淺談運用加涅信息加工理論提高教學效果的教學策略

淺談運用加涅信息加工理論提高教學效果的教學策略淺談運用加涅信息加工理論提高教學效果的教學策略淺談運用加涅信息加工理論提高教學效果的教學策略王君2008144112曲阜師范大學信息技術與傳播學院08級教育技術學山東日照276826[摘要]:信息加工是對信息進行編碼、存貯、提取利用等加工處理過程。用信息加工的觀點看待人的認知活動，認為人的認知活動也可以看做是對信息進行加工的過程，所以從這個角度上看，人的學習與記憶的過程就是一種信息加工的過程。加涅的信息加工理論的學習模型把人的學習過程分析得很透徹，它的每一部都對我們的學習有著很大的啟發(fā)作用。有效地提高我們的學習效率，在有效的時間內獲得更好的教學效果，是很有意義的。[關鍵詞]認知心理學；長時記憶；短時記憶；信息加工ShallowabouttheUseofInformationProcessingTheoryoftheEffectsofTeachingStrategiesWangJun2008144112QufunormalUniversityInformationandcommunicationstechnologyinstitute08educationTechnologyschoolCollegeShanDongProvinceRiZhao276826[Abstract]: InformationprocessingistoinformationcodestorageandTakeadvantageofinformation.ininformationprocessingpointofviewofthepeople'scognitiveactivities,itcouldbeseeasinformationprocessing.Soseefromthepointofview,theprocessoflearningandmemoryisakindofinformationprocessing.Gagne 'stheprocessofinformationprocessingtheoryofthestudyprocessmodelhaveathoroughanalysisofthestudyprocess, it'severyparthasalargehelpforourstudyandenlightenment. Effectivelyimprovetheefficiencyofourstudyandingoodtimetogetbetterresultsinteachingareverymeaningful.[Keywords]Cognitivepsychology;Longmemory;Anytemporarymemory;Informationprocessing一、引言加涅的信息加工理論認為人的學習與記憶是由加工系統(tǒng)，執(zhí)行控制系統(tǒng)和預期系統(tǒng)三者相互影響、相互作用、協(xié)同活動的過程。

預期編碼過濾器刺激表現(xiàn)效應攜上——“感覺輸出預期編碼過濾器刺激表現(xiàn)效應攜上——“感覺輸出執(zhí)行控制過程元認知過程長時記憶圖1加涅信息加工理論的學習模型從認知心理學的角度來看，學習就是信息加工，學生獲得知識、記憶知識和運用知識的過程就是信息編碼、存貯、提取利用的過程。加涅強調指出，學生的整個學習過程一直受到外部條件的強烈影響。對于教師來說，了解和研究學習過程的目的就是為學習過程提供支持 ，使外部條件能在學習過程中始終能與學習者的內部活動進行必要的、恰當?shù)暮驼_的聯(lián)系，從而給學習者以積極的影響，獲得滿意的學習結果。這一模式指出了信息的流程.即信息從一個結構流到另一個結構的過程。加涅認為參照這個模式可以揭示出學習的各個內部過程.譬如若學習者進行復述的話，信息能在短時記憶庫保持稍長的時間，也即有利于克服學習信息的快速遺忘，因此，應在教學活動中強化復述活動。具體在教學中應采取如下措施(l)要求學生用自己的語言口述對概念的理解。(2)要求學生用自己的語言重新描述命題。(3)讓學生用圖形等直觀手段領會問題。(4)讓學生描述說明他們解決問題所應用的策略。二、認知心理學的學習觀與行為主義心理學家相反，認知心理學家研究那些不能觀察的內部機制和過程，如記憶的加工、存儲、提取和記憶力的改變。認知心理學家往往把信息加工過程分解為一些階段，即對從刺激輸入到反應這樣的全過程進行分解。他們常用使用反應時法。即通過測量一個過程所需要的時間，來以此確定這個過程的性質和與其他過程的關系。認知理論認為學習不是被動的，不是在外界環(huán)境支配下通過練習、強化所形成的刺激一一反應聯(lián)結，而是獲得知識，形成認知結構的過程。學習者是一個積極的參與者，在學習過程中，學習者運用認知技能控制他的認知理性，在信息加工理論看來，學習者是信息的主動加工者，學習者必須選擇，組織相關信息，通過自己已有的知識對信息進行解釋，從而理解信息。學習過程是接收、編碼、操作、提取、利用知識的過程。（一）學生的學習是一個主動加工信息和構建意義的過程學習是學習者已知的、所碰到的信息和他們在學習時所做的之間相互作用的結果。這是大多數(shù)認知心理學家對學習所持的看法。認知心理學主要考察新知識輸入、存貯，最終從記憶中提取的方式。它認為人的學習是從外界環(huán)境的刺激的輸入開始，經(jīng)過不同的認知加工和存貯結構的轉換，最終進入長時記憶，成為知識的一部分。外界刺激作用于感覺器官產生知覺以后，要進入記憶，首先要把它與頭腦中原有的知識和經(jīng)驗進行比較、識別，決定最佳匹配；然后形成長期記憶。人在識別信息時，總是要分析新的知識，然后找出有用的知識，把它和頭腦中已有的知識經(jīng)驗進行編碼比較后，確定其中最好匹配的信息編碼，儲存在自己的頭腦中，形成自己穩(wěn)固的知識。在教學過程中，教師傳授給學生的知識應該成為學生頭腦中的范型，所謂范型就是人在模板反映的基礎上的抽象形式，是人獨有的。當學生接受新知識時，就能在頭腦中把它跟范型進行匹配，即對它進行分析、比較，作出決策，形成自己穩(wěn)固的智慧。#%$E如維特羅克所說：大腦并不是被動的訊息消費者，我們認知系統(tǒng)中的記憶和訊息處理策略與來自環(huán)境的感覺訊息互動，將經(jīng)選擇注意的訊息和記憶聯(lián)結，并且賦予意義。因此，學習過程也就是認知結構的組織與重新組織、變化與發(fā)展的過程。學習不在于被動地形成刺激一反應聯(lián)結，而在于主動地形成認知結構，這一過程是一個主動的、有目的、有策略的信息加工過程。（二）知識可分為陳述性知識和程序性知識，學習是認知結構中新舊知識的同化過程。認知心理學把人的認知過程假設為信息加工過程，運用策略加工的結果便會獲得三類知識：陳述性知識、程序性知識、策略性知識。在信息加工后。學生如果獲得零碎的具體知識而未能形成有序的結構，勢必造成檢索、提取緩慢，影響學習效率，在學習新知識時，便會缺乏同化新知識的基礎，無法為同化新知識提供“固定點”而造成學習困難。零碎的知識也不利于遷移，難以達到舉一反三的效果。在教學中教師必須幫助學生形成良好的認知結構。形成經(jīng)―如下：具體知識一一概念一一概念群一一學科一一知識體系。其實質是學生的知識由無序走向局部有序再到整體有序的過程。認知心理學的學習觀啟示我們要充分了解信息加工的全過程，采取各種不同的策略提高教學效果，對我們的教學以及學生的學習有著很大的意義。我們可以：.設置有效地教學目標認知心理學的學習觀有利于教學目標的制定，并能起到導教、導學、導評的作用。認知心理學將知識分為不同的類型，教學目標就是要讓學生掌握這些不同類型的知識。不同的課程，以不同的知識為主，教學目標也是不同的。陳述性知識的教學目標應以培養(yǎng)學生回憶知識的能力為中心，要求學生口頭或書面敘述學到的有關知識，以此檢查他們是否具備了這種能力。程序性知識的教學目標應確定為培養(yǎng)學生應用概念、規(guī)則解決問題的能力。學生不僅要理解概念、規(guī)則，而且要能面對各種不同的概念、規(guī)則的運用情境，能順利地進行識別、運算和操作，能夠解釋一些現(xiàn)象。教學目標不同，掌握的知識不同，運用的教學方法也是不同的。如以掌握陳述性知識為目標，可運用教師講授的方法。以掌握程序性知識為目標，在掌握規(guī)則階段可運用講授法；而要轉化為技能，適宜的方法則是有指導的練習，這樣才能使規(guī)則支配人的行為，才能使有些技能達到相對自動化。.了解學生的認知結構，幫助學生建立良好的認知結構認知心理學指出，了解學生是如何在頭腦中構造知識的，幫助學生建立良好的認知結構，是提高學生學習能力的根本。認知心理學認為學生頭腦中的認知結構不同于教材的知識結構，兩者之間至少存在以下三點區(qū)別：首先，信息的表征方式不同。教材中的知識主要是以語言文字的方式詳細表達的；而頭腦中的信息主要是以語義的方式簡約表征的，多以直覺的方式儲存。其次，信息的構造方式不同。教材中的知識前后順序性和邏輯性很強；而學生頭腦中的知識的順序性淡化了，以另外的方式構造起來。最后，知識的完備性不同。教材中的知識是完備的、無缺口的、系統(tǒng)的；而頭腦中的認知結構由于遺忘規(guī)律的作用，常常是有缺口的。因此教師在講課時，不僅要把課本上的知識結構講清楚，更重要的是要把書本上的結構嚴謹?shù)闹R轉化成與學生頭腦中的知識結構相適應的、便于學生接受和儲存的知識，這樣才有利于學生頭腦中知識的系統(tǒng)性和完備性。因此教師在教學中應該做到幫助學生認知結構完備化、條件化、結構化。.培養(yǎng)學生的元認知技能，提高認知監(jiān)控能力(1)培養(yǎng)學生的計劃能力。在學生解決問題時，要培養(yǎng)他們在操作之前的計劃能力，并且能有效地運用策略來解決問題。(2)培養(yǎng)學生對自己的學習進行自我評價、自我監(jiān)控的習慣。它是衡量元認知水平的重要標志。針對一定的學習任務的認知要求，學生要學會自覺地評價自己知識掌握的程度及存在的問題，從而監(jiān)控并估計自己完成作業(yè)的能力，這是學生應該具備的技能。(3)培養(yǎng)學生對技能效用的認識。學生對所學的新知識或技能不能保持的原因之一，是他們沒有認識到這種知識或技能對于提高成績、改善作業(yè)的意義和作用，因此，教學中教師要讓學生了解已獲得的知識和技能的有效性，即在獲取知識經(jīng)驗的過程中，不僅“知其然”，而且“知其所以然”。三、長時記憶對教學的啟示保持時間在一分鐘以上以至終生的記憶，都屬長時記憶。長時記憶是對短時記憶加工復述的結果。信息一旦轉入長時記憶，從理論上講，既使不再復述也能長久地保持下來。長時記憶的容量大得無法確定范只要有足夠的復習，其容量是沒有限制的。在長時記憶中，對信息的編碼主要采取言語一意義的方式。進入長時記憶的信息被歸類整合于已有的信息儲存系統(tǒng)之中，從而成為一個有意義的信息群，而且，這個編碼過程帶有很大的個人色彩，編碼的效率在很大程度上取決于自身對信息的組織能力。長時記憶信息的提取有兩種形式：回憶和再認。這兩種形式提取信息都需要運用一定的策略，即依靠一定的線索和選擇一定的中介。在這方面有兩種看法：一種是搜尋理論，認為信息的提取是根據(jù)信息的意義、系統(tǒng)等來搜尋記憶痕跡，使痕跡活躍起來，回憶出有關的項目；另一種是重建理論，認為記憶是一種主動的過程，存儲起來的不是成熟的記憶，而是一些元素或成分，回憶就是把過去認知成分匯集成完整的事物。人們認為這兩種理論并不矛盾，適合于不同的編碼方式。搜尋理論可能適合于表象記憶，重建理論則適合于言語記憶。關于長時記憶中的遺忘，艾賓浩斯對隨時間進展所引起的保持喪失的現(xiàn)象作了數(shù)量化研究。中國心理學家陸志韋等人發(fā)現(xiàn):剛學完不能及時回憶的材料，經(jīng)過一段時間后在記憶中又呈現(xiàn)出來了。這種現(xiàn)象稱為記憶的恢復。因此人們認為長時記憶的遺忘，與感覺記憶和短時記憶的遺忘在機制上有所不同，可能不是痕跡消退的結果，而主要是由于前攝抑制和倒攝抑制的干擾，使信息提取發(fā)生了困難。常用的測量保持量的方法有回憶法、再認法、再學法和重構法。.回憶法原來識記的材料不在面前，讓被試把它們默寫出來或復述出來。保持量的計算是以正確回憶項目的百分數(shù)為指標。算式如下： 倘若識記不是以全部記住為標準，那么計算回憶的成績時，應以識記時所達到的標準為基礎。.再認法把識記過的材料和沒有識記過的材料混在一起(新舊項目的數(shù)量相等)，然后向被試一一呈現(xiàn)，由被試報告每個項目是否識記過。保持量按如下經(jīng)驗公式計算：.再學法（或節(jié)省法）當被試不再能把原來熟記的材料完全無誤地回憶出來時，就要求被試把原來識記過的材料重學或再記，直至達到原來學會的標準。然后根據(jù)初學和再學所用的次數(shù)或時間來計算保持量，即以再學比初學所節(jié)省的次數(shù)或時間來計算保持量。計算公式如下：.重構法（或重建法）要求被試再現(xiàn)學習過的刺激次序。給被試呈現(xiàn)按一定順序排列的若干刺激，呈現(xiàn)后把這些刺激打亂，然后呈現(xiàn)在被試面前，讓他們按原來次序重建,重構的成績主要是以做對的順序數(shù)記分。四、短時記憶短時記憶保持的時間比感覺記憶稍長，一般為5—20秒，最長不超過一分鐘。例如“打電話”，當我們從電話簿上查到一個電話號碼后，能根據(jù)記憶撥出這個號碼，但是事過之后，這個號碼卻往往記不起來。這個電話號碼的記憶就是短時記憶。短時存貯依賴于注意，只要注意，信息就可以保持，注意一旦轉移，它便開始消退。短時記憶中的編碼方式與感覺記憶所采取的直接編碼不同。多數(shù)人認為它是以言語聽覺的形式存在的，就是說，一切信息即使是憑視覺接收的，也都是按聽覺或聲學的特性編碼的，也有不少人認為，雖然人類的短時編碼具有強烈的聽覺性質，但其他性質的編碼的可能性也是存在的。例如，不會說話的兒童也能做短時記憶的工作。與感覺記憶中的大量信息相比，短時記憶的容量相當有限，大約是7±2,即5?9個，這里的7±2不是指絕對數(shù)量，而是指組塊（chuok）的數(shù)量。一個組塊的信息總量是變化的，例如，一個字母可以看作一個組塊，一個單詞也可看作是一個組塊，一個詞組也可以看作一個組塊。短時記憶的目的是保持少量從感覺記憶和從長時記憶中選取的信息，進行有意識加工，以適應環(huán)境的妥求。因此也有人稱其為工作記憶。短時記憶中的信息，如呆被復述（默默背誦），就會轉入第三階段一長時記憶多如果投有被復述，就會因痕跡的衰退或其他信息的干擾而消失。五、總結高等學校是教學科研的統(tǒng)一體，大學不僅是傳授知識的場所，也是創(chuàng)造新知識的地方。正如江澤民同志在全國教育工作會議講話中所說“是知識創(chuàng)新、傳播和應用的主要基地，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃”。那么什么是創(chuàng)新？高等教育如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才呢？對于創(chuàng)新概念，存在著許多不同的理解，目前被普遍接受的觀點是：對現(xiàn)有的東西進行變革，使其更新，成為新東西。就知識而言，”新的或重新組合的或再次發(fā)現(xiàn)的知識”，都可以稱作知識創(chuàng)新。其中對知識信息進行重新組合是創(chuàng)新的關鍵所在。法國科學家貝爾納說過“構成我們學習最大障礙的不是未知的東西，而是已知的東西”，因為已有的知識及其序列會給思維帶來相應的定勢，從而束縛了人的頭腦，創(chuàng)新意識很難產生。就是說，機械模仿和死記硬背的教學方式，往往使學生在被動地接受知識的過程中，思維被束縛在老師限定的框架內，逐漸失去了創(chuàng)新能力。我們采用圖書館式的學習策略，就是要在傳授知識的過程中幫助學生不斷地打破原有的知識序列，重新組合出新的序列，從而在獲取知識的同時，逐漸構筑