漫谈教师教学发展中心课件

漫谈

专长与认知师徒法华东师范大学心理与认知科学学院

吴庆麟2011年10月漫谈

专长与认知师徒法一、专长研究的启示

（一）专长研究的若干结论1、ExpertsExcelMainlyinTheirownDomains.Thereislittleevidencethatapersonhighlyskilledinonedomaincantransfertheskilltoanother.AsMinskyandPapert(1974)noted:”averyintelligentpersonmightbethatwaybecauseofspecificlocalfeaturesofhisknowledge-organizingratherthanbecauseofglobalqualitiesofhis‘thinking’”(p.59).一、专长研究的启示

（一）专长研究的若干结论Theobviousreasonfortheexcellenceofexpertsisthattheyhaveagooddealofdomainknowledge.Thisiseasilydemonstrated;forexample,inmedicaldiagnosis,expertphysicianshavemoredifferentiationsofcommondiseasesintodiseasevariants(Johnsonetal.,1981).Likewise,inexaminingtaxidrivers’knowledgeofroutes,Chase(1983)foundthatexpertdriverscangenerateafargreaternumberofsecondaryroutes(i.e.,lesserknownstreets)thannovicedrivers.Theobviousreasonfortheexc2.Expertsperceivelargemeaningfulpatternsintheirdomain.

Asmentioned,thisisapparentinchess,whereitiswellknownthatchessmastersexcelintheirrecalloftheclustersofpiecesthattheysee.Thisperceptualsuperiorityhasbeenreplicatedinseveralotherdomains,suchasinthegameofGO(Reitman,1976),inreadingcircuitdiagrams(Egan&Schwartz,1979),inreadingarchitecturalplans(Akin,1980),andininterpretingX-rayplates(Lesgoldetal.,thisvolume).Itshouldbepointedout,however,thatthisabilitytoseemeaningfulpatternsdoesnotreflectagenerallysuperiorperceptualability;rather,itreflectsanorganizationoftheknowledgebase.2.Expertsperceivelargemean3.expertsarefast;theyarefasterthannovicesatperformingtheskillsoftheirdomain,andtheyquicklysolveproblemswithlittleerror.

Aneasywaytoobservetheskillofmasterchessplayersistowatchthemplay“lightningchess,”wheretheyhaveonlyafewsecondstodecideonamove.3.expertsarefast;theyareThereareatleasttwowaystoexplainexperts’speed.Forsimpletasks,suchastyping,thespeedthatexpertshaveacquiredcomeswithmanyhoursofpractices,whichmakestheskillmoreautomaticandfreesupmemorycapacityforprocessingotheraspectsofthetask(seeGentner,thisvolume).ThereareatleasttwowaystoAfurtherpossibleexplanationforexperts’speedinsolvingproblemsrestsontheideaemphasizedearlierthatexpertscanoftenarriveatasolutionwithoutconductingextensivesearch.Thepatternsthatchessexpertsseeontheboardsuggestreasonablemovesdirectly,presumablybecause,throughmanyhoursofplaying,theyhavestoredstraightforwardcondition-actionrulesinwhichaspecificpattern(thecondition)willtriggerastereotypicsequenceofmoves.Afurtherpossibleexplanation4.expertshavesuperiorshort-termandlong-termmemory.Withrecentlypresentedmaterials,experts’recallseemstoexceedthelimitsofshort-termmemory.Thisisnotbecausetheirshort-termmemoryislargerthanotherhumans,butbecausetheautomaticityofmanyportionsoftheirskillsfreesupresourcesforgreaterstorage.Expertsseemtoexcelinlong-termrecallaswell.Forexample,inchess,itisnotuncommonforchessmasterstorecognizeplaysfromcertainwell-knowngames.4.expertshavesuperiorshort5.expertsseeandrepresentaproblemintheirdomainatadeeper(moreprincipled)levelthannovices;novicestendtorepresentaproblematasuperficiallevel).

Theseresultsindicatethatbothexpertsandnoviceshaveconceptualcategories,butthattheexperts’categoriesaresemanticallyorprinciple-based,whereasthecategoriesofthenovicesaresyntacticallyorsurface-featureoriented.5.expertsseeandrepresenta6.expertsspendagreatdealoftimeanalyzingaproblemqualitatively.Protocolsshowthat,atthebeginningofaproblem-solvingepisode,expertstypicallytryto“understand”aproblem,whereasnovicesplungeimmediatelyintoattemptingtoapplyequationsandtosolveforanunknown.Whatdotheexpertsdowhentheyqualitativelyanalyzeaproblem?Basicallytheybuildamentalrepresentationfromwhichtheycaninferrelationsthatcandefinethesituation,andtheyaddconstraintstotheproblem.6.expertsspendagreatdeal7.expertshavestrongself-monitoringskills

Expertsseemtobemoreawarethannovicesofwhentheymakeerrors,whytheyfailtocomprehend,andwhentheyneedtochecktheirsolutions.7.expertshavestrongself-mo(三)启示：知而获智,智达高远(二)当今知识分类观图解(三)启示：知而获智,智达高远(二)当今知识分类观图解二、解读认知师徒法（一）问题的提出“仅是在上一个世纪的下半叶，仅是在一些工业化的社会中，正规的学校教育才成为教育年轻人的一种广为流行的方法，而在学校出现之前，师徒关系一直是一种最为通常的学习手段，并被用以作为传授某一实际专长领域所需知识的手段。”二、解读认知师徒法（一）问题的提出（二）两者的差异“正规的学校教育与师徒法的差异是多方面的，不过，就我们的观念看来，其中一个最为关键的差异是，将学习之事委托给学校的一个副产品是，知识、技能已变得与他们在实际世界中的使用相分离，但在师徒法的学习中，我们要求学生所学的目标技能(targetskills)，不仅为老道的参与者一直在使用，而且也成为实现有意义的学习任务的一种手段。换句话说，师徒法将知识和技能的学习融于社会及功能的环境中。”（二）两者的差异（三）讨论的构架实现学校学习与师徒法的整合认知师徒法的三种成功模式设计学习环境的一种框架（三）讨论的构架三、解读“认知师徒法”

“实现学校教育与师徒法的整合”（一）对当今学校教育弊端的讨论“尽管学校在组织以从传递大量的观念性与事实性知识体系方面是相对成功的，但通常以教学法则使专长中的一些关键方面变得为学生所看不见了。我们的教学通常很少关注专家在执行一些复杂的或现实的任务时所使用或获得知识的过程。即便在学校教学中也涉及到一些所谓的过程，但其关注的依然只是解决书本上的问题的一些方法，或仅关注发展一些相对孤立的低级子技能，我们很少将自己的资源用于发展学生的更为高级的解决问题的活动，而正是这些活动要求学生对一些子技能和观念性知识作出积极的整合和适当的运用。三、解读“认知师徒法”

“其结果是，在学校里所获得的一些观念性知识及解决问题的知识，对许多学生来说，依然是支离破碎的，或是‘死的知识’(inertknowledge)”。“为了使学生的技能发生真正的差异，我们不仅要对实际专长的性质要有所了解，而且也要设计出与学习这些专长想适应的方法。为此，我们必须首先认识到，认知与元认知的策略与过程远比低级的子技能或抽象的观念性知识和事实性知识更为重要。”漫谈教师教学发展中心课件（二）传统的师徒法之关键：观察（observation）、指导（coaching）、练习（practice）为了有助于读者了解传统的师徒法为何有效，Collins等人借助于Lave的研究文献提到了如下这些要点：1.这一方法历经的过程“首先师徒法密切关注执行某一领域任务的方法，而学徒学习这些方法则是通过Lave所说的观察、指导以及练习这些活动来学习这一方法的，按今天的话来说，便是通过示范（modeling），指（coaching）以及隐退（fading）来学习这些方法”。（二）传统的师徒法之关键：观察（observation）、指2、对这一过程若干环节的注解“在这一活动顺序中，学生要反复观察(observation)师傅在执行或示范的目标过程，期间通常会涉及到要执行一些不同的，但又相互有联系的子技能。随后学徒尝试在师傅的指导和帮助下来执行这一过程（即所指的coaching），指导的关键之处在于提供scaffolding（今译“支架”、“脚手架”或“支助”），即表现为教师给学生提供的提醒和帮助（即所谓的support），而学徒则在这些支持的帮助下，逐步实现能执行整个技能的合成。一旦学生掌握了总体技能，师徒便减少其参与，只给学生提供有限的提示或反馈(既所谓的fading），由此，让学生自己成功地、流畅地执行整个技能”。2、对这一过程若干环节的注解3、从传统的师徒向认知师徒的转变

鉴于80年代中期，一些研究人员在阅读、写作、教学等领域吸取了传统师徒法的一些做法，成功地开发了“合作学习”、“互惠教学”这些教学模式，Collins等人将这类教学方法统称为“认知师徒法”。理由一：“这一方法主要是存在传统专家在处理复杂任务时所使用的过程。即认知师徒法强调观念性知识或事实性知识在解决问题或执行复杂任务中使用”。3、从传统的师徒向认知师徒的转变理由二：“我们采用认知师徒法这一术语旨在关注通过有指导的体验来学习认知与元认知过程，而非运动型的，体力性的过程。”理由三：“认知师徒法还要求拓展鼓励学生发展自我纠正和自我监视的技能…..(为此）我们确实了两种培养这类至关重要的元认知技能的基本手段。其一是，通过专家和新手的角色互换，仅以概要性的角色扮演来对他们之间的差异作出反思……,而鼓动发展自我监视与自我纠正技能的第二种方式是源于这一领悟：在执行复杂的技能时，需要问题解决者调整不同的认知活动…….,因此，认知师徒法要求通过对话，讨论，师生角色的互换，集体的问题来实现这些技能的发展与内化。”理由二：4、两种师徒法的差异（1）传统的师徒法更关注的是工作作坊的需求或工作的需求，但是，这种从工作需求出发来选择学生所要练习的任务是一种最为无效的教学方式，而认知师徒法则强调任务的复杂性当逐步提升。“（2）传统的师徒法在经济上的考量既有利，但也会产生不太理想的效果。（3）由于认知师徒法更关注知识使用的去情境化，因而它鼓励了对知识作出在不同情境中的使用。4、两种师徒法的差异四、解读”认知师徒法“

设计学习环境的一种框架理想学习环境的特征ContentDomainknowledgeHeuristicsstrategiesControlstrategiesLearningstrategiesModelingCoachingScaffoldingandfadingArticulationRefectionExplorationMethods四、解读”认知师徒法“

设计学习环境SequenceIncreasingcomplexityIncreasingdiversityGlobalbeforelocalskillsSociologySituatedlearningCultureofexpertpracticeIntrinsicmotivationExploitingcooperationExploitingcompetitionSequenceIncreasingcomplexit漫谈

专长与认知师徒法华东师范大学心理与认知科学学院

吴庆麟2011年10月漫谈

专长与认知师徒法一、专长研究的启示

（一）专长研究的若干结论1、ExpertsExcelMainlyinTheirownDomains.Thereislittleevidencethatapersonhighlyskilledinonedomaincantransfertheskilltoanother.AsMinskyandPapert(1974)noted:”averyintelligentpersonmightbethatwaybecauseofspecificlocalfeaturesofhisknowledge-organizingratherthanbecauseofglobalqualitiesofhis‘thinking’”(p.59).一、专长研究的启示

（一）专长研究的若干结论Theobviousreasonfortheexcellenceofexpertsisthattheyhaveagooddealofdomainknowledge.Thisiseasilydemonstrated;forexample,inmedicaldiagnosis,expertphysicianshavemoredifferentiationsofcommondiseasesintodiseasevariants(Johnsonetal.,1981).Likewise,inexaminingtaxidrivers’knowledgeofroutes,Chase(1983)foundthatexpertdriverscangenerateafargreaternumberofsecondaryroutes(i.e.,lesserknownstreets)thannovicedrivers.Theobviousreasonfortheexc2.Expertsperceivelargemeaningfulpatternsintheirdomain.

Asmentioned,thisisapparentinchess,whereitiswellknownthatchessmastersexcelintheirrecalloftheclustersofpiecesthattheysee.Thisperceptualsuperiorityhasbeenreplicatedinseveralotherdomains,suchasinthegameofGO(Reitman,1976),inreadingcircuitdiagrams(Egan&Schwartz,1979),inreadingarchitecturalplans(Akin,1980),andininterpretingX-rayplates(Lesgoldetal.,thisvolume).Itshouldbepointedout,however,thatthisabilitytoseemeaningfulpatternsdoesnotreflectagenerallysuperiorperceptualability;rather,itreflectsanorganizationoftheknowledgebase.2.Expertsperceivelargemean3.expertsarefast;theyarefasterthannovicesatperformingtheskillsoftheirdomain,andtheyquicklysolveproblemswithlittleerror.

Aneasywaytoobservetheskillofmasterchessplayersistowatchthemplay“lightningchess,”wheretheyhaveonlyafewsecondstodecideonamove.3.expertsarefast;theyareThereareatleasttwowaystoexplainexperts’speed.Forsimpletasks,suchastyping,thespeedthatexpertshaveacquiredcomeswithmanyhoursofpractices,whichmakestheskillmoreautomaticandfreesupmemorycapacityforprocessingotheraspectsofthetask(seeGentner,thisvolume).ThereareatleasttwowaystoAfurtherpossibleexplanationforexperts’speedinsolvingproblemsrestsontheideaemphasizedearlierthatexpertscanoftenarriveatasolutionwithoutconductingextensivesearch.Thepatternsthatchessexpertsseeontheboardsuggestreasonablemovesdirectly,presumablybecause,throughmanyhoursofplaying,theyhavestoredstraightforwardcondition-actionrulesinwhichaspecificpattern(thecondition)willtriggerastereotypicsequenceofmoves.Afurtherpossibleexplanation4.expertshavesuperiorshort-termandlong-termmemory.Withrecentlypresentedmaterials,experts’recallseemstoexceedthelimitsofshort-termmemory.Thisisnotbecausetheirshort-termmemoryislargerthanotherhumans,butbecausetheautomaticityofmanyportionsoftheirskillsfreesupresourcesforgreaterstorage.Expertsseemtoexcelinlong-termrecallaswell.Forexample,inchess,itisnotuncommonforchessmasterstorecognizeplaysfromcertainwell-knowngames.4.expertshavesuperiorshort5.expertsseeandrepresentaproblemintheirdomainatadeeper(moreprincipled)levelthannovices;novicestendtorepresentaproblematasuperficiallevel).

Theseresultsindicatethatbothexpertsandnoviceshaveconceptualcategories,butthattheexperts’categoriesaresemanticallyorprinciple-based,whereasthecategoriesofthenovicesaresyntacticallyorsurface-featureoriented.5.expertsseeandrepresenta6.expertsspendagreatdealoftimeanalyzingaproblemqualitatively.Protocolsshowthat,atthebeginningofaproblem-solvingepisode,expertstypicallytryto“understand”aproblem,whereasnovicesplungeimmediatelyintoattemptingtoapplyequationsandtosolveforanunknown.Whatdotheexpertsdowhentheyqualitativelyanalyzeaproblem?Basicallytheybuildamentalrepresentationfromwhichtheycaninferrelationsthatcandefinethesituation,andtheyaddconstraintstotheproblem.6.expertsspendagreatdeal7.expertshavestrongself-monitoringskills

Expertsseemtobemoreawarethannovicesofwhentheymakeerrors,whytheyfailtocomprehend,andwhentheyneedtochecktheirsolutions.7.expertshavestrongself-mo(三)启示：知而获智,智达高远(二)当今知识分类观图解(三)启示：知而获智,智达高远(二)当今知识分类观图解二、解读认知师徒法（一）问题的提出“仅是在上一个世纪的下半叶，仅是在一些工业化的社会中，正规的学校教育才成为教育年轻人的一种广为流行的方法，而在学校出现之前，师徒关系一直是一种最为通常的学习手段，并被用以作为传授某一实际专长领域所需知识的手段。”二、解读认知师徒法（一）问题的提出（二）两者的差异“正规的学校教育与师徒法的差异是多方面的，不过，就我们的观念看来，其中一个最为关键的差异是，将学习之事委托给学校的一个副产品是，知识、技能已变得与他们在实际世界中的使用相分离，但在师徒法的学习中，我们要求学生所学的目标技能(targetskills)，不仅为老道的参与者一直在使用，而且也成为实现有意义的学习任务的一种手段。换句话说，师徒法将知识和技能的学习融于社会及功能的环境中。”（二）两者的差异（三）讨论的构架实现学校学习与师徒法的整合认知师徒法的三种成功模式设计学习环境的一种框架（三）讨论的构架三、解读“认知师徒法”

“实现学校教育与师徒法的整合”（一）对当今学校教育弊端的讨论“尽管学校在组织以从传递大量的观念性与事实性知识体系方面是相对成功的，但通常以教学法则使专长中的一些关键方面变得为学生所看不见了。我们的教学通常很少关注专家在执行一些复杂的或现实的任务时所使用或获得知识的过程。即便在学校教学中也涉及到一些所谓的过程，但其关注的依然只是解决书本上的问题的一些方法，或仅关注发展一些相对孤立的低级子技能，我们很少将自己的资源用于发展学生的更为高级的解决问题的活动，而正是这些活动要求学生对一些子技能和观念性知识作出积极的整合和适当的运用。三、解读“认知师徒法”

“其结果是，在学校里所获得的一些观念性知识及解决问题的知识，对许多学生来说，依然是支离破碎的，或是‘死的知识’(inertknowledge)”。“为了使学生的技能发生真正的差异，我们不仅要对实际专长的性质要有所了解，而且也要设计出与学习这些专长想适应的方法。为此，我们必须首先认识到，认知与元认知的策略与过程远比低级的子技能或抽象的观念性知识和事实性知识更为重要。”漫谈教师教学发展中心课件（二）传统的师徒法之关键：观察（observation）、指导（coaching）、练习（practice）为了有助于读者了解传统的师徒法为何有效，Collins等人借助于Lave的研究文献提到了如下这些要点：1.这一方法历经的过程“首先师徒法密切关注执行某一领域任务的方法，而学徒学习这些方法则是通过Lave所说的观察、指导以及练习这些活动来学习这一方法的，按今天的话来说，便是通过示范（modeling），指（coaching）以及隐退（fading）来学习这些方法”。（二）传统的师徒法之关键：观察（observation）、指2、对这一过程若干环节的注解“在这一活动顺序中，学生要反复观察