知识建构与技能的掌握幻灯片.ppt
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1、知识建构与技能的掌握第1页,共76页,编辑于2022年,星期一第一节知识获得概述第2页,共76页,编辑于2022年,星期一l一、知识的含义与作用(一)什么是知识l狭义的知识一般仅指能储存在语言文字符号或言语活动中的信息或意义。如各门学科的事实、概念、公式、定理等。l广义的知识,是指个体通过与其环境相互作用后获得的一切信息及其组织,既包括个体从自身的生活实践和人类的社会历史实践中获得的各种信息,也包括在获得和使用这些信息过程中所形成和发展而来的种种技能、技巧和能力。l其实质是人脑对客观事物的特征与联系的反映,是客观事物的主观表征。l就其储存形式而言,主观知识存储在大脑里l客观知识-表述出来传播开
2、来第3页,共76页,编辑于2022年,星期一l知识的功能知识的功能:l辨别功能辨别功能-辨认、归类辨认、归类l预期功能预期功能-推断未来推断未来l调节功能调节功能-确定活动程序调节活动过程确定活动程序调节活动过程第4页,共76页,编辑于2022年,星期一l二、知识的分类l1、直接知识、间接知识l2、感性知识、理性知识l3、主观知识、客观知识l4、显性知识、隐性知识l5、结构良好领域知识、结构不良领域知识l6、陈述性知识、程序性知识第5页,共76页,编辑于2022年,星期一l1、陈述性知识与程序性知识、陈述性知识与程序性知识l安德森根据知识的状态和表现方式把知识分为两类:陈述性安德森根据知识的状
3、态和表现方式把知识分为两类:陈述性知识和程序性知识。知识和程序性知识。l陈述性知识是关于陈述性知识是关于“是什么是什么”的知识,是对事实、定义、规的知识,是对事实、定义、规则、原理等的描述;则、原理等的描述;l用概念、命题和命题网络、表象、图式用概念、命题和命题网络、表象、图式 表征知识表征知识l命题如电脑坏了、爱德华在听古典音乐;命题网络如鸟是有羽毛的动物;教室的图式l程序性知识则是关于程序性知识则是关于“怎样做怎样做”的知识,如怎样进行推理、决策或的知识,如怎样进行推理、决策或解决某类问题等解决某类问题等程序性知识的表征是通过产生式产生式实现的。口渴了就喝水,学累了听音乐第6页,共76页,
4、编辑于2022年,星期一l如说出计算公式:功等于力乘以距离如说出计算公式:功等于力乘以距离lW=FS-陈述性知识陈述性知识l如知道力的大小为如知道力的大小为5牛顿,物体在力的方向牛顿,物体在力的方向上通过上通过10米,功为米,功为50焦耳焦耳-程序性知识程序性知识第7页,共76页,编辑于2022年,星期一l2、感性知识、理性知识l感性知识:是对活动的外表特征和外部联系的反应,分为感知和表象两种l理性知识:是对活动的本质特征与内在联系的反映,包括概念和命题两种形式第8页,共76页,编辑于2022年,星期一l3、显性知识和隐性知识、显性知识和隐性知识l显性知识:显性知识:l指用指用“书面文字、图表
5、和数学表述的知识书面文字、图表和数学表述的知识”,通常是用,通常是用言语言语等表述的等表述的l隐性知识隐性知识(缄默知识)缄默知识)l未被言语或其他形式表述的知识未被言语或其他形式表述的知识l为什么你知道的比你能说出来的要多?为什么你知道的比你能说出来的要多?第9页,共76页,编辑于2022年,星期一l三、知识建构的基本机制三、知识建构的基本机制l1、陈述性知识建构的基本机制:同化、陈述性知识建构的基本机制:同化 l同化就是学习者接纳、吸收、合并知识并将其转化为自身认知同化就是学习者接纳、吸收、合并知识并将其转化为自身认知结构中去的过程。陈述性知识是通过同化实现的,即通过新旧结构中去的过程。陈
6、述性知识是通过同化实现的,即通过新旧知识之间充分的、双向的互相作用而实现的知识之间充分的、双向的互相作用而实现的l2、程序性知识建构机制:产生式、程序性知识建构机制:产生式l产生式这个术语来自计算机科学,是所谓条件行动产生式这个术语来自计算机科学,是所谓条件行动(condition-action)的规则,简称)的规则,简称C-A规则,即一系列以规则,即一系列以“如果如果则则”或或“如果如果那么那么”形式编码的规则。它是表征程形式编码的规则。它是表征程序性知识的最小单位。序性知识的最小单位。l例如,鉴别一个图形是不是三角形的产生式:例如,鉴别一个图形是不是三角形的产生式:l如果如果 已知一个平面
7、图形,已知一个平面图形,l 且该图形有三条边,且该图形有三条边,l 且三条边是封闭的,且三条边是封闭的,l则则 判定此图形是三角形。判定此图形是三角形。第10页,共76页,编辑于2022年,星期一l四、知识的表征l表征:知识在头脑中的表征:知识在头脑中的表现形式和组织结构表现形式和组织结构l(一一)陈述性知识的表征形式:概念、命题和陈述性知识的表征形式:概念、命题和命题网络、表象、图式命题网络、表象、图式 l1、概念、概念:代表事物的基本属性和基本特征代表事物的基本属性和基本特征第11页,共76页,编辑于2022年,星期一l如果命题之间有相互关系可构成命题网络l命题网络l命题网络是由若干个包含
8、共同成分的命题彼此联系组成的,也就是说,如果若干个命题具有共同成分,通过这种共同成分,可以把若干个命题彼此联系组成命题网络。如“鸟是有羽毛的动物”这个句子通过命题网络可表示如图所示。l有lRlSOSRl羽毛鸟动物P1P2第12页,共76页,编辑于2022年,星期一夜 晚 活动哺乳动物会飞蝙蝠鲸在海中很大胎生鸟第13页,共76页,编辑于2022年,星期一l(3)图式)图式(schema)l概念:图式是指有组织的知识结构,是指按照事物的属概念:图式是指有组织的知识结构,是指按照事物的属性组合来贮存知识的方式。性组合来贮存知识的方式。l与命题网络相比是更一般、更抽象的知识贮存方式。与命题网络相比是更
9、一般、更抽象的知识贮存方式。l所谓图式,就是关于某个主题的一个知识单元,它包括与某主题相关的一套相互联系的基本概念,构成了感知、理解外界信息的框架结构。l如教师对都有关于教室的图式,可以预想教室的环境,教室上课的样子。l(4)表象第14页,共76页,编辑于2022年,星期一l(二)程序性知识的表征:产生式和产生式(二)程序性知识的表征:产生式和产生式系统系统l产生式这个术语来自计算机科学,是所谓条产生式这个术语来自计算机科学,是所谓条件行动(件行动(condition-action)的规则,简)的规则,简称称C-A规则,即一系列以规则,即一系列以“如果如果则则”或或“如果如果那么那么”形式编码
10、的形式编码的规则。它是表征程序性知识的最小单位。规则。它是表征程序性知识的最小单位。l产生式系统是指由简单的产生式经过联系可产生式系统是指由简单的产生式经过联系可以组合成复杂的产生式系统以组合成复杂的产生式系统第15页,共76页,编辑于2022年,星期一l五、传统观点的知识学习l(一)概念学习l教师在教学中注意:运用语言准确揭示概念特征、控制无关特征、适当运用例证和比较、形成概念网络-概念地图、在实践中运用l(二)原理学习l教学中注意:了解学生对概念的理解和掌握水平、创设问题情境、设置言语指令唤起对相关概念的回忆、强调运用第16页,共76页,编辑于2022年,星期一l六、知识学习的过程使学生对
11、知识的内在加工过程l这个过程包括:知识的获得、知识的保持、知识的提取三个阶段。l这三个阶段应解决的主要心理问题分别是:知识的同化、保持和应用。l通过同化,学生利用已有知识理解新知识,并在自己认知结构中找到位置;l保持阶段通过记忆使新知识得到巩固;l最后通过运用使知识广泛迁移第17页,共76页,编辑于2022年,星期一l第二节第二节 陈述性知识、程序性知识的学习陈述性知识、程序性知识的学习l一、陈述性知识l(一)掌握方式l1、表征学习:符号学习l2、概念学习l3、命题学习第18页,共76页,编辑于2022年,星期一l符号学习、概念学习和命题学习l根据所获得的知识的不同形式。l符号学习又称代表学习
12、,符号学习的主要内容是词汇学习,学习者要将符号与它所代表的事物、观念联系起来,在认知结构中建立相应的等值关系。l概念学习在于掌握同类事物共同的关键特征,从而将这类事物与其它事物区分开。l命题学习就是要理解句子所表达的整体意义,这需要将新命题与头脑中原有的有关概念、观念联系起来。第19页,共76页,编辑于2022年,星期一l下位学习、上位学习和并列结合学习l根据新知识与原有认知结构的关系,知识的学习可分为下位学习、上位学习和并列结合学习。l下位学习又称类属学习,是一种把新的观念归属于认知结构中原有观念的某一部位,并使之相互联系的过程。第20页,共76页,编辑于2022年,星期一l上位学习也叫总括
13、学习,即通过综合归纳获得意义的学习。l当认知结构中已经形成某些概括程度较低的观念,在这些原有观念的基础上学习一个概括和包容程度更高的概念或命题时,便产生上位学习。例如,儿童在知道“青菜”、“萝卜”和“白菜”等概念之后,再学习“蔬菜”这个总括性的概念时,新学习的概念总括了原有的概念,新的概念就具有了意义。第21页,共76页,编辑于2022年,星期一l并列结合学习是新知识与认知结构中的原有观念既非类属关系又非总括关系,但两者可以形成某种意义上的联结时产生的。例如,一个学生学得并理解了质量与能量、热与体积、遗传与变异的关系,现在要学习需求与价格的关系。l(二)陈述性知识的获得:(二)陈述性知识的获得
14、:l1、激发兴趣培养动机l2、有效运用注意规律l3、进行精细加工l4、使知识系统化l5、了解学生已有知识第22页,共76页,编辑于2022年,星期一l二、程序性知识学习l1、过程:陈述性阶段(先理解概念原理事实和行动步骤)、程序化阶段(形成产生式系统)、自动化阶段l2、程序性知识获得l注意课题的选择和设计l注重示范和讲解、l运用变式,比较知识的不同l大量练习与适时反馈l唤醒使用条件l分解程序操作过程第23页,共76页,编辑于2022年,星期一l三、影响知识理解的因素l内因:原有知识背景、认知结构特征、主动理解的意识和方法l外因:学习材料的内容和形式及教师的指导第24页,共76页,编辑于2022
15、年,星期一l四、错误概念的转变四、错误概念的转变l1 1、错误观念的影响与性质、错误观念的影响与性质l错误观念在科学教学中是很普遍的现象,对科学知错误观念在科学教学中是很普遍的现象,对科学知识的学习有着很深的影响。研究发现,错误观念不识的学习有着很深的影响。研究发现,错误观念不仅在儿童中出现,甚至在大学生身上也会出现,它仅在儿童中出现,甚至在大学生身上也会出现,它们出现的频率在各年龄阶段变化不太大之间没有明们出现的频率在各年龄阶段变化不太大之间没有明显的相关,优等生也常常有这些错误观念。显的相关,优等生也常常有这些错误观念。l错误观念不简单是由于理解偏差或遗忘而造成的错误,错误观念不简单是由于
16、理解偏差或遗忘而造成的错误,它们常常与学习者的日常直觉经验联系在一起,植根于它们常常与学习者的日常直觉经验联系在一起,植根于一个与科学理论不相容的概念体系。一个与科学理论不相容的概念体系。第25页,共76页,编辑于2022年,星期一l2 2、观念转变的过程、观念转变的过程l错误观念的转变是新、旧知识经验相互作用的集中体现,错误观念的转变是新、旧知识经验相互作用的集中体现,是新经验对已有经验的影响和改造。是新经验对已有经验的影响和改造。l观念转变就是认知冲突的引发和解决的过程。观念转变就是认知冲突的引发和解决的过程。l3、观念转变的条件、观念转变的条件l颇斯纳颇斯纳(G.J.Posner)等提出
17、,一个人原来的观念要发等提出,一个人原来的观念要发生转变(顺应)需要满足四个条件:生转变(顺应)需要满足四个条件:l第一,对原有观念的不满。第一,对原有观念的不满。l第二,新观念的可理解性(第二,新观念的可理解性(intelligibility)。)。l第三,新观念的合理性(第三,新观念的合理性(plausibility)。)。l第四,新观念的有效性(第四,新观念的有效性(fruitfulness)。)。第26页,共76页,编辑于2022年,星期一l4 4、观念转变与教学、观念转变与教学l(1 1)倾听、洞察学生的经验世界了解错误)倾听、洞察学生的经验世界了解错误概念概念l(2 2)引发认知冲
18、突)引发认知冲突l(3 3)创设开放的、相互接纳的课堂气氛。)创设开放的、相互接纳的课堂气氛。鼓励学生交流讨论鼓励学生交流讨论第27页,共76页,编辑于2022年,星期一l第三节第三节 知识的掌握与教学知识的掌握与教学l一、知识的获得一、知识的获得知识的获得是知识学习的第一个阶段知识的获得是知识学习的第一个阶段。l首先必须获得充分的感性经验,其次必须对所获得感性经验进行充分的思维加工,这是通过直观和概括两个环节实现第28页,共76页,编辑于2022年,星期一l(一)知识直观(一)知识直观l1、知识直观的类型、知识直观的类型l实物直观、模像直观、言语直观实物直观、模像直观、言语直观l2、如何提高
19、知识直观的效果、如何提高知识直观的效果l(1)灵活选用实物直观和模像直观)灵活选用实物直观和模像直观l模像直观效果优于实物直观模像直观效果优于实物直观l(2)加强词与形象的配合)加强词与形象的配合l(3)运用感知规律突出直观对象的特点)运用感知规律突出直观对象的特点l感知规律:强度律、差异律、活动律、组合律感知规律:强度律、差异律、活动律、组合律l(4)培养学生的观察能力)培养学生的观察能力l(5)让学生充分参与直观过程)让学生充分参与直观过程第29页,共76页,编辑于2022年,星期一l(二)知识的概括(二)知识的概括l1、概括类型、概括类型l感性概括、理性概括感性概括、理性概括l2、如何进
20、行有效知识概括、如何进行有效知识概括l(1)配合运用正例和反例(既肯定和否定)配合运用正例和反例(既肯定和否定例证例证l(2)正确运用变式:变式就是用不同形式)正确运用变式:变式就是用不同形式的直观材料或事例说明事物本质属性(果的直观材料或事例说明事物本质属性(果实:苹果西红柿;橡树子、棉籽)实:苹果西红柿;橡树子、棉籽)l(3)科学进行比较)科学进行比较l(4)启发学生进行自觉概括)启发学生进行自觉概括第30页,共76页,编辑于2022年,星期一l(三)如何促进学生知识的掌握(三)如何促进学生知识的掌握l1结合教学内容,灵活选用直观教学方式结合教学内容,灵活选用直观教学方式实物直观、模像直观
21、和言语直观各有其优实物直观、模像直观和言语直观各有其优缺点,在运用直观教学时,教师要充分考缺点,在运用直观教学时,教师要充分考虑不同直观教学的适用条件及具体的教学虑不同直观教学的适用条件及具体的教学情况,做到效率高、针对性强。情况,做到效率高、针对性强。l2运用感知规律,突出直观对象的特征运用感知规律,突出直观对象的特征l正确运用感知规律进行直观教学,可使重要正确运用感知规律进行直观教学,可使重要教学内容成为学生注意、感知的重点,有教学内容成为学生注意、感知的重点,有利于学生掌握知识。利于学生掌握知识。第31页,共76页,编辑于2022年,星期一l3培养学生良好的观察能力l教师要帮助学生做到:
22、l观察前,明确观察的目的、任务;l观察过程中,要教给学生观察的方法,启发学生积极思维,l观察后,要求学生做好观察记录和总结,第32页,共76页,编辑于2022年,星期一l4合理运用正例和反例的概括辨别作用合理运用正例和反例的概括辨别作用l正例又称肯定例证,指包含着概念或规则的本质特正例又称肯定例证,指包含着概念或规则的本质特征和内在联系的例证。反例又称否定例证,指不包征和内在联系的例证。反例又称否定例证,指不包含或只包含了一小部分概念或规则的主要属性和关含或只包含了一小部分概念或规则的主要属性和关键特征的例证。键特征的例证。l5运用变式组织感性经验运用变式组织感性经验,突出事物的本质特征,突出
23、事物的本质特征l所谓变式,即变换同类事物的非本质特征,以便突出本所谓变式,即变换同类事物的非本质特征,以便突出本质特征,就是用不同形式的直观材料或事例说明事物的质特征,就是用不同形式的直观材料或事例说明事物的本质属性。本质属性。l如正方形、长方形、梯形等都是四边形的变式。如正方形、长方形、梯形等都是四边形的变式。第33页,共76页,编辑于2022年,星期一l6科学地使用比较教学l教学中经常使用的比较方式有两种:同类比较和异类比较。l7调动学生的参与意识,启发学生独立思调动学生的参与意识,启发学生独立思考、自觉概括考、自觉概括第34页,共76页,编辑于2022年,星期一l二、知识的保持l信息论的
24、观点,知识的保持就是对进入大脑的信息进行编码、存贮的过程。l教师应充分利用心理学的有关记忆的研究成果,使学生达到对知识的持久记忆。第35页,共76页,编辑于2022年,星期一l(一)记忆系统及其特点l现代认知心理学把人的记忆系统分为l瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三个子系统。l1瞬时记忆l客观刺激停止作用后,感觉信息在头脑中只保留一瞬间未被主体意识的记忆,这种记忆又称为感觉记忆,它是记忆系统的开始阶段。l瞬时记忆的贮存时间大约为0.25-2秒。第36页,共76页,编辑于2022年,星期一l2短时记忆l短时记忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段,保持时间大约为5秒到1分钟。短时记忆的信息既有来自感觉记
25、忆的,也有来自长时记忆的,它包括两个成分:l一是直接记忆,即输入的信息没有经过进一步加工。它的容量相当有限,大约为7士2个组块。第37页,共76页,编辑于2022年,星期一l3长时记忆l长时记忆是指信息经过充分的和有一定深度的加工后,在头脑中长时间保留下来。这是一种永久性贮存。它的保存时间长,从1分钟以上到许多年甚至终身,容量没有限度。第38页,共76页,编辑于2022年,星期一l(二)知识的遗忘及其原因l1遗忘及其进程第39页,共76页,编辑于2022年,星期一l遗忘在学习之后立即开始,而且遗忘的过程最初进展得很快,以后逐渐缓慢,过了相当的时间后,几乎不再遗忘。也可以说,遗忘的发展是不均衡的
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