第2章 当代学习科学a

东北师范大学通识教育必修课

现代教育技术

第二章当代学习科学第二章当代学习科学一、信息时代学习科学的新进展二、学习科学主要理论流派三、学习方式变革四、新型学习模式与方法一、信息时代学习科学的新进展学习科学是一个研究教育学的跨学科领域。包括：认知科学、教育心理学、计算机科学、人类学、社会学、信息科学、神经科学、教育学、设计研究、教学设计等。学习科学研究各种情景下的学习：正式学习和非正式学习。学习科学研究的目标：为了更好地理解认知过程和社会化过程以产生最有效的学习；为了用学习科学的知识来重新设计我们的课堂和其他学习环境，从而使学习者能够更有效和深入地学习。学习科学的发展方向

“当今世界正面临着一场‘学习的革命’，我们将彻底改革几个世纪以来人们已经习以为常的、旧的、传统的教育观念和教学模式，创造出一种在真正意义上尊重人的主体性、激发人的创造性、相信并注意开发人的潜力、便于人与人交际与合作的崭新的教育观念和学习模式”。（高文教授）二、学习科学主要理论流派1.行为主义主要观点：行为主义的研究主题以简单的技能学习为主；实验对象多以动物为主；认为使用狗、猴子、老鼠、鸽子或人为研究对象，所得到的结果相同；学习材料本身是否有意义无关紧要；认为教学就是要控制学习的环境，以达到预期的结果；控制学习行为的主要措施是强化正确的反应。主要事例：桑代克迷箱。斯金纳教会了鸽子在玩具钢琴上用嘴啄出简单的曲子和模仿打乒乓球。华生说过：“给我一打健康的儿童和我所选择的特殊环境，那么我想把他们培养成什么人就培养成什么人——医生、艺术家、教师，甚至可以培养成乞丐和盗贼，不管它有什么样的才能和爱好、禀赋。”桑代克的试误学习理论斯金纳的操作学习理论斯金纳箱-

强化理论

建立操作反应时，在有机体做出一个操作反应后，如果呈现某一后继的刺激物，有机体的操作反应概率增加，那么该刺激产生的作用称为正强化，该刺激物就是这一反应的正强化物；建立操作反应时，在有机体做出一个操作反应后，如果撤走某一刺激物，有机体的操作反应概率增加，那么该刺激产生的作用就是负强化，该刺激物就是这一反应的负强化物。强化:

对一种行为肯定或否定的结果，它至少在一定程度上会决定这种行为在今后是否会重复发生。

正强化和负强化

在人类学习中都是经常被应用的方法。比如给予微笑、赞扬、奖品，提供学生喜欢的活动等都可以对教师希望学生学会的某种行为或本领进行正强化，而收回批评、停止打骂、取消学生不感兴趣的活动等都是在对上述行为进行负强化。显然，斯金纳认为，负强化和惩罚是两个截然不同的概念，负强化会导致反应概率增高，而惩罚则导致反应概率的降低。斯金纳在对惩罚进行实验研究的基础上指出：一般而言，尽管惩罚在改变行为方面是一种有效的方法，但是它在塑造行为中的效果不如强化好，而且带有很多消极影响，应该有条件地使用惩罚。程序教学程序教学原理：采用连续刺激的方法，通过设计好程序不断强化形成最终行为目标。程序教学基本过程：解释—问题—解答—确认。程序教学的基本过程解释提问回答确认（刺激）（反应）（强化）正答错答上一步下一步程序教学的基本原则：1.小步原则即把学习内容按其内在逻辑关系分割成许多细小的单元，分割后的小单元按一定的逻辑关系排列起来，形成程序化教材或课件。学生的学习是由浅人深、由易到难、循序渐进地进行，这种学习方式称为小步子学习原则。小步子学习原则要求对学习内容分割适当，对单元划分的大小要由具体的教学内容和教学任务来确定（不是步子分割得越小越好，否则容易使学生厌倦，也不利于学生从整体上认识事物）。2.积极反应原则斯金纳认为，传统教学主要是教师传授知识，学生被动地接受知识，很少有机会对教师提出的每个问题都做出反应。要改变这种消极的学习，就要求对每一单元的学习内容，都让学生做出积极反应。使学生通过选择、填空和输入答案等方式做出反应，以保持积极的学习动机。3.及时强化原则当学生做出反应后，必须使他们知道其反应是否正确。要求对学生的反应给予“及时强化”或“及时确认”，特别要注意对学生所做出的正确反应给予及时强化，以提高其操作能力。4.自定步调原则在传统教学中学习的进度是一致的，这极大地限制了学生的自由发展。而为了让每个学生都能自由发展，必须由他们根据自己的特点自定学习进度和速度。学生在以适宜速度进行学习的同时，通过不停地强化得到了进一步学习的内动力。5.低错误率原则在教学中应由浅人深，由已知到未知，使学生每次都尽可能做出正确反应，将学习的错误率降到最低限度，提高学习效率。行为主义学习理论对教学的影响斯金纳用实验方法来解决教育问题。他发展出程序教学理论。他将教材分割成小框架、小步子，每个框架都有其独立的行为目标。学习者必须经过一定的学习程序，才能达成目标。强化连续出现可以导致行为重复发生。2.认知主义学习理论主要观点：认知主义探讨学习的角度与行为主义相反；认为学习是个体作用于环境，而不是环境引起人的行为；环境只是提供潜在的刺激，至于这些刺激是否受到注意或被加工，则取决于学习者内部的心理结构。主要流派：皮亚杰的认知结构理论、布鲁纳的认知发现学说、奥苏贝尔的认知同化理论、加涅的信息加工论。皮亚杰布鲁纳研究主题：有意义的学习探索式学习记忆方法…更关注人的心理活动奥苏贝尔：提出有意义的接受学习，强调学生将新知识与自身原有的知识结构建立联系的过程。需要先行组织者的教学策略。先行组织者是指一种引导性材料或一些学过的知识。3.建构主义学习理论知识建构（理解依赖于个人经验）源自德国Schwank教授奶牛?两只角黑斑块四蹄大乳房吃草鱼脑中的牛形象在客观上当然是错误的，但是对于鱼来说却是合理的，因为它根据从青蛙那里得到的关于牛的部分信息，从本体出发，将新信息与自己头脑中已有的知识相结合，构建出“鱼牛”形象，这体现了建构主义的一个重要结论：理解依赖于个人经验，即由于人们对于世界的经验各不相同，人们对于世界的看法也必然会各个不同。知识是个体与外部环境交互作用的结果，人们对事物的理解与个体的先前经验有关，因而对知识正误的判断只能是相对的；知识不是通过教师传授得到，而是学习者在情景的交互作用过程中自行建构的，因而学生应该处于中心地位，教师是学习的帮助者。因而建构主义的学习理论强调“知识建构”。3.建构主义学习理论背景：20世纪80年代末期，许多美国学者开始认识到认知心理学的不足，认为只谈学习的心理过程，忽略社会、文化、历史背景，是与学习发生的实际情境不一致的，因为不同的学生有不同的体会。皮亚杰创立的发生认识论是建构主义思想的最主要的理论来源。皮亚杰基本观点：认为知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得的。基本理念：情境是学习的一部分，脱离情境的学习是错误而缺乏成效的；学生是完整的个体，其主动探索及自我管理的能力，是影响学习成效的关键。建构主义在教学应用上的特色重视教学情境的设计。设计多维度的教学情境，使学习者能从各种角度去了解各种概念原则，进而发展问题解决、决策以及创新能力。强调学习者主动积极的角色。注重培养学生的自我管理技能，以激发学习时所必须的心理状态和先前知识。重视错误概念对学习的贡献。情境认知将目的、过程及方法视为一体，因此，即使是在学习过程中所产生的错误概念，对整体知识结构的建构也有正面的贡献。建构主义情境四大要素“情境”：与学习主题的基本内容相关和现实情况基本一致或相类似的情景和环境，它提供给学生为理解主题所需要的经验。

“协作”：发生在学习过程始终的师生之间、生生之间、学生与媒体之间的友好、平等的支援和帮助。“会话”：在个人自主学习的基础上，小组成员之间的讨论与商榷

。“意义建构”：整个学习过程的最终目标。建构的意义是指知识或学习主题的意义，即事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。学习情境是泛指一切作用于学习主体，并能引起学生产生一定情感反映的客观环境。依据不同的标准，学习情境有不同的分类：依据情境呈现的内容来分：故事情境、问题情境、资源情境、虚拟实验情境等；依据情境的真实性来分：真实情景（工厂、野外等）、模拟真实情境（模拟法庭、情景剧等）、虚拟现实情境（虚拟实验、虚拟手术等）；依据情境所支持的学习来分：自主探究情境、合作学习情境等。基于建构主义理论的教学模式支架式教学抛锚式教学搭脚手架独立探索协作学习效果评价创设情境确定问题自主学习协作学习效果评价建构主义教学方法呈现基本情境随机进入学习思维发展训练小组协作学习学习效果评价随机进入教学基于建构主义理论的教学模式支架式教学：为学习者建构对知识理解提供一种概念框架。抛锚式教学：“锚”指一种真实的情境，教师重点设计锚，以便学生能够借助于各种资料去发现问题、形成问题、解决问题。随机进入教学：学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识和理解。建构主义教学论对我国教学改革的启示“教师中心”转变为“学生中心”的教学模式。教师要转变教育观念，引导学生主动探究学习。建构主义与多媒体课件的设计。评价重心要落在学习的过程上。应更加关注学生学习的个性化特征。教师应提高个人素质，扮演好“协助者”角色。4.人本主义学习理论学习观：强调学习是一种在教师帮助下的自我激发、自我促进、自我评价的过程。教学观：强调学生的个性与创造性，以人为本，主张以学生为中心，学生主动参与。师生观：教师是学生学习的倡导者、辅助者、咨询者。学习评价观：要求学生要学会自我评价，不断自我完善，自我反省，自我评价中不断反思，使自身得到更大提高。创建时间：20世纪50年代代表人物：马斯洛、罗杰斯人本主义对教学的影响：人们具有解决自己的问题并在生活中作出有意义选择的潜能；以人为中心的咨询不是了解或劝告当事人做什么，而只是起一种促进者的作用，让人们去发现自己能做什么。教学中教师要扮演咨询者的角色，努力创造促进经验学习的课堂气氛，促进儿童自我指向的主动学习。5.多元智能理论多元智能理论--加德纳

数学逻辑智能身体运动智能人际关系智能自然观察者智能

语言文字智能视觉空间智能音乐旋律智能自我认知智能多元智能理论对教学的启示课程以培养学生多元智能为重要目标，以培养创新精神为重点。树立新的学生观。进行差异教学。树立多元多维评价三、学习方式变革自主学习与顺从学习探究学习与接受学习协作学习与个别学习1.自主学习与顺从学习顺从学习自主学习

(1)自主学习的概念(2)自主学习的特征(3)自主学习能力的培养顺从学习顺从学习的概念奥托·彼得斯教授1998顺从学习的缺点

传统教育中，教师以自我为中心，很少考虑到学生的感受，学生成了学习过程中的旁观者，丧失了学习的主动性。忽视学生的主体地位，造成学生被动，顺从学习是传统教育的一个弊端。这种缺乏主体意识的学习给教育带来了许多不良影响，因此以学生为主体的“自主学习”已经成为教育改革的核心。自主学习

自主学习的特征①自主性②独立性③能动性④个别性⑤相对性自主学习能力的培养

①教学观念的更新②建立民主和谐的师生关系，重视师生间情感沟通③激发和培养学生学习的兴趣④巧设情境，引导学生主体参与课堂教学活动⑤提高学生的自我效能感、成就感⑥引导学生积极思考2.探究学习与接受学习接受学习探究学习