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1、第六章第六章 认知学习理论认知学习理论第一节早期的认知主义学习理论第一节早期的认知主义学习理论第二节认知结构学习理论第二节认知结构学习理论第三节认知同化学习理论第三节认知同化学习理论第四节学习的信息加工论第四节学习的信息加工论认知学习理论基本观点：学习不是在外部环境支配下被动形成或RS的联结，而是主动地在头脑内部构造完形、形成认知结构；不是通过练习与强化形成反应习惯，而是通过顿悟与理解获得期待；不是受已成习惯所支配的，而是受主体的预期所引导。第一节早期的认知主义学习理论第一节早期的认知主义学习理论“格式塔” Gestalt 德文，即完形“能动的整体”。 “心”对环境具有一种组织作用，存在一个与
2、环境相对应的心理结构-完形。当有机体的生活环境发生变化时，头脑中的“完形”就出现了某些“缺口”或“缺陷”，而有机体先天有一种弥补缺口、缺陷以完结图形的倾向，不断地组织一个又一个完形，这种组织再组织的活动和完形作用，就是学习一一、格式塔的学习理论格式塔的学习理论一一、格式塔的学习理论格式塔的学习理论苛勒苛勒“内部人士，内部人士，干实事的人干实事的人”韦特海默韦特海默“智力之父，智力之父，思想家和革新者思想家和革新者”考夫卡考夫卡“格式塔的格式塔的销售者销售者”代表人物及实验代表人物及实验韦特海默实验韦特海默实验似动图片似动图片韦特海默实验韦特海默实验似动图片似动图片黑点在哪里？黑点在哪里？韦特海
3、默实验韦特海默实验似动图片似动图片它们在动吗？堆箱堆箱接竿接竿跳竿跳竿苛勒的理论：苛勒的理论：动物的学习不是尝试错误的学动物的学习不是尝试错误的学习，而是习，而是“顿悟顿悟”式学习。式学习。苛勒的猩猩学习实验苛勒的猩猩学习实验基本观点基本观点1、学习的实质学习并非形成刺激反应的联结，而是通过主动积极的组织作用形成与情境一致的新的完形。2、学习的结果并不是刺激与反应的联结，而是形成新的完形。3、学习的过程学习是通过顿悟实现的不是简单的神经路的联系，而是对情境进行组织的过程；不是盲目地尝试错误，而是由于对情境顿悟而获得成功。刺激与反应之间是以意识为中介的学习是一种积极主动的过程，不是盲目、被动的过
4、程.评价1.贡献：注意学习的认知特性，为认知心理学的发展奠定了基础；强调主观能动作用、顿悟说都对指导教学实践有重要参考价值。2.局限带有严重唯心主义的色彩；把试误与顿悟完全对立起来，不符合人类学习的特点。二、符号学习理论 美国心理学家，新行为主义代表人物之一,目的行为主义的创始人,力图客观了解行为的目的性。他的认知学习理论促进了认知心理学及信息加工理论的产生和发展，被认为是认知心理学的起源之一。托尔曼（E. C. Tolman, 1886-1959）实验结果： 如果3条通道都畅通，白鼠选择最短的通道1； 如果A处堵塞，白鼠选择通道2； 如果B处堵塞，白鼠选择通道3。（1）白鼠走迷津实验（2）白
5、鼠潜伏学习实验 潜伏学习：未获得强化前的学习外在强化并不是学习产生的必要因素潜伏学习潜伏学习 潜伏学习是指个体在学习期潜伏学习是指个体在学习期间，学习效果没有外部行为表现间，学习效果没有外部行为表现的学习过程。典型的情境是，这的学习过程。典型的情境是，这种学习在缺乏奖赏的情况下仍然种学习在缺乏奖赏的情况下仍然能够继续进行。能够继续进行。 托尔曼把外部强化作为学习的托尔曼把外部强化作为学习的必要依据，认为外部强化并不是必要依据，认为外部强化并不是学习所必需的，个体在没有外部学习所必需的，个体在没有外部强化条件下出现的学习行为主要强化条件下出现的学习行为主要来自个体的心理期待。期待是目来自个体的心
6、理期待。期待是目的的表现，也是一种强化。的的表现，也是一种强化。 理论观点： 学习是有目的的行为，而不是盲目的。 学习不是简单的机械的运动反应，而是在头脑中形成“认知地图”，学习“达到目的的符号”所代表的意义。 外部刺激和行为反应之间存在中介变量（O）。 机体内部变化S O R 对符号学习理论的评价贡献： 把认知观点引入联结理论，改变了学习联结派将学习看成是盲目的、机械的观点。 重视学习的中介变量，强调学习的认知性和目的性。 创造性地设计了各种严密的实验，其研究范式对现代认知心理学的诞生起到了先行作用。 潜伏学习的发现，对教学实践有一定的启示。 批评： 提出的目的、认知、期待等中介变量本身很难
7、精确测量。忽视了人类学习与动物学习的本质差异。 早期的认知学习理论的启示：、学习顿悟说强调学习的认知过程的研究，并重视学习的主观能动性和目的性，反对机械的盲目的学习观点，对指导教学有重要的参考价值。在教学中，我们除了运用强化手段外，还应该强调学生学习的主观能动性，培养学生的认知兴趣和探究倾向。、按照顿悟说的观点，学习中最重要的是顿悟，是观察和理解的过程。因而，教师需以帮助学生理解知识为主，而不是要求学生盲目地、单纯地练习或重复。、期待是学习动机的一个构成要素，是学习目标在人头脑中的反映。个体只有在对未来的学习目标产生期待时，才有可能发生实际的行为。因此，教师首先应该让学生明确学习的目的、任务和
8、具体要求，使其对未来的学习结果产生一种积极的期待。、托尔曼的认知地图就是现代认知心理学所说的认知结构，形成良好的认知结构是教育的关键和核心。在教学中，我们应该注意加强对学生良好的认知地图的构建。布鲁纳（J. S. Bruner, 1915 2016) 美国心理学家，哈佛大学教授，哈佛“认知研究中心”的创立者。他的贡献是教育心理学中的认知学习理论。第二节 认知结构学习理论（认知发现说）一、认知表征理论认知表征(cognitive-representation)：人类会通过知觉将外在事物、事件转换成内在的心理事件。布鲁纳认为，认知生长（或者说智慧生长）的过程就是形成认知表征系统的过程。认知表征系统
9、的发展经历了三个主要的阶段。1.动作性表征(Enactive-Representation)又称表演式再现表象指3岁以下的幼儿靠动作来了解周围的世界。动作是他们形成对事物的认知表征以及再现认知表征的中介和手段。这一阶段大致相当于皮亚杰的感知运动阶段。2映象性表征(Iconic-Representation)又称肖像式再现表现儿童开始形成图象或表象，去表现他们的世界中所发生的事物。他们能记住过去发生的事件，并能借助想象力来预见可能再发生的事情。凭借关于事物的心理表象，儿童可以脱离开具体的实物来进行一定的心理运算。映象性表征方式是认知从具体到抽象的开始，这大致相当于皮亚杰的前运算阶段的早期。3符号
10、性表征(Symbolic-Representation)又称象征性再现表象这时儿童能够通过符号再现他们的世界，其中最重要的是语言。这些符号既不是直接的事物，也不必是现实世界的映象，而可以是抽象的、间接性的和任意性的。借助于这些抽象的符号，个体可以通过抽象思维去推理、解释周围的事物。这个阶段大体相当于皮亚杰的前运算阶段的后期及其以后的年代。二、认知结构理论认知结构就是人关于现实世界的内在的编码系统（coding-system），是一系列相互关联的、非具体性的类目，它是人用以感知外界的分类模式，是新信息籍以加工的依据，也是人的推理活动的参照框架。人是根据类别或分类系统来与环境相互作用的，人借助已有
11、的类别来感知、处理外来信息，并基于外来信息形成新的类别。编码系统的一个重要特征，是对相关的类别作出层次性的结构安排，概括性水平较高的类别处于高层，而比较具体的类别处于低层。在布鲁纳看来，学习就是类别及其编码系统的形成，学习者要把同类的事物联系起来，赋予它们意义，并把它们连结成一定的结构。编码系统图示三、学习和教学的基本原则1.知识结构的重要性(1)理解了基本结构可以使得学科更容易理解。(2)理解了基本结构有助于学科知识的记忆。(3)从结构中获得的基本概念原理将有助于以后在类似的情境中广泛地迁移应用。(4)理解学科的基本结构有助于提高学习兴趣。(5)对学科基本原理的理解可以促进儿童智慧的发展。2
12、.学习的准备性激进的观点：“任何学科的基础都可以用某种形式教给任何年龄的任何人。”课程改革运动的失败。3.直觉思维的价值日常生活中往往重视分析思维，而忽视直觉思维。直觉思维和预感是创造性思维的重要特征。4.学习动机的重要性学习是学习者主动建构的过程布鲁纳强调学习的内部动机四、发现学习发现学习是指学生在学习情境中通过自己的探索寻找来获得问题答案的学习方式。布鲁纳认为，发现学习活动可以沿着认知表征方式的发展顺序来展开，把动作性表征、映象性表征和符号性表征这三种不同的经验形式有机地结合起来1.发现学习具有以下特点：（1）强调学习的过程，而不只是最后的结果。（2）强调直觉思维。（3）强调内部动机，强调
13、从学习探索活动本身得到快乐和满足，而不是外部的奖惩。（4）强调信息的组织、提取，而不只是存储。2.发现学习有四点作用： (1)提高智能的潜力 (2)使外部奖赏向内部动机转移 (3)学习将来作出发展的最优方法和策略 (4)帮助信息的保持与检索举例：探索发现公式举例：探索发现公式( (a+ba+b) )2 2a a2 2+2ab+b+2ab+b2 2传统的教学中，可以用多项式的乘法公式进行计算：传统的教学中，可以用多项式的乘法公式进行计算：（a+b)a+b)2 2(a+b)(a+b) (a+b)(a+b) a(a+b)+ba(a+b)+b（a+b)a+b)a a2 2+2ab+2abb b2 2。
14、a aSA=abb bA AB BC CA A( (a+ba+b) )2 2 = S= = S= SA+ +SB+ +SA+ +SC+ + = = ab+b2+ab+a2 = a2+2ab+b2a+ba+b( (a+ba+b) )2 2 =?=?简 评在推动美国的认知运动，特别是以认知结构学习理论为指导的教学改革运动中，布鲁纳是一位极重要的人物，在心理学为教育教学服务方面作出了显著的贡献。他对发现学习的倡导虽非首创，但他却是研究最深、推进最有力的学者。当然，布鲁纳也有自己的缺陷，他在论述儿童的生长时忽视了社会方面的因素。贡献：不足：1.完全放弃知识的系统讲授，夸大的学生的学习能力。2.“任何科
15、目都可以按照某种正确的方式教给任何年龄的任何儿童。”有“教育万能”之嫌。3.发现法的运用范围不能无限夸大。4.发现法耗时过多不经济。第三节 认知同化学习理论一、有意义学习1有意义学习的实质和标准有意义学习的实质是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)、非人为的(noarbitrary)联系，这既是有意义学习的定义，也是划分机械学习与有意义学习的标准。实质性联系，即非字面的联系，指新符号或符号代表的新观念与学习者认知结构中已有的表象、已有意义的符号、概念或命题的联系。所谓非人为的联系，即非任意性的联系，即新知识与认知结构中的有关观念具有某种人们可
16、以理解的合乎逻辑的联系。2有意义学习的条件（1）学习材料的逻辑意义。（2）有意义学习的心向。（3）学习者认知结构中必须具有适当的知识，以便与新知识进行联系。（4）积极主动性。2有意义学习的类型(1)表征学习：学习单个符号或一组符号的意义。(2)概念学习：掌握同类事物的共同的关键的特征。(3)命题学习：掌握概念与概念之间关系的学习。(特殊命题和一般命题）二、认知同化过程二、认知同化过程奥苏贝尔认为，学生能否习得新知识，主要取决于他们认知结构中已有的有关观念，有意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关观念的相互作用才得以发生的，这种相互作用的结果导致了新旧知识的意义的同化。在新知识的学习中，
17、认知结构中原有的适当观念起决定性作用，这种原有的适当观念可以对新知识起到固定作用。1、下位学习又称为类属学习，是指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。下位学习可以分为两种形式，一种是派生类属，另一种是相关类属。2、上位学习又称为总括关系，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观念包含于其下而获得意义，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关系。3、组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，又不产生上位关系时，它们之
18、间可能存在组合关系，这种只能凭借组合关系来理解意义的学习就是组合学习三、接受学习(讲授教学)(一)讲授教学的特点和性质1.要求师生之间有大量的相互作用。2.大量利用例证。3.它是演绎的，从一般到特殊。4.它是有序列的，从先行组织者开始。奥苏贝尔认为，有意义学习有两种形式：接受学习和发现学习。他认为，发现学习是指学习内容不是以定论的方式呈现给学生的，而是要求学生在把最终结果纳入认知结构前，先要从事某些心理活动。发现学习除下位学习、上位学习和组合学习三种形式外，还有三种类型：运用、问题解决和创造。(二)讲授教学的原则和技术（1）逐渐分化原则即首先应该传授最一般的、包摄性最广的观念，然后根据具体细节
19、对它们逐渐加以分化。（2）整合协调原则对学生认知结构中现有要素重新加以组合。整合协调是在意义学习中发生的认知结构逐渐分化的一种形式。此外，还有序列组织原则和巩固原则（3）先行组织者策略所谓“先行组织者”，是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，它要比学习任务本身有较高的抽象、概括和综合水平，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起来。设计“组织者”的目的，是为新的学习任务提供观念上的固定点，增加新旧知识之间的可辨别性，以促进下位学习。一、学习的信息加工过程一、学习的信息加工过程加涅的信息加工学习模式加涅的信息加工学习模式第四节 学习的信息加工论一、学习的加工过程1.动机阶段要使学
20、习得以发生，首先应该激发起学习者的动机。2.了解阶段在了解阶段，学习者的心理活动主要是注意和选择性知觉。3.获得阶段获得阶段指的是所学的东西进入了短时记忆，也就是对信息进行了编码和储存。4.保持阶段经过获得阶段，已编码的信息将进入长时记忆的储存器，这种储存可能是永久的。5.回忆阶段也就是信息的检索阶段，这时，所学的东西能够作为一种活动表现出来。6.概括阶段学习者要想把获得的知识迁移到新的情境，首先依赖于知识的概括，同时也依赖于提取知识的线索。7.操作阶段也就是反应的发生阶段，就是反应发生器把学习者的反应命题组织起来，使它们在操作活动中表现出来，因此，作业的好坏是学习效果的反映，当然，我们并不能
21、用个别的作业来说明一般成绩。8.反馈阶段通过操作活动，学习者认识到自己的学习是否达到了预定的目标。1.1.内部条件内部条件学习类型必要条件辅助条件智力技能较简单的智力技能(规则、概念、辨别)态度、认知策略、言语信息认知策略特殊的智力技能智力技能、言语信息、态度言语信息按意义组织的一组语言信息言语技能、认知策略、态度态 度智力技能(有时)，言语信息(有时)其他态度、言语信息动作技能部分技能(有时)，操作程序规则(有时) 态度二、学习的条件2.2.外部条件外部条件学习类型外在学习条件言语信息 变化语调和字体，注意突出的特征；分块呈现信息；提供有意义背景，促进信息有效编码；提供线索促进有效检索和迁移
22、。智力技能 突出特征；将内容控制在短时记忆之内；帮助回忆相关信息；言语指导；经常练习，定期复习；创设情境促进迁移。认知策略 示范说明策略；提供运用策略的多种机会；对策略的效果进行反馈。态 度 建立期望成功的态度；使学生认同榜样人物；安排个人行为选择；提供成功的反馈，或显示榜样的反馈。动作技能 提供动作程序的指导；重复训练；及时反馈动作的准确性；鼓励运用脑力训练。三、教学事件加涅在1999学习的条件与教学论一书中列举了9种教学事件，与9种相应的内部过程相对应。引起注意-接收，告知学习者目标-预期，刺激回忆先前的学习-提取到工作记忆中，呈现刺激-选择性知觉，提供学习指导-语义编码，引出行为-反应，提供反馈-强化，评价行为-提取和强化，促进保持和迁移-提取并概括化。