第八章知识学习

第八章 知识学习第一节第一节 知识学习概述知识学习概述 一、什么是知识一、什么是知识 知识（知识（knowledgeknowledge）是人对事物属性与联系的反映，是通）是人对事物属性与联系的反映，是通过人与客观事物相互作用而形成的。过人与客观事物相互作用而形成的。 知识是对实践经验与实践活动的认识成果，具有一定的稳知识是对实践经验与实践活动的认识成果，具有一定的稳定性与确定性，但也具有相对性。定性与确定性，但也具有相对性。 具体来说，知识有广义和狭义之分。狭义的知识，即一般具体来说，知识有广义和狭义之分。狭义的知识，即一般意义的知识，指语言或言语活动中的各种符号和信息，如意义的知识，指语言或言语活动中的各种符号和信息，如具体的科学概念、定理、物理图示、数学符号等。具体的科学概念、定理、物理图示、数学符号等。 广义的知识，不仅包括言语信息，也包括无法用言语准确广义的知识，不仅包括言语信息，也包括无法用言语准确表达的经验、操作技能等，是对个体与外界环境互动过程表达的经验、操作技能等，是对个体与外界环境互动过程中获得经验的固化，能够指导人们的认识和实践。中获得经验的固化，能够指导人们的认识和实践。 二、知识的分类二、知识的分类（一）陈述性知识与程序性知识（一）陈述性知识与程序性知识 Anderson, Mayer.Anderson, Mayer. 陈述性知识陈述性知识(declarative knowledge) (declarative knowledge) ：关于事物及其关系的知识，：关于事物及其关系的知识，主用用于区别和辨别事物。主用用于区别和辨别事物。 程序性知识（程序性知识（procedural knowledgeprocedural knowledge） ：关于怎样做的知识。：关于怎样做的知识。 策略性知识（策略性知识（strategic knowledgestrategic knowledge） ：关于如何学习和如何思维的：关于如何学习和如何思维的知识。知识。（二）显性知识和隐性知识（二）显性知识和隐性知识波兰尼波兰尼(M.Polanyi)显性知识（显性知识（explicit knowledge），即能够以书面文字、图表、数字），即能够以书面文字、图表、数字和公式等形式加以表述的知识，又称为和公式等形式加以表述的知识，又称为“言语性知识言语性知识”，包括常见的，包括常见的概念、原理、数学公式等。概念、原理、数学公式等。隐性知识（隐性知识（implicit knowledge），指的是存储在个体头脑中的记忆、），指的是存储在个体头脑中的记忆、经验、技术、感受等，属于未被言语或其他形式表述的非信息知识。经验、技术、感受等，属于未被言语或其他形式表述的非信息知识。 三、知识的表征 知识表征是指知识在人脑中的储存和组织方式，它是个体知识表征是指知识在人脑中的储存和组织方式，它是个体知识学习的关键。知识学习的关键。 （一）陈述性知识的表征（一）陈述性知识的表征 陈述性知识主要是以命题和命题网络的形式进行表征的。陈述性知识主要是以命题和命题网络的形式进行表征的。 1.1.命题：信息的基本单位。命题：信息的基本单位。 2.命题网络（二）程序性知识的表征（二）程序性知识的表征 1.1.产生式产生式 产生式是表征程序性知识的最小单位。经过学习，在头脑产生式是表征程序性知识的最小单位。经过学习，在头脑中贮存了一系列以如果中贮存了一系列以如果那么形式表示的规则。这种规那么形式表示的规则。这种规则称为产生式。一个产生式是一个由条件（则称为产生式。一个产生式是一个由条件（conditionsconditions）和活动（和活动（actionsactions） 组成的指令，即条件一活动规则（简组成的指令，即条件一活动规则（简作作C CA A规则）。条件是指产生式必须具备的情况概述（用规则）。条件是指产生式必须具备的情况概述（用ifif从句表示），而动作则指由条件引起的外部行为或在记从句表示），而动作则指由条件引起的外部行为或在记忆中发生的变化（用忆中发生的变化（用thenthen从句表示）。从句表示）。例：例：“识别三角形识别三角形” ” 如果：如果：已知一个图形是平面的，已知一个图形是平面的，且该图形有三条边，且该图形有三条边，且三条边是封闭的，且三条边是封闭的，那么：那么：此图形为此图形为“三角形三角形”，并说出并说出“三角形三角形”。 2.产生式系统 多个命题会构成命题网络，多个产生式会构成产生式系多个命题会构成命题网络，多个产生式会构成产生式系统。统。 简单的产生式只能完成单一的活动，而许多任务需要完简单的产生式只能完成单一的活动，而许多任务需要完成一连串的活动，因此，需要许多简单的产生式。经过成一连串的活动，因此，需要许多简单的产生式。经过练习，简单产生式可以组合成复杂的产生式系统。这种练习，简单产生式可以组合成复杂的产生式系统。这种产生式系统是复杂技能的心理机制。产生式系统是复杂技能的心理机制。 （三）大知识单元的表征：图式（三）大知识单元的表征：图式 在现代认知心理学中，图式是指关于一类事物的有组织的在现代认知心理学中，图式是指关于一类事物的有组织的大的知识单元或信息模块，是大的知识单元或信息模块，是人头脑中关于普通事件、客人头脑中关于普通事件、客体与情景的一般知识结构。体与情景的一般知识结构。 J.R.J.R.安德森认为，对于表征安德森认为，对于表征小的意义单元，命题是适合的，但是对于表征较大的有组小的意义单元，命题是适合的，但是对于表征较大的有组织的信息，命题是不合适的。织的信息，命题是不合适的。 （1 1）图式具有概括性。）图式具有概括性。 （2 2）图式中含有同类事物的本质特征，也含有非本质特征。）图式中含有同类事物的本质特征，也含有非本质特征。 （3 3）图式中的知识是以某种方式或结构组织起来的。）图式中的知识是以某种方式或结构组织起来的。 （4 4）个体的图式是发展的。）个体的图式是发展的。 四、知识学习的一般过程四、知识学习的一般过程 1.知识的理解知识的理解 2.知识的巩固知识的巩固 3.知识的应用知识的应用第二节第二节 概念、原理与问题解决学习概念、原理与问题解决学习 一、概念的学习 （一）概念的含义 哲学中将概念界定为对事物本质属性的反映，奥苏贝尔指哲学中将概念界定为对事物本质属性的反映，奥苏贝尔指出，概念是同类事物的共同关键特征或本质特征，是区分出，概念是同类事物的共同关键特征或本质特征，是区分事物的关键。事物的关键。 （二）概念的结构（二）概念的结构 名称、定义、属性和例证。名称、定义、属性和例证。 由不在同一由不在同一直线直线上的三条上的三条线段线段首尾顺次连结所组成的封闭首尾顺次连结所组成的封闭图形图形叫做三叫做三角形。角形。 （三）概念的分类（三）概念的分类1 1日常概念和科学概念日常概念和科学概念2 2初级概念和二级概念初级概念和二级概念3 3易下定义概念与难下定义概念易下定义概念与难下定义概念（四）概念的获得 1.概念的形成（概念的形成（concept formationconcept formation） 概念的形成是指通过对概念的肯定例证进行归纳，找到一类事物共同概念的形成是指通过对概念的肯定例证进行归纳，找到一类事物共同属性的过程。属性的过程。 2.2.概念的同化（概念的同化（concept assimilationconcept assimilation） 概念的同化是指利用学习者认知结构中已有的概念，通过直接定义的概念的同化是指利用学习者认知结构中已有的概念，通过直接定义的方式向学习者揭示和说明新概念的关键特征，从而使学习者获得概念方式向学习者揭示和说明新概念的关键特征，从而使学习者获得概念的过程。的过程。 3. 概念的教学（1 1）以准确的语言明确揭示概念的本质属性；）以准确的语言明确揭示概念的本质属性；（2 2）突出关键特征，控制好无关特征；）突出关键特征，控制好无关特征；（3 3）提供概念范例，适当运用例证和比较；）提供概念范例，适当运用例证和比较；（4 4）在实践中运用概念。）在实践中运用概念。 4.错误概念错误概念 学习者已经形成的、与当前的科学知识相违背的概念被称学习者已经形成的、与当前的科学知识相违背的概念被称为错误概念。它们常常与日常经验密切相关，与个体的思为错误概念。它们常常与日常经验密切相关，与个体的思维定势有关。如儿童通常有这样的假定：空间是有上下之维定势有关。如儿童通常有这样的假定：空间是有上下之分的，没有东西支持的物体将会落下去，这些基本观念使分的，没有东西支持的物体将会落下去，这些基本观念使儿童无法相信地球是球形的。儿童无法相信地球是球形的。 二、原理的学习二、原理的学习（一）原理（一）原理原理是指对概念关系的言语说明：比重原理是指对概念关系的言语说明：比重=重量重量/体积体积（二）原理学习的意义（二）原理学习的意义 1.了解事物的内在联系与规律性了解事物的内在联系与规律性 2. 简化与系统化认识简化与系统化认识 3. 帮助解决问题帮助解决问题 4. 为进一步原理学习打下基础为进一步原理学习打下基础（三）原理学习的过程（三）原理学习的过程 1.学习原理所涉及的概念学习原理所涉及的概念 2.学习原理所表述的概念与概念间的关系学习原理所表述的概念与概念间的关系 3.原理内化为认知结构的一部分，以指导问题解决。原理内化为认知结构的一部分，以指导问题解决。（四）原理的学习方式（四）原理的学习方式 接受学习与发现学习；接受学习与发现学习； 例证例证原理、原理原理、原理例证、例证例证、例证原理原理例证。例证。 1 = 12 1+3=4= 22 1+3+5=9= 32 1+3+5+7=16= 42 1+3+5+7+9=25=52 （五）原理学习的条件 1.原理学习的内部条件： (1)对原理所涉及概念的学习和理解 (2)学习者的认知发展水平 (3)学习者的言语理解能力。 2.原理学习的外部条件：教师的言语表述。（六）原理的教学 1.了解学生对概念的理解和掌握水平； 2.创设原理学习的问题情境； 3.设置言语指令，唤起对相关概念的回忆； 4.强调原理运用，促进对原理的理解。三、问题解决学习（一）问题与问题解决 1.问题（problem）：运用已有的知识不能够直接给出答案的困惑或困境。 给定（ given）、目标（goal）和算子（operator） 2.问题解决（problem solving）：重组已有的知识经验得出问题的解决方案。 DONALD +GENALD ROBERT 式中的每个字母代表式中的每个字母代表1个个0-9的数字的数字 已知已知D是是5，推导出其它字母代表的数字，推导出其它字母代表的数字（二）问题解决的一般过程1.理解与表征问题2.寻求解答3. 尝试解决问题4. 检验结果 （三）问题解决的策略（三）问题解决的策略 1.算法式算法式:1+2+3+4+1000+? 2.启发式启发式: 生成生成-检验策略（检验策略（ generate-testing） 手段手段-目的分析（目的分析（means-ends analysis） 类推法（类推法（analogy）（四）影响问题解决的因素 1.问题情境 2.动机因素 3. 心理定势 4. 功能固着 5. 个人的知识经验。（五）问题解决能力的培养1.培养学生主动质疑的精神。2.引导学生正确表征问题。3. 帮助学生形成分析问题和对问题进行归类的习惯。4. 指导学生善于从记忆中提取相关信息。5. 训练学生阐述自己的假设与解决问题的步骤。第三节第三节 陈述性与程序性知识的学习陈述性与程序性知识的学习一、陈述性知识的学习（一）陈述性知识的一般学习过程（二）陈述性知识的掌握方式 1.表征学习（符号学习） 表征学习的心理机制是符号和它们所代表的事物或观念在学习者认知结构中建立起相应的等值关系。 2. 概念学习 概念形成和概念同化3.命题学习（1）下位学习 又称类属学习，是指认知结构中原有的有关观念在包容和概括的水平上高于新学习的知识。即新学习的观念可归属于原有观念 。在下位学习中，还可以分成两类学习：一类是派生类属学习；另一类是相关类属学习。（2）上位学习 上位学习也叫总括学习，指认知结构中已经形成了几个观念，现在要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，即新学习的观念是原有观念的上位观念，这就是上位学习。（3）并列结合学习 并列结合学习是指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。 （三）陈述性知识的教学策略 1.动机激发 2.注意 3.精加工 4.组织者 5.认知结构优化二、程序性知识学习（一）程序性知识学习的一般过程 1.陈述性知识阶段 行为程序以陈述性知识的形式被学生学习。例如，在英语学习中，学习将“ We go to school yesterday 改成合适的时态”，这是程序性知识的学习。但学生要能顺利完成这一任务，必须知道英语中动词时态变化的规则，在这里是将动词改为过去式的规则。2. 转化阶段 通过应用规则的变式练习，使规则的形式向程序性形式转化。3. 自动化阶段 这是程序性知识发展的最高阶段。规则完全支配人的行为，技能达到相对自动化。（二）程序性知识的掌握方式 1.模式识别学习 模式识别：把输入的刺激信息与长时记忆中的有关信息进行匹配，从而辨别出该刺激属于什么的范畴。模式识别对内外刺激模式进行分类和判断的基础。通过模式识别程序能够识别某一特定刺激的模式或对事物加以分类和判断。2.动作步骤学习 既包括模式识别，又包括一系列操作，使对象的状态发生改变。 机制：动作序列程序的获得要通过程序化和程序的组合两个阶段。 程序化指将动作序列从陈述性知识的表征转换成程序性知识表征的过程，程序化之后执行某个动作不再需要提取陈述性知识。 程序的组合是指经过练习把若干个产生式合成为一个产生式，把简单的产生式变换成复杂的产生式。（三）程序性知识的教学策略 1.示范、理解和让学生说出示范动作相结合。 2.把各个步骤充分展开加以示范。 3.降低示范速度，防止信息负担过重。 4.引导学生回忆并利用已掌握的有关技能。 5.给学生提供具体事例。 第四节第四节 学习策略学习策略 1.1.学习策略的概念学习策略的概念 在学习过程中，学习者为了达到有效的学习目在学习过程中，学习者为了达到有效的学习目的而采用的的而采用的规则、方法、技巧及其调控方法的规则、方法、技巧及其调控方法的总和。总和。 2. 学习策略的特点学习策略的特点 操作性和监控性的有机统一操作性和监控性的有机统一 外显性和内隐性的有机统一外显性和内隐性的有机统一 主动性和迁移性的有机统一主动性和迁移性的有机统一3.3.学习策略的分类学习策略的分类-麦基奇的分类麦基奇的分类认知策略认知策略学习策略学习策略元认知策略元认知策略资源管理策略资源管理策略复述、精加工、组织复述、精加工、组织计划、监控、自我调节计划、监控、自我调节环境、时间、支持、努力环境、时间、支持、努力 1.1.认知策略的概念认知策略的概念 加涅加涅(R.Gagne) (R.Gagne) 认为，认知主要是指人脑对信息的加工认为，认知主要是指人脑对信息的加工过程，如对信息的编码、转换、储存。而认知策略则过程，如对信息的编码、转换、储存。而认知策略则是反省自己的认知活动。是反省自己的认知活动。“调节与控制概念和规则的调节与控制概念和规则的使用使用”。2.2.认知策略的分类认知策略的分类 从从信息加工的流程信息加工的流程出发分为复述策略、精心加工策略出发分为复述策略、精心加工策略和组织策略和组织策略 从从学习的具体任务学习的具体任务出发分为阅读策略、写作策略、做出发分为阅读策略、写作策略、做笔记策略、解题策略、复习策略等。笔记策略、解题策略、复习策略等。3.3.学习中的主要认知策略学习中的主要认知策略（1 1）复述策略）复述策略 复述策略是指为保持信息而对信息进行不断重复的过程，复述策略是指为保持信息而对信息进行不断重复的过程，是信息进入长时记忆的关键。是信息进入长时记忆的关键。 复述策略包括及时复习、合理分配复习时间、多种感官复述策略包括及时复习、合理分配复习时间、多种感官协调编码信息等。协调编码信息等。 （2 2） 精加工策略精加工策略 精加工策略是指将新信息与头脑中已有的信息联系起精加工策略是指将新信息与头脑中已有的信息联系起来，通过寻求字面背后的深层意义或增加新信息的意来，通过寻求字面背后的深层意义或增加新信息的意义，帮助学习者保持新信息的策略。义，帮助学习者保持新信息的策略。 人为联想策略人为联想策略内在联系策略内在联系策略生成策略生成策略 （3 3）组织策略）组织策略 组织策略主要有两种，一种是归类策略，通过对概念、词组织策略主要有两种，一种是归类策略，通过对概念、词语、规则等知识的归类整理，在头脑中形成知识结构，以语、规则等知识的归类整理，在头脑中形成知识结构，以促进对同类型新知识的学习和回忆。促进对同类型新知识的学习和回忆。 纲要策略，指学生用语词或句子将主题总结出来，也可以纲要策略，指学生用语词或句子将主题总结出来，也可以用符号、图示等形象将内容结构表达出来的一种策略，主用符号、图示等形象将内容结构表达出来的一种策略，主要用于对学习材料结构的把握。要用于对学习材料结构的把握。 元认知策略是学习者评估自己的理解、预计学习时间、选元认知策略是学习者评估自己的理解、预计学习时间、选择有效计划解决问题所使用的策略。择有效计划解决问题所使用的策略。 1. 计划策略计划策略 包括设置学习目标、浏览学习材料、预测需要解答的问题、包括设置学习目标、浏览学习材料、预测需要解答的问题、组织完成学习任务的途径。组织完成学习任务的途径。 2.监控策略监控策略指学习者依据学习目标和学习计划，对学习进程、学习指学习者依据学习目标和学习计划，对学习进程、学习方法及其执行情况和效果进行有意识地监控。方法及其执行情况和效果进行有意识地监控。 3.调节策略调节策略指在结束学习任务后，让学生对自己的学习活动做出评指在结束学习任务后，让学生对自己的学习活动做出评价。价。 资源管理策略是指学生用来管理自己周围可用资源的策略，资源管理策略是指学生用来管理自己周围可用资源的策略，主要包括时间管理策略、努力和心境管理策略、环境设置主要包括时间管理策略、努力和心境管理策略、环境设置策略和学习环境管理策略等。策略和学习环境管理策略等。 （一）时间管理策略（一）时间管理策略 即个体通过一定的方法合理安排时间，有效地利用学习资即个体通过一定的方法合理安排时间，有效地利用学习资源。源。 （一）注重元认知监控训练（一）注重元认知监控训练 （二）有效运用教学反馈（二）有效运用教学反馈 （三）（三） 提供足够的教学时间提供足够的教学时间