分享

2.3认知学习理论

 lcy的教育技术 2016-04-18

所谓知识型课件是指以学习(传授)概念、原理、法则等知识内容为主的课件。这类学习(教学)是学校教育或课堂教学的主流。

一、  关于认知学习理论

认知主义的学习理论探讨学习的角度正好与行为主义相反。行为主义强调客观环境对个 体带来的刺激,导致个体的反应,从而产生行为,但它忽视个体所拥有的内在的心理结构的 作用。认知主义的学习理论则认为是个体作用于环境而不是环境引起个体的行为,环境只是 提供潜在的刺激,至于这些刺激是否受到注意或被加工,取决于学习者内部的心理结构。

认知学习理论认为学习的基础是学习者内部心理结构的改组,以原有的知识对外部信息进行同化顺应。简单的说,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内;顺应则是指个体的认知结构因外界刺激的影响而发生改变。环境只是提供潜在的刺激,至于这些刺激是否受到注意或被加工,取决于学习者内部的心理结构。客观环境中潜在的刺激是多种多样的,并时时刻刻地存在,但个体对这些刺激未必都会产生反应,其原因就是个体根据自己内部的认知结构对外在刺激进行选择和加工,赋予特定的意义。因而个体的心理结构和认知结构在学习活动中有着举足轻重的作用。

    心理结构,就是指学习者认知和概括自然、社会和人类社会的方式。而认知结构是这些方式的符号表征系统。个体在自身的心理结构的影响下,与客观环境相互作用的过程中,不断地修正自己的心理结构,反过来又影响未来与环境的相互作用。当新的经验改变了学习者现有的心理结构时,学习就发生了。因此,学习的过程是个体内部心理结构的改组和形成的过程。这就是认知理论对人类学习的基本看法。虽然,认知理论也有不同的流派或观点,但在这个基本看法上则是一致的。由此可见,认知理论要研究的是个体处理其环境刺激时的认知过程,而不是外显的刺激与反应。

一、  有关学习的基本观点

(一)    学习是认知结构的组织与再组织

其公式是S-AT-R(A代表同化,T代表主体的认知结构)客体刺激S只有被主体同化A于认知结构T之中,才能引起对刺激的行为反应R,即学习才能发生。

强调学习者已有的认知结构的作用,也强调学习材料本身内在的逻辑结构,这样结构化的教材与学生已有的认知结构联系起来,新旧知识发生相互作用,新的材料在学习者头脑中获得了新意义,使学习者已有的认知结构得以变化和发展,这就是学习的实质。

   (二)学习过程是信息加工过程

学习是学生与环境之间相互作用的结果。学习过程是由一系列事件构成的。加涅认为,每个学习动作可以分解成八个阶段,左边是学习阶段,其中方框上面是该阶段的名称,里面是该阶段内部的主要学习过程;右边则是教学事件。这样,学生内部的学习过程一环接一环,与此相应的学习阶段把这些内部过程与构成教学的外部事件联系起来了。

1)动机阶段

有效的学习必须要有学习动机,这是整个学习的开始阶段。动机的形式多种多样,在教育教学情境中,首先要考虑的是激发学生进行学习活动的动机,即学生力图达到某种目的的动机。它是借助于学生内部产生的心理期望过程而建立起来的。期望就是指学生对完成学习任务后将会得到满意结果的一种预期,它可以为随后的学习指明方向。

 
 

7-3学习阶段与教学事件

但是,在有些场合下,学生最初并没有被达到某种目的的诱因所推动,这时就要帮助学生确立学习动机,形成学习期望。理想的期望只有通过学生自己的体会才能形成,而不能仅仅通过教师告诉学生学习的结果来形成。因此,为了使学生形成理想的期望,在学生实际获得某种知识和技能之前,应先作出安排使学生达到某种目标,以便向学生表明他们能够达到预期的目标。

2)领会阶段

有了学习动机的学生,首先必须接受刺激,即必须注意与学习有关的刺激,而无视其他刺激。当学生把所注意的刺激特征从其他刺激中分化出来时,这些刺激特征就被进行知觉编码,储存在短时记忆中。这个过程就是选择性知觉。

为了使学生能够有效地进行选择性知觉,教师应采用各种手段来引起学生的注意,如改变讲话的声调、手势动作等;同时,外部刺激的各种特征本身必须是可以被分化和辨别的。学生只有对外部刺激的特征作出选择性知觉后,才能进入其他学习阶段。

3)习得阶段

当学生注意或知觉外部情境之后,学生就可获得知识。而习得阶段涉及的是对新获得的刺激进行知觉编码后储存在短时记忆中,然后再把它们进一步编码加工后转入长时记忆中。

在短时记忆中暂时保存的信息,与被直接知觉的信息是不同的。在这里,知觉信息已被转化成一种最容易储存的形式,这种转化过程被称为编码过程。当信息进入长时记忆时,信息又要经历一次转换,这一编码的目的是为了保持信息。如用某种方式把刺激组织起来,或根据已经习得的概念对刺激进行分类,或把刺激简化成一些基本原理,这些都会有助于信息的保持。在此过程中,教师可以给学生提供各种编码程序,鼓励学生选择最佳的编码方式。

4)保持阶段

学生习得的信息经过复述、强化后,以语义编码的形式进入长时记忆储存阶段。对于长时记忆,人类至今了解不深,但有几点目前是清楚的:第一,储存在长时记忆中的信息,其强度并不随时间进程而减弱,如七八十岁的老人回忆孩提时的事情往往比当天的事情更清楚;第二,有些信息因长期不用会逐渐消退,如一个人已习得的外语单词会因经常不用而遗忘;第三,记忆储存可能会受干扰的影响,新旧信息的混淆往往会使信息难以提取。因此,如果教师能对学习条件作适当安排,避免同时呈现十分相似的刺激,可以减少干扰的可能性,从而提高信息保持的程度。

5)回忆阶段

学生习得的信息要通过作业表现出来,信息的提取是其中必需的一环。相对其他阶段而言,回忆或信息提取阶段最容易受外部刺激的影响。教师可以利用各种方式使学生得到提取线索,这些线索可以增强学生的信息回忆量。但作为教师,最重要的是指导学生,使他们为自己提供提索,从而成为独立的学习者。所以,对于教学设计来说,通过外部线索激活提取过程固然重要,但更重要的是使学生掌握为自己提供线索的策略。

6)概括阶段

学生提取信息的过程并不始终是在与最初学习信息时相同的情境中进行的。同时,教师也总是希望学生能把学到的知识运用于各种类似的情境中去,以达到举一反三的目的。因此,学习过程必然有一个概括的阶段,也就是学习迁移的问题。为了促进学习的迁移,教师必须让学生在不同情境中学习,并给学生提供在不同情境中提取信息的机会;同时,更为重要的是,要引导学生概括和掌握其中的原理和原则。

7)作业阶段

一个完整的学习过程需要有作业阶段似乎是不言而喻的,因为只有通过作业才能反映学生是否已习得了所学的内容。作业的一个重要功能是获得反馈;同时,学生通过作业看到自己学习的结果,可以获得一种满足。

当然,作业主要是给教师看的。一般来说,仅凭一次作业是很难对学生的学习情况作出判断的,有些学生可能碰巧做得很好,有些学生则可能碰巧做得不理想,因此教师需要几次作业才能对学生的学习状况作出判断。

8)反馈阶段

当学生完成作业后,他马上意识到自己已经达到了预期的目标。这时,教师应给予反馈,让学生及时知道自己的作业是否正确,从而强化其学习动机。当然,强化在学习过程中之所以起作用,是因为学生在动机阶段形成的期望在反馈阶段得到了肯定。

教师在提供反馈时,不仅可以通过“对”、“错”、“正确”或“不正确”等词汇来表达,而且可以使用点头、微笑等许多微妙的方式反馈信息。同时,反馈并不总是需要外部提供的,它也可以从学生内部获得,即进行自我强化。例如,学生可以根据已经学过的概念、规则,知道自己的答案是否正确。

总之,加涅认为教师是教学活动的设计者和管理者,也是学生学习效果的评定者。一个完整的学习过程是由上述八个阶段组成的。在每个学习阶段,学习者的头脑内部都进行着信息加工活动,使信息由一种形态转变为另一种形态,直到学习者用作业的方式作出反应为止。教学程序必须根据学习的基本原理来进行。在学习结果(即言语信息、认知策略、智慧技能、动作技能、态度)确定之后,它们必须按照教学工作目标的适当顺序安排。有效的教学要求教师根据学生的内部学习条件,创设或安排适当的外部条件,促进学生有效地学习,以实现预期的教学目标。

(三)    学习的过程是在智力参与下的认知过程

学习者接受新材料,就要进行选择、比较、辨别、分析、归纳和推理等一系列心理活动,这就需要其智力的参与。
学生的学习主要是有目的、有意义的活动过程,不是盲目地尝试与错误的过程,否则就难以完成学习任务。

三、  课件设计的基本原则

由于认知主义的学习理论既强调外在的客观因素(环境),也强调学习者内在的主观因素(心理结构),重点放在两者的结合上。主张学习就是将外在事物的关系(结构)内化为学习者自己的心理结构(认知结构)的过程。为了便于将外在的客观事物的关系内化成学习者内在的认知结构,该理论特别强调基本概念的形成,强调概念与概念之间的关系,强调概念与命题、命题与命题之间的关系。因此,概念分类清晰、命题逻辑关系合理的学习材料,就成为学习者认知活动良好的外部条件。从这个基本思想出发,对课件知识内容的设计和开发就要注重概念特征的突出,概念与概念之间、概念与命题之间、命题与命题之间的关系要要处理的条理清晰,逻辑关系合理。可得出如下得CAI课件设计原则。


1
. 逐渐分化的原则


所谓逐渐分化得原则是指先让学习者了解最一般的、包摄性最广的概念,然后根据具体细节对内容逐渐加以分化。美国教育心理学家奥苏贝尔(D.P.Ausbel)认为这种呈现顺序不仅与人类习得认知内容的自然顺序一致,而且也是与人类认知结构中表征、组织和储存知识的方式相吻合。当学生认知结构中已有的、包摄性广的、与新知识相关的概念能被用来作为"固定点"时,学习和保持新知识最有效。如掌握了"机器"这个包摄面较广的观念后,对认知"车床""刨床""钻床"等各较具体一点的概念有很大帮助。
依照这个原则,在对课件知识内容进行设计安排时,要注意其呈现序列要从最一般的、包摄性最广的观念概念开始,然后根据具体细节对它们逐步加以分化。例如对"计算机"这一事物的学习。首先从"计算机"是信息储存、处理和呈现的工具这个最一般的、包摄性最广的概念开始,然后根据教学的需要对"计算机"的内容向硬件、软件、程序设计语言、工具平台等各个领域分化。而各个领域亦可由最一般、包摄性最广的概念开始向具体分化。如"硬件"可由设备的一般功能和特点向具体的、某种型号的、具有某种特殊功能的设备分化。课件的这种逐步分化呈现方式,其优点在于包摄程度最大的内容给后学的内容提供一个"固定点",用来"同化"新知识。


2
. 综合协调原则


所谓综合协调原则是指要对不同学科中相关的内容加以综合协调,使学习者的认知结构进一步分化和完善。这项原则是针对教材编制中只追求某一学科内容自成体系,而不考虑与其它相关学科知识配合的倾向。在教学中,有些知识在不同的课程中以不同的方式出现,如自然现象"春天",在中小学的语文、自然和地理课本中都有讲述,但不同学科关注的角度不同,若不加以综合协调起来。往往给学生以割裂的概念。因此,需要对相关内容进行综合协调。
遵循这个原则,对课件内容的设计不仅要注意本学科的知识体系,把握好内部的逻辑练习,还要注意将有关知识向其它学科延伸,或对相关知识点给予更多的辅助信息的支持。多媒体技术就能实现这个目的。


3
. 类别化处理原则


所谓类别化处理原则是指对教学内容所表达的事物和现象要依据它们的属性或关键特征进行分类处理。美国认知心理学家布鲁纳(J.S.Brinner)认为人类是有系统地对环境的信息加以选择和抽象概括的。这种抽象和概括就是对大千世界根据它们的属性或关键特征进行分类。一个类别的共同特征就组成了一个概念,而概念又是思维的核心要素。学生的学习也是对基本概念的掌握。为了帮助学生有效地获得概念,促进其思维发展,在课件设计中要注意对知识内容的分类化处理。尤其是多媒体课件不仅是呈现事物的形象,更要揭示事物的属性和特征,有助于学生形成概念。


4
. 积极参与原则


所谓积极参与原则是指在学习过程中,学习者不是在被动地接受刺激后,才作出反应,而是积极主动地参与学习活动。认知理论在学习方法上倡导发现学习和接受学习的形式。但无论"发现"还是"接受"都主张学习者内部积极的思维活动,使学习者已有的认知结构产生"同化""顺应"的变化。这项原则为课件设计的交互性设计赋予新的、更高水平的含义。行为主义倡导的程序教学也有交互性,但这种交互性处在学习者外在变化的水平上。认知理论则把交互性提升到学习者内在认知思维水平上。设计课件时更关注学习者思维活动的变化,给其信息加工活动提供条件和空间。认知理论的产生也为人工智能的研究提供了理论基础。认知理论的原则和模式有利于设计和编制具有概念或命题学习性质的课件。

四、  知识内容编排结构

(一)    螺旋式结构

所谓螺旋式结构(或称圆周式结构)就是要按照学习的巩固性原则,在不同阶段、单元或不同课程门类中,按照繁简、深浅和难易的程度,使课程内容重复出现,注重前后联系,层层递进,逐渐扩大内容范围并提高其深度,使之呈现“螺旋式上升”的状态。螺旋式结构课程为学习者提供了一套具有逻辑先后顺序的概念组合,帮助他们在循序渐进中进行思考并理解这些概念的意义,目的是促进其认知能力的发展。美国课程学者布鲁纳极力主张采取螺旋式结构组织课程与教学内容。他认为课程与教学内容的核心是学科的基本结构,应该从小就开始教各门学科最基本的原理,以后随着学年的递升而螺旋式地反复并不断在更高层次上重复它们,直到学生能从结构的角度全面把握该门学科为止。

(二)    层级式结构

就是把教材内容转化为一系列习得能力的目标,然后按这些目标之间的心理学关系把全部内容从最简单的内容到最复杂的内容按等级编排的方式。加涅认为,当某门学科的教学内容确定后,应把教材内容转化为一系列习得能力的目标然后按这些目标之间的心理学关系把全间教材内容从最简单的信号方式到最复杂的解决问题的行为方式按等级排列。在进行这种排列时,他强调邻近水平的学习之间的联系。

(三)    “先行组织者”结构

奥苏贝尔主张,在正式学习新知识前,向学生介绍一种他们比较熟悉,同时又高度概括性地包含了正式学习材料中的关键内容,这些内容在抽象、概括和包摄水平上普遍高于新知识,并且能清晰地与认知结构中原有的观念和新的学习任务关联。这些引进的内容,充当新旧知识联系的桥梁,奥苏贝尔称之为“组织者”(organizer)。由于这些引进的内容是在学生正式学习新知识之前呈现,故又称之为“先行组织者”(advance organizer)。“先行组织者”能根据先前的经验抽出已经形成的认知结构,有助于同当前的学习材料形成有机的联系,能给学习材料提供适当的联结点,以便在学习初期易于同已有的知识结构相整合,使学生能从借助“组织者”将学习内容的本质部分渗透到已有的认知结构中去,舍弃非本质的内容。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多