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第六章程序性知识的学与教第一节程序性知识学习概述第二节程序性知识的学习过程和迁移第三节程序性知识的教学策略第一节程序性知识学习概述•一、程序性知识的表征•程序性知识是关于“怎样做”的知识，但不是指个体“知道”怎么做，而是指个体“会”怎么做。程序性知识是个体具有的用于具体情境的算法或一套行为步骤，表现在一个人能顺利地完成某种操作。•程序性知识也就是传统上所讲的技能。•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(conditions)和动作(actions)组成的指令，即所谓的条件—活动规则(简作C—A规则)。条件是指产生式必须具备的情况概述(用if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then从句表示)。（二）产生式系统•人类活动是复杂的，绝大多数活动并非单一产生式就可完成的，需要诸多产生式结合在一起，形成产生式系统。正如多个命题构成命题网络，多个产生式会构成产生式系统。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。这种产生式系统被认为是复杂技能的心理机制。•陈述性知识基本单元间能够产生联系，是因为这些单元分享某一相同观念、或同属于某一观念。•程序性知识基本单元间能够建立起联系，是因为一个产生式的活动将给出另一个产生式所需满足的条件。二、程序性知识的分类（一）运动技能和智力技能传统心理学把技能分为运动技能和智力技能。运动技能是指借助于对骨骼肌肉系统的协调而实现的外部活动方式；智力技能是指借助于内部言语在头脑中进行的认知活动中的心智操作方式。加涅提出了智力技能层次论：他把智力技能分为五个亚类：辨别——区分具体刺激物之间的不同点；具体概念——识别具有共同特征的同类物体；定义性概念——运用概念的定义特征对事物分类；规则——运用单一规则完成某项任务；高级规则——同时运用几条规则完成某项任务。（二）模式识别程序和动作序列程序现代认知心理学又把程序性知识分为两类：1、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、动作序列程序：动作序列程序是连续的操作的基础，既包括模式识别，又包括一系列操作，也就是使对象的状态发生改变。•例如，完成下述任务就需要运用动作序列程序：•(4)饲养在野外抓到的青蛙。•(5)用连词和标点符号把下面的两句话组成一句话：•我喜欢这个电影。•小王不喜欢这个电影。•(6)作y=3x+5的坐标图。三、陈述性知识与程序性知识的区别与联系陈述性知识与程序性知识既有区别，又有联系（一）主要区别1、从功能上看，前者是用于说明事物的状况、特点及关系，回答“是什么”、“为什么”和“怎么样”的问题；后者是用于发出行为的指令，从而对某些信息进行识别和转换，作出某些动作，解决“怎么做”的问题。2、从测量的方式看，前者可以通过“陈述”或“告诉”的方式测量；后者只能通过观察人的行为间接测量。3、从心理表征看，前者主要以命题和命题网络的形式表征；后者以产生式和产生式系统表征。4、从激活和提取的速度看，前者激活速度慢，其提取往往是一个有意义的搜寻过程；后者激活速度快，能相互激活。5、从学习和遗忘的速度看，前者学习速度快，遗忘也快；后者学习速度慢，遗忘也慢，尤其是运动技能，一旦达到熟练程度，几乎不再遗忘。（二）陈述性知识与程序性知识的联系1、陈述性知识的获得是学习程序性知识的基础；2、程序性知识获得后也为新的陈述性知识的获得提供了可靠保证。第二节程序性知识的学习过程和迁移一、程序性知识学习的一般过程（一）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，其过程与陈述性知识的学习过程相同。学习者首先要理解有关的概念、规则、事实和行动步骤等的意义，并以命题网络的形式把它们纳入个体的知识结构中。例如，将Wegotoschoolyesterday改成合适的时态。（二）转化阶段通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性形式向程序性形式转化。此时相应的规则已经开始支配学生的行为，规则开始向支配行为的程序性知识转化。（三）自动化阶段这一阶段是程序性知识发展的最高阶段,是一长串动作相对不需要注意地自动进行，是熟练操作的阶段。二、运动技能和智力技能的学习过程（一）运动技能的学习过程费茨和波斯纳于1967年把运动技能的学习分为三个阶段：1、认知阶段2、联系形成阶段3、自动化阶段（二）智力技能的学习过程加里培林认为智力技能的形成是一个从外部的物质活动向内部的心理活动转化的过程。这个过程可以分为五个阶段：1、活动的定向阶段2、物质活动和物质化活动阶段3、出声的外部言语阶段4、无声的“外部”言语阶段5、内部言语阶段三、模式识别程序和动作步骤序列的学习过程（一）模式识别的学习过程模式识别程序的学习要经过概括化和分化的过程。1.概括化对不同的刺激（同类刺激）做出相同的反应叫概括化。概括化需要在同类刺激中抽取出共同的特征。安德森等人(1980)把概括化看成是产生式的变化，当具有相同动作的两个产生式同时在工作记忆中被激活时，就会自动出现概括化。概括化的结果是，两个产生式条件部分中的共同之处保留下来，构成一个新的产生式的条件部分，新产生式的结果部分依然与以前相同，概括化之后的新产生式适应面变得更广。•2.分化•对不同的刺激作出不同的反应叫分化，分化需要找出两个以上刺激间的差异。根据安德森等人(1980)的看法，概括化使某个程序的适用范围扩大，而分化使某个程序的适用范围缩小。分化也是产生式的变化，其结果为产生式的条件增加。（二）动作序列的学习过程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。1.程序化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。在程序化过程中，第一步是把动作的各个步骤以命题的形式来记忆，学生通过阅读、听讲或观察他人记住各个步骤，在练习时一边想一边做。第二步是以产生式来表征各个步骤。•2.程序的组合•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。•程序组合的基本条件是有关联的两个产生式同时进入工作记忆，第一个产生式的行为项成为第二个产生式的条件项，第一个产生式的条件项保留，两个产生式的行为项合起来成为行为项，这就形成了一个新的产生式。四、程序性知识的学习迁移对于程序性知识，安德森提出了迁移的产生式理论。其基本思想是：先后两项技能学习产生迁移的原因是两项技能之间产生式的重叠。重叠越多，迁移量越大。安德森认为，这一迁移理论是桑代克相同要素说的现代化。第三节程序性知识的教学策略一、选择和设计学习课题的教学策略选择和设计学习课题可以运用加涅等人提出的学习任务分析的技术。加涅认为智力技能的学习存在层次关系，高一级的学习以低一级智力技能的学习为必要条件。基于这种思想，加涅认为，从任何特定的学习目标出发，都可以找到一些作为先决条件的更简单的学习目标。换句话说，一个特定的终点任务，可以分解为一系列的从属任务或子任务。所有的子任务分层次排列，低水平任务必须在较高水平任务掌握之前完成，高水平任务的完成必须以较低水平任务的完成为前提。二、促进程序性知识理解的教学策略无论是智力技能的学习，还是运动技能的学习，学生都必须首先理解有关的概念和规则，理解学习任务，明确“做什么”和“怎么做”，形成目标意象和目标期望。在这方面，教师要采用示范、讲解的方式对学生加以指导。1945年，心理学家戴维斯(D.R.Davies)就曾对在运动技能的学习中指导与发现的效果作过比较研究。在实验中，被试分两组学习射箭。甲组受到详细指导：演示如何站立，如何握弓，如何放箭；乙组自行尝试，未受严格指导。经过18次练习，指导组射中率为65%，尝试组射中率为45%。研究者指出，指导组更多地注意了技术和正确的姿势，而尝试组更多地注意目标，只有当他们的预期未成功时，才考虑到姿势，这对他们改进技能并无帮助，似乎他们对改进技术的必要性未认识到。（一）示范、理解和让学生说出示范动作相结合。研究表明，指导者的示范与讲解不同，学习者的学习效果不同。（二）把各个步骤充分展开加以示范。教师在示范时，要把程序的各个步骤充分展开，使学生准确地把握动作的结构与特点，更好地观察、理解与模仿。（三）降低示范速度，防止信息负担过重。许多研究表明，在程序性知识学习的初期阶段，要使示范有效，示范动作必须慢速进行。有人对运动技能学习中的这一现象进行过研究，比较了两种演示打结的方法的效果。（四）引导学生回忆并利用已掌握的有关技能。教师在教学中应引导学生回忆过去学过的有关技能，分析新技能与原有技能的共同之处，这样不仅可以使学生更好地理解新技能，而且有利于在下一阶段原有技能向新技能的迁移。（五）给学生提供具体事例。教师在为学生讲解各种新的概念和规则时，可以通过举例子的方式促进学生的理解。举例子时要注意运用变式和比较。三、指导练习的教学策略（一）及时提供反馈信息。大量研究表明，及时向学生提供反馈是提高练习效果的一种基本的教学策略。反馈有外部反馈和内部反馈之分。外部反馈是由外部感官提供的反馈，可以由学习者通过观察获得，也可以由指导者告知；内部反馈是由内部线索获得的反馈，对于运动技能来说是指由动觉信息提供的反馈，而对于智力技能来说则是指通过元认知的自我监控获得的反馈信息。（二）设计变式练习题。无论是模式识别程序还是动作序列程序，只有能在各种不同的情境中加以运用才算是真正被掌握了。促进陈述性知识向不同情境迁移的教学策略是向学生提供大量的变式练习题。（三）身体练习与心理练习相结合。一些研究表明，心理练习是提高运动技能练习效果的一种有效的方法。心理练习，是指身体不实际活动，而是在头脑中对各种动作进行回忆、想象的练习形式。1952年，哈比(S.F.Harby)曾对自由投篮的动作技能学习中的心理练习与身体练习作了比较。1967年里查逊(A.Richardson)评述了11个有关心理练习的研究，这些研究涉及许多不同技能，如打网球、倒车、投标枪、肌肉耐力、玩牌、玩魔术。他的一般结论是，心理练习与作业改进有一定的相关，如果将心、身二者的练习相结合，其效果更佳。决定心理练习的有效性的关键是学习者要对练习的任务熟悉。心理练习的效果也决定于任务的性质，若任务中认知因素起的作用较小，反应主要是依靠肌肉的线索，则心理练习作用甚微。（四）教学生正确选用练习方法。教师要对学生的练习方法加以指导。练习方法选用得当，会提高练习的效率。从练习时间的安排来看，有集中练习和分散练习。从是否把动作步骤加以分解进行练习来看，有整体练习和部分练习。（五）激发并维持学生的练习动机。程序性知识的获得，要经过一个长期而又困难的练习过程，很少有捷径可走。因此，教师要注意练习动机的激发和维持，使学生的练习动机保持在一个较高的水平上。一个重要的策略就是让学生及时了解自己练习进步的情况，强化他们的练习行为，并能使学生产生成功的体验，提高自我效能感。同时，还应注意克服学生过度的焦虑心情。一、解释名词1．产生式2．运动技能3．智力技能4．概念学习二、简答1．简述加涅对智力技能的层次分类。2．简述程序性知识学习的一般过程3．加里培林认为智力技能的形成包括哪些阶段？4．简述模式识别程序的学习过程。5．简述动作序列程序的学习过程6．促进程序性知识理解的教学策略主要包括哪些方面？7．指导程序性知识练习的教学策略主要包括哪些方面？三、论述与分析1．试述程序性知识与陈述性知识的区别与联系2．联系实际谈程序性知识的教学策略。3．王老师是一位刚参加工作的小学一年级数学老师。她发现6、7岁的儿童已经能够很轻易地从1数到10，所以认为教10以内的整数加减法是一件很容易的事。因此在教会了学生数字的写法后，她就直接利用板书给学