认知心理学与有效教学设计――郑葳

认知心理学与有效教学设计北京师范大学教育学部郑葳请观看分析——微教学视频.mp4教育心理学的尴尬很多情况下，教育心理学家提出的原理是经过仔细思考用了大量时间和精力研究得出的，但往往这些原理听起来却是显而易见的常识，人们很想说而且也常说：“这些原理我都知道了！”常识乎？常识性回答：“教师应随意点名，这样每个学生才会认真地听课。如果教师每次都按照同样的顺序，学生就知道什么时候会轮到他而其它时间就可以开小差了”。基于研究的回答：Ogden等人研究发现一年级的朗读课上，给每个学生朗读的机会让每个学生按顺序朗读，比随机点名效果更好。关键是要尽量给每个学生机会并给予及时积极的反馈。小学低年级教师应怎样选择学生进行朗读？您想从本主题的学习中获得什么？学生是如何认知、学习的？怎样才能更好地理解、接受、记住、应用所学内容？该如何更好地设计教学呢？教学学习学生是如何学习的？可乐成瘾改变习惯学习英文绝佳的表达能力爱因斯坦相对论记忆理解复杂技能抽象理论爱国主义情感、态度、价值观不同类型的学习有不同的理论解释认知心理学大脑研究课堂研究关于促进学习的研究进展教学设计认知心理学基于脑的学习原理复杂认知认知发展本门课程内容安排张春莉：课堂纪律问题与行动冲突管理曾琦：学习动机与教学陈红兵：社会认知和建构主义的学习观郑葳：认知心理学在教学中的应用王乃弋：学生发展特点及心理健康程黎：创造力及其培养一、了解学生的大脑——来自脑科学研究的启示测试用于判断您的头脑是否已被腐蚀，如在6秒内还难以看到海豚的话说明您的头脑已遭到了腐蚀、破坏啦！脑干右半球左半球中脑胼胝体脑干控制我们身体呼吸、本能等机能中脑控制我们的记忆和情感一旦我们生气、焦虑，中脑就会关闭，自然不会有学习发生。所以，学习时保持平静很重要！左脑负责语言、计算、逻辑和细节右脑主司音乐、绘画、创造力和视觉空间技能右脑功能右脑主司音乐、绘画、创造力和视觉空间技能整个大脑最关键的部位——胼胝体•由2亿神经纤维组成的纤维束，负责连结左右脑。•它来回发送电讯号，使大脑整体工作。原理一:每个大脑都是独特的在座有多少人，就有多少个不同的大脑！教学策略讨论应允许所有学员表达和联系他们自己的学习倾向、偏好，如视觉型、听觉型、触觉型，场独立、场依存型等。例如，听觉型学习者通过“听”来学习讲座讨论倾听其他人所说的内容后再发言书面信息对他而言意义不大喜欢大声朗读课文喜欢使用录音机等28教学策略讨论当事实和技能镶嵌在真实经验中时大脑工作的效果更好——基于问题的教学基于案例的教学原理二:情感对学习非常重要左右脑相连，所以—你不能将情感与学习分开！—学习总是包含着有意识和无意识的过程。我们无法控制我们的思维，因为它们来自潜意识，认知是情感、欲望、记忆等这些不可测的内部动力的函数。—学习者感觉不自信或焦虑时，某种化学物质流入脑神经突触并将其关闭：“太危险了！没空思考了，快逃！”（逃逸反应）。学生总认为自己记忆力差，其实是他们的情感妨碍了他们。所学受到感情和态度的影响，因此，恐吓、威慑、羞辱、压力等等都不是您有效的教学工具。创造一个安全的、支持性的、创造性的学习环境是最重要的！多使用表扬、感谢、支持，更多的表扬……教学策略讨论生理安全归属与爱自我实现审美认识和理解自尊马斯洛的需要层次图AbrahamMaslow（1908-1970)复旦大学林森浩投毒案马加爵原理三:有效学习需要整个身体参与实验学习如呼吸般自然，是我们的一种本能，需要整个身体的参与。任何影响我们身体机能的事都会影响我们的学习能力。血液中的缩氨酸将氨基酸链接起来，而氨基酸正是信息迁移的主要来源。教学策略讨论让我的学生吃好早餐再上课；课堂上困了，“STOP！”起来活动一下，深呼吸……原理四:大脑也有好奇心大脑对这个世界充满好奇，它总是本能地去获取信息、去理解这个世界。喜欢命名、喜欢了解事物的意义，喜欢形成结构性认识，通过模式来寻求意义。大脑是并行加工者，它一方面会记住熟悉的东西，同时去寻求新异的东西。教学策略讨论运用图形组织者，在新知学习前一定要联系以往所学与之相关的旧知和经验，有助于形成认知结构。使用比喻等方法：由于与已有经验相似的内容更易被大脑接受和理解，而比喻则是大脑找出新旧知识共同点的好助手。明喻、隐喻、类比、故事等都是促进有效学习的好方法。形象生动的比喻一般能使记忆保持的效率提高40%。教学策略讨论教学策略讨论教学中多采用推测、假设、提问、实验等。要提供给学习者机会去发现、去因应挑战和新异刺激，激发其学习动机。原理五：多感官参与促进学习成功的学习有赖于所有感官的参与，包括听觉、视觉、运动知觉、嗅觉等，从而使学生处于大量的复杂且富有交互性的经验中。Edelman(1994)发现，若同时激活大脑中更多的神经元，学习者就会获得更大的学习效果、更深刻的意义和更多的记忆保留率。教学策略讨论教学设计中应尽量运用大量与您学生的真实生活有关的案例、经验。例：讲《二氧化硫的性质和作用》从“食品安全”切入。用两则新闻：不法商贩利用SO2的漂白性浸泡银耳、粉丝、水果蜜饯、豆腐皮，熏蒸馒头等，将引发的中毒事件作为切入点；播放视频：SO2气体泄露造成人员中毒的社会新闻，让学生了解二氧化硫的危害。教学策略讨论有效教学活动包括使用角色扮演，甚至音乐、视觉表象、绘画或者这些活动的混合。原理六：大脑是可塑的我们的脑神经具有可塑性，通过参与不断重复的活动，进行不断的思考，就能够锻造并形成新的神经通道，这样通过活动大脑就改变了自己的结构和功能，使我们成人的大脑具有自我变化和改造的能力。教学策略研讨教学中可以设计重复性的练习活动，使您想要学习者形成的能力达到自动化的水平，从而形成新的神经通路。案例1课堂描述：小学三年级数学课上，王老师讲分数。先用课件展示一个苹果分成两半，让学生理解什么是1/2，接着讲授蛋糕、图形的二分之一，最后出现了三分之二、五分之四等等让学生学习。40分钟的课程诸如此类的教学内容，一直讲到6／8、2／9，教学活动丰富多彩。结果：当堂小测验，只有几位学生过关。案例2镜头一：5岁的天天是上海一家幼儿园国际班的小朋友，父母除了送天天上最好的幼儿园外，还在一家早教中心报名让他参加两年制的幼儿EMBA班。此外，还到其他教育机构给孩子报了些兴趣班，特色语言、创意逻辑、国画、围棋、游泳等5门课程几乎占满了天天的“课余”时间……镜头二：某幼儿园小班幼儿生活实录——“周一至周六每天从8：30到16：00，每半个小时一节课，授课内容除美术、音乐外，还包括识字、英语、算术等，仅在上午有不到一个小时的娱乐时间。除了吃饭和一个小时午睡外，孩子们其余时间都是坐在小板凳上学习。”不要让孩子输在起跑线上！不同观点观点1：每个孩子的教育都要提前开始Siegfried&ThereseEngelmann在《给孩子一个聪明的大脑》中认为提前学习的学龄前儿童在他们整个上学过程中会比其他孩子更聪明，更少可能失败，更容易喜欢上学。观点2：加速学习无效甚至可能有害DavidElkind断言把孩子硬推着向前是有害的。压力主要来源于想培养天才的父母和老师，他们想让3岁大的孩子能读会写，能讲第二种语言。他认为提早接受正规学习科目指导的孩子常常表现出有压力、头疼。另外，过早把学习定位在成绩上容易导致竞争而使学生失去自尊。讨论您同意哪种观点？结合案例加以分析分组讨论并分享二、认知发展与教学1、关于人的认知发展，您知道有哪些观点?2、学习与发展是什么关系?请回答如下问题智力发展取决于遗传还是环境？实验1：R.C.Tryon的小白鼠实验结论？“龙生龙、凤生凤”实验2：E.Rosenzweig&WilliamDamon结论？“时势造英雄”（一）皮亚杰的研究——仔细地观察儿童——尤其是他自己的——并在此基础上创建理论1、认知结构图式？——对关于世界、事件或人的信息所进行的有组织的心理表征。——存储在长时记忆中。——图式的形成和变化是认知发展的实质。例：ABCBCAlonger?2、认知发展机制——平衡指儿童内部的一种自我调节的过程，是认知结构与环境需要之间达成的平衡状态，是儿童心理发展的动力。3、认知机能•认知机能：适应组织：鸟图式+蝙蝠图式=能飞的动物同化顺应4、认知发展阶段感知运动阶段（0-2）客体永存性——“哥白尼式的革命”前运算阶段（2-6、7）自我中心：“我走月亮也走”“无法守恒”2+3=55-3=？“不可逆性”前运算阶段儿童教学策略讨论使用具体的小道具和直观事物；活动指示要短，用动作也用词语来说明；儿童直接的生活经验很重要，不要期望学生总是能考虑到他人的观点来理解世界。在学习概念和语言时为幼儿提供各种体验，如组织外出，去动物园、公园、剧场、音乐会等；给出一些词，如听、看、触摸、尝、闻到什么、怎样等，让学生们描述他们正在做的事。具体运算阶段（7-11、12）守恒、可逆；排序；抽象分类；递推性思维向儿童呈现(Ⅰ)向儿童呈现(Ⅱ)AABB问儿童：两排珠子一样多？不一样多？答：“B行多（不守恒）”答：“一样多（守恒）”“数目守恒（6~7岁）”基本原理：不管一根线段或棒在形状或空间安排上有何变化，长度保持不变向儿童呈现(Ⅰ)向儿童呈现(Ⅱ)AABB问儿童：两根棒一样长还是不一样长？“B更长”或“A更长”（不守恒）“一样长”（守恒）“长度守恒（7~8岁）”2x3=6需要具体形象的支持具体运算阶段儿童的教学策略讨论使用具体事物和视觉辅助物，如历史课用时间列表，科学课用立体模型等；为学生提供操作的机会；阅读材料应简短且组织良好；使用学生熟悉的例子来说明复杂观念，如学习面积，让学生测量教室面积；在教学中设计辨别异同、分类、对比等活动；设计开放的真实的问题，如“城市如何解决家养宠物到处大小便的问题”等。形式运算阶段（11、12-成人期）根据假设进行推理，抽象逻辑运算思考：皮亚杰理论的教育影响？皮亚杰理论的教育影响教育工作必须考虑儿童的年龄特点，符合儿童心理发展水平。要理解学生的思维；将教学策略与学生的能力相匹配。“幼儿期不应是一个匆匆而过的人生步骤,而是一个需要按照其自身规律被充分体验的重要阶段。”学习环境应支持儿童的活动。儿童与同伴的交互是认知发展的重要源泉。认知发展的实质（1）起源于社会文化与社会交往（2）依赖于高级心理机能的工具——语言、符号（社会文化工具）（3）高级心理机能是不断内化的结果（二）维果茨基发展理论研究教学走在发展的前面“夏洛克训练系统”“基于问题的学习”“抛锚式教学”：theJasperProject“互惠式教学”基于认知发展理论教学案例三、复杂认知与教学信息加工模型感觉记忆工作记忆感知长时记忆提取(激活记忆)学习(存贮)执行控制系统工作空间——暂时存贮决策制定持久存贮反应输出（一）信息加工理论关注记忆记忆研究的历史艾宾浩斯关于记忆的研究1、学习的材料越多、所需时间就越长。2、背诵有意义的材料要比无意义的材料容易。3、诵读的次数越多、时间越长、则记忆保持的越久。“过度学习”。4、分散学习比集中学习的效果好。5、遗忘在学习之后即刻发生，先快后慢，复习要及时。6、再学习花费的时间要少于最初的学习。有效记忆策略兴趣有效编码：从容不迫过度学习监控学习提供有组织的教学：图形表征,如语义图、概念图、网络图等技术对学科内容进行分析、精加工、整合，并阐明概念间的关系，由此促进学习者知识结构的形成。以多种方式编码添加意义记忆术（二）知识分类陈述性知识：定义：“knowingthat”，关于事实、定义、程序与规则是什么的知识。表征形式：命题、表象、线性排序、图式命题语言信息在头脑中以命题形式得到表征，一个命题对应一个观念。命题由两部分组成：一个关系和一个以上的论题。P小明书买SROS代表主体，O代表客体，它们都是论题；R表示关系。命题及其构成例如：小明买书•命题并非孤立地存放在那里，分享同一主题的若干命题会发生相互联系，形成命题网络。如：“瘦男孩正在看有趣的报纸”。SOP瘦的男孩P看报纸RORP