知识的学习与问题解决.ppt

第九章 知识的学习与问题解决 第一节 知识及知识的表征 第二节 概念的学习 第三节 认知策略的学习 第四节 问题解决 第一节 知识及知识的表征 一、认知心理学的知识观 （一）知识的概念 知识（knowledge）看作是个体与其环境相互 作用后获得的信息及其组织。 （二）知识的分类 安德森（J.Anderson,1983,1990） 陈述性知识(declarative knowledge)是关于 “是什么”的知识，包括各种事实、概念、原则和 理论等 程序性知识(procedural knowledge)是关于 “如何做”的知识，包括如何从事并完成各种活动 的技能。是经过学习自动化了的，关于行为步骤 的知识，表现为在信息转换活动中进行具体操作 。 陈述性知识与程序性知识有许多不同的特点,又 是密切联系在一起的。陈述性知识的获得与程序 性知识的获得是学习过程中的两个连续的阶段 . 梅耶(REMayer)提出，知识包括三类，除陈述 性知识、程序性知识外，策略性知识 (strategic knowledge) 有关学习策略或认 知策略等方面的知识。 信息加工心理学与加涅的分类中建立一一对应关 系 言语信息 陈述性知识 智慧技能 程序性知识（能相对自动化 ） 认知策略 程序性知识（对内调控的） 二、知识的表征 知识的表征(representation.)是指知识 或信息在人脑中记载和贮存的方式。 (一)陈述性知识的表征 安德森(1983)认为陈述性知识是以命 题和命题网络来表征的。 命题是知识或信息的最小单元，每个命题 都由论题和关系两个成分构成。 命题可以用图示加以表示 命题网络是由命题之间相互联系而形成的 。命题之间由于有相同的论题而相互联系 起来，就形成了命题网络。 (二)程序性知识的表征 安德森（1983）认为程序性知识是以产生式（ production）和产生式系统来表征的。 分数加法的两个产生式 P1 分母相同的分数加法的产生式 如果 目标是解分数加法 且有两个分数 且两个分数的分母相同 那么 将两个分数的分子相加 P2 分母不同的分数加法的产生式 如果 目标是解分数加法 且有两个分数 且两个分数的分母不同 那么 首先求两个分数的最小公分母 第二节 概念的学习 一、概念及其特征 （一）定义：概念，通常是指用一个名称或符号来 代表具有共同属性的一类事物、事件或思想。 概念的一个基本特征就是每个概念都有其“定 义性征”，就是那个把事物集合在一起的共同属性 。 （二）概念的涵义 一般说来，概念包含两种涵义，一种是词的本 义，即概念的确切定义，另一种是词的涵义，即 情绪化的、因人而异的内涵意义。 二、影响概念学习的因素 （一）概念的定义性特征 （二）原型 除了使用规则和特性以外，人们常常根据某种有代表 性的模型来识别概念，这种模型叫做原型。比如知更鸟 是鸟的原型，而鸵鸟不是。 （三）讲授概念方式 1、概念形成 概念形成是指将分类信息纳入不同范畴的过 程，主要是基于正例和反例的经验。 关于狗的迷惑：一个小女孩和父亲一起散步。 他们走到邻居家门前，看到一只不大不小的狗，父 亲说：“看，这是条狗”。接着他们有路过一个院子 ，小女孩看到一只小猫，她说：“狗！”父亲纠正她 说：“不这是只猫。”小女孩想：“哦，原来狗大猫 小”。他们又路过一个院子，这次她看到一只小哈 巴狗。她说：“猫！”父亲说：“不，那是条狗。” 2、概念规则 概念规则是定义事物是否属于某 一概念范畴的准则。 （四）概念间的联系 除了上述概念本身的特点和教师 教学方法的因素外，学生自身的因素 也能影响他对概念的学习。比如学生 在年龄、性别、智力、动机、情绪、 经验、民族、语言能力以及其使用策 略上的个体差异等等 。 三、概念掌握 教学中为便于掌握科学概念，必须注意 ： （1）提供感性材料和感性经验 （2）运用变式 （3）及时给概念下准确的定义 （4）在实践中运用概念 四、概念教学策略 （一）提供概念范例 （二）利用概念间的联系构图 （三）消除错误概念 （四）加强练习与使用 第三节 认知策略的学习 一、认知策略学习的一般过程 1、陈述性知识阶段 2、练习 陈述性向程序性转化的阶段 3、程序性知识自动化阶段 二、认知策略学习的特殊性 1、认知策略是对内调控的技能，认知策略教学的 一个难点是教师如何通过具体事例向学生示范策略 应用的情形。 2、认知策略涉及到的概念规则一般带有很高的概 括性，在应用时具有较大的灵活性，因此不可能经 过短时间的联系就能掌握。 3、儿童的策略学习与应用受其整个认知发展水平 的制约。 4、认知策略中还有一个极重要的成分元认知 元认知，即个体拥有的关于认知过程的知 识和对认知过程的控制。 元认知的作用大体包括3方面内容： 元认知知识。包括有关人类思维过程的 知识,其中有3种相互起作用的因素：人（ 认知的主体）、任务（特点和难易）和策 略（多种认知方法的相对优劣）。 元认知体验。对自己认知作业中某些方 面的自觉体验，如“知的感觉”和“不知的 感觉”等体验。 元认知技能。 第四节 问题解决 一、问题的心理学描述与问题解决的一般过程 （一）问题的心理学描述 问题都含有三个基本成分： 1起始状态：也称给定，就是一组已知的关于 问题条件的描述。 2目标状态：关于构成问题结论的描述，即问 题要求的答案。 3障碍：正确的解决方法不是直接显而易见的 ，必须间接通过一定的思维活动才能找到答案， 达到目标状态。 瑞特曼（Reitman，1964）把问题分为清楚 规定的问题和含糊规定的问题两类 机械式问题解决 理解式问题解决 启发式问题解决 顿悟式问题解决 顿悟式问题解决 几只宠物： 在我的宠物中，除了两只外其余全是鸟，除了 两只外其余全是猫，除了两只外其余全是狗，那么 ，我一共有多少只宠物？ 2和3之间 在2和3之间放一个什么数学符号能使所得的数 大于2小于3？ 英文的一个词 重排字母NEWDOOD，组成英文的一个词。 （二）问题解决的一般过程 1理解与表征问题 学生不能正确理解和表征问题，主要原因 ： （1）缺乏明确问题的经验 （2）缺乏相关领域的专业知识 （3）急于得出答案 （4）具有辐合思维倾向 2选择方法 常用的启发法有以下几种： （1）试误法 （2）手段-目的分析（ 3）逆推法 （4）类推法 （5）爬 山法 （6）简化 3执行方案 4评估结果 二、专家和新手在解决问题能力上的差异 （一）理解和表征问题上的差异 专家总是纵观整个问题的背景和其中各成分间的 关系，因而根据问题解决时所使用的原则或方法 来理解问题；而新手却只看到孤立的问题本身或 表面 。 (二)问题解决速度上的差异 新手快于专家 （三）问题解决过程中侧重点的差异 面对不熟悉的问题，在整个解决问题的过程中， 专家花费其中大量的时间来对问题进行质的分析 ，而新手却匆匆选择一个方法，然后用大量的时 间去尝试它。 （四）对问题解决过程的监控的差异 专家好于新手 三、问题解决能力与创造性的培养 （一）培养学生解决学业问题的能力 1利用学生间的社会相互作用 2教给学生一般性的解决问题的策略 3分析例题 4让学生用视觉表征问题 5专家示范 6训练学生对解题过程的监控 （二）培养学生创造性解决问题的能力 1为学生创设创造性解决问