第六章認知領域的學習

第六章認知領域的學習第1頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一二、知識的分類

安德森將個體的知識分為陳述性知識和程序性知識兩類。

1、陳述性知識通過記憶來獲得，陳述性知識主要說明事物是什么、為什么、怎么樣，是個人可以有意識地回憶出來的關于事物及其關系的知識。例如歷史事實、數(shù)學原理、觀點信念都屬于陳述性知識。2、程序性知識是只能借助于某種作業(yè)形式間接推測其存在的知識，主要用來解決做什么和怎么做的問題。它和實踐操作密切聯(lián)系。程序性知識又可分為兩類：智慧技能和認知策略。第2頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一梅耶（1987）認為知識可以分為三類：陳述性知識、程序性知識和策略性知識。第3頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一三、知識的心理表征陳述性知識的表征

陳述性知識主要以命題和命題網(wǎng)絡、表象系統(tǒng)和圖式形式來表征的。（一）命題和命題網(wǎng)絡命題是從邏輯學和語言學中借用來的一個概念，本意是指表達判斷的語言形式，由系詞把主詞和賓語聯(lián)系而成。在心理學中，命題是知識的最小單元，由兩個成分構成：論題和關系。如果兩個命題中具有共同成分，通過這種共同成分，可以把若干命題彼此聯(lián)系起來，組成命題網(wǎng)絡。命題網(wǎng)絡是一種具有層次性的結構?？涂屏炙固岢隽艘粋€語義知識表征的層次網(wǎng)絡模型，認為語義知識是以層次結構貯存的。

第4頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（二）

表象和表象系統(tǒng)

許多心理學家認為，除了命題和命題網(wǎng)絡，我們的長時記憶中還存在大量以表象表征的形象性的陳述性知識。表象是指頭腦中呈現(xiàn)的某些事物的具體形象象。Paivio(1975)提出了雙重編碼說，認為人的長時記憶系統(tǒng)可劃分為表象系統(tǒng)和言語系統(tǒng)。表象系統(tǒng)利用表象編碼來貯存關于具體的客體和事物的信息。1975年，Paivio通過一個精巧的實驗證明了長時記憶中確實存在視覺編碼，即表象和表象系統(tǒng)也是陳述性知識的表征形式第5頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（三）圖式

圖式是指關于一類事物的有組織的大的知識單元或稱為信息組塊?，F(xiàn)代圖式理論的代表人物魯墨哈特（1977）提出了圖式的四個特點：圖式含有變量；圖式可以相互嵌套；圖式可以在各種抽象水平上表征知識；圖式所表征的是知識而不是定義

第6頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一程序性知識的表征程序性知識指一套關于辦事的操作步驟和過程，主要用來解決做什么和怎么做的問題，也稱步驟性和過程性知識?，F(xiàn)代認知心理學為，程序性知識以產(chǎn)生式及產(chǎn)生式系統(tǒng)來表征的。第7頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（一）產(chǎn)生式產(chǎn)生式是表征程序性知識的最小單位，是指人腦中貯存的一系列如果—那么形式表示的規(guī)則。一個產(chǎn)生式是一個由條件和動作組成的指令，即所謂的條件—活動規(guī)則，（condition—action簡稱C-A規(guī)則）。第8頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一C-A規(guī)則與S-R公式的相同與相異：相似處：當S出現(xiàn)或條件滿足時，便產(chǎn)生反應或活動；不同處：C不是外部刺激，而是信息，即保持在短時記憶中的信息；A不僅是外顯反應，也包括內(nèi)在的心理活動或運算。（第9頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一二）產(chǎn)生式系統(tǒng)幾個簡單產(chǎn)生式可以組合成復雜的產(chǎn)生式系統(tǒng)。產(chǎn)生式系統(tǒng)被認為是復雜技能的心理機制。第10頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)陳述性知識的學習過程與條件一、陳述性知識的學習過程1、我國傳統(tǒng)的教育心理學教科書中一般把知識的學習稱做知識的掌握，將其分為三個階段：知識的理解、知識的保持、知識的應用。2、奧蘇伯爾提出意義學習的全過程分為三個階段：意義的獲得階段、意義的保持階段、意義的再現(xiàn)階段。3、信息加工心理學把陳述性知識的學習看作是信息的編碼、貯存和提取的過程。第11頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一4、本書的觀點：陳述性知識的學習可以劃分為：習得、保持和提取三個階段。第12頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（一）陳述性知識的習得習得是學習者把輸入的信息同認知結構（長時記憶）中的有關知識相聯(lián)系，從而建構事物的意義并把它納入認知結構（長時記憶）中的過程。兩種主要的觀點：

奧蘇伯爾的意義同化模式

威特羅克的意義生成模式第13頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一１、奧蘇伯爾的意義同化模式對于陳述性知識的的習得過程，奧蘇伯爾用意義同化加以解釋。他認為同化是新舊知識的相互作用。在新知識的學習中，認知結構中原有的適當觀念起決定作用。這種原有的適當觀念對新知識起固定作用，所以稱為起固定作用的觀念（anchoringidea)，也稱為固定點(anchorage)。新意義的獲得是通過新材料與起固定作用的觀念進行相互同化而獲得的。奧蘇伯爾詳細論述了符號意義、概念和命題意義的同化過程。第14頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一1．符號意義的同化過程奧蘇伯爾把這一過程稱作代表性學習(representationallearning)，指學習單個符號或一組符號的意義。代表性學習的主要內(nèi)容是詞匯學習(vocabularylearning)，即學習單詞代表什么。代表性學習的心理機制，是符號和它們所代表的事物或觀念在學習者認知結構中建立相應的等值關系。言語符號與所指對象的代表性關系具有很大的任意性，也就是說，為什么用某一個詞來代表它所指的客體或觀念，這是沒有什么充足的理由的。所以，代表性學習很接近機械學習。但是，它在某種程度上仍然是一種意義學習，因為兒童在早期就形成了任何事物都有名稱這樣的一般概念，新符號的學習是在同這一觀念的關聯(lián)或相互同化中進行的。隨著兒童詞匯量的增加以及對組詞法的掌握，新舊意義的同化更成為代表性學習的一個重要方面。第15頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一2．概念和命題意義的同化過程概念學習和命題學習是意義學習的高級形式。奧蘇伯爾根據(jù)新概念或命題與其固定點的關系，區(qū)分了概念和命題意義同化的三種模式。

（1）下位學習（2）上位學習（3）并列結合學習第16頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（1）下位學習(subordinatelearning，又稱類屬學習。)認知心理學假定，認知結構本身在觀念的抽象、概括和包容的水平方面，傾向于按層次組織。新的概念或命題的意義的出現(xiàn)，最典型的形式是新舊知識之間構成一種歸屬關系，即認知結構中原有的有關觀念在包容和概括的水平上高于新學習的知識，新學習的知識歸屬于舊知識而得到理解。新知識與舊知識所構成的歸屬關系，稱為下位關系，這種歸屬學習的同化過程便稱為下位學習。下位學習又可以分為兩種不同的類型：

a、派生歸屬（derivativesubsumption)

b、相關歸屬（correlativesubsumption)第17頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（3）并列結合學習(combinatoriallearning)如果新命題既不能與認知結構中特定的有關觀念構成下位關系，又不能構成上位關系，而對它們的學習能夠引起聯(lián)合的意義，這種學習便稱為并列結合學習。如：“質(zhì)量與能量”、“遺傳與變異”→“需求與價格”總結：通過下位學習，學生的認知結構不斷分化，而通過上位學習和并列結合學習，學生的認知結構就會得到進一步的整合協(xié)調(diào)。第18頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（2）上位學習(superordinatelearning,又稱總括學習。)當認知結構中已經(jīng)形成了幾個觀念，現(xiàn)在要在這幾個原有觀念的基礎上學習一個包容程度更高的概念或命題時，便產(chǎn)生上位學習或稱總括學習。如：“蘋果”、“香蕉”、“桔子”→“水果”第19頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（二）陳述性知識的保持

１、記憶的實質(zhì)

記憶(memory)是腦對過去經(jīng)歷過的事物的反映。過去獲得的經(jīng)驗和行為,在需要時不必再加練習即可重現(xiàn)的心理歷程就是記憶。第20頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一記憶的三個基本環(huán)節(jié)：識記、保持、再認或回憶。從信息加工觀點來看，記憶就是對輸入信息的編碼、貯存和提取的過程。第21頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一記憶的三級加工模型第22頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（１）感覺記憶

感覺記憶（sensorymemory），指個體憑視、聽、味、嗅等感覺器官，感應到刺激時所引起的短暫記憶。保持時間小于一秒。感覺記憶只留存在感官層面，如不加注意，轉瞬即消失。乘車通過街道，視聽器官對街邊景物，各種聲音，正如走馬看花般隨收隨忘，此現(xiàn)象即屬感覺記憶。視覺編碼是感覺記憶的主要信息編碼方式。感覺記憶是信息處理過程的第一站，如不立刻予以處理，記憶就會消失。第24頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一感覺記憶存在的證據(jù)：Sperring的部分報告法實驗第25頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（２）短時記憶

短時記憶（short-termmemory，簡稱STM），指感覺記憶中經(jīng)注意而能保存到一分鐘以內(nèi)的記憶。查字典找到所要查的字，回頭要寫下意思時，竟然忘記；電話簿上查到所需號碼，回頭撥號時，竟然忘記；此等記憶，即屬短時記憶。短時記憶是信息處理的中間站，還需繼續(xù)加以處理，否則就會消失。第26頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一短時記憶的特點：1.時間在5秒至2分鐘以內(nèi)。2.為工作記憶，信息來源于感覺記憶，并從長時記憶中提取信息。3.主要以言語聽覺方式進行編碼。4.容量為72個組塊（chunk)。其意思是指信息中可以處理并記憶的單元。5.復述是重要的保持機制。第27頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（３）長時記憶

長時記憶（long-termmemory，簡稱LTM）,指存儲時間在一分鐘以上甚至永久保存的記憶。日常生活中隨時表現(xiàn)出的動作、技能、語言、文字、態(tài)度、觀念，以至有組織有系統(tǒng)的知識等，均屬長時記憶。長時記憶系統(tǒng)中的有意義的學習材料，主要是以語義編碼的形式進行加工。第28頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一

遺忘是指經(jīng)歷過的事物不能重現(xiàn)和再認或錯誤地重現(xiàn)和再認的現(xiàn)象。（１）遺忘的規(guī)律

19世紀末，德國心理學家艾賓浩斯(Ebbinghaus)對遺忘做了系統(tǒng)的首創(chuàng)性研究。用無意義音節(jié)(ZEH,XIQ,FIW,PAF)的研究揭示了遺忘變量和時間變量之間的關系，這就是遺忘曲線，又稱保持曲線。２、遺忘及其原因第29頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第31頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一這條曲線是一條負加速度曲線，它表明，識記后最初一段時間遺忘較快，以后遺忘逐漸減慢，穩(wěn)定在一個水平上。這也就是遺忘先快后慢的規(guī)律。第32頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（２）影響遺忘的因素1.時間，先快后慢2.材料的重要性3.材料的性質(zhì)（有意義、無意義）4.學習程度，過度學習5.系列位置效應,前攝抑制和倒攝抑制第33頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（３）遺忘理論

1.衰退論

遺忘是記憶痕跡（memorytrace或engram）衰退引起，并隨時間的推移自動發(fā)生。起源于亞里士多得，由桑代克進一步發(fā)展。他們認為，經(jīng)由學習時的神經(jīng)活動，在大腦中產(chǎn)生變化，留下各種痕跡，即為記憶痕跡。如學習后經(jīng)常練習，記憶痕跡，就繼續(xù)保持；如學習后長期不練習，記憶痕跡，就隨時間的推移而衰退。第34頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一2.干擾論

行為主義心理學家們，把遺忘解釋為新舊經(jīng)驗相互干擾（interference）的結果，新舊經(jīng)驗彼此干擾或抑制（inhibition）是遺忘的原因。

干擾又分為兩種：新學的經(jīng)驗干擾了對舊經(jīng)驗的回憶，稱之為倒攝抑制（retroactiveinhibition），倒攝抑制現(xiàn)象，可采用以下的等組設計法加以驗證：第35頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一

實驗組：學習A……學習B……回憶A

控制組：學習A……休息……回憶A如果實<控，那么，倒攝抑制。有時候是舊經(jīng)驗干擾了對新學習的回憶，稱之為前攝抑制（proactiveinhibition）現(xiàn)象，可采用以下的等組設計法加以驗證：

實驗組：學習A……學習B……回憶B控制組：休息……學習B……回憶B如果實<控，那么，前攝抑制。第36頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一3.動機論

動機是影響記憶而形成遺忘的原因之一。但對動機究竟如何影響遺忘，有兩種不同的解釋。一種解釋是認知論的看法。認為，即使某種信息確實貯存在長時記憶之內(nèi)，但如個體對引起記憶的刺激或檢索指引缺乏動機，或不感興趣，因而不予注意，自然就會出現(xiàn)較多的遺忘。第37頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一解釋動機影響遺忘的另一種理論，出自弗洛伊德的精神分析論。弗洛伊德認為，回憶痛苦經(jīng)驗時，使人回到痛苦的過去，為避免痛苦感受在記憶中復現(xiàn)，因而當事者將意識中不愉快的經(jīng)驗，壓抑到潛意識之中。此種現(xiàn)象稱為動機性遺忘（motivatedforgetting）。第38頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一4.認知論認知心理學是從記憶檢索的角度研究遺忘，將遺忘解釋為記憶檢索困難的結果。而檢索指引的適當與否，是形成檢索困難的主要原因。如果指引不足或不當，或與學習時的情境脫離太遠，形成檢索困難，就會造成遺忘。這類遺忘稱為指引關聯(lián)遺忘（cue-dependentforgetting）。第39頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一5、同化論奧蘇伯爾認為，在有意義的學習中，前后相繼的學習不是相互干擾而是相互促進的。遺忘就其實質(zhì)來說，是知識的組織與認知結構的簡化過程，即以高級的觀念代替低級的觀念，使低級的觀念遺忘，這是一種積極的遺忘。但是由于原有知識結構不鞏固，或由于新舊知識辨析不清楚，也可能以原有的觀念來代替表面相同而實質(zhì)不同的新觀念，從而出現(xiàn)記憶錯誤，這是一種消極的遺忘。第40頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（三）陳述性知識的提取

１、陳述性知識的提取的基本過程

陳述性知識提取的過程是對命題網(wǎng)絡或圖式進行搜索并作出決策的過程。即：首先，使長時記憶中的有關知識由靜息狀態(tài)變成活躍狀態(tài)。其次，當存儲的知識被激活后，要從一個知識網(wǎng)絡中找到肯定或否定的證據(jù)。另外，如果信息僅以命題網(wǎng)絡來貯存，而對信息的搜索需要沿每個連線（即命題）來進行，其速度很慢。而且，隨著信息量的增加，提取的速度會越來越慢。實際上大量知識是以圖式的方式貯存的，而圖式對信息的提取具有重要作用。第41頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一２、提取線索

提取線索指有助于信息提取的刺激如信息的某些部分、特征或識記時的情境等。

提取可以通過下述方式進行：各種聯(lián)想，如接近聯(lián)想、相似聯(lián)想、對比聯(lián)想都是基本的提取線索；知識的層次組織是一種最重要的提取線索；學習情境和主體狀態(tài)也是提取知識的重要線索。第42頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一

陳述性知識掌握的實質(zhì)是學生認知結構中命題網(wǎng)絡的建立。對知識的提取不是把輸入頭腦中的東西原封不動地單獨再現(xiàn)出來，而是對知識的網(wǎng)絡結構進行搜索并作出決策的過程，具體有：

首先，運用現(xiàn)代認知心理學測量認知結構特征的技術，教師編寫測量知識內(nèi)在聯(lián)系的試題。

其次，在知識的提取階段，教師還要注意提示學生利用情景和身體動作線索提高提取效率。(五)測評學習效果的教學策略

第43頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一思考題術語解釋:知識陳述性知識程序性知識策略性知識圖式先行組織者解釋性組織者比較性組織者三維遷移模式舉例說明陳述性知識的表征形式有意義學習的產(chǎn)生條件有哪些？簡述奧蘇伯爾意義同化模式中概念與命題學習的幾種模式奧蘇伯爾的認知結構遷移理論的主要內(nèi)容是什么？對教學有什么指導意義？

第44頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一

第三節(jié)程序性知識學習過程與條件程序性知識指一套關于辦事的操作步驟和過程，主要用來解決做什么和怎么做的問題，也稱步驟性和過程性知識。第45頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一程序性知識的分類

（一）運動技能和智力技能

傳統(tǒng)心理學把技能分為運動技能和智力技能。運動技能是指借助于對骨骼肌肉系統(tǒng)的協(xié)調(diào)而實現(xiàn)的外部活動方式；智力技能是指借助于內(nèi)部言語在頭腦中進行的認知活動中的心智操作方式。第46頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一加涅提出了智力技能層次論：他把智力技能分為五個亞類：辨別——區(qū)分具體刺激物之間的不同點；具體概念——識別具有共同特征的同類物體；定義性概念——運用概念的定義特征對事物分類；規(guī)則——運用單一規(guī)則完成某項任務；高級規(guī)則——同時運用幾條規(guī)則完成某項任務。第47頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（二）

模式識別程序和動作序列程序

現(xiàn)代認知心理學又把程序性知識分為兩類：1、模式識別：把輸入的刺激信息與長時記憶中的有關信息進行匹配，從而辨別出該刺激屬于什么的范疇。模式識別對內(nèi)外刺激模式進行分類和判斷的基礎。通過模式識別程序能夠識別，某一特定刺激的模式或對事物加以分類和判斷。

2、動作序列程序：既包括模式識別，又包括一系列操作，使對象的狀態(tài)發(fā)生改變。

第48頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一一、程序性知識的學習過程（一）陳述性知識階段

行為程序以陳述性知識的形式被學生學習，其過程與陳述性知識的學習過程相同。（二）轉化階段

通過應用規(guī)則的變式練習，使規(guī)則的陳述性形式向程序性形式轉化。（三）自動化階段

這一階段是程序性知識發(fā)展的最高階段,是一長串動作相對不需要注意地自動進行，是熟練操作的階段。第49頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一二、促進程序性知識理解的教學策略

（一）示范、理解和讓學生說出示范動作相結合。研究表明，指導者的示范與講解不同，學習者的學習效果不同。（二）把各個步驟充分展開加以示范。教師在示范時，要把程序的各個步驟充分展開，使學生準確地把握動作的結構與特點，更好地觀察、理解與模仿。（三）降低示范速度，防止信息負擔過重。許多研究表明，在程序性知識學習的初期階段，要使示范有效，示范動作必須慢速進行。第50頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（四）引導學生回憶并利用已掌握的有關技能。教師在教學中應引導學生回憶過去學過的有關技能，分析新技能與原有技能的共同之處，這樣不僅可以使學生更好地理解新技能，而且有利于在下一階段原有技能向新技能的遷移。（五）給學生提供具體事例。教師在為學生講解各種新的概念和規(guī)則時，可以通過舉例子的方式促進學生的理解。第51頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一三、指導練習的教學策略

（一）及時提供反饋信息。大量研究表明，及時向學生提供反饋是提高練習效果的一種基本的教學策略。反饋有外部反饋和內(nèi)部反饋之分。（二）設計變式練習題。無論是模式識別程序還是動作序列程序，只有能在各種不同的情境中加以運用才算是真正被掌握了。促進陳述性知識向不同情境遷移的教學策略是向學生提供大量的變式練習題。第52頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（三）身體練習與心理練習相結合。一些研究表明，心理練習是提高運動技能練習效果的一種有效的方法。心理練習，是指身體不實際活動，而是在頭腦中對各種動作進行回憶、想象的練習形式。（四）教學生正確選用練習方法。教師要對學生的練習方法加以指導。練習方法選用得當，會提高練習的效率。（五）激發(fā)并維持學生的練習動機。程序性知識的獲得，要經(jīng)過一個長期而又困難的練習過程，很少有捷徑可走。因此，教師要注意練習動機的激發(fā)和維持，使學生的練習動機保持在一個較高的水平上。第53頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一三、陳述性知識與程序性知識的區(qū)別與聯(lián)（一）主要區(qū)別

1、從功能上看，前者是用于說明事物的狀況、特點及關系，回答“是什么”、“為什么”和“怎么樣”的問題；后者是用于發(fā)出行為的指令，從而對某些信息進行識別和轉換，作出某些動作，解決“怎么做”的問題。2、從測量的方式看，前者可以通過“陳述”或“告訴”的方式測量；后者只能通過觀察人的行為間接測量。第54頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一

3、從心理表征看，前者主要以命題和命題網(wǎng)絡的形式表征；后者以產(chǎn)生式和產(chǎn)生式系統(tǒng)表征。4、從激活和提取的速度看，前者激活速度慢，其提取往往是一個有意義的搜尋過程；后者激活速度快，能相互激活。5、從學習和遺忘的速度看，前者學習速度快，遺忘也快；后者學習速度慢，遺忘也慢，尤其是運動技能，一旦達到熟練程度，幾乎不再遺忘。第55頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一（二）陳述性知識與程序性知識的聯(lián)系

1、陳述性知識的獲得是學習程序性知識的基礎；

2、程序性知識獲得后也為新的陳述性知識的獲得提供了可靠保證。第56頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)策略性知識的學習過程與條件一、策略性知識與程序性知識

策略性知識與程序性知識的異同：（1）相同之處：策略性知識實際上也是一種程序性知識（2）不同之處：策略性知識是學習者用來調(diào)控其學習和認識活動本身的，其目標是更有效地獲取新知識和運用已有的知識來解決問題，而一般的程序性知識則是完成某種具體任務的操作步驟，各種一般程序性知識的獲得和運用都要受到策略性知識的指導和支配。策略性知識、學習策略和認知策略

第57頁，共64頁，2023年，2月20日，星期一二、策略性知識的分類1.根據(jù)學習策略的作用，丹塞雷(1985)把學習策略分為基礎策略和支持策略。

2.根據(jù)學習策略涵蓋的成分，邁克卡等人