第六章认知领域的学习.

第六章认知领域的学习第一节知识概述一、知识的定义知识是个体通过与环境相互作用后获得的信息及其组织。二、知识的分类安德森将个体的知识分为陈述性知识和程序性知识两类。1、陈述性知识通过记忆来获得，陈述性知识主要说明事物是什么、为什么、怎么样，是个人可以有意识地回忆出来的关于事物及其关系的知识。例如历史事实、数学原理、观点信念都属于陈述性知识。2、程序性知识是只能借助于某种作业形式间接推测其存在的知识，主要用来解决做什么和怎么做的问题。它和实践操作密切联系。程序性知识又可分为两类：智慧技能和认知策略。梅耶（1987）认为知识可以分为三类：陈述性知识、程序性知识和策略性知识。三、知识的心理表征•陈述性知识的表征陈述性知识主要以命题和命题网络、表象系统和图式形式来表征的。•（一）命题和命题网络命题是从逻辑学和语言学中借用来的一个概念，本意是指表达判断的语言形式，由系词把主词和宾语联系而成。在心理学中，命题是知识的最小单元，由两个成分构成：论题和关系。如果两个命题中具有共同成分，通过这种共同成分，可以把若干命题彼此联系起来，组成命题网络。命题网络是一种具有层次性的结构。奎廉和科林斯提出了一个语义知识表征的层次网络模型，认为语义知识是以层次结构贮存的。•（二）表象和表象系统许多心理学家认为，除了命题和命题网络，我们的长时记忆中还存在大量以表象表征的形象性的陈述性知识。表象是指头脑中呈现的某些事物的具体形象象。•Paivio(1975)提出了双重编码说，认为人的长时记忆系统可划分为表象系统和言语系统。表象系统利用表象编码来贮存关于具体的客体和事物的信息。1975年，Paivio通过一个精巧的实验证明了长时记忆中确实存在视觉编码，即表象和表象系统也是陈述性知识的表征形式–（三）图式–图式是指关于一类事物的有组织的大的知识单元或称为信息组块。–现代图式理论的代表人物鲁墨哈特（1977）提出了图式的四个特点：–图式含有变量；–图式可以相互嵌套；–图式可以在各种抽象水平上表征知识；–图式所表征的是知识而不是定义•程序性知识的表征•程序性知识指一套关于办事的操作步骤和过程，主要用来解决做什么和怎么做的问题，也称步骤性和过程性知识。•现代认知心理学为，程序性知识以产生式及产生式系统来表征的。•（一）产生式•产生式是表征程序性知识的最小单位，是指人脑中贮存的一系列如果—那么形式表示的规则。一个产生式是一个由条件和动作组成的指令，即所谓的条件—活动规则，（condition—action简称C-A规则）。•C-A规则与S-R公式的相同与相异：相似处：当S出现或条件满足时，便产生反应或活动；不同处：C不是外部刺激，而是信息，即保持在短时记忆中的信息；A不仅是外显反应，也包括内在的心理活动或运算。（•二）产生式系统几个简单产生式可以组合成复杂的产生式系统。产生式系统被认为是复杂技能的心理机制。第二节陈述性知识的学习过程与条件一、陈述性知识的学习过程1、我国传统的教育心理学教科书中一般把知识的学习称做知识的掌握，将其分为三个阶段：知识的理解、知识的保持、知识的应用。2、奥苏伯尔提出意义学习的全过程分为三个阶段：意义的获得阶段、意义的保持阶段、意义的再现阶段。3、信息加工心理学把陈述性知识的学习看作是信息的编码、贮存和提取的过程。4、本书的观点：陈述性知识的学习可以划分为：习得、保持和提取三个阶段。（一）陈述性知识的习得习得是学习者把输入的信息同认知结构（长时记忆）中的有关知识相联系，从而建构事物的意义并把它纳入认知结构（长时记忆）中的过程。两种主要的观点：奥苏伯尔的意义同化模式威特罗克的意义生成模式１、奥苏伯尔的意义同化模式对于陈述性知识的的习得过程，奥苏伯尔用意义同化加以解释。他认为同化是新旧知识的相互作用。在新知识的学习中，认知结构中原有的适当观念起决定作用。这种原有的适当观念对新知识起固定作用，所以称为起固定作用的观念（anchoringidea)，也称为固定点(anchorage)。新意义的获得是通过新材料与起固定作用的观念进行相互同化而获得的。奥苏伯尔详细论述了符号意义、概念和命题意义的同化过程。•1．符号意义的同化过程•奥苏伯尔把这一过程称作代表性学习(representationallearning)，指学习单个符号或一组符号的意义。•代表性学习的主要内容是词汇学习(vocabularylearning)，即学习单词代表什么。•代表性学习的心理机制，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相应的等值关系。•言语符号与所指对象的代表性关系具有很大的任意性，也就是说，为什么用某一个词来代表它所指的客体或观念，这是没有什么充足的理由的。所以，代表性学习很接近机械学习。但是，它在某种程度上仍然是一种意义学习，因为儿童在早期就形成了任何事物都有名称这样的一般概念，新符号的学习是在同这一观念的关联或相互同化中进行的。随着儿童词汇量的增加以及对组词法的掌握，新旧意义的同化更成为代表性学习的一个重要方面。•2．概念和命题意义的同化过程•概念学习和命题学习是意义学习的高级形式。奥苏伯尔根据新概念或命题与其固定点的关系，区分了概念和命题意义同化的三种模式。•（1）下位学习•（2）上位学习•（3）并列结合学习•（1）下位学习(subordinatelearning，又称类属学习。)•认知心理学假定，认知结构本身在观念的抽象、概括和包容的水平方面，倾向于按层次组织。•新的概念或命题的意义的出现，最典型的形式是新旧知识之间构成一种归属关系，即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，新学习的知识归属于旧知识而得到理解。•新知识与旧知识所构成的归属关系，称为下位关系，这种归属学习的同化过程便称为下位学习。•下位学习又可以分为两种不同的类型：a、派生归属（derivativesubsumption)b、相关归属（correlativesubsumption)•（3）并列结合学习(combinatoriallearning)•如果新命题既不能与认知结构中特定的有关观念构成下位关系，又不能构成上位关系，而对它们的学习能够引起联合的意义，这种学习便称为并列结合学习。如：“质量与能量”、“遗传与变异”→“需求与价格”•总结：通过下位学习，学生的认知结构不断分化，而通过上位学习和并列结合学习，学生的认知结构就会得到进一步的整合协调。•（2）上位学习(superordinatelearning,又称总括学习。)•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概念或命题时，便产生上位学习或称总括学习。如：“苹果”、“香蕉”、“桔子”→“水果”（二）陈述性知识的保持１、记忆的实质记忆(memory)是脑对过去经历过的事物的反映。过去获得的经验和行为,在需要时不必再加练习即可重现的心理历程就是记忆。记忆的三个基本环节：识记、保持、再认或回忆。从信息加工观点来看，记忆就是对输入信息的编码、贮存和提取的过程。记忆的三级加工模型（１）感觉记忆感觉记忆（sensorymemory），指个体凭视、听、味、嗅等感觉器官，感应到刺激时所引起的短暂记忆。保持时间小于一秒。感觉记忆只留存在感官层面，如不加注意，转瞬即消失。乘车通过街道，视听器官对街边景物，各种声音，正如走马看花般随收随忘，此现象即属感觉记忆。视觉编码是感觉记忆的主要信息编码方式。感觉记忆是信息处理过程的第一站，如不立刻予以处理，记忆就会消失。感觉记忆存在的证据：Sperring的部分报告法实验（２）短时记忆短时记忆（short-termmemory，简称STM），指感觉记忆中经注意而能保存到一分钟以内的记忆。查字典找到所要查的字，回头要写下意思时，竟然忘记；电话簿上查到所需号码，回头拨号时，竟然忘记；此等记忆，即属短时记忆。短时记忆是信息处理的中间站，还需继续加以处理，否则就会消失。短时记忆的特点：1.时间在5秒至2分钟以内。2.为工作记忆，信息来源于感觉记忆，并从长时记忆中提取信息。3.主要以言语听觉方式进行编码。4.容量为72个组块（chunk)。其意思是指信息中可以处理并记忆的单元。5.复述是重要的保持机制。（３）长时记忆长时记忆（long-termmemory，简称LTM）,指存储时间在一分钟以上甚至永久保存的记忆。日常生活中随时表现出的动作、技能、语言、文字、态度、观念，以至有组织有系统的知识等，均属长时记忆。长时记忆系统中的有意义的学习材料，主要是以语义编码的形式进行加工。遗忘是指经历过的事物不能重现和再认或错误地重现和再认的现象。（１）遗忘的规律19世纪末，德国心理学家艾宾浩斯(Ebbinghaus)对遗忘做了系统的首创性研究。用无意义音节(ZEH,XIQ,FIW,PAF)的研究揭示了遗忘变量和时间变量之间的关系，这就是遗忘曲线，又称保持曲线。２、遗忘及其原因这条曲线是一条负加速度曲线，它表明，识记后最初一段时间遗忘较快，以后遗忘逐渐减慢，稳定在一个水平上。这也就是遗忘先快后慢的规律。（２）影响遗忘的因素1.时间，先快后慢2.材料的重要性3.材料的性质（有意义、无意义）4.学习程度，过度学习5.系列位置效应,前摄抑制和倒摄抑制（３）遗忘理论1.衰退论遗忘是记忆痕迹（memorytrace或engram）衰退引起，并随时间的推移自动发生。起源于亚里士多得，由桑代克进一步发展。他们认为，经由学习时的神经活动，在大脑中产生变化，留下各种痕迹，即为记忆痕迹。如学习后经常练习，记忆痕迹，就继续保持；如学习后长期不练习，记忆痕迹，就随时间的推移而衰退。2.干扰论行为主义心理学家们，把遗忘解释为新旧经验相互干扰（interference）的结果，新旧经验彼此干扰或抑制（inhibition）是遗忘的原因。干扰又分为两种：新学的经验干扰了对旧经验的回忆，称之为倒摄抑制（retroactiveinhibition），倒摄抑制现象，可采用以下的等组设计法加以验证：实验组：学习A……学习B……回忆A控制组：学习A……休息……回忆A如果实控，那么，倒摄抑制。有时候是旧经验干扰了对新学习的回忆，称之为前摄抑制（proactiveinhibition）现象，可采用以下的等组设计法加以验证：实验组：学习A……学习B……回忆B控制组：休息……学习B……回忆B如果实控，那么，前摄抑制。3.动机论动机是影响记忆而形成遗忘的原因之一。但对动机究竟如何影响遗忘，有两种不同的解释。一种解释是认知论的看法。认为，即使某种信息确实贮存在长时记忆之内，但如个体对引起记忆的刺激或检索指引缺乏动机，或不感兴趣，因而不予注意，自然就会出现较多的遗忘。解释动机影响遗忘的另一种理论，出自弗洛伊德的精神分析论。弗洛伊德认为，回忆痛苦经验时，使人回到痛苦的过去，为避免痛苦感受在记忆中复现，因而当事者将意识中不愉快的经验，压抑到潜意识之中。此种现象称为动机性遗忘（motivatedforgetting）。4.认知论认知心理学是从记忆检索的角度研究遗忘，将遗忘解释为记忆检索困难的结果。而检索指引的适当与否，是形成检索困难的主要原因。如果指引不足或不当，或与学习时的情境脱离太远，形成检索困难，就会造成遗忘。这类遗忘称为指引关联遗忘（cue-dependentforgetting）。5、同化论奥苏伯尔认为，在有意义的学习中，前后相继的学习不是相互干扰而是相互促进的。遗忘就其实质来说，是知识的组织与认知结构的简化过程，即以高级的观念代替低级的观念，使低级的观念遗忘，这是一种积极的遗忘。但是由于原有知识结构不巩固，或由于新旧知识辨析不清楚，也可能以原有的观念来代替表面相同而实质不同的新观念，从而出现记忆错误，这是一种消极的遗忘。（三）陈述性知识的提取•１、陈述性知识的提取的基本过程陈述性知识提取的过程是对命题网络或图式进行搜索并作出决策的过程。即：首先，使长时记忆中的有关知识由静息状态变成活跃状态。其次，当存储的知识被激活后，要从一个知识网络中找到肯定或否定的证据。另外，如果信息仅以命题网络来贮存，而对信息的搜索需