认知结构同化理论的实质

认知结构同化理论的实质

认知结构同化理论（以下简称同化理论）是美国著名的现代认知心理学家奥苏伯尔提出的一种学习理论。近年来，这一理论在许多教育工作者中得到了广泛应用。一、同质理论的基本内容1、知识异化的概念同化理论认为人类的学习分为有意义学习和机械学习两大类,这两大类学习的条件和心理机制有着本质上的差异。机械学习的心理机制是联想,其产生的条件是刺激和反应连接、重复和强化等。有意义学习的心理机制是同化,产生的条件是学习的材料要有逻辑意义和学习者本身应具备有意义学习的内部动机,同时其认知结构中应具有可用来同化新知识的原有观念(包括原有的概念、命题、符号等)。同化的实质就是新旧知识的相互作用,它既是新知识习得的心理机制,也是新知识得以保持的心理机制。学生的学习主要是有意义学习。2、概念学习、命题学习同化理论认为,有意义学习可分二类:(1)符号学习或代表学习——学习单个符号或一组符号所代表的意义;(2)概念学习——掌握同类事物或现象的共同关键特征;(3)命题学习——学习由几个概念联合所构成的复合意义。其中概念学习是有意义学习的核心。有意义学习的最基本的方式是同化。3、两学系统论与序列学习模式(1)类属学习,又称下位学习。当学生认知结构中原来的知识在概括和包摄水平上高于新学习的知识时,新旧知识构成了下位关系,相应的学习称为类属学习。它又分为派生类属学习和相关类属学习。①派生类属学习,其模式如图1(1)所示。其中A是已有知识.a1、a2、a3是已有知识A的下位知识,a4是要学习的下位知识。该模式的特征是:通过新旧知识的相互作用,原有知识A不发生实质性变化,新知识完全可以从A中派生出来。②相关类属学习,其模式如图(2)所示。图中X是建立在u、v、w知识上的上位知识,y是新学习的X的下位知识。虽然y也是X的下位知识,但y的学习对x有扩大修饰或限制作用,引起X从本质属性上发生变化。(2)总括学习,又称上位学习。当学生认知结构中已有的知识在包摄水平上低于新学习的知识时,新旧知识构成上位关系,这样的学习称为总括学习。总括学习实质上是一种常见的由特殊到一般、由具体到抽象的归纳学习模式,它可用图1(3)表示,其中a1、a2、a3是已有知识,A是要学习的a1、a2、a3的上位知识。(3)并列结合学习。当新学习的知识与认知结构中原有的知识既不能产生类属关系,也不能产生总括关系,而具有某些共同的关键属性时,这时的学习称为并列结合学习。这种学习模式可用图(4)表示,这里B、C、D表示已有的与新知识没有上位关系也没有下位关系,而且有某些共同的关键性属性的知识,A是要学习的新知识。二、同心理论在生物教育中的应用同化理论是一种认知学习理论,同时也是一种教学理论。1、生物知识的上位学习同化理论提出的三种学习模式亦是生物学习的重要模式。在教学中,教师可以根据不同的教学内容,选择不同的学习模式,指导学生进行同化学习。也就是说,如果学生要学习的生物知识是已掌握的某一生物知识的下位知识,就采用类属学习同化模式。譬如学生在学习新陈代谢概念后,再进一步学习光合作用、呼吸作用等概念时,就属于下位学习。即利用认知结构中原有的新陈代谢概念,来同化光合作用、呼吸作用这两个概念,新旧知识相互作用的结果,不仅使新概念(光合作用、呼吸作用)获得新意,而且使原有概念(新陈代谢)得到充实、丰富。如果要学习的生物知识是已掌握的某些生物知识的上位概念,可采用总括学习同化模式。譬如,学习了昆虫纲、蛛形纲、多足纲、甲壳纲动物的特征后,要经过归纳总结,抽出这几类动物的共同特征,从而概括出节肢动物门的特征。如果要学习的生物知识和已掌握的某些生物知识无上下位关系,但在横向上有彼此吻合的关系时,就进行并列结合学习。譬如常染色体遗传(已有知识)与伴性遗传、性别决定(新知识)二者虽无上下位关系,但却存在某种共同的关键属性,诸如XY型性别决定的动物的雌雄性别比例为1:1(典型的分离比);伴X染色体隐性遗传(如色盲)与常染色体隐性遗传(如白化病)一样,必须是隐性纯合体才能表现出症状来等等。2、知识的应用与迁移同化理论认为,学生的学习就是利用原有认知结构同化新知识,建构新的认知结构的过程。因此,教学过程应该遵循认知结构建构的规律,为学生提供有利于建构认知结构的环境的条件,也就是要采用认知结构建构化教学模式。这一模式的基本思路是,在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关知识,经过分析、推理的思维过程,使新知识与原有的有关知识建立联系,进而概括出新的规律性知识,重建新的认知结构;最后,通过运用新规律,进一步检验、巩固和加深对新知识的理解,实现知识的迁移(图2)。运用此模式的前提是学生必须具有大量相关的原有知识。另外,知识的内化或认知结构的建构过程是一个复杂的思维活动过程,只有通过对知识的分析、综合、推理、重组等思维加工过程,才能建立新旧知识间的联系,使知识系统化、结构化,进而通过知识的应用实现知识的迁移。譬如,学习基因遗传规律时,一旦学生认知结构中有了有关减数分裂、基因的分离规律等知识,就可以用于同化基因的自由组合规律和伴性遗传等知识,再通过运用遗传规律解遗传习题,就可以进一步促进对知识的理解。3、生物生物教学中的知识结构建构同化理论认为,学生内在的认知结构是由外在的知识结构转化而来的,只有当教材的知识结构的逻辑顺序与学生的认知结构的组织层次一致时,知识才能被同化。所以,生物教学必须重视知识结构和学生的认知结构的匹配,以利于知识结构转化为学生的认知结构。采取整合建构策略和方法能帮助学生建构合理的知识结构。所谓整合建构,是指在教学过程中,教师适时地引导学生把具有内在联系的知识统摄起来加以思考,实现由局部到整体、由分析到综合、由具体到抽象、由感性到理性的认知飞跃,从而建构整体的知识结构,并为进一步内化为学生的认知结构奠定基础。在生物教学中,建构良好的知识结构一般可采用以下两种方法。(1)渐进分化,建立层次化知识结构。这是按照奥苏伯尔的渐进分化原则,对教材的知识进行整合的方法。这一方法根据教学内容将知识点按包摄性大小分为不同的阶梯层次,最概括的概念占据了结构的顶端位置,它们下面是较低概括水平的概念,比较高度分化的从属概念和具体材料”。可见,这一方法的实质是建立上、下位知识之间或一般与个别知识之间的联系。比如,关于节肢动物门的知识结构可概括为三个层次。第一层次:各种节肢动物的代表动物诸如蝗虫、蜘蛛、河虾等的形态结构;第二层次:各个纲的基本特征;第三层次:节肢动物门的基本特征。这种结构能一目了然地反映知识上、下位关系,有利于学生从整体上掌握知识。(2)综合贯通,建立网络化知识结构。这仍然是奥苏伯尔所倡导的建构知识结构的方法。综合贯通是指相互并列的知识之间的横向联系,如概念与概念、原理与原理之间乃至教材不同章节之间的横向联系。综合贯通一般出现在并列结合学习中。在生物教学特别是在总结性复习教学中,要通过抓住知识的中心与要领,统揽全局,打破知识的章节界限和原有的知识结构