石大現(xiàn)代教育技術(shù)講義第2章 學與教的理論

第2章學與教的理論學習目標1．理解遠程教育的概念和發(fā)展歷史。2．理解網(wǎng)絡課程、虛擬學習環(huán)境的概念與特點。3．了解常見的虛擬學習環(huán)境的構(gòu)成與功能。4．理解現(xiàn)代遠程教育與中小學教育之間的關(guān)系。5．能初步應用現(xiàn)代遠程教育改革課堂教學和學習方法。2.1.1行為主義理論的基本觀點1.學習是刺激—反應的聯(lián)結(jié)巴甫洛夫（PavlovI．P．）在1890年首先發(fā)現(xiàn)條件反射機理，從而開辟了高級神經(jīng)活動的研究領(lǐng)域。條件反射概念揭示了學習現(xiàn)象最基本的生理機制，對學習理論的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。華生（JohnB.Watson）在巴甫洛夫條件反射的基礎(chǔ)上，提出人的學習是塑造行為的過程，這種學習可以通過上述替代的"刺激—反應（S—R）"的聯(lián)結(jié)來實現(xiàn)，并提出："知道了反應就可以推測刺激，知道了刺激就可以預測反應"。從而形成了刺激—反應學習理論。2.學習是嘗試錯誤的過程桑代克（EdwardL.Thorndike）提出了聯(lián)結(jié)主義的刺激—反應學習理論。他所設(shè)計的最為成功的實驗之一就是"貓開門"的實驗，如圖2－1所示。把餓得發(fā)慌的貓關(guān)進被稱為迷籠的籠子，籠外放著食物，籠門用活動的門閂關(guān)著。被放進籠時的貓在籠子里躁動不安地在亂碰亂抓過程中，偶然碰到那個活動的門閂，門被打開了，貓吃到了食物。如此反復，貓從籠中出來吃到食物的時間會越來越短。實驗表明，所有的貓的操作水平都是相對緩慢地、逐漸地和連續(xù)不斷地改進的。由此，桑代克得出了一個非常重要的結(jié)論：貓的學習是經(jīng)過多次的試誤，是由刺激情境與正確反應之間形成的聯(lián)結(jié)所構(gòu)成的。圖2－1桑代克迷籠3.學習成功的關(guān)鍵依靠強化斯金納（B.F.Skinner）用"操作性反應（operant）"來解釋籠子里動物的行為，以區(qū)別巴甫洛夫和華生等人的觀點。他認為，巴甫洛夫等人的實驗對象的行為是由刺激所引起的反應，稱為"應答性反應（respondents）"；而他的實驗對象的行為是有機體自主發(fā)出（emitted）的，稱為"操作性反應（operant）"。前者往往是種不隨意的行為，后者則大多是隨意的或有目的的行為。在大多數(shù)情況下，被動引出的反應在重要性程度上比主動發(fā)出的反應要遜色得多。因為，在應答性行為中，有機體是被動地對環(huán)境做出反應；而在操作性行為中，有機體是主動地作用于環(huán)境。經(jīng)典條件作用只能用來解釋基于應答性行為的學習，斯金納把這類學習稱為"S（刺激）類條件作用"。另一種學習模式，即操作性（或工具性）條件作用的模式，則可用來解釋基于操作性行為的學習，他稱為"R（強化）類條件作用"。斯金納認為，人類從事的絕大多數(shù)有意義的行為都是操作性的。操作性條件作用模式認為，不管有沒有刺激存在，如果一種反應之后伴隨一種強化，那么在類似環(huán)境里發(fā)生這種反應的概率就增加。在斯金納看來，重要的刺激是跟隨反應之后的刺激（強化），而不是反應之前的刺激，因此反應之后要給予及時強化。斯金納用條件作用的原理來解釋學習，是基于這樣一種觀點：人們通常都是以一種增加愉快、減少痛苦的方式來行事的。但是，"愉快"和"痛苦"都是一種主觀性的東西。斯金納認為，強化是指"使反應發(fā)生概率增加、或維持某種反應水平的任何刺激"。也就是說，凡是提高反應概率的任何事件都可以起強化作用。這樣，強化并不一定是一種令人愉快的刺激。而且，在一種情境中起強化作用的刺激，在另一種情境中并不一定起強化作用。同樣，對某一個人起強化作用的刺激，對另一個人并不一定起強化作用。2.1.2行為主義理論對教育技術(shù)的影響行為主義學派曾經(jīng)在心理學領(lǐng)域長期占據(jù)統(tǒng)治地位，并在教育方面有過極大影響。行為主義理論雖然也受到各方面的指責，但行為主義方法所包含的許多合理部分如強化規(guī)律等，在教學中特別是語言教學中仍然在發(fā)揮著重要作用。在教育技術(shù)領(lǐng)域，斯金納仍然是最受推崇的學習理論先驅(qū)之一。1．程序教學對計算機輔助教學的影響斯金納認為，只有通過機械裝置才能提供必要的大量的強化系列。這就是斯金納設(shè)計教學機器、提倡程序教學的主要出發(fā)點。程序教學是一種個別化的自動教學的方式，由于經(jīng)常用機器來進行，也稱為機器教學。斯金納正是由于對程序教學理論所做出的杰出貢獻而被稱之為"程序教學之父"。

斯金納提出的程序教學的原則是：

（1)積極反應原則。（2)小步子原則。（3)及時強化原則。（4)自定步調(diào)原則。（5)低錯誤率原則。斯金納的教學理論引領(lǐng)和推動了20世紀50～60年代風行美國乃至其他許多國家的程序教學運動，不僅促進了學習理論的科學化，加速了心理學和教育學的有機結(jié)合，而且也推動了教學手段的科學化和現(xiàn)代化。同時，也重新激起了人們對個別化教學研究的興趣，使個別化教學在中斷多年后以重新活躍起來。為了實現(xiàn)程序教學的思想，人們設(shè)計了各種各樣的教學機器。但是到了20世紀60年代末，由于技術(shù)水平一時跟不上，且由于教學內(nèi)容的復雜而難以實施，程序教學落入低潮。到了20世紀70年代，隨著高性能計算機技術(shù)的發(fā)展，程序教學方法開始廣泛應用于計算機輔助教學（CAI）。計算機能夠?qū)Υ罅啃畔⑦M行存儲、加工、輸入和呈現(xiàn)，并能在程序的控制下自動工作，是實現(xiàn)程序教學思想和功能的最合適的程序教學機。因此，在美國這個計算機技術(shù)先進的國家首先出現(xiàn)計算機輔助教學這一新的教育技術(shù)是歷史的必然。計算機輔助教學的產(chǎn)生與應用，不僅僅是教學手段和方法上的變化，更重要的是教學觀念上的革命?，F(xiàn)在計算機輔助教學的內(nèi)容和方法雖然有了很大的擴展，但基于程序教學的個別指導模式仍然是計算機輔助教學的重要模式之一。2．程序教學對教學設(shè)計的影響教育技術(shù)以視聽教學為開端，系統(tǒng)思想和程序教學的融入促使了現(xiàn)代教育技術(shù)的更新和發(fā)展。教學過程的系統(tǒng)化設(shè)計——教學設(shè)計是教育技術(shù)的重要組成部分，雖然系統(tǒng)化設(shè)計教學過程的思想很早就有，但真正推動系統(tǒng)化設(shè)計，并且取得良好效果的是程序教學思想。程序教學以其精確組織的個別化、自定步驟的學習，確立了許多有益的指導原則。它建立的一系列學習原則和開發(fā)程序教材的系統(tǒng)方法，直接影響了教學設(shè)計理論與實踐的發(fā)展。2.2.1苛勒的頓悟說苛勒（W.Kohler）以黑猩猩為對象進行了歷時7年的18個實驗，在此基礎(chǔ)上于1917年撰寫《猩猩的智慧》一文提出了頓悟說。

1．學習是組織一種完形，而不是刺激與反應的簡單聯(lián)結(jié)

苛勒認為，學習并非是簡單的刺激—反應聯(lián)結(jié)，也不是僥幸的試誤，而是通過對學習情境中事物關(guān)系的理解構(gòu)成一種完形而實現(xiàn)的，是通過有目的的主動的了解和頓悟而組織起來的一種完形。

2．學習是頓悟，而不是通過嘗試錯誤來實現(xiàn)的頓悟說重視的是刺激和反應之間的組織作用，認為這種組織表現(xiàn)為知覺經(jīng)驗中舊的組織結(jié)構(gòu)的豁然改組或新結(jié)構(gòu)的頓悟。2.2.2布魯納的認知發(fā)現(xiàn)說布魯納（J.S.Bruner）認為學習是一個認知過程，是學生主動地形成認知結(jié)構(gòu)的過程，此即布魯納的認知發(fā)現(xiàn)說，其基本觀點主要包括以下三個方面。1．學習是主動地形成認知結(jié)構(gòu)的過程2．強調(diào)對學科的基本結(jié)構(gòu)的學習3．通過主動發(fā)現(xiàn)形成認知結(jié)構(gòu)2.2.3加涅的信息加工學習論1．信息加工模式20世紀50年代后，計算機科學技術(shù)的興起與發(fā)展，為心理學家分析和推斷心理過程提供了一個重要的工具，信息加工應運而生。該理論認為，學習實質(zhì)上是由獲得信息和使用信息構(gòu)成的，而人的行為是由有機體內(nèi)部的信息流程決定的。加涅(R.M.Gagne)根據(jù)信息加工理論提出了學習過程的基本模式，認為學習過程就是一個信息加工的過程，即學生對來自環(huán)境刺激的信息進行內(nèi)在的認知加工的過程，并具體描述了典型的信息加工模式如圖2－2所示。圖2－2信息加工模式2．信息加工的基本原理

（1)信息流是認知行為的基礎(chǔ)

（2)人類加工信息的容量是有限的（3)記憶取決于信息編碼

（4)回憶部分取決于提取線索2.2.4認知主義理論對教育技術(shù)的影響認知主義學習理論闡述了學習的內(nèi)部心理過程，成為各種教學理論的基礎(chǔ)，對教育技術(shù)中的教學設(shè)計產(chǎn)生了巨大的影響。教學設(shè)計中的學習任務分析、學習者分析、教學策略制定都離不開認知理論對學習規(guī)律的描述。認知主義學習理論也促進了計算機輔助教學向智能教學系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，通過對人類的思維過程和特征的研究，可以建立起人類認知思維活動的模型，使得計算機能夠在一定程度上完成人類教學專家的工作。加涅的信息加工理論在以下幾方面對學習是有啟迪的：（1）刺激選擇不是一種隨機的過程，因此，不能僅僅考慮到刺激的特征，而且還要關(guān)注學生已有的信息或認知圖式（Scheme）。因此在教育技術(shù)中，在設(shè)計媒體的時候注意引導學生的注意力。（2）人類記憶加工信息的能量是有限的，如果一味要求學生在短時間內(nèi)掌握大量的信息，不給他們留有加工或思考的時間，結(jié)果必然會像狗熊揀苞米一樣，揀一個丟一個。因此在信息設(shè)計的時候必須注意短時記憶的容量，在教學設(shè)計時留有相應的信息加工時間。（3）"組塊"理論，為了盡可能使學生在短時間內(nèi)學習較多的知識，我們必須把知識組織成有意義的塊狀，減少機械學習。因此在教學設(shè)計時必須提供線索，即把相關(guān)的知識聯(lián)系起來。（4）信息編碼不僅有助于學生的理解，而且也有助于信息的貯存和提取。教師在幫助學生使用各種策略來編碼方面是可以大有作為的。因此在教學中可以利用媒體，用形象的方法進行表征編碼或語義編碼。便于學生信息的存儲和提取。加涅根據(jù)信息加工心理學原理提出學習與記憶的信息加工模型，據(jù)此他提出九段教學法：?引起注意?告知目標?提示回憶先前知識?呈現(xiàn)教材?提供學習指導?引出作業(yè)?提供反饋?評估作業(yè)?促進保持和遷移加涅的信息加工學習論十分關(guān)注學習信息的選擇、記憶和操作以解決問題的過程。因此，在學習方法上主張給學生以充分的指導，使學習沿著精心設(shè)計的程序進行。信息加工學習論為教與學提供了重要的啟示，教師在教學實踐中，可有意識地靈活加以運用。例如，可以在以下教學環(huán)節(jié)中加以重視：·激發(fā)學生回憶以前學得的知識和能力·使學生對學習有心理準備·直接提出種種適當?shù)拇碳ぁし答伒臏蕚涓鶕?jù)認知學習理論，不少專家們提出了相關(guān)的指導教學設(shè)計的原則，這里將它們歸并如下：·用直觀的形式向?qū)W習者顯示學科內(nèi)容結(jié)構(gòu)，應該讓學習者了解教學內(nèi)容中所涉及的各類知識元之間的相互關(guān)系；·學習材料的呈示應與學習者認知發(fā)展水平相適應，應當按照由簡到繁的原則來組織教學內(nèi)容。這里所說的由簡到繁是指由簡化的整體到復雜的整體；·學習以求理解才能有助于知識的持久和遷移；·向?qū)W生提供認知反饋可以確認他們的正確知識和糾正他們的錯誤學習。雖然行為主義理論也強調(diào)反饋的重要性，但認知主義理論一般將反饋看作為一種假設(shè)檢驗；·學習者自定目標是學習的重要促進因素；·學習材料既要以歸納序列提供，又要以演繹序列提供；·學習材料應體現(xiàn)辯證沖突，適當?shù)拿苡兄谝l(fā)學習者的高水平思維。2.3.1建構(gòu)主義理論的基本觀點[2]1.學習是學習者主動地建構(gòu)內(nèi)部心理表征的過程，它不僅包括結(jié)構(gòu)性的知識，而且包括大量的非結(jié)構(gòu)性的經(jīng)驗背景2.學習過程同時包含兩方面的建構(gòu)，即對新知識的意義建構(gòu)和對舊知識的重組3.學生以自己的方式建構(gòu)對于事物的理解，從而不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一的標準的理解2.3.2建構(gòu)主義理論指導下的教學1．隨機通達教學（Random

Access

Instruction）

"隨機通達教學"認為：·對同一內(nèi)容的學習要有不同時間多次進行，每次的情境都是經(jīng)過改組的，而且目的不同，分別著眼于問題的不同側(cè)面。這種反復絕非為鞏固知識技能而進行的簡單重復，而是把概念應用于具體實例并與不同情境聯(lián)系起來?！っ總€概念的教學都要涵蓋充分的實例，分別用于說明不同方面的含義，而且各實例都可能同時涉及到其它概念?！ぴ谶@種學習中，學生可以形成對概念的多角度理解，并與具體情境聯(lián)系起來。形成背景性經(jīng)驗。這種教學有利于學生針對情境建構(gòu)用于指引問題解決的圖式。2．拋錨式教學（situated

or

anchored

instruction）

建構(gòu)主義提倡拋錨式教學，它們認為，這種教學應使學習在與現(xiàn)實情境相類似的情境中發(fā)生，以解決學生在現(xiàn)實生活中遇到的問題為目標，學習的內(nèi)容要選擇真實性任務，不能對其做過于簡單化的處理。由于具體問題往往都同時與多種概念原理相關(guān)，所以，該教學主張弱化學科界限，強調(diào)學科間的交叉。拋錨式教學的過程與現(xiàn)實的問題解決過程相類似，所需要的工具往往隱含于情境當中。教師并不是將提前已準備好的內(nèi)容教給學生，而是在課堂上展示出與現(xiàn)實中專家解決問題相類似的探索過程，提供解決問題的原型，并指導學生的探索。拋錨式教學不需要獨立于教學過程的測驗，而是采用融合式測驗（test

integrated），在學習中對具體問題的解決過程本身就反映了學習的效果，也可以采用與學習過程相一致的情境化的評估（context-driven

evaluation）在拋錨式教學中，任務的真實性使得學生了解所要解決的問題，使其具有主人翁感；任務本身又是整體性的，具有挑戰(zhàn)性，解決了問題本身就是一種獎勵，因此容易激發(fā)起學習的內(nèi)部動機。由于任務具有必要的復雜性，因此比簡化了的課堂環(huán)境更容易培養(yǎng)學生的解決問題能力。此外，任務的多樣性又可以培養(yǎng)學生的探索精神并且在完成任務中表達自己的知識。3．支架式（Scaffolding）教學

支架式教學包括以下幾個環(huán)節(jié)：·搭腳手架·進入情境

·獨立探索·協(xié)作學習·效果評價2.3.3建構(gòu)主義理論對教育技術(shù)的影響1．自上而下的教學設(shè)計在認知主義理論下，教學設(shè)計基本上是以線性的方式進行的。