认知心理学
认知心理学派是当前在教育心理学中最活跃的流派。它通过对教育、计算机科学的影响而指导着课件的设计,具体地说认知心理学对以下几个方面有积极意义:
.学习理论
.学生认知模型
.人工智能
.人机界面学等
当代认知心理学的代表人物有:布鲁纳、奥苏伯尔、皮亚杰、加涅等。他们在上述领域有各自的贡献,许多成果可以用于指导我们进行课件设计。下面我们对这几个代表人物的主要理论(特别是对课件设计有帮助的部分)加以介绍。
布鲁纳对于教育的最大贡献表现为以下两个方面:
(1)首先提出“发现法”的教学思想和方法;
(2)强调学习者认知结构和学科本身的基本结构的重要性。
关于“发现法”的过程及其在课件设计中的作用,稍后我们将详细论述,这里主要讲述“知识结构”对于课件设计的指导意义。
布鲁纳认为,学习者在学习新知识的时候,总是要利用原有的认识结构,如果原有认知结构能解释新知识,则把新知识纳入到原有认知结构,使原有结构更丰富,相反,如果新知识不能被原有认知结构所解释,则通过新知识的学习调节或改造原有认知结构。
对课件的指导意义:学习者的认知结构,既是学习的条件,又是学习的目的。这指导我们,课件作为一个教师,要了解并利用学习者的认知结构,并通过教学来丰富或改造学生的认知结构。
在学习客体方面,布鲁纳还强调教材(或学科)的基本结构。他指出,“无论我们教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构”。他所讲的掌握基本结构也就是指通晓某一学科领域的基本观念,不但包括掌握一般原理,而且还包括对待学习的态度。他指出,掌握了教材的基本结构,有助于知识技能的迁移和应用。
对课件的指导意义:学科知识结构,同样既是教学的目标,也是教学的手段,课件必须对学科知识结构有科学合理的表达,才能实现有效教学。
此外,布鲁纳还强调理解,强调学生的主动性与独立性。
这些都对教学以及课件的设计有着指导意义。
奥苏伯尔的贡献是提出了如下两个概念:
(1)有意义的学习
(2)先行组织者
奥苏伯尔按照学习的内容,把学习分为有意义学习和机械学习;又按照学习所进行的方式,把学习分为接受学习与发现学习。他认为有意义学习既包括有意义的发现学习,也包括有意义的接受学习。
根据奥苏伯尔的观点,学习的实质在于学习者能在学习新知识时,与自己原有的认知结构之间建立起实质性的和非人为的联系。学习者原有的认知结构要和所学习的有意义材料的结构结合起来。他强调要把这两个“结构”融会贯通,才能学习得好。因此,他指出:要使学生学习得好,编写教材和呈现教材这两环必须抓好。因为学生的认知结构是从教材的知识结构转化而来的。所以,必须编写出具有良好知识结构的教材,才能有利于学生建立良好的认知结构。
此外,教材的知识结构的好坏有其相对性,即对于不同认知水平的学生,教材的知识结构所起的帮助也不同。
针对学习者对于同化新知识的观念还准备不足的情况,他提出“先行组织者”的概念。先行组织者“作为从原有知识过渡到新知识的桥梁”,使新知识的同化能较为顺利地进行。奥苏伯尔还指出,“先行组织者”最宜于在两种情况下运用。第一,当学生面对学习任务时,倘若其认知结构缺乏适当的上位观念可以同化新知识,则可以设计一个概括与包容水平高于要学习的新材料的组织者。让学生先学习这一组织者,以便获得一个可以同化新知识的认知框架。这样的组织者被称为“陈述性组织者”。第二,当学生面对新的学习任务时,倘若其认知结构中已经具备了同化新知识的适当概念,但原有概念不清晰或不巩固,学生难以应用,或者他们对新旧知识之间的关系辨别不清,则可设计一个指出新旧知识异同的组织者。这种组织者被称为“比较性组织者”。
“有意义学习理论”与“先行组织者”的思想对课件设计有极其重要的指导意义。在课件设计中,不论对于讲解式教学法之类的接受学习的方法,还是对于启发式教学之类的发现学习方法,都要有意识地利用“有意义学习理论”,同时根据教材的知识结构以及学生的认知水平,设计合理的“先行组织者”。
一般认为,加涅是受过联结主义影响的认知学派代表人物。他对教学的贡献有以下四个方面:
·学习的信息加工理论
·学习的条件
·学习的层次
·学习结果分类
(1)学习的信息加工理论
学习的信息加工过程如图1-10:
这一理论认为:从环境中来的刺激作用于学习者的感觉器官,这些最初的外界信息会转换成各种模式的神经冲动而到达感觉记录器,进一步通过选择性知觉的加工,使被选择性注意的信息进入短时记忆。学习者通过复述来延长短时记忆中信息的贮存时间,使之能通过编码进入长时记忆。
(2)学习的条件
加涅认为,教师要弄清楚每个学生对他面前的学习任务必须具备的能力;要激励学习者运用他已具有的可以自由使用的能力(内部条件);以及安排学习者外部的适当的学习条件。
加涅认为学习有外部和内部两大类条件。外部条件主要是
输入刺激的结构和形式,包括刺激物的安排和时机的选择。内部条件即学习所需要的知识技能准备或有关心理的顺利展开,包括诸如注意、动机以及激活同个人目前学习活动有关的知识和能力等。
(3)学习的层次
另外,加涅关于学习的关键性思想是:任何新能力的学习,需要先学习包含在新能力里面的从属能力,并把它解释为“学习的层次”,他还进一步将学习的层次由且入深分为八个等级。即:
①信号学习;
②刺激──反应学习;
③形成联锁;
④言语联想;
⑤辨别学习;
⑥概念学习;
⑦规则学习;
⑧问题解决。
一般来说,学习类型③和④需要类型②作为前提;类型⑤需要类型②、③和④作为前提;类型⑥需要类型⑤作为前提;类型⑦需要类型⑥作为前提;类型⑧需要类型⑦作为前提。
皮亚杰是“发生认识论”的提出者。
在皮亚杰的理论中,“图式”是一个中心概念。他认为人们认识事物必须依赖原先已经形成的图式。他把图式假定为人们表征、组织和解释自己的经验和指导自己行为的结构。皮亚杰认为有三种认知结构:行为或感觉运动图式、符号图式和运算图式。
知识的获得是建构并修改认知图式的过程。所有的认知结构都是通过两种先天智力机能的作用而建构的,这两种机能是:组织和适应。组织机能指的是儿童将现有的图式组合成为新的更复杂、更精细的图式。适应机能指适应环境需求的过程。适应通过同化和顺应来实现。同化指用原有的图式解释新的知识,即将新知识吸收到原已形成的认知图式中。顺应是在原有图式无法同化新的知识时,修改原有图式使之适应新知识(改正或否定原来的图式)。在智力活动(学习)过程中,同化和顺应是互相补充,同时存在的,其结果产生了两者的平衡。
以上我们对四位有代表性的认知学派心理学家的主要思想做了简要的描述。他们的研究代表了认知心理学的两种主要理论:认知结构论和信息加工论。其中,布鲁纳、奥苏伯尔及皮亚杰的理论是认知结构论,他们从不同的角度,不同的侧面说明了学习的实质,本质上是一致的,他们都认为学习是建立、丰富、修改学习者的认知结构。加涅提出了关于学习的信息加工理论。这些理论都为我们设计课件提供了有力的指导。
乔姆斯基(N.A.Chomsky)和莱维一斯特劳斯(claude levi-Straiss)