人类是如何学习的

人类是如何学习的学习科学的新进展学习科学研究主题的转变传统研究：心理实验、动物心理（河内塔、渡河问题等）最初的研究：问题与情景认知科学加入了神经科学、社会学、人类学、教育学等多种学科的共同研究，并且和教育、学习实践紧密地结合认知科学家关注教学，关注自然条件下的学习——新手与专家的区别专家学习智慧的发现专家之所以为专家，最根本的原因在于他在自己的专业领域里具有比别人更强的信息加工能力和学习能力，而不在于记忆能力的强弱。专家学习智慧的发现专家的知识结构与识别一记忆模式:一位国际象棋大师、一位A级棋手（优秀但非大师）和一名新手，让他们同时观看一盘国际象棋中局对弈的棋盘布局。5秒钟后，把棋盘盖上，要求每位参加者在另一棋盘上复现棋子位置，大师级棋手复位比A级棋子多，而A级棋手比新手都，三者分别是16、8和4。然而，产生这些结果的条件是棋子的布局与有意义的国际象棋比赛相符，当棋子布局随机打乱后，重复以上操作，结果象棋大师、A级棋手和新手的复位能力几乎相同。专家与新手在认知与学习上的差异差异表现：感知觉识别记忆表征提取三个方面。专家与新手在认知与学习上的差异1.对专业知识感知和理解水平、模式识别的差异感觉：是对信息的觉察；知觉：是对感觉信息的组织及其意义的解释模式识别：我们把环境与客体统称为“模式”。模式识别是指某些特征性问题一旦被认识就会促发某种特定的解决方法。如认人。专家对信息感知敏感，认知组块信息量大(7±2个组块)，且以组块为单位(如人)；知觉深刻；模式识别----能一目十行。这一方面要求有丰富的背景知识，另一方面要培养对信息的有意义的信息模式识别能力。专家与新手在认知与学习上的差异对专业知识记忆表征、思维加工和深度解读能力的差异4种知识记忆与表征模型：⑴层次网络模型：⑵激活—扩展模型：⑶特征比较模型：⑷集理论模型：专家与新手在认知与学习上的差异迅速灵活地提取应用相关信息能力的差异由于专家是的知识库是条件化的，即是一个产生式系统。感觉与记忆的重新解读----学习入口处的重大发现在信息时代，信息成几何级数增长，我们如何有选择的加工处理信息？如何提高我们的记忆力和学习能力？认知科学的信息加工理论认知科学的兴起信息论、计算机科学、现代语言学、人工智能等科学是20世纪60年代认知心理学和认知科学的基础。认知科学对人的信息加工的解释：认知科学的信息加工理论1.感觉的单向性和选择性：即指人脑对信息输入的过滤功能，信息选择同人的目的需要、兴趣情感有关。2.知觉记忆的整体性和内在结构感觉的信息是零散的，而知觉却是对客体的整体把握；调动了主体的经验、知识背景----认知结构；涉及了从长时记忆提取的认知图式(组块)，识别记忆(再认)，图式修改等一系列复杂的过程。短时记忆(工作记忆)长时记忆记忆的消退：遗忘认知科学的信息加工理论3.认识中如何再现客体表征：大脑对客体的反映表，分为表象(形象显示)和表述(语言、概念、词)。表象具有抽象性4.对符号的认知和以符号为工具进行的思维人类运用语言、符号、概念对信息进行加工、抽象概括，只有通过抽象思维才能认识事物的本质，也才能在记忆中存储。认知科学的认知过程：认识是有目的的，目的来自于主体在特定的环境中的各种复杂需求(需求是经验的内化)，这是个认识中的价值问题，感觉的选择标准就是认识的目的，目标与现状的差距称为“问题空间”。加涅信息加工理论学习模型认知科学的信息加工理论⑴加工系统(操作系统)：信息加工⑵执行控制系统:对加工系统进行调节控制⑶预期系统:动力系统加涅的信息加工学习理论模型效应器短时记忆反应发生器效应器感觉登记器长时记忆控制期望环境学习的信息加工理论模型注意，选择性知觉期望编码，存贮记忆储存检索迁移反应强化动机阶段了解阶段获得阶段保持阶段回忆阶段概括阶段作业阶段反馈阶段学习过程的阶段认知学习论在教育上的应用价值发现学习理论确立了启发式教学法的理论基础学习情景结构理念促进教材结构的改革和实践认知学习理论使人们认识到：确立有效教学的必要条件是对学生能力了解和正确的讲解引导脑科学与学习生理基础研究的深化脑科学是学习科学的基础科学，也指导我们科学用脑。大脑的不同部位具有不同的功能，皮层是学习和解决问题的高级部位。神经细胞与大脑皮层的功能定位听觉信息能记忆15%，视觉信息能记忆25%，而视听联用，则是65%，而不是40%。这要求我们学习要充分运用多种感官，发挥大脑的整体功能。脑科学与学习生理基础研究的深化脑电波的变化与学习四种波形：β波：清醒时，思考问题时或外界较强刺激时α波：松弛清醒时，理想的学习状态，诱发大脑潜能，增强注意力，提高直觉和创造力。θ波：困倦或睡眠初期δ波：深度睡眠或缺氧时脑科学与学习生理基础研究的深化大脑两半球与学习左脑：数学、语言、逻辑推理；右脑：空间、想像、艺术；交叉支配身体。伟大的人都是左右脑灵活运用的人。爱因斯坦左脑的数字、逻辑、分析能力出色，右脑的音乐、想象直觉也相当出色。学生学习与记忆的策略首要的问题是观念的问题、学习需求问题；其次是策略的问题；再次是方法、技术问题。学生学习与记忆的策略学习方法存在的问题缺乏对科学方法的系统学习和了解不会选择和运用适合自己的学习方法不会根据具体的学习对象、内容选择合适的学习方法当前学习方式正在变革，迫切需要掌握和学习信息时代各种必要的学习方法和能力培养适应常规教学的良好学习习惯学会预习、学会听课,记笔记、学会复习、学会做作业、学会考试学生学习与记忆的策略掌握人的心理活动规律提高记忆心向：目的记忆。我的责任、我要成为什么；良好的心理素质：乐观的情绪、自信心、责任心、学习兴趣；运用记忆方法：短时记忆中的----组块记忆、谐音记忆、顺口溜法、复述法、过度学习法、试图回忆法；长时记忆中的----联想记忆、地点记忆(情景记忆)、互动的表象(几个独立的东西形成一个场景)、首字母缩略(Hungry—Angry—Lonely—Tired:Halt)、PQ4R法(Preview,Question,Read,Rehearsal,Recall,Review)、MURDER法(Understand,Recall,Digest,Expand,Review,Mood)学生学习与记忆的策略掌握人的生理活动规律遵循人的生理活动规律：根据大脑皮层分工，因此脑力与体力、学习内容交换、学习方法交换，是提高学习效率，减少大脑疲劳的有效措施。注意遗忘规律----先快后慢，48小时内遗忘率最高。因此要即时复习。多交往，勤用脑：群体学习、讨论学习，学习效率最高。大脑越用越好。合理饮食：大脑对血糖最敏感。合理休息：三、从记忆和复述信息到发现和使用信息----求知意义的时代转变人总是基于已有的知识建构新知识鱼牛的故事和“郎啊，咱们一条心”故事是建构主义学习理论生动而绝妙的解读。对我们的深刻启示是：学习是学习者在原有经验基础上的主动积极地进行意义构建过程，受到原有经验、文化背景的支持和限制，影响着对学习内容的理解和内化。要这一过程中，需要我们做的是，动态地调整我们的学习方式(尤其是我们的学习习惯)，继承、保持的是什么，需要转变的是什么，不断转变学观念、改变学习方法，提高自己的学习效率。建构主义的知识观和认识论建构主义的知识观：知识是对客观世界的一种解释，一种假设，不是最终答案，也不是终极真理；建构主义的学习观：（1）学习是学习者主动、主体建构意义的活动过程；（2）学习包括建构意义和建构意义系统两个部分；（3）建构意义的至关重要的活动是人的智力，它发生在人的大脑中；（4）学习是一种个体与社会活动的统一；（5）学习是在一定情境中发生的，人类的学习不能离开生活而存在；（6）个体学习需要先前知识的支持。我们知道的越多，我们能够学习的就越多；建构主义的学习观：（7）学习需要花费一定的时间；（8）学习是一种意义获取。因此，学习必须围绕个体将要从事的意义建构（ConstrustMeaning）开始。（9）部分的理解有利于整体意义的理解。部分必须纳入整体关系中理解，因此学习过程集中于原始概念而非孤立的事实。（10）学习的目的是建构个体自己的意义，而非重复他人的意义获得“正确”答案。总体来看，建构主义认为，学习是学习者在原有知识经验基础上，在一定的社会文化环境中，主动对新信息进行加工处理，建构知识的意义（或知识表征）的过程。建构主义的学习观：建构主义的认识论：认知结构是学习的内在条件；认知结构是认训主体经验背景和知识背景的整合与内化；认识活动是一个双向建构的过程；与认知结构有机联系的还有意志结构、情感结构，这三者构同构成人的实践活动结构。建构主义对学习的基本理解－生成学习模式短时记忆长时记忆③最初与记忆生成联系选择性知觉长时记忆有关的记忆存储归类进入记忆过去经验的影响感觉信息主动建构意义（实验性的）意义的理解①④对照感觉经验做检验④对照记忆经验做检验⑦短时记忆长时记忆②注意持续的兴趣⑤不成功⑥成功感觉到的经验建构主义的学习观建构主义的学习模式与教学方法支架式学习抛锚式学习随机进入建构主义的学习观：建构主义学习环境中的新型师生关系(1)在教师的指导与点拨中学习教师：不再是传授、灌输知识，而是学习的帮助、引导、支持者。学生：自主学习者，创造性、自信心、责任感，提高学习能力，和综合素质。(2)在师生的对话中因材施教，使学生个性化地学习与发展(3)平等交往，构建民主和谐的师生关系在反思性学习中发展元认知能力——提高学习的自我监控水平元认知的含义元认知的作用元认知的含义元认知：(Metacognition)：“个人关于自己的认知过程及结果或其它事情的知识”，“为完成某一具体目标或任务，依据认知对象对认知过程进行主动的监控以及连续的调节和协调”，“个人对认知领域的知识和控制”----弗拉维尔。简言之，就是对认知的认知，对认知的监控。元认知的含义元认知和认知的区别：对象不同：认知的对象是外在、具体；元认知：内在抽象；内容不同：认知的内容是对认知对象进行某种智力操作；元认知的内容是对认知活动进行调节控制，采取的修正策略；作用方式不同：认知使认知主体获得认知活动的结果；元认知通过对认知的调控，影响认知活动。发展速度不同：元认知落后于认知的发展。元认知的含义元认知的结构：元认知的三个组成部分：⑴元认知知识：个体元认知知识，任务元认知知识，策略元认知知识元认知体验：认知体验或情感体验元认知监控：借助元认知体验，对认知进行调节。计划、控制、检查、调整元认知的含义元认知监控的三个环节元认知的三种基本策略元认知的作用1.从深层次提高学习能力分析问题的角度、方法，本质是思维方法和能力的提高。2.从根本上提高学习效率能抓住重点、难点。实质是认知水平的提高。元认知能力的培养1.掌握基本的学习策略和元认知知识根据不同的学习类型运用不同的认知策略陈述性知识：关于“是什么”的知识，概念、原理、规则等；程序性知识：关于“怎么做”的知识，即解决问题的知识；条件性知识：关于“为什么”的知识，即选取策略知识。元认知能力的培养2.自我提问法逐步理清自己的思路3.讨论（互相问答）发挥集体的力量4.善于反思总结5.问题解决中的元认知训练四阶段训练模式：辨别和界定问题、形成对问题的心理表征、计划问题解决步骤、操作过程评价。三阶段训练模式：分析问题、解答问题、思想总结。培养元认知的具体途径(1)提高元认知学习的意识性(2)丰富元认知知识和体验(3)加强元认知操作的指导(4)创设反馈的条件与机会(5)注重引导学生对非智力因素的调控