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1、第三章 知识的学习一、知识的概念 狭义的知识:仅指能贮存在语言文字符号或言语活动中的信息或意义。技能:经过练习而熟练掌握的对已有的知识经验加以运用的操作程序。动作技能:指经过练习而形成的,由一系列实际动作以合理、完善的程序构成的操作活动方式。智力技能:指经过练习而形成的,借助内部言语在头脑中进行的认知活动方式。广义的知识:个体通过与其环境相互作用后获得的一切信息及其组织。包括狭义的知识及技能。二、知识学习的类别(1)知识学习的传统分类 概念的学习 原理的学习 问题解决的学习(2)知识的现代分类安德森提出 陈述性知识:是什么(what)程序性知识:怎么做(how)三、传统的关于知识学习与教学的观
2、点(一)概念的学习与教学 1 什么是概念 代表一类事物共同的本质特征的符号(主要是语词)。名称:例子:正例和反例 属性:本质属性 定义:对本质属性的科学概括。具有共同的关键特征的符号2 概念的分类 日常概念(前科学概念)和科学概念 初级概念和二级概念 初级概念:通过直接观察正反例而得来的;二级观念:不能直接通过观察,只能通过定义而获得。具体概念和定义概念 易下定义概念和难下定义概念3 概念的获得 奥苏贝尔认为:儿童获得概念有两种形式,即概念的形成和概念的同化,其中概念同化是学生获得概念最基本的形式。(1)概念的形成 从大量的具体例证出发,在儿童实际经验过的概念的肯定例证中,通过归纳的方法抽取一
3、类事物的共同属性,从而获得初级概念的过程。赫尔的人工概念:联结的形成(消极)布鲁纳的假设-检验理论(积极)罗斯的范例理论:原型2 概念的同化 指在课堂学习的条件下,利用学生认知结构中原有的有关概念,以定义的方式直接向学生揭示概念的关键特征,从而使学生获得概念的方式。原有知识结构+新特征=新概念平行四边形+四边相等=菱形平行四边形 菱形概念同化是学生获得概念的最基本形式。概念同化是学生获得概念的最基本形式。4 概念的教学 例规法:正反例归纳定义 规例法:定义正反例教学要点 用准确的语言 突出关键特征 适当运用正例和反例 提供变式和比较 在实践中运用(二)原理的学习与教学1 什么是原理 原理是对概
4、念之间关系的言语的说明。2 影响原理学习的因素 对原理所涉及的概念的掌握;学习者的认知发展水平;学习者的语言表达能力。3 原理教学的步骤(加涅)期望(应用原理来干什么)回忆旧概念 (旧概念组合)形成新原理 举例 言语陈述 复习(三)问题解决与教学1 问题解决的性质 问题是这样一种情境,个体想做某件事,但不能马上知道这件事所需采取的一系列行动。问题解决一般是指在问题情境中超越过去所学原理的简单运用而产生的一个解决方案。需要把掌握的简单原理重新组合。2 问题解决的阶段 杜威:意识到 识别问题 假设 检验假设 结论 华莱士:准备 沉思 灵感 验证 纽威尔与西蒙的信息加工模式:刺激 神经传入 加工 解
5、决问题3 影响解决问题的因素 问题情境(知识表征的方式)定势 功能固着 知识经验专家与新手动机4 解决问题能力的培养 动机(主动质疑)难度要适当 正确表征问题 养成分析问题的习惯 从记忆中提取信息 陈述自己的假设和步骤四、现代认知派关于知识的学习与教学的观点1陈述性知识的学习(1)什么是陈述性知识 陈述性知识是关于事物及其关系的知识,是相对静态的知识。陈述性知识以命题和命题网络来表征。命题:论题+关系 基辛格是个高个子命题网络=命题+命题 高个子基辛格打了矮个子李香陈述性知识=命题网络+命题网络(2)陈述性知识的学习(认知策略)q 陈述性知识的获得与贮存(概念的同化)新命题进入工作记忆;相关旧
6、命题被激活进入工作记忆;通过共同部分构成命题网络。新知识的学习一般经历三个环节:联结:在新旧知识之间建立联结。精加工:对新旧命题进行加工、整合,使二者融会贯通。组织:把已经形成的命题网络整合到整个知识系统中去,形成合理有序的知识结构。q 陈述性知识的巩固 维持性复述:简单重复。精加工复述:建立多方面的新联系。主动复习,激活命题网络q 陈述性知识的提取和建构问题 命题表征 进入工作记忆 激活有相关节点的命题 解决问题 不能解决问题 建构新命题(3)促进陈述性知识学习的一般条件 材料的逻辑性、心向、原有的知识结构 对新知识的积极关注 对相关旧命题(知识)的主动、有效地提取 合理使用工作记忆的有限容
7、量 充分的精加工 及时组织和系统化 必要的复习2程序性知识的学习(1)什么是程序性知识(过程性知识)关于完成某项任务的行为或操作步骤的知识。陈述性知识程序性知识内容whathow性质静态动态提取和建构有意、主动、速度慢熟练后自动执行,速度快q 程序性知识在头脑中是以产生式和产生式系统来 表征的。产生式:if(条件项)then(动作项)产生式系统:相互联系的产生式构成产生式系统。产生式1产生式2 产生式3(2)程序性知识的学习 阶段一:陈述性阶段,学习和理解有关程序性知识的陈述性知识;阶段二:程序化阶段,通过练习,使陈述性知识转化为程序性知识,将小的产生式形成产生式系统。程序性知识的学习分模式识
8、别学习模式识别学习和动作步骤动作步骤学习两类。q 模式识别学习(产生式中条件项的学习)模式:由若干元素按照一定关系组成的一种结构。模式识别:学会对特定的内部或外部刺激模式进行辨认和判断。模式识别的主要任务是学会把握产生式的条件项,有概括化和分化两种。概括化:当两个具有相同动作项的产生式同时处于工作记忆中时,舍去两个产生式的条件项中的不同部分,只保留共同部分,作为新的条件项。产生式1:B+A D产生式2:C+A D 提供概念的若干正例(变式)以促进概念学习。分化:当已有产生式中的条件项过于宽泛时,须对它重新界定。C B(冗余条件)+A D多次练习后:A D新的产生式:A Dq 动作步骤学习(产生
9、式中动作项的学习)动作步骤的学习是指学会顺利执行完成一项活动的一系列操作步骤。就是产生式的动作项的学习。动作步骤的学习从陈述性的规则和步骤开始。动作步骤的执行从模式识别开始。动作步骤从陈述性知识转化为程序性知识经过两个阶段:程序化 程序合成 程序化 程序化就是把陈述性知识转化为程序性知识,使动作步骤的执行过程不再依赖欲陈述性规则而能独立完成。分两步来实现:1 建立规则和步骤的命题表征(陈述性知识);2 将动作步骤的陈述性命题表征转化为程序性的产生式表征,并在执行动作步骤的过程中逐渐脱离陈述性命题。程序合成 两个有关联的产生式(一个产生式的行为项是另一个产生式的条件项)同时进入工作记忆,保留前一
10、产生式的条件项,将两个条件项的动作项按顺序合并为一个复杂动作项,最终成为一个固定的技能组块。产生式1:If then 产生式2:if then产生式3:if then技能组块:if then动作步骤的学习过程:陈述性阶段 程序化 程序合成理论指导 基本动作训练 形成技能组合(3)促进程序性知识学习的一般条件 例证和比较 练习和反馈 材料的逻辑性、心向、原有的知识结构 对新知识的积极关注 对相关旧命题(知识)的主动、有效地提取 合理使用工作记忆的有限容量 充分的精加工 及时组织和系统化 必要的复习五五 知识掌握的标准(张庆林教授)知识掌握的标准(张庆林教授)(1)条件化)条件化条条件件化化是是指
11、指不不仅仅要要学学会会知知识识,而而且且要要知知道道这这个个知知识识在在什什么么情情况况下下使使用用。或或者者说说,运运用用这这个个知知识识的的条条件件是是什什么么。如如果果不不知知道道所所学学的的知知识识在在什什么么条条件件下下使使用用,那那么么到到了了该该用用这这个个知知识识的的时时候候也也不不知知道道要要用用它它。因因此此条条件件化化需需要要我我们们把把知知识识的的运运用用方方法法和和运运用用条条件件结结合合起起来来储储存存在在大大脑脑之之中中,形形成成一一个个“如如果果 那么那么 ”的认知结构。的认知结构。传传统统的的教教学学容容易易导导致致头头脑脑中中学学到到的的学学科科知知识识僵僵
12、化化。为为了了避避免免知知识识的的僵僵化化,有有必必要要使使学学生生在在大大脑脑中中储储存存知知识识时时,将将所所学学知知识识与与该该知知识识使使用用条条件件结结合合起起来来,形形成成条条件件化化知知识识,即即学学习习知知识识的的同同时时,明明确确这这些些知知识识在在什什么么条条件件下下有有用用。所所学学的的知知识识只只有有做做到到了了条条件件化化,才才能能在在遇遇到到恰恰当当条条件件时时有有效效地地提提取取出出来来加加以以运运用用。许许多多学学者者现现在在认认为为,当当人人面面临临问问题题时时,能能否否在在大大脑脑中中检检索索、提取和应用与任务有关的知识,是智力发展水平的一个重要标志。提取和
13、应用与任务有关的知识,是智力发展水平的一个重要标志。为为了了提提高高知知识识在在解解决决实实际际问问题题中中的的有有效效利利用用性性,有有必必要要在在呈呈现现知知识识时时,使使学生同时考虑这些知识在课堂之外的背景中的应用条件。学生同时考虑这些知识在课堂之外的背景中的应用条件。在传授条件化的知识时,一定要训练学生能够设想所学知识在尽可能多的在传授条件化的知识时,一定要训练学生能够设想所学知识在尽可能多的情况下使用,特别是在与学习该知识的背景迥然不同的条件下的使用,这情况下使用,特别是在与学习该知识的背景迥然不同的条件下的使用,这才是创造性学习的表现。才是创造性学习的表现。(2)结构化)结构化所所
14、谓谓结结构构化化,是是指指将将每每节节课课逐逐渐渐积积累累起起来来的的知知识识加加以以归归纳纳和和整整理理,使使之之条条理理化化、纲纲领领化化,要要做做到到纲纲举举目目张张,不不是是像像一一盘盘散散沙沙,要要像像红红线线串串珠珠。知知识识是是一一点点一一点点地地累累积积的的,但但不不应应该该是是堆堆积积的的。心心理理学学研研究究发发现现,优优等等生生和和差差生生的的知知识识组组织织是是不不一一样样的的。差差生生头头脑脑中中的的知知识识是是零零散散和和孤孤立立的的,如如果果你你问问他他,某某一一章章讲讲了了什什么么时时,他他会会罗罗列列出出一一二二三三四四五五来来,呈呈现现水水平平排排列列方方式
15、式、列列举举方方式式。而而优优等等生生头头脑脑中中的的知知识识是是有有组组织织和和系系统统的的,知知识识点点按按层层次次排排列列,而而且且知知识识点点有有内内在在联联系系。如如果把优等生头脑中的知识结构画成一张图的话,就呈现出一个层次网络系统。果把优等生头脑中的知识结构画成一张图的话,就呈现出一个层次网络系统。当当知知识识以以层层次次网网络络的的方方式式排排列列时时,就就可可以以大大大大提提高高检检索索效效率率。例例如如,假假设设一一个个问问题题领领域域包包括括27个个定定理理,如如果果这这27个个定定理理是是一一个个水水平平堆堆积积的的,那那么么要要在在27个个定定理理中中寻寻找找解解决决眼
16、眼前前问问题题的的定定理理就就相相对对较较难难,需需要要进进行行27次次判判断断。但但是是,若若这这27个个定定理理是是以以3 3 3的的层层次次排排列列的的话话(即即每每个个节节点点三三个个分分支支,共共分分三三个个层层次次节节点点),那那么么其其抽抽象象水水平平越越高高,适适应应范范围围越越广广;如如果果作作为为一一个个组组块块,其其容容量量也也越越大大。运运用用大大容容量量的的知知识识组组块块进进行行思思维维,有有助助于于问问题题解解决决时时在在短短时时记记忆忆容容量量范范围围内内进进行行思思维维操操作作,有有助助于于使使心心理理视视野野看看得得更更远远张张庆庆林林,1989。同同时时,
17、运运用用大大容容量量的的知知识识单单元元进进行行思思考考时时,从从一一个个单单元元跳跳到到另另一一个个单单元元,思思维维的的跨跨度度越越大大,跳跃性就强,因此,创造性就越高,直觉思维能力就越强。跳跃性就强,因此,创造性就越高,直觉思维能力就越强。如何促进学生所学知识的结构化呢如何促进学生所学知识的结构化呢?第第一一,经经常常归归纳纳和和整整理理所所学学知知识识,我我们们要要学学会会用用主主题题纲纲要要法法和和符符号号纲纲要要法法来来归归纳纳知知识识。有有时时,我我们们借借助助书书的的目目录录去去回回忆忆学学了了哪哪些些知知识识,讲讲了了些些什什么么定定理理,有些什么方法。这实际上是注意到知识的
18、层次结构。有些什么方法。这实际上是注意到知识的层次结构。第第二二,学学生生要要打打破破章章节节系系统统归归纳纳方方法法性性知知识识。例例如如,在在一一次次优优等等生生解解题题思思维维特特点点的的对对比比研研究究中中发发现现,优优等等生生能能够够考考虑虑多多条条思思路路,一一条条路路走走不不通通,会会寻寻找找第第二二条条、第第三三条条思思路路。而而较较差差的的学学生生只只思思考考一一条条思思路路,钻钻牛牛角角尖尖,如如果果这这条条思思路路走不通,要么放弃思考,要么消磨时间。走不通,要么放弃思考,要么消磨时间。较较差差的的学学生生如如何何重重新新组组织织知知识识,以以利利于于他他们们进进行行发发散
19、散思思维维呢呢?可可以以利利用用每每学学期期结结束束时时的的总总复复习习时时间间进进行行训训练练。此此时时,应应该该改改变变常常规规的的复复习习方方法法按按照照教教材材顺顺序序从从头头到到尾尾再再概概述述一一遍遍,而而是是采采用用一一种种新新的的练练习习和和复复习习方方法法。例例如如,让让学学生生自自己己回回答答这这样样一一些些问问题题:要要证证明明1=2,AB=CD,三三角角形形ABC全全等等三三角角形形EFG有有哪哪些些方方法法,可可以以用用哪哪些些定定理理?这这样样做做,就就打打破破了了教教材材的的章章节节结结构构,而而是是以以功功能能或或作作用用为为线线索索重重新新构构造造知知识识。这
20、这样样,头头脑脑中中的的认认知知结结构构变变得得更更加加适适合于发散思维,更有利于较差的学生的问题解决能力的提高。合于发散思维,更有利于较差的学生的问题解决能力的提高。第第三三,加加强强抽抽象象知知识识与与具具体体感感性性知知识识的的联联系系,以以促促进进真真正正理理解解和和灵灵活活运运用用所所学学知知识识。当当知知识识以以层层次次网网络络方方式式表表征征时时,一一定定要要加加强强上上层层的的知知识识节节点点或或抽抽象象知知识识与与下下层层的的知知识识结结点点之之间间的的联联结结,要要能能够够非非常常顺顺利利地地进进行行从从具具体体到到抽抽象象和和从从抽抽象象到到具具体体的的动动力力传传递递。
21、有有些些同同学学在在学学习习“列列方方程程解解应应用用题题”时时,把把比比例例、分分数数、工工程程、溶溶液液问问题题归归为为一一类类,实实质质上上是是注注意意了了问问题题结结构构而而不不是是表表面面细细节节。这这类类问问题题都都可可用用整整体体与与部部分分的的比比例例关关系系来来解解决决。这这样样,我我们们同同学学真真正正做做到到了了掌掌握握学学科科结结构构的的要要求求,能能起起到到举举一一反反三三的作用。的作用。第第四四,提提高高课课堂堂提提问问艺艺术术,多多提提指指向向知知识识结结构构的的问问题题。我我们们同同学学在在向向老老师师提提问问时时爱爱问问针针对对具具体体事事实实或或知知识识细细
22、节节的的问问题题和和仅仅仅仅只只有有一一种种答答案案的的问问题题。例例如如,问问什什么么地地方方、什什么么时时候候、是是什什么么、是是谁谁等等等等,而而较较少少提提出出需需要要对对许许多多知知识识加加以以联联系系或或概概括括的的问问题题。一一般般情情况况下下,前前一一类类问问题题要要占占23。当当然然,这这一一类类问问题题对对于于学学生生来来说说易易于于回回答答,容容易易取取得得成成功功,不不至至于于因因失失败败而而丧丧失失学学习习信信心心和和兴兴趣趣,但但这这一一类类问问题题不不利利于于知知识识的的组组织织或或结结构构化化,不不利利于于培培养养学学生生的的思思维维能能力力、独独创创性性和和自
23、自我我指指导导的的学学习习习习惯惯。而而且且,提提出出什什么么问问题题,就就意意味味着着学学生生选选择择性性地地注注意意什什么么信信息息,过过于于简简单单的的问问题题容容易易使使我我们们学学生生习习惯惯于于只只对对枝枝节节信信息息感感兴兴趣趣,而而较较少少将将注注意意力力放放到到知知识识的的概概括括和和结结构构上上去去,形形成成一一种种不不爱爱深深人人思思考考问问题题和和不不爱爱从从复复杂杂的的联联系中思考问题的不良思维习惯。系中思考问题的不良思维习惯。(3)自动化 所谓自动化,是指最基本的知识要达到熟练掌握的程度,能够在要运用该知识时不假思索,脱口而出,达到自动化程度。人的短时记忆容量是有限
24、的,然而,解决一个问题需要考虑若干个知识点与已知条件和未知条件的关系,往往使短时记忆的负荷超载,难以胜任。但是,如果一个知识点的各个方面经过练习而紧密地结合在一起,并达到自动化的熟练程度,那么,这个知识就可以在头脑中表征为一个知识组块,在运用时就只需占据较少的短时记忆的空间,从而使更多的空间空余出来用以考虑问题的其他方面,如问题的已知条件、未知条件与该知识点的联系,以及该知识点与其他有关知识点之间的关系等。因此,这样的知识就能在问题解决的过程中有效地与问题的各个方面发生联系,促成眼前问题的顿悟和解决。(4)策略化 所谓策略化,是指学习者在学习学科知识时,必须运用关于学习策略和思维策略的有关知识
25、指引自己高效地学习。策略化意味着学生学习时不仅要注意所学习的知识、所解的习题,而且要注意自己如何在学习知识、如何在解答习题。大脑意识要在知识学习和方法调节这两者之间不断来回变换。在学习的过程中,对自己的学习方法和思维方法进行监控,这被称为元学习过程。(6)深化要学会学习,首先要学会深入理解知识的技巧。只有深入理解了的知识,才是真正接受了的知识。死记硬背,虽然从表面上看是接受了知识,但实质上并没有真正掌握知识。因此,学习的效果取决于学习者对新知识的理解程度,理解得越深,学习效果越好。所谓的深化知识,就是要把所学的材料和头脑中已有的知识经验建立起内在的联系。就是要在新旧知识之间建立联系。因此,要使
26、得头脑中的知识能够深化必须具备三个条件:第一具备学习新知识所必备的感性经验或基础知识;第二,具有把新学的材料与头脑中已有的知识经验联系起来的心向,即爱动脑筋,爱深入理解问题的良好的思维习惯。克服浅尝辄止、不求甚解的陋习;第三具有把新旧知识联系起来的方法和实际操作。只有这个三个条件缺一不可,才能在 头脑中深刻地掌握知识,是知识的掌握得以深化。(7)固化根据先行组织者的原理,我们在头脑中的知识必须“固化”在头脑中,这也成为我们知识掌握的标准之一。所谓的固化,指原有的起固定作用的知识的稳定性包括它的清晰性。这是影响意义学习和知识长久保持的第三个重要的认知结构变量。如果这种起稳定或固定作用的知识不稳定
27、而且模糊不清,它不仅不能为新知识的学习提供适当的关系和有力的固定点,而且会影响新的观念与原有观念的可辨别程度。固化知识有利于概念、原理等知识的充分发挥。在学习中,若提供的例证太少,也不能充分掌握概念或者原理。在充分掌握知识的基础上,固化了原有的知识,加强了原有知识的稳定性,也提高了原有知识的清晰度,这样知识就达到掌握的标准而能够得以长久保持了。这里要特别注意,知识的固化并不是指知识运用的生搬硬套,前者是指知识的掌握过程,而后者指知识的运用过程,实质是不同的。(8)概括化所谓的对知识的概括化只要是指对知识的一种总结提炼,是一种缩约化的过程,缩约化的结果一些知识在头脑中有意识地遗忘。这样形成了对所学知识的一种提纲挈领的掌握。知识的概括化是一种由分到综合的过程,也是一种知识由不突出到突出的位置的过程。通过概括化,新的学习内容与已有的内容之间的分化程度越好,便于知识的掌握。知识的概括化程度从某种程度上显示了新知识和旧知识的分离程度,或者可辨别性程度。如果新的学习内容不能同认知结构中原有的知识清楚地分开,那么新的知识最初的分化程度就低。因为记忆具有还原的趋势,所以这种低分化程度,低概括程度的知识就会很快丧失,使新的意义被原有的稳定意义所代表,从而出现遗忘。可见,只有那些可辨别的意义,概括化的知识,才有长久保持的潜力。所以,知识的概括化水平也是我们掌握知识的标准之一。
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