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1、认知心理学在教育心理学中的学与教思想知识的表征、获得、保持与迁移,2010.1,导入,1 心理现象：心理过程 和 个性。2 认知心理学3 计算机信息加工,2010.1,认知心理学有关学习的主要内容,知识的表征知识的获得知识的保持知识的迁移,2010.1,知识的表征,对知识的定义我国教育类辞书对知识定义为：对事物属性与联系的认识。表现为对事物的知觉、表像、概念、法则等心理形式。皮亚杰：知识是主体与环境或思维与客体相互交换而导致的知觉建构，知识不是客体的副本，也不是由主体决定的先验意识。皮连生：知识是主体通过与其环境相互作用而获得的信息及其组织。,2010.1,加涅对学习的分类,根据学生学习的结果
2、，提出五种学习结果分类言语信息：指能陈述用语言文字表达的知识。智慧技能：指能运用符号办事的能力。认知策略：指对内的、控制与调节自己的认知活动的特殊的认知技能。动作技能：指习得的、协调自身肌肉活动的能力。态度：指习得的、决定个人行为选择的内部状态。,2010.1,安德森对知识的分类,知识在人的头脑中的表征性质作两种最基本的划分。陈述性知识：知道某事是什么有命题、表象、线性序列和图式(schema)四种表征程序性知识：知道如何做产生式(如果那么),2010.1,知识的表征：以陈述性知识和程序性知识为例,（一）陈述性知识的表征：命题和命题网络1.命题命题是指语词表达的意义的最小单位。一个命题是由一种
3、关系和一组论题（arguments）构成的。,2010.1,（一）陈述性知识的表征：命题和命题网络,（1）小明给张英一本有趣的书。这个句子可以分解成下面两个更简单的句子：（2）小明给张英一本书。（3）这本书是有趣的。句子（2）和（3）各表达一个命题。句子（2）中的论题是“小明、张英和书”，关系是“给”。句子（3）中的论题是“书”，关系是“有趣的”。可见，句子（1）是由两个命题构成的。,2010.1,2010.1,科林斯和奎廉实验：,2010.1,（二）程序性知识的表征：条件式和产生式系统,表征程序性知识的最小单位是产生式（production），产生式是所谓的条件行动（conditionact
4、ion）规则，一系列以如果/那么（if/then）,2010.1,2010.1,讨论：1、举例说明什么是陈述性知识和程序性知识及其表征。2、思考讨论如何针对两类知识开展教学。,2010.1,二、知识的获得,知识的获得之信息加工模型,2010.1,模型的三个系统之加工(操作)系统：感受器和感觉登记,（一）信息的接受部分，如人的眼、耳、皮肤、舌头和鼻子都是信息的接收器(受纳器)，分别负责接收视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉。即瞬时记忆或感觉贮存。（二）感觉记忆的编码 1.图像记忆：视觉刺激停止后，视觉系统对信息的瞬间保持叫图像记忆。2.音响记忆：听觉系统对刺激信息的瞬间保持叫音响记忆,2010.1,模
5、型的三个系统之加工(操作)系统：感受器和感觉登记,（三）感觉记忆的特征 1.感觉记忆中的信息保持时间很短，5秒以内。斯柏林(1960)提出，视觉的瞬时记忆延续约为1/4秒；克劳德(1972)提出，听觉的瞬时记忆约为400毫秒；柏里斯和希尔(1968)提出触觉可延续至4-5秒。2.按刺激的物理特征编码。瞬时记忆系统只暂存信息，不对接收的信息作任何加工3.感觉记忆中的一部分信息由于模式识别而被传送到短时记忆中.,2010.1,模型的三个系统之加工(操作)系统：短时记忆和工作记忆,1.短时记忆的编码编码方式:主要是听觉编码和视觉编码，也有抽象语义编码影响编码的因素为1觉醒状态 2.组块 3加工深度2
6、.短时记忆的容量和时间 短时记忆的容量有限：米勒(1956)提出，人的短时记忆容量为72个信息单位。这又叫短时记忆广度。Simon(1974)提出人的实际记忆容量小于7，只有4-5个信息单位。时间一般在1分钟以内,2010.1,模型的三个系统之加工(操作)系统：短时记忆和工作记忆,3.工作记忆工作记忆有时称为短时记忆。英国心理学家布罗本特(D.Broadbent,1958)最早提出工作记忆这个概念。当我们学习一些需要调动原有知识才能理解新知识时，还要从长时记忆中提取过去的经验和知识，这些提取的信息咱被储存在短时记忆中，此时称为工作记忆。工作记忆要加工瞬时记忆系统与长时记忆系统中提取的知识。,2
7、010.1,模型的三个系统之加工(操作)系统：长时记忆,工作记忆的信息经过加工进入长时记忆系统。长时记忆中的信息在容量、活动方式以及表征三方面与短时记忆不同。1、容量：无限2、活动方式:相对静止，它可以被短时记忆中的信息激活，也可能出现遗忘(暂时与永久)3、编码：双编码说，认为长时记忆中的信息既可用语义编码，也可以用形象编码。,2010.1,模型的三个系统之加工(操作)系统：长时记忆,4、提取：再认：过去感知过的事物重新呈现在面前，确认是以前识记过的是再认。影响再认的因素：材料的性质和数量、时间间隔、思维活动的积极性、个体的期待、人格特征。回忆：是人们过去经历过的事物的形象或概念在人们的头脑中
8、重新出现的过程。,2010.1,模型的三个系统之执行控制、预期系统：元认知,执行控制包括对感觉系统的调节，使之选择适当的信息给予注意，指导工作记忆中的信息加式方式的选择，如利用复述策略等等。执行控制都是有意识的认知活动，所以它的运行也需要在工作记忆中进行。预期指人的信息加工活动是受目的指引的。认知目的能指引认知加工方式的选择。认知加工活动的实现和预期目标的达到会带来情感的满足，由此而进一步激励新的认知行为。所以预期是与信息加工活动的动力有关的系统。,2010.1,知识获得的认知结构理论,从西蒙、加涅、威特罗克等人的研究中发现他们是认知心理学派中强调信息加工过程来研究知识的获得的。从赫尔巴特的统
9、觉团、托尔曼的认知地图、皮亚杰的图式理论到奥苏伯尔的认知结构都是认知心理学中的认知结构理论（同化的几种理论(邵P75)）。讲知识的获得主要是依据认知结构理论学派的有关观点。,2010.1,奥苏伯尔：认知同化学习理论有意义学习理论,语录：假如让我把全部教育心理学原理归结为一条原理的话，我将一言以蔽之曰，影响学生的唯一重要的因素，就是学习者已经知道了什么，要探明这一点，并据此进行教学。例子：China这个词，不同的人有不同的读法：光棍读：“妻哪？”乞丐读：“去哪？”恋人读：“亲哪？”穷人读：“钱哪？”医生读：“切哪？”商人读：“欺哪？”官员读：“权哪？”强盗读：“窃哪？”地产商：“圈哪？”贫民读：
10、“迁哪？”政府读：“拆哪？”政府发音最准确。,2010.1,1.概念认知结构：指学生现有知识的数量、清晰度和组织结构，它是学生当前能回想起的实施、概念、命题、理论等构成。要促进新教材的学习，首先要增强学生认知结构中与新教材有关的观念。同化：同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来并结合到个体已有的认知结构(也称“图式”)中，即个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程，就像消化系统就营养物吸收一样。,2010.1,2.有意义学习的条件第一，学习材料本身必须具备逻辑意义。所谓逻辑意义是指学习材料可以和学习者认知结构中的适当观念建立起非人为的和实质性的联系。第二，学习者必须具备有意义学
11、习的心向，即积极主动地把新知识与学习者认知结构中原有的适当知识联系起来的倾向性。第三，学习者认知结构中必须具有同化新知识的适当观念。原有认知结构需具有稳定性、清晰性、可辨别性和概括性。,2010.1,三种知识获得的形式,2010.1,(一)下位学习（演绎法，规例法）,认知结构中原有的知识观念的概括水平高于新学习的知识，即新学习的知识处于下位，这种学习称为下位学习，也称类属学习，即新知识类属于旧知识。在这种学习中，新知识与原有知识的有关部分关联，学习是指导新知识归入认知结构中有关部分的过程。下位学习的条件是新知识为学生原有知识的组成部分，是原有知识的深化或具体化。类属学习过程又可以分为派生类属学
12、习和相关类属学习。,2010.1,1、派生类属学习,新学习的内容只是认知结构中原有观念的一个特例，或者是原先学习过的命题的一个例证。如“学生已有了哺乳动物的概念，现在来学习鲸这种动物，我们只需告诉学生鲸是哺乳动物，学生就可以通过自己已有在有关哺乳动物的知识而很好的理解鲸的本质属性了”。轴对称图形圆,2010.1,2、相关类属学习,新知识属于原有的具有较高概括性的要领中，原有的观念得到扩展、精确化、限制或修饰，新的命题或概念获得意义。如过去已经知道“挂国旗是爱国行动”，现在学习了新命题“保护能源是爱国行动”。正方形是对称图形圆是对称图形,2010.1,3、两者比较,两种学习过程的区别的关键是通过
13、下位学习后，原有的知识的性质有否发生改变。在派生类属学习中，新知识纳入原有知识，原有的概念或命题只是得到证实和说明，本质并没有改变；而在相关类属学习中，新知识的获得，都使原有的知识结构发生了扩展、深化、精确化与修改，在性质上发生了改变。,2010.1,(二)上位学习（归纳法，例规法）,当认知结构中已经形成了几个观念，现在要在这几个原有观念的基础上学习一个包容程度更高的命题时，使发生了上位学习或叫总括学习，即新学习的命题属于上位概念。上位学习遵循从具体到一般的归纳概括过程，这种学习方式在低年级学生的学习中很常见。如学生在认识学习了“大象”、“熊猫”、“马”之后，再来学习“动物”这个概念；又如学生
14、学习了“菊花、“玫瑰”、“茶花”之后，再来学习“花卉”这个概念 青菜、萝卜蔬菜,2010.1,(三)并列结合学习,当新的知识命题与认知结构中原有的观念既不能产生从属关系，又不能产生总括关系时，它们在有意义学习中可能产生联合意义，这种学习称为并列结合学习。如学习质量以后再学习能量，热与体积这些就是并列结合学习。,2010.1,(四)举例判断,先学习哺乳动物的概念，再学习熊猫的概念。举一反三(节约资源为例)先学习健康的概念，再学习心理健康,2010.1,讨论：1、从信息加工和认知结构的角度，举例说明什么学生是怎样学习的？2、思考信息加工对你将来教学设计的启发，举例说明如何利用信息加工的原理进行教学
15、设计。3、思考奥苏伯尔理论对你将来教学设计的启发，举例说明如何利用其理论进行教学设计。,2010.1,知识的保持,一、知识的遗忘特点和规律：艾宾浩斯的遗忘曲线二、遗忘理论三、如何记忆,2010.1,（一）艾宾浩斯的遗忘曲线,艾宾浩斯的遗忘曲线,2010.1,1、无意义音节的遗忘曲线,2010.1,2、不同性质材料的保持曲线,2010.1,(二)遗忘理论,1、痕迹衰退说 完形心理学家在20世纪20年代对遗忘作出的解释。他们认为人们在学习时神经活动引起大脑产生某种变化，并留下各种痕迹，即记忆痕迹。这些记忆痕迹随着时间的延长而渐渐消退。日常生活中的用进废退。但人们的暂时遗忘却很难解释得通。,2010
16、.1,2、干扰说,干扰说认为遗忘并不是消退，而是因为人们在一种学习之后接下来又去从事其他的学习任务，而两种学习任务的信息会相互发生影响，产生了干扰。机时心理学中的前摄抑制与倒摄抑制也正好说明了这一点。日常生活中的早晨与临睡前记忆效果好。,2010.1,2010.1,3、检索困难说/提取失败说,舌尖效应（tip-of-tongue-henomenon)。认知心理学家把人对信息的保存与处理与计算机相提并论。他们认为遗忘姓主要是缺乏有关材料的必要的线索，从而造成了检索的困难。如果得到一定的线索指导，这些先前“遗忘”的信息仍然能找到。,2010.1,压抑理论,这种理论认为遗忘是由于情绪或动机的压抑作用
17、的，如果这种压抑被解除，记忆也就能恢复。这种现象首先是由弗洛伊德（Freud）在临床实践中发现的。他在给精神病人实行催眠术时发现，许多人能回忆起早年生活中的许多事情，而这些事情平时是回忆不起来的。他认为这些经验之所以不能回忆，是因为回忆它们时，会使人产生痛苦、不愉快和忧愁，于是便拒绝它们进入意识，将其储存在无意识之中，也就是被无意识动机所压抑。只有当情绪联想减弱时，这种被遗忘的材料才能回忆起来。在日常生活中，由于情绪紧张而引起遗忘的情况，也是常有的。例如，考试时，由于情绪过分紧张，致使一些学过的内容，怎么也想不起来。压抑说考虑到个体的需要、欲望、动机、情绪等在记忆中的作用，这是前面理论所没有涉
18、及到的。因此，尽管它没有实验材料的支持，也仍然是值得重视的一种理论。,2010.1,讨论：1、举例说明遗忘的规律？2、根据遗忘的规律和原理，思考如何进行记忆。,2010.1,三、如何记忆,1、及时复习2、分散复习 3、过度学习(overlearning)4、提高加工水平（学习策略）5、恰当安排复习时间和内容，避免干扰6、阅读和尝试回忆相结合 7、情境相似性和情绪生理状态相似性8、保持良好情绪，形成合适动机,2010.1,过度学习,2010.1,知识的迁移,迁移的概念迁移的理论迁移与教学,2010.1,迁移的概念,即一种学习对另一种学习的影响，它广泛地存在于知识、技能、态度和行为规范的学习中。任
19、何一种学习都要受到学习者已有知识经验、技能、态度等的影响，只要有学习，就有迁移。迁移是学习的继续和巩固，又是提高和深化学习的条件，学习与迁移不可分割。,2010.1,正迁移-负迁移,2010.1,2010.1,一、形式训练说,形式训练说以官能心理学为基础。官能心理学由德国心理学家沃尔夫（Woiff）创立。,2010.1,形式训练说（续）,形式训练说把学习看作是心理训练过程。某些学科对于训练某些官能可能有特殊的价值：古典语言、数学和自然科学的难题形式训练说把学习的迁移看作是通过训练而得到加强的心理官能在其它的领域自动地发挥作用。用实验的方法对形式训练说作有力批判，使其丧失支配地位的首先是詹姆斯（
20、W.James），继之是桑代克。,2010.1,二、共同因素说,代表人物桑代克（Thorndike）武德沃斯（Woodworth）,桑代克认为，两种心理机能只有当它们具有共同因素时，一种心理机能的改进才能引起另一种心理机能的改进。桑代克所谓的“共同因素”实质就是两次学习在刺激反应联结上的相同要素。,2010.1,实验：判断图形面积,结果：长方形面积判断成绩提高；其它图形判断成绩没有提高。,2010.1,三、类化说（概括化理论）,代表人物贾德（Judd）认为共同因素的存在只是迁移的必要前提，而关键在于原理、原则的应用。概括说强调了原理、原则的概括对迁移的作用。学习者的概括水平越高，迁移的可能性越
21、大。,2010.1,实验：水下打靶,被试：小学生程序：1、等能力甲乙两组，射击水中靶子。甲组打靶前学习光学折射原理，然后进行练习；乙组不学原理，只进行练习尝试。2、当他们达到相同的训练成绩后，增加水中目标的深度。然后，继续打靶结果：射击水下10厘米靶子时成绩相同；而至于水下30厘米时则甲组好于乙组。结论：由于经过训练的儿童对不同深度的目标可以作出更适当的调整，将折射原理概括化，并运用到特殊情境中去。,2010.1,亨德里克森等人曾改进实验。,2010.1,四、关系理论,代表人物苛勒（Kohler）认为领悟情境中的一切关系，是获得迁移的根本条件。关系理论可看作是对概括理论的一种补充。,2010.
22、1,被试：小鸡、黑猩猩、幼儿程序：两张纸，浅灰与深灰，后者其下有食物。被试学会深灰下觅食。用更深灰的纸代替浅灰。看被试到何种纸张去觅食。,实验：纸下觅食,结果：更灰 结论：被试的选择不是比较刺激的绝对性质，而是由两种刺激的相对关系所规定的。,2010.1,（五）奥斯古德的三维迁移模型,刺激或学习材料相似程度和反应相似程度与迁移之间的关系。,2010.1,2010.1,（六）现代迁移理论,结构相似理论、建构理论、子目标理论,2010.1,讨论：1、举例说明迁移的概念和原理？2、根据迁移的规律和原理，思考如何进行有效教学。,2010.1,三、为迁移而教,1、整合学科内容2、加强知识练习3、强调概括总结4、重视学习策略5、培养迁移意识,
