供暗示强调事实;

               

·要求做少量练习。

·让学生运用并叙述事实;

                    

·减退初期练习中的暗示;

               

·增加练习量。

·让学生运用所有事实,但不作叙述;

                    

·消除所有暗示;

               

·按全部标准做练习。

                    

                    

               

  • 定义概念并要学生叙述;
  • 用提示来区别正例与反例;
  • 让学生作实例分类。

·继续提供正例与反例,增加区分难度;

                    

·让学生提供实例;

                    

·让学生叙述定义;

               

·实例渐趋抽象。

·让学生叙述定义,分类或提供实例而不予暗示;

               

·做抽象的,言语的或符号的练习。


                    

                    

                    

               

·向学生提供说明并要求叙述;

                    

·提供特别暗示(如流程图并演示),帮助学生建立概念间的联系;

               

·提供正例与反例。

·继续提供正例与反例,逐渐增加难度;

                    

·要求学生作标准解说,还要用自己的语言产生解说;

               

·逐渐减退暗示。

·让学生以自己的语言叙述解说而不予暗示;

               

·要求学生不仅作解说,还要使用所解说的概念。

仿

                    

                    

               

·提供过程的构成步骤或演示过程;

                    

·要求学生按步骤练习该过程;

               

·将长的或难的过程分解为若干小单元,并按单元练习。

·继续按步骤练习;

               

·加长过程链或提高过程难度。

要求学生连贯地练习全过程。

                    

                    

               

·告诉学生解题规则;

                    

·要求学生区别解答的正确与错误;

               

·将长的或难的问题分解为若干小单元,并按单元练习。

·给学生一个解答错误的问题,要求其纠错;

               

·要求学生提出自己的解题规则。

·要求学生自行解题而不寻求帮助;

               

·在可能情况下(若非唯一解法问题),要求学生产生自己的解法。

            

  行为主义学习理论在研究中不考虑人们的意识问题,只是强调行为。把人的所有思维都看作是由“刺激-反应”间的联结形成的。这就引起了认知主义理论学派的不满,从而导致了认知主义学习理论的发展。

            

  3、行为主义学习理论基本原则以及对设计课件的指导意义

            

行为主义学习理论认为,人类的思维是与外界环境相互作用的结果,即“刺激——反应”,刺激和反应之间的联结叫做强化。认为通过对环境的“操作”和对行 为的“积极强化”,任何行为都能被创造、设计、塑造和改变。在教学中,对学生理想的行为要给予表彰和鼓励,还要尽量少采取惩罚的消极强化手段,只有强化正 确的“反应”,消退错误的“反应”,才能取得预期的效果。行为主义学习理论把“强化”看作是程序教学的核心,认为只有通过强化,才能形成最佳的学习环境, 才能增强学生的学习动力。

            

行为主义学习理论认为,只有将教学内容分解为一系列小的教学单元,在强化的帮助下对教学单元的内容进行学习,才能使强化的频率被最大限度地提高,将出 错带来的消极反应降低到最小限度。在斯金纳条件反射实验的基础上,根据刺激(提问)——反应(回答)——强化(确认)的原理,制订了程序教学的基本原则, 并成为课件设计的理论基础,它对课件设计的原则。交互模式及CAI的发展有着不可磨灭的贡献。

            

(1)小步子原则。即把学习内容按其内在逻辑关系分割成许多细小的单元,分割后的小单元按一定的逻辑关系排列起来,形成程序化教材或课件。学生的学习 是由浅入深、由易到难、循序渐进地进行,这种学习方式称为小步子学习原则。小步子学习原则在今天对课件设计仍有其价值,但要求对学习内容分割适当,对单元 划分的大小要由具体的教学内容和教学任务来确定(不像斯金纳主张的那样,步子分割得越小越好,这样容易使学生厌倦,也不利于学生从整体上认识事物)。

            

(2)积极反应原则。斯金纳认为,传统教学主要是教师传授知识,学生被动地接受知识,很少有机会对教师提出的每个问题都作出反应。要改变这种消极的学 习,就要求在设计课件时针对每一单元的学习内容,都会让学生作出积极反应。使学生通过选择、填空和输入答案等方式作出反应,以保持积极的学习动机。这项原 则在课件设计中也得到了广泛的应用,并以多种形式体现出来。

            

  (3)及时强化原则。当学生作出反应后,必须使他们知道其反应是否正确。要求课件对学生的反应给予“及时强化”或“即时确认”,特别要注意对学生所作出的正确反应给予及时强化,以提高其操作能力。

            

(4)自定步调原则。在传统教学中学习的进度是一致的,这极大地限制了学生的自由发展。而计算机辅助教学则是以学生为中心,让每个学生根据自己的特点自 定学习进度和速度。学生在以适宜速度进行学习的同时,通过不停地强化得到了进一步学习的内动力。这个原则成为了后来计算机辅助教学的经典方式,也成为以个 别化学习为主的CAI课件设计是否成功的重要标志。

            

  (5)低错误率原则。在课件中教学单元的排列应由浅入深,由已知到未知,使学生每次都尽可能作出正确反应,将学习的错误率降到最低限度,提高学习效率。

            

上述五项原则对CAI课件设计有重要参考价值。尤其是及时强化原则和积极反应原则在指导课件设计与制作中取得了极大的成功,学生在连续不断的刺激—— 反应过程中达到了预期的学习目标。此外,程序教学的基本环节:呈现内容(提供刺激)——接受信息——作出反应——及时强化(评价)已成为CAI的最基本交 互环节,也是控制课件执行的重要依据。

            

  4.行为主义学习理论对教育技术发展的影响

            

  斯金纳的强化论及程序教学理论不但为计算机课件制作提供了理论基础,对教育技术理论发展也产生了巨大的推动作用,其影响主要有以下五个方面:

            

  (1)从重视“教”到重视“学”

            

  在教育技术史上,长期以来把重点放在使用媒体呈现刺激方面,而没有把心理学学习理论作为教育技术的基础。由于受行为主义理论的影响,对该领域的研究从仅仅重视媒体的使用,扩展到同时重视对学生行为的研究,从注重“教学刺激物”的设计发展,到对“学”的强调。

            

  (2)媒体作用的改变

            

按照行为主义的观点,教学媒体设备的作用不仅要呈现教材,而且必须与学生的行为联系起来。具体的联系包括:接受学生作出反应。控制学生的学习顺序、经 常和即时性的强化、学生自定学习步调。媒体设备和教材只要发挥上述作用,就能强化学习,从而保证学习的成功。在这种理论的影响下,传统视听传播领域日益重 视对“学”的研究,以及使用教学媒体促进对“学”的研究。

            

  (3)行为目标和标准参照评价

            

程序教学理论要求首先要阐明学生应达到的教学目标,即明确行为目标,从教育技术理论发展的角度看,行为目标的意义是强调学生的行为以及产生行为的条 件,即将学生的学习任务具体化。明确化。根据行为目标进行测量,以了解学生能力所达到的程度。这种对学生能力的测量并不是以参照其他学生的能力差异为依 据,而是以预先确定的目标为依据。标准参照评价适于个别化学习的评价,可提供个人学习进步的情况,可使教师了解所设计教材的优缺点,并进行及时调整。

            

  (4)开展全面教学改革

            

  在以班级授课为教学单位。以教师为中心的传统教学中,开展自定学习步调的个别化教学显然是难以进行的。因此,要真正实现程序教学的目的,必须对传统的学校教学进行全面改革。

            

  (5)程序教材的系统开发过程

            

  程序教学的独特之处是强调编制程序教材是一个“过程”,而不是“产品”的观点。它提出的“过程论”使人们开始重视课件的开发过程:从教学目标(学习结果)的阐明开始,分析教学对象。设计教学内容顺序,进行实验性测试。编制课件,直至推广使用。

            

  5、行为主义学习理论的局限性

行为主义心理学及程序教学理论在历史上有很大影响,对帮助教师克服当时教学中缺乏的强化(反馈)。忽视学生个体特点等弊病起着积极的作用。程序教学理论 同其它理论一样不可能没有缺点和局限性,它的主要问题是,所依据的行为心理学原理没有考虑动物和人类学习的本质区别。此外,这种教学刻板、缺乏灵活性,不 利于学生提高独立思考和独立解决问题的能力。它的小步子原则容易使学生厌倦,也不利于学生从整体上认识事物。特别在当今的信息时代,更暴露了行为学习理论 的局限性,但它的积极反应。及时反馈等原则今天仍被计算机辅助教学所采用。
1957 年,乔姆斯基(Chomsky)对斯金纳的《言语学习》(Verbal Learning)提出了尖锐的批评,之后,学习心理学经历了一场科学的变革。学习理论从运用行为主义原则,转移到运用认知科学的学习理论和模型。认知理 论不仅认识到了大脑的作用,而且研究了大脑的功能及其过程。                
1 .认知主义学习理论的兴起               
一般认为,认知主义学习理论的真正形成是以美国心理学家奈塞尔 (U. Neisser)1967年发表的《认知心理学》为标志。人的认知过程是认知主义理论的主要研究对象,其研究目标是要说明和解释人在完成认知活动时是如何 进行信息加工的,包括信息的获取、存储、加工和转换等方面。
              在认知主义学习理论学派看来,学习个体本身作用于环境,人的大脑的活动过程可以转化为具体的信息加工过程。生活在世界上的人既然要生存,必然要与所 处的环境进行信息交换;人作为认知主体,相互之间也会不断交换信息。人总是以信息的寻求者,传递者,甚至信息的形成者的身份出现,人们的认知过程实际上就 是一个信息加工过程。人们在对信息进行处理时,也象通讯中的编码与解码一样,必须根据自身的需要进行转换和加工。
              随着计算机技术的发展,以西蒙(H.A. Simon)为代表的一些学者开始研究运用计算机模拟的方法来模拟人类的解决问题的过程,也就是借助计算机及计算机语言来描述人类信息加工的过程。他们认 为计算机硬件类似于人的生理活动过程(包括中枢神经系统、神经元、脑的活动),运用计算机语言可以模拟人对信息的初级加工过程,而通过编写计算机程序则可 以模拟人类的思维活动。
             西蒙与纽厄尔(Newell)设计了一个被称为“逻辑理论家”的程序。此程序可以用来证明形式逻辑中的各种定理,成功地模拟了人类的思维过程。后来他 们又设计了一个称之为“通用问题解决者”的程序,这个程序中大量运用了人类解决问题时所运用的策略,使得其涉及面更为广泛。 
              2 .认知学习理论的基本概念               或许是从计算机的工作原理中得到启发,大多数认知理论采取大脑信息加工的理论假设,由此形成一系列基本概念。
              (1)短时记忆与长时记忆
              如图1-1所示,人的记忆系统由三个存储器组成:感觉登录器,短时记忆和长时记忆。来自环境的刺激经过过滤首先进入感觉寄存器,通过选择性知觉,信 息被临时存入短时记忆 (STM)。STM是一个过渡性的记忆缓冲器,其容量有限,只能记录7 ± 2个信息组块,且只能保持大约15 ~ 30秒钟。STM中的信息经过复述和编码过程转化为长时记忆 (LTM)),长时记忆是一个相当持久的容量极大的信息库。
              (2)知识表征
              假定 LTM中的信息有多种知识表征方式:
            
  • 命题:是最小的信息单位,用于表示概念之类的陈述性知识。
  • 产生式:类似于计算机语言中 if-then 语句,用于表示过程性知识。多个产生式可以联结成为产生式系统,是推理系统的基础。
  • 心象:是知觉的信息表征。
  • 图式:是先验知识组成的网络。
              (3)编码与提取
              大多数认知心理学家认为,信息一旦被编码并存入 LTM就不会丢失。接着的问题是如何从LTM成功提取(检索)信息,这取决于信息编码的质量和检索方法的好坏。对编码和检索起关键作用的认知过程有细化 (elaboration),组建 (organization) 和活性扩散 (spread of activation)。
            
  • 细化过程将已存于 STM 中的知识加强、扩充或修正 STM 中的新信息,或将它转化为 LTM ;
  • 组建过程将 LTM 中的信息作有意塑造,形成有意义的部件,在网络结点间添加路径;
  • 活性扩散:拓展和组建过程都作用于信息的初始编码存储阶段,而活性扩散过程则是在信息检索时在 LTM 中有关的命题之间建立联系线索。因为检索是依靠为数不多的特别提示或暗示进行的,为使活性扩散,必须在命题间建立直接联系。
              (4)认知负担
              认知负担是学习时学生必须加工的信息量,它取决于学生的 STM容量、先验知识和课程内容的涵意,也与课程的教学步调、编码要求以及学生对课程内容的熟悉程度有关。当待学内容比较熟悉时,认知负担就轻。
              (5)元认知
              元认知 (metacognition,或译作“超认知”)是学习者对自己认知过程的自觉意识,是通过对自己所用认知加工策略效验的不断监测来选择、评价与修正认 知策略的能力。这种能力允许学习者检出那些无效策略,评估特定任务的认知加工要求,以及修正当前策略,甚至产生全新的策略。
              (6)知识状态
              认知学者力图使学习达到可持久、可迁移和自我调控,促成从生手向专家的转变。在这一转变过程中要经历增生 (accretion)、重建 (restructuring)和调整(tuning)三种知识状态,学习活动的安排应尽可能与学习者的知识状态相符。
            
  • 增生本质上属事实和新知识的积累阶段;
  • 重建是将新获得的事实进行蓄意组构,从而沟通新信息和先验知识之间的联系;
  • 在调整阶段,学习者提高提炼他们的知识储备,基本达到反应自动化的程度。
              3.认知主义的教学设计原则
              有人对于行为主义教学设计思想与认知主义教学设计思想之间的差别作了简单的概括:认知主义致力于寻求教学事件与学习结果二者之间的关系,而认知主义 则力图寻求教学事件、记忆结构和学习结果三者之间的关系。认知主义教学理论的结构主义特征可用图 1-2加以刻划。
              认知主义学习理论在形成之初就从与行为主义不同的角度来探讨学习。在他们看来,环境的刺激是否受到注意或被加工,主要取决于学习者的内部的心理结 构。个体在以各种方式进行学习的过程中,总是在不断地修正自已的内部结构。认知主义学习理论促进了CAI向智能教学系统的转化,人们通过对人类的思维过程 和特征的研究,可以建立起人类认知思维活动的模型,使得计算机在一定程度上完成了人类教学专家的工作。
              以认知主义学习理论为依据,专家们提出了一系列指导教学设计的原则,我们将它们归并如下:
            
  • 用直观的形式向学习者显示学科内容结构,应该让学习者了解教学内容中涉及的各类知识元之间的相互关系;
  • 学习材料的呈示应适合于学习者认知发展水平,按照由简到繁的原则来组织教学内容。这儿所说的由简到繁是指由简化的整体到复杂的整体;
  • 学习以求理解才能有助于知识的持久和可迁移;
  • 向学生提供认知反馈可以确认他们的正确知识和纠正他们的错误学习。虽然行为主义教学理论也强调反馈的重要性,但认知主义教学理论一般将反馈看作为一种假设检验;
  • 学习者自定目标是学习的重要促动因素;
  • 学习材料既要以归纳序列提供,又要以演译序列提供;
            学习材料应体现辩证冲突,适当的矛盾有助于引发学习者的高水平思维。
1.行为主义的学习观             

行为主义学派主张心理学只研究外显行为,反对研究意识和内部心理过程。他们把个体行为归结为个体适应外部环境的反应系统,即所谓 “刺激——反应系统”,学习的起因被认为是对外部刺激的反应,但是他们不关心刺激所引起的内部心理过程,认为学习与内部心理过程无关,因此只要控制刺激就 能控制行为和预测行为,从而也就能控制和预测学习效果。这就是行为主义学习理论的基本观点。

            

根据这种观点,人类学习过程被解释为被动地接受外界刺激的过程,而教师的任务只是提供外部刺激,即向学生灌输知识。学生的任务则是接受外界刺激,即理解 和吸收教师传授的知识。由于种种原因行为主义学习理论在我国特别盛行。许多学校强调学生的任务就是要消化、理解老师讲授的内容,把学生当作灌输的对象、外 部刺激的接受器、前人知识与经验的存储器,忘记了学生是有主观能动性的、有创造性思维的活生生的人。

            

由于这种行为主义理论长期潜移默化的影响,使我国绝大多数学生逐渐养成一种不爱问不想问“为什么”、也不知道要问“为什么”的麻木习惯,和形成一种盲目 崇拜书本和老师的迷信思想:“书本上的都是经典,老师讲的必定正确,对书本和老师都不能怀疑。”这种思想观念代代相传,不断强化,就使学生的发散性思维、 逆向性思维被束缚、被禁锢,敢于冲破传统、藐视权威的新思想、新观念被贬斥、被扼杀,大胆幻想的翅膀被折断,作为认知主体的学生其主动性无从发挥。这就等 于从基底上移走了具有创新思想和创新能力人材赖以孕育、滋生和成长的全部土壤,创造型人材的培养就成了难以实现的空中楼阁。

            

  2、建构主义学习观

            

建构主义本来是源自关于儿童认知发展的理论,由于个体的认知发展与学习过程密切相关,因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律,即能较 好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成,以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。总之,在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的 认知学习理论,并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。下面我们就从 “学习的含义”(即关于“什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。

            

  (1)关于学习的含义

            

建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助学习是获取知识的过程其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利 用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程, 因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

            

  “情境”:学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。

            

  “协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。

            

  “会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享 ,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。

            

“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学 生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是前面提到的“图 式”,也就是关于当前所学内容的认知结构。

            

  由以上所述的 “学习”的含义可知,学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。

            

  (2)关于学习的方法

            

建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用,教师是意义建构的帮助者、促进 者,而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。

            

  学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:

            

  要用探索法、发现法去建构知识的意义。

            

  在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证。

            

要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。 “联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质 量会更好。协商有“自我协商”与“相互协商”(也叫“内部协商”与“社会协商”)两种,自我协商是指自己和自己争辩什么是正确的;相互协商则指学习小组内 部相互之间的讨论与辩论。

            

  教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥指导作用:

            

  激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;

            

  通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。

            

为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包 括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和 补充错误的或片面的认识。

            

  3. 建构主义学习环境下自主学习设计

            

建构主义理论的内容很丰富,但其核心只用一句话就可以概括:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。强调的是" 学",不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学 生主动建构意义的帮助者、促进者。

            

  首先对整门课程及各教学单元进行教学目标分 析,以确定当前所学知识的“主题”(即与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容)。再创设与当前学习主题相关的、尽可能真实的情境,采用 能实现自我反馈的自主学习方式,由学生自己去发现错误,改正错误,在这过程中学生完全处于主动的地位。

            

  自主学习设计是整个以学为中心教学设计的核心内容。在以学为中心的建构主义学习环境中常用的教学方法有“支架式教学法”、“抛锚式教学法”和“随机进入教学法”等。

            

  (1)支架式教学(Scaffolding Instruction)

            

支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架(conceptual framework)。框架的建立应遵循维果斯基的“最邻近发展区”理论,且要因人而异(每个学生的最邻近发展区并不相同),以便通过概念框架把学生的智 力发展从一个水平引导到另一个更高的水平,就像沿着脚手架那样一步步向上攀升。

            

  例如:在网页设计的启始课,由于学生对网络有着浓厚的兴趣,提示新建立网站的方法、存盘位置,就可以布置任务了。

            

  ①布置任务:建立只有一个网页的“我的网站”,要求有主题、“斑竹”信息、并加以修饰。

            

  ②学生探索、实验输入文字、并加以修饰的方法。

            

即学习者能利用自己原有认知结构中的word的有关知识与经验去同化当前学习中的新知识。这时若原有知识与经验不能同化新知识,比如〈插入〉——〈图 片〉——〈剪贴画〉中剪贴画,在保存网页时会出现“保存嵌入式文件”对话框,则引起“顺应”过程,即图片是独立于网页的文件,一个网页可能由对几个文件组 成,而不象word只有一个文件,对原有认知结构进行改造与重组,帮助学生沿概念框架逐步攀升,完成对新知识的建构。

            

  (教学过程中有的学生发现〈插入〉 ——〈图片〉菜单中没有“艺术字”,则把问题交给大家讨论,很快有人试出在word中创建“艺术字”,再复制粘贴到网页中。让学生自己探索,学会自己在概念框架中继续攀升。)

            

  ③ 学生在尝试的过程中,随时可以“预览”, 由学生自己去发现错误,改正错误,实现自我反馈。

            

  (4)展示学生作品,并讨论网页的基本组成,各元素的特点,以及总结建网站的方法。提出“超链接”概念,为下一节课做准备。

            

当前的学习主题是理解网页的概念,掌握建立只有一个网页的网站的方法,一个网页与一个word文档相似,但图片是作为一个文件存在的,这就是一个“最邻 近发展区”,通过学生尝试探索。理解网页的基本组成,各元素的特点。把学生的智力发展从一个水平引导到另一个更高的水平,就像沿着脚手架那样一步步向上攀 升。这种围绕一定情境进行自我探索的学习方式,大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用。

            

  (2)抛锚式教学(Anchored Instruction)

            

即根据事先确定的学习主题在相关的实际情境中去选定某个典型的真实事件或真实问题(“抛锚”)。然后围绕该问题展开进一步的学习:对给定问题进行假设, 通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证,根据论证的结果制定解决问题的行动计划,实施该计划并根据实施过程中的反馈,补充和完善原有认识。也称为 “实例式教学”或“基于问题的教学”。

            

  例如:QBasic程序设计是整个高一教 学中的难点,部分学生一看到QBasic的操作界面就不喜欢,再加上编程本身比较难,越往后越不好教,为了提高学生的自信心,增加学习兴趣,我在“字符串 处理”的教学中先展示“快译通”,再演示用Qbasic编写的“英汉字典”,查找上一次英语课学过的单词,向学生展示编应用程序也不是什么遥不可及的事, 我们下节课就可以编字典程序了。先用一节介绍字符串检索方法,第二节围绕“英汉字典”问题展开进一步的自主学习,最终补充和完善原有认识,建构字符串检索 的方法。

            

  教学过程:

            

  1) 制作“英汉字典”的必备条件:中文界面(教师直接给出执行pdos95的方法,并且为了节约课堂时间,提高课堂效率,所需单词事先存在data.bas文件中,学生练习时复制、粘贴到自己的程序中即可,这样学生的主要精力集中在子字符串函数中)。

            

  2)查询的方法、条件,并制定解决问题的步骤,由学生讨论并实验。

            

  ① 学生利用刚学过的“左子字符串函数”找不同字母开头的;(程序1)

            

  ②组织学生讨论“程序 1” 的问题( “抛锚”):

            

  要查字典的单词的第一个字母不应该在程序中;

            

  大型字典以某一个字母开头的单词很多,应该查单词而不是字母。

            

  如何变成汉英词典。

            

  ③学生自主学习,解决上面三个问题。

            

  ④允许学生相互之间进行讨论、交流等协作学习。

            

  ⑤学生思考矛盾集中在“子字符串函数中取的字符的个数如何判定”时,教师点拨一下,提示可以参考书218页字符串及其长度(注:海淀区教材)。

            

  ⑥教师记录学生完成情况,并对完成较好的学生提出新问题:把英汉、汉英词典编在一个程序中。

            

这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”,因为一旦这类事件或问题被确定了,整个教学 内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。建构主义认为,学习者要想完成对所学知识的意义建构,即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该 事物与其它事物之间联系的深刻理解,最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验(即通过获取直接经验来学习),而不是仅仅聆听别人(例如 教师)关于这种经验的介绍和讲解。学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置。

            

  (3)随机进入教学(Random Access Instruction)

            

  “随机进入教学”是指:在教学中就要注意对同一教学内容,要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。换句话说,学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解。

            

  我认为在中学可以把类似于“开天辟地”的学习软件放在学生硬盘中,作为辅助教学工具,提供给学生,学生可以根据自己的需要,为不同的学习目的、不同的问题侧重点,随时挑选学习内容。

            

不管是用何种教学方法在“自主学习设计”中均应认真考虑以下三方面的问题:即发挥首创精神、将知识外化和实现自我反馈,这三个方面可以说是体现学生自主学习的三个要素。

            

  4. 自主学习中教师的作用

            

  自主学习强调以学生为中心,但并未忽视教师的指导作用。在这一模式中教师是教学过程的组织者、指导者,以学为中心的教学设计的每一个环节(如情境创设、协作学习、会话交流和意义建构)若想要取得较理想的学习效果都离不开教师的认真组织和精心指导。

            

  (1) 创设情景,激发动机

            

动机是一切学习的原动力,它是推动学生自主学习活动的主观因素,是学生学会学习的前提。教学设计中首先注重激发学生的学习动机,培养其求知兴趣,变“要 我学”为“我要学”。进一步激发学习者参与交互式学习的积极性,在交互过程中去完成问题的理解、知识的应用和意义的建构。

            

例如:Word 、 Excel 等应用软件的教学中多采用任务驱动法,先给学生展示前几届学生的优秀作品,利用心理学“新奇律”原理(人们对新鲜事物容易产生浓厚的兴趣),激发学生的学 习兴趣,使学生渴望马上去学习并掌握这些技能,促使学生主动学习,再把完成作品划分为概念框架,指导学生一步步沿支架攀升;或者先给学生提出问题,把问题 作为锚,再由学生在上机的过程中运用自己学过的知识来解决问题,最终建构新的知识体系。

            

  (2) 协作学习、会话交流

            

  通过大屏幕展示学生作业,教师指导学生就学习方法、操作技巧进行介绍、交流、讨论,回顾自己用哪些方法学习,取得了哪些经验,有哪些不足。同学间相互启发,相互学习。对学生学习中暴露出来的问题,及时予以分析,寻找原因,帮助他们矫正。

            

例如:学生建好网站后,通过大屏幕轮流展示每一个学生的作品,并指导学生品评,当有学生对某一技巧有疑问时(如:不同页有不同的背景、悬停按钮的图片来 源及设计等学生自己发现的技巧),请作者给大家讲解操作技巧及方法的来源,同学间相互启发,相互学习。暴露的问题如编辑时图片的位置与预览时的不一样、没 保存就预览看不到某些内容等,及时予以分析,寻找原因,帮助学生矫正。

            

  (3) 意义建构

            

为学习者建构对知识的理解提供概念框架或根据事先确定的学习主题抛锚,通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前 所学知识的意义。帮助、促进学习者对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。

            

例如:学习应用软件时,对于相通的概念(如:文件、编辑、格式),第二次学习时要提示学习者新旧知识的联系,促使学习者把旧知识同化到新的软件学习中, 掌握应用软件的通用使用方法,并可以迁移到今后自学其它应用软件中。具体如:在word中讲过格式的设置,在excel教学中就可以让学生自己通过工具栏 完成字体、字号、对齐方式等设置,但“格式”菜单中为“单元格”格式,就要提示学生excel中有不同的操作对象,对单元格的格式设置中字体、对齐方式、 与word中一样,边框、图案与word中边框底纹类似,而为了应用函数还专门有数字格式,另外excel中还有一个操作对象:“工作表”,请学生自己调 入图片背景。这样,既促使学习者把旧知识同化到新的软件学习中,又对原有知识与经验不能同化新知识,引起“顺应”过程。

            

  最终通过自主学习能力的培养,促使全体学生素质全面发展、个性健康发展,使每个学生学会学习,达到愿学、乐学、会学、善学。

            

  4.建构主义理论指导下的信息化教育

            

信息化教育的概念是从 90年代伴随着信息高速公路的出现而提出来的。它指全面深入地运用现代化信息技术来促进教育改革和教育发展的一种全新的教育形态,它是建构主义理论与先进 的技术(如多媒体技术、网络技术、人工智能技术)相结合的产物。运用建构主义学习理论形成全新的教学模式,促进教学内容与方法的变革和实现教育信息化,迎 接正在到来的信息社会对于教育的挑战,已尼成为当今教育的必然选择。本文首先对建构主义理论做简单介绍,然后阐明在建构主义指导下的信息化教育的教学模式 和教学方法。

            

  (1)建构主义理论的概述

            

  1)结构――建构论

            

建构主义( constructivism)也称为结构主义,它是由瑞士学者让·皮亚杰(J.Piaget)最早提出来的。皮亚杰认为智慧本质上是一种对环境的适应, 智慧的适应是一种能动的适应。一定的刺激只有被主体同化于认知结构之中,主体才能做出反应。因此从功能上说,智慧是一种高级的能动适应结构上说,智慧本质 上就是一系列不同层次的认识结构的发展和构造。认知结构的功能(适应环境的功能)不变性和认知结构的结构可变性的皮亚杰认知发展理论的两个立论基础。

            

功能不变性的最基本含义是 “适应”的本质不变,皮亚杰提出了完整的同化一顺化学说以阐明适应的过程。同化是指个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有的认知结构中化是指原有的认 知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的个体认知结构发生重组和改造。可见,同化是认知结构数量的扩弃,而顺化则是认知结构性质的改变。保持同化与顺化 的动态平衡,才能实现主体与环境的良好适应。即当个体能用现有的认知结构和同化环境信息时,他处于一种平衡的认知状态,而当个体原有的认知结构无法同化新 刺激时,平衡即被破坏。而顺应(修改或创造新结构)就是寻找新的平衡的过程。在“平衡――不平衡――平衡”的动态循环中,个体的认知结构为了“适应”的不 变性而逐步建构起来。总之,主体的一切认识都离不开认知结构的同化与顺化功能,它们是“外物同化于认知结构”(同化于己)与“认知结构顺化于外物”(顺化 外物)这两个对立统一过程的产物。

            

  认知结构产生的源泉是主、客体的相互作用的活 动,在相互作用的活动中蕴涵着双向建构,即环境信息内化以形成认知结构(内化建构),同时,已懒散 成或正在形成的认知结构运动于环境以改造环境(外化建 构)。换言之,内化建构本身体现了个体对环境信息的顺化,而对外化建构来说,个体此时把认知结构运用于外物,使客体纳入于主体认知结构之中,不断运用主体 在先已内化的认知结构改造客体或环境,这一过程自然体现着同化作用。基于这种双向建构学说,皮亚杰认为儿童关于现实的概念,不是一种 “发现”而是一种“发明”。换言之,概念(如空间、时间、因果性等)不是预存于内,后天逐步显现出来,也不是预存于外,等待儿童去发现。儿童必须自己去构 造,构造就是发明。

            

  2)建构主义学习理论

            

  由于个体的认知发展与学习过程密切相关,因此利用建构主义可较好地发现人类学习过程的认知规律,说明学习是如何发生的,概念是如何建构的、学习环境应包含哪些因素。下面简单介绍建构主义学习理论的基本观点。

            

  ①学习是一种意义的过程

            

人们对事物的理解与其自身的认知结构有关。学习者在学习新的知识单元时,不是通过都是的传授而获得知识,而是通过个体对知识单元的经验解释从而将知识转 变成了自己怕内部表述。知识的获得是学习个体与外部环境交互作用的结果。外部世界的知识既可以同化到原来的认知结构中,又可以通过顺化机制改变已有的认知 结构。

            

  ②一种协商活动的过程

            

学习过程并非是一种机械的接受过程。在知识的传递过程中,学习者是一个极活跃的因素。知识的传递者不仅肩负着 “传”的使命,还肩负着调动学习者积极性的使命。对于学习者的许多开放着的知识结构链,都是要能让其中最适合追加新的知识单元的链活动起来,这样才能确保 新的知识单元被建构到原有的知识结构中,形成一个新的开放的结构。学习的发展是依靠人的原有的认知结构。由于每一个学习者都有自己的认知结构,对现实世界 暑阴自己的经验解释,因而不同的学习者对知识的理解会不完全一样,从而导致了有的学习者在学习中所获得的信息与真实世界不相吻合。此时,只有通过社会“协 商”和时间的磨合才可能达成共识。既然学习者对于外部世界的理解可以是各异的,教学评价应该侧重于学生的认知过程,而不是学习结果。

            

  ③学习是一种真实情境的体验

            

学习发生的最佳情境( context)不应是简单抽象的,相反,只有在真实世界的情境中才能使学习变得更为有效。学习的目的不仅仅是要让学生懂得某些知识,而且还要让学生能真 正运用所学知识去解决现实世界中的问题。在一些真实的情境中,学习者如何运用自身的知识结构解决实际问题,是衡量学习是否成功的关键。如果学生在学校教学 中对知识记得很“熟”,却不能用它来解决现实生活中的某些具体问题,这种学习只做到了单向的内化建构,而忽视了逆向的外化于物,这显然是一种无效的学习。

            

  基于以上的理论指导,我们可以得到信息化教育的教学模式和教学方法。

            

  (2)信息化教育的教学模式

            

教学模式是指在一定的教育观念、教学理论和学习理论指导下的教学过程的稳定结构形式。在一般的教学过程中包含教师、学生、教科书和媒体等四个因素,这四 个要素相互关联、相互作用所形成的稳定的结构形式便称为教学模式。传统的教学模式是以教师为中心。教师利用教科书运用讲授、板书及其他的教学媒体作为教学 手段与方法向学生传授知识;学生则像海绵吸水般被动地接受教师传递的知识。在这种模式中,教师是教学活动的中心,是知识的传播者和灌输者;学生处于被支配 地位,是外界刺激被动的接受者和输对象;教科书是学习内容的载体;教学媒体则是教师向学生灌输的方法与手段。新的媒体则是教师向学生灌输的方法与手段。新 的媒体的介入使 “书灌”变成了“电灌”,并没有引起教学模式的重大变革。

            

  那么 在建构主义指导下的信息化教育的教学模式又是怎样的呢?建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习。学生是信息加工的主体,是认知结构的主动建构 者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输对象;教师是意义建构的帮助者、引导者与促进者,而不是知识的传输者与灌输者。这样我们就可以把学生、教师、教学 信息、学习环境作为信息化教育教学模式的四个要素,这四个因素相互作用、相互联系成为稳定的信息化教育的教学模式结构。

            

信息化教育的教学模式可描述为:以学生为中心,学习者在教师创设的情境、协作与会话等学习环境中充分发挥自身的主动性和积极性,对当前所学的知识进行意 义并用其所学解决实际问题。在这种模式中,学生是知识的主动建构者和运用者;教师是教学过程的指导者与组织者,意义建构的促进者和帮助者;信息所携带的知 识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象(客体);学习环境包括 “情境”、“协作”、“会话”等要素。情境必须有利于学生对所学内容的意义建构;协作发生在学习过程的始终;学习小组的成员之间必须通过会话协商共同完成 学习任务。

            

  在这种模式中,媒体不仅用来帮助教师进行众体教学(如呈现教学信 息),而且用来帮助学生查询资料、搜索信息、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索、意义建构、解决实际问题的认知工具。教师和学生是 互动关系,教师给予学生引导和帮助,同样教师可在教学过程中吸收到许多新的信息,正所谓教学相长。这符合后现代主义教育观,即过去是晚辈向长辈学习。建构 主义指导下的停息化教学模式与传统的教学模式的区别如下表所示:

            

信息化教学模式与传统的教学模式的比较

                                                                                                                                                        

传统的教学模式。

信息化教学模式。

教学目标

课程从局部开始,强调基本技能。

课程从整体入手展开至部分,强调大概念。

教学内容

严格忠实于固定的教材。

追踪学生的问题和兴趣。

教学资源

材料主要来源于课本和手册。

原始的信息和可被操纵的材料。

教学信息

为学生准备妥当、包装精良。

由学习者自己去发现、分析和处理。

教学过程

学习是重复的过程。

学习时交互式的,建构在学生已有的认知结构上。

教学方法

教师向学生传递信息,学生是知识的接受者。

教师与学生对话,帮助学生建构知识。

教师角色

指示者、专家和权威。

发问者、引导者、帮助者,促进者、协商者、谈判者。

学生角色

学生主要是独立学习。

学生与小组成员一起学。

教师评价

通过测验、正确答案来评价学生,强调结果。评价主要采取定量分析的方法。

既通过测验也通过学生的作品、试验报告和观点,过程和结果一样重要。评价采用定量与定性分析相结合的方法。

知识状态

知识是静态的。

知识是动态的,随着我们的经验而改变。

            


                  (3) 信息化教育的教学方法

            

  在信息化教育的教学模式下,遵循建构主义的理论,目前已经开发出以下几种教学方法。

            

皮亚杰认为智慧来源于动作,活动是连接主、客体的桥梁。在教学过程中实施活动原则,就应该放手让儿童自己去动手、动脑探索外物,使他获得丰富的经验,通 过经验的抽象和反省的抽象,逐步形成、发展自己的认知结构。这就像织网,活动愈多,则经纬交错愈缜密,认知结构同化外来信息的功能就愈强。

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