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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第一节早期的认知学习理论早期的认知学习理论一、格式塔学派的学习理论一、格式塔学派的学习理论韦特海默韦特海默(MWertheimer，18801943)、苛勒、苛勒(WKhler，18871967)考夫卡考夫卡(KKoffka，18861941)，后期代表有勒温，后期代表有勒温(KLewin，18901947)（一）学习的实质（一）学习的实质一个人学习的方式，通常是从一种混沌的模糊状态一个人学习的方式，通常是从一种混沌的模糊状态转变成为一种有意义、有结构的状态，这就是知觉转变成为一种有意义、有结构的状态，这就是知觉重组的过程。重组的过程。学习不是把以往
2、无意义的事件联结在一起，而相反，学习不是把以往无意义的事件联结在一起，而相反，知觉重组或认知重组是要认清事物的内在联系、结知觉重组或认知重组是要认清事物的内在联系、结构和性质。知觉重组是学习的核心。构和性质。知觉重组是学习的核心。（二）学习是一个顿悟的过程（二）学习是一个顿悟的过程格式塔心理学家认为，学习不是一个刺激和反应之间逐格式塔心理学家认为，学习不是一个刺激和反应之间逐步形成联结的过程，而是一个顿悟的过程。格式塔心理步形成联结的过程，而是一个顿悟的过程。格式塔心理学家苛勒（学家苛勒（W.Khler）的黑猩猩接棒实验证实了这一思）的黑猩猩接棒实验证实了这一思想。想。韦特海默对于学校学生的顿
3、悟学习进行了研究，他在韦特海默对于学校学生的顿悟学习进行了研究，他在创造性思维创造性思维一书中提出了两类问题解决方法：首创一书中提出了两类问题解决方法：首创性或顿悟式的方法，运用老师教的常规的方法。性或顿悟式的方法，运用老师教的常规的方法。安眠药与安眠药与132453879066的故事的故事（三）真正的学习是不会遗忘（三）真正的学习是不会遗忘149162536496481（四）顿悟学习本身具有奖励的性质（四）顿悟学习本身具有奖励的性质二、托尔曼的符号学习理论二、托尔曼的符号学习理论1位置学习位置学习学习是有目的的学习是有目的的学习是在大脑中形成认知地图学习是在大脑中形成认知地图。学习过程中习得
4、的不是一。学习过程中习得的不是一系列连贯的动作反应，而是对学习目标位置的知识。系列连贯的动作反应，而是对学习目标位置的知识。2.潜伏学习潜伏学习在未获得强化之前就已经获得但没有表现出来的学习称为在未获得强化之前就已经获得但没有表现出来的学习称为“潜伏学习潜伏学习”。第二节第二节布鲁纳的认知布鲁纳的认知-发现学习理论发现学习理论一、学习的结果就是形成认知结构一、学习的结果就是形成认知结构布鲁纳认为学习的结果就是形成认布鲁纳认为学习的结果就是形成认知结构。而认知结构是人关于知结构。而认知结构是人关于现实现实世界的内在编码系统，世界的内在编码系统，是一是一组相互组相互关联的、非具体性的类别，构成认关
5、联的、非具体性的类别，构成认知结构的核心是一套类别及其编码知结构的核心是一套类别及其编码系统。系统。二、学习的过程是认知结构的组织与重新组织二、学习的过程是认知结构的组织与重新组织布鲁纳认为学习的实质是学生主动地通过感知、领会和推理形布鲁纳认为学习的实质是学生主动地通过感知、领会和推理形成和发展认知结构，就是认知结构的组织和重新组织，也就是成和发展认知结构，就是认知结构的组织和重新组织，也就是形成和发展类别和类别编码系统。形成和发展类别和类别编码系统。布鲁纳也认为一切知识都是按照编码系统排列和组织起来的。布鲁纳也认为一切知识都是按照编码系统排列和组织起来的。具体的知识描绘客观事物的具体特征，而
6、许多具体知识的熟练具体的知识描绘客观事物的具体特征，而许多具体知识的熟练掌握，会重新组织起来，构成较高层次的规则，形成一般的编掌握，会重新组织起来，构成较高层次的规则，形成一般的编码系统。码系统。三、知识表征系统（representation system）知识的表征有三种方式：动作表征动作表征（Enactive RepresentationEnactive Representation）表象表征表象表征（Iconic RepresentationIconic Representation）符号表征符号表征（symbolic representationsymbolic representat
7、ion）四、新知识学习过程的环节四、新知识学习过程的环节（1）新知识的获得：个体运用已有的认知经验，在新知识与原有）新知识的获得：个体运用已有的认知经验，在新知识与原有的认知结构间建立联系或进行区分，以理解新知识所描绘的事物的认知结构间建立联系或进行区分，以理解新知识所描绘的事物或现象的意义的过程。或现象的意义的过程。（2）新知识的转化：对新知识做进一步的分析、概括，用新知识）新知识的转化：对新知识做进一步的分析、概括，用新知识重新建构原有认知结构的过程。重新建构原有认知结构的过程。（3）新知识的评价：检查对新知识的分类是否适当，问题解决是）新知识的评价：检查对新知识的分类是否适当，问题解决是
8、否正确，新的认知结构是否合理否正确，新的认知结构是否合理。五、发现学习五、发现学习学习的最佳方式学习的最佳方式发现学习：经过自己的探索，从不同事例中独立地发现发现学习：经过自己的探索，从不同事例中独立地发现知识，掌握规律或原理的学习过程。知识，掌握规律或原理的学习过程。发现学习的特点：发现学习的特点：（1）发生较早）发生较早（2）学习的内容不是现成的结论）学习的内容不是现成的结论（3）学习过程比较复杂）学习过程比较复杂（4）强调独立思考，主动探索和直觉思维）强调独立思考，主动探索和直觉思维发现学习的优点：发现学习的优点：（1）能提高学生的智慧潜能，培养直觉思维能力）能提高学生的智慧潜能，培养直
9、觉思维能力（2）有助于培养学生学习的内在动机）有助于培养学生学习的内在动机（3）有助于培养学生发现的技巧）有助于培养学生发现的技巧（4）有利于知识的记忆保持和提取）有利于知识的记忆保持和提取六、结构教学理论六、结构教学理论1.结构教学观结构教学观学习的结果是形成认知结构，教学就要促进学生掌握基本的学科结学习的结果是形成认知结构，教学就要促进学生掌握基本的学科结构。基本的学科结构包括基本概念、基本原理及其内部规律。构。基本的学科结构包括基本概念、基本原理及其内部规律。教材的编写与课程设计要把学科的基本结构放在中心地位。教材的教材的编写与课程设计要把学科的基本结构放在中心地位。教材的最佳编写方式是
10、最佳编写方式是“螺旋式上升螺旋式上升”的呈现学科的基本结构。的呈现学科的基本结构。“任何科目都能按照某种正确的方式教给任何年龄阶段的任何儿童任何科目都能按照某种正确的方式教给任何年龄阶段的任何儿童”促使学生理解学科的基本结构有如下益处：促使学生理解学科的基本结构有如下益处：（1）有利于理解学科的具体内容）有利于理解学科的具体内容（2）有助于学习内容的记忆）有助于学习内容的记忆（3）有助于学习迁移）有助于学习迁移（4）有助于激发学习动机）有助于激发学习动机（5）有助于儿童智慧的成长）有助于儿童智慧的成长2.发现教学模式发现教学模式根据发现学习提出，在教学过程中教师为学生提供一定的学习根据发现学习
11、提出，在教学过程中教师为学生提供一定的学习材料，创设问题情境，引导学生独立的发现解决问题的方法，材料，创设问题情境，引导学生独立的发现解决问题的方法，从中发现事物之间的联系与规律，获得相应知识，形成和改造从中发现事物之间的联系与规律，获得相应知识，形成和改造认知结构的过程。认知结构的过程。发现法教学模式的特点：发现法教学模式的特点：（1）围绕问题情境展开）围绕问题情境展开（2）以学生）以学生“发现活动发现活动”为主，教师起引导作用为主，教师起引导作用（3）没有固定的组织形式）没有固定的组织形式举例：探索发现公式举例：探索发现公式(a+b)2a2+2ab+b2传统的教学中，可以用多项式的乘法公式
12、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)2(a+b)(a+b)a(a+b)+b（a+b)a2+2abb2。ab学生学生1：(a+b)2学生学生2：a2+ab+ba+b2教师：请大家思考这两个式子是怎样得出的，正确吗？教师：请大家思考这两个式子是怎样得出的，正确吗？学生学生3：第一个式子直接用大正方形面积得出；第二个是将大正方形：第一个式子直接用大正方形面积得出；第二个是将大正方形看成四块，分别加起来的结果，应该都没错。看成四块，分别加起来的结果，应该都没错。学生学生4：老师，我还有别的表达式：老师，我还有别的表达式：a2+2ab+b2。（又有同学举手）学生（又有同学举
13、手）学生5:a(a+b)+b(a+b)。教师：大家对照图形很容易理解他们的想法，这些式子都相等吗？教师：大家对照图形很容易理解他们的想法，这些式子都相等吗？学生：相等。学生：相等。这样就得出：（这样就得出：（a+b)2(a+b)(a+b)a(a+b)+b（a+b)a2+2abb2。第三节第三节奥苏贝尔有意义接受学习理论奥苏贝尔有意义接受学习理论一、有意义接受学习的含义一、有意义接受学习的含义奥苏贝尔认为，学生的学习主要是有意义奥苏贝尔认为，学生的学习主要是有意义接受学习。接受学习。有意义接受学习：学习的主要内容基本上有意义接受学习：学习的主要内容基本上是以定论的形式传授给学生的，学生需要是以定
14、论的形式传授给学生的，学生需要把学习的内容加以内化，把新知识结合到把学习的内容加以内化，把新知识结合到已有认知结构之中。已有认知结构之中。认知结构就是指学生现有的知识的数量、清晰度和组织方认知结构就是指学生现有的知识的数量、清晰度和组织方式，它是由学生目前能回想出的事实、概念、命题、理论式，它是由学生目前能回想出的事实、概念、命题、理论等构成。等构成。二、有意义学习的实质二、有意义学习的实质符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当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观念建立实质性的(substantive)、非人为、非人为(non-arbitrary)的联系。的
15、联系。实质性联系实质性联系非人为联系非人为联系比如学习者原有认知结构中已有比如学习者原有认知结构中已有“三角形内角和等于三角形内角和等于180度度”，现在学习新命题，现在学习新命题”四边形的内角和等于四边形的内角和等于360度度“，学生可以推导出任何四边形都可以分成两个三角形，所以学生可以推导出任何四边形都可以分成两个三角形，所以四边形的内角和为四边形的内角和为360度。这种联系就是合理的而非任意度。这种联系就是合理的而非任意的联系。的联系。三、有意义学习的条件三、有意义学习的条件（一）有意义学习的外部条件（一）有意义学习的外部条件有意义学习材料本身，必须合乎这种非任意的和实质有意义学习材料本
16、身，必须合乎这种非任意的和实质性的标准，也就是说，学习材料必须具备逻辑意义。性的标准，也就是说，学习材料必须具备逻辑意义。所以无意义音节的学习只可能是机械学习。所以无意义音节的学习只可能是机械学习。（二）有意义学习的内部条件：（二）有意义学习的内部条件：1.1.学习者必须具有有意义学习的心向，即学习者积极主动地把符号所学习者必须具有有意义学习的心向，即学习者积极主动地把符号所代表的新知识与学习者认知结构中原有的适当知识加以联系的倾向性。代表的新知识与学习者认知结构中原有的适当知识加以联系的倾向性。2.2.学习者认知结构中必须具有适当的知识或观念，以便与新知识进行学习者认知结构中必须具有适当的知
17、识或观念，以便与新知识进行联系。联系。3.3.学习者必须积极主动地将具有潜在意义的新知识与认知结构中有关学习者必须积极主动地将具有潜在意义的新知识与认知结构中有关的旧知识发生相互作用，使得旧知识得到改造，新知识就获得实际意的旧知识发生相互作用，使得旧知识得到改造，新知识就获得实际意义，即心理意义。义，即心理意义。四、有意义学习的类型四、有意义学习的类型1.表征学习（表征学习（representationallearning）:即符号即符号学习，学习符号代表的意义或代表的事物。学习，学习符号代表的意义或代表的事物。2.概念学习（概念学习（conceptlearning）:掌握同类事物或掌握同类事
18、物或现象的关键特征和本质特征。现象的关键特征和本质特征。3.命题学习（命题学习（propositionlearning）：学习命题：学习命题所表达的原理、理论等，即学习命题的意义所表达的原理、理论等，即学习命题的意义五、有意义学习的心理机制五、有意义学习的心理机制奥苏贝尔认为有意义学习发生的心理机制是意义的同化。奥苏贝尔认为有意义学习发生的心理机制是意义的同化。即新知识代表的观念与原有的认知结构中的适当观念相即新知识代表的观念与原有的认知结构中的适当观念相互联系、相互作用，以理解新知识的意义。互联系、相互作用，以理解新知识的意义。“如果我们不得不把教育心理学还原为一条原理的话，如果我们不得不把
19、教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学生学习唯一最重要的因素是学习者已我将会说，影响学生学习唯一最重要的因素是学习者已经知道了什么经知道了什么”。同化有三种模式：同化有三种模式：1.下位学习（下位学习（subordinatelearning）又称为类属学习，）又称为类属学习，是将概括程度或包容范围较低的新概念或命题，归属到是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。或命题之下，从而获得新概念或新命题的意义。2.上位学习（上位学习（superord
20、inatelearning)是指新概念、新是指新概念、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的观念包含其下而获得意义，新学习的内过把一系列已有的观念包含其下而获得意义，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。容便与学生认知结构中已有观念产生了一种上位关系。3.并列结合学习：当学生新概念或新命题与认知结构中并列结合学习：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，又不产上位关系时，它已有的观念既不产生下位关系，又不产上位关系时，它们之间是并列关系，这种只能凭借组合关系来理解意义们之间是
21、并列关系，这种只能凭借组合关系来理解意义的学习就是并列结合学习，如质量与能量，需求与价格的学习就是并列结合学习，如质量与能量，需求与价格等。等。六、先行组织者教学策略六、先行组织者教学策略先行组者教学策略是奥苏贝尔对知识教学的独特贡献。先行组者教学策略是奥苏贝尔对知识教学的独特贡献。学习新内容之前，先提供给学生一些包摄性比较广、学习新内容之前，先提供给学生一些包摄性比较广、概括水平高的最清晰和稳定的引导性材料，以便在学概括水平高的最清晰和稳定的引导性材料，以便在学习新知识时提供一个比较理想的固定点。这种预先提习新知识时提供一个比较理想的固定点。这种预先提供的起组织作用的学习材料即供的起组织作用
22、的学习材料即“先行组织者先行组织者”（advanceorganizer）。）。先行组织者有两类：先行组织者有两类：说明性先行组织者（说明性先行组织者（expositiveorganizer）：对新知）：对新知识的学习提供的上位类属者。识的学习提供的上位类属者。比较性先行组织者（比较性先行组织者（comparativeorganizer）：对于：对于新知识的学习提供一个对比性、比较性材料。新知识的学习提供一个对比性、比较性材料。第四节第四节 加涅的信息加工学习理论加涅的信息加工学习理论受信息加工认知心理学的影响，加涅受信息加工认知心理学的影响，加涅提出了关于学习的信息加工模式的观提出了关于学习的
23、信息加工模式的观点，用信息加工模式来说明学习的过点，用信息加工模式来说明学习的过程，对于理解学习和教学及如何进行程，对于理解学习和教学及如何进行教学设计均具有重要的意义。教学设计均具有重要的意义。一、学习的信息加工过程一、学习的信息加工过程加涅使用信息加工模式来说明学习的过程。加涅使用信息加工模式来说明学习的过程。（一）信息的三级加工（一）信息的三级加工1.感觉记忆感觉记忆2.短时记忆短时记忆3.长时记忆长时记忆（二）信息加工的控制（二）信息加工的控制人类的学习除了信息的加工流程之外，还包含人类的学习除了信息的加工流程之外，还包含“期望期望”与与“执行控制执行控制”两个重要的系统，对学习的过程
24、和结果起到了调节与控制的作用。两个重要的系统，对学习的过程和结果起到了调节与控制的作用。期望事项是指学习者在学习时期望达到的目标，即学习的动机。期望事项是指学习者在学习时期望达到的目标，即学习的动机。而执行控制过程决定哪些信息从感觉记忆进入短时记忆、对新信息如而执行控制过程决定哪些信息从感觉记忆进入短时记忆、对新信息如何编码以及采用何种提取策略等。何编码以及采用何种提取策略等。二、学习过程的八阶段模式二、学习过程的八阶段模式三、学习的条件三、学习的条件加涅根据学生学习的结果提出了五种学习目标分类：加涅根据学生学习的结果提出了五种学习目标分类：言语信息、智力技能、认知策略、动作技能和态度。言语信
25、息、智力技能、认知策略、动作技能和态度。加涅指出，学习的目标不同，所需的内部和外部条件加涅指出，学习的目标不同，所需的内部和外部条件也不尽相同。也不尽相同。（一）学习的内部条件（一）学习的内部条件加涅认为，学习的内部条件一般存在于学习者自身，是加涅认为，学习的内部条件一般存在于学习者自身，是学习者本身在学习前就具有的最初的能力、经验或已有学习者本身在学习前就具有的最初的能力、经验或已有的知识。的知识。（二）外部条件（二）外部条件学习除了受内部条件影响之外，还受外部条件的影响。相学习除了受内部条件影响之外，还受外部条件的影响。相对于内部条件来说，加涅认为外部条件是独立于学习者之对于内部条件来说，加涅认为外部条件是独立于学习者之外存在的，如教学环境、教学时提供的信息、教学媒体及外存在的，如教学环境、教学时提供的信息、教学媒体及其他因素。其他因素。