学习理论与教学设计市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、学习理论与教学设计第1页一、科学心理学发展及其启示o创建:灵魂论-1879年-冯特-结构主义心理学(O1-R)o革命:19-华生-行为主义心理学(S-R)o调整:1930年-托尔曼-新行为主义心理学(S-O2-R)o定型:1967年-奈瑟-信息加工认知心理学(O3-R)第2页结构主义心理学(结构主义心理学(O O1 1-R-R)o这个学派奠基人为冯特,著名代表人物为铁钦纳这个学派奠基人为冯特,著名代表人物为铁钦纳(EBTitchener)。这个学派主张心理学应)。这个学派主张心理学应该研究人们意识经验,并把人经验分为感觉、意像该研究人们意识经验,并把人经验分为感觉、意像和激情三种元素。感觉是知
2、觉元素,意像是观念元和激情三种元素。感觉是知觉元素,意像是观念元素,而激情是情绪元素。全部复杂心理现象都是由素,而激情是情绪元素。全部复杂心理现象都是由这些元素组成。这些元素组成。o在研究方法上,结构主义强调内省方法。在他们看在研究方法上,结构主义强调内省方法。在他们看来,意识经验是人们直接经验,要了解它,只有依来,意识经验是人们直接经验,要了解它,只有依靠试验者对自己经验直接观察和描述靠试验者对自己经验直接观察和描述。o“感情三维说感情三维说”:愉快不愉快,担心松弛,兴:愉快不愉快,担心松弛,兴奋平静奋平静第3页行为主义心理学(行为主义心理学(S-RS-R)o创始人是美国心理学家华生(创始人
3、是美国心理学家华生(JWatson),),后期主要代表人物是斯金纳(后期主要代表人物是斯金纳(BFSkinner)。行为主义有两个主要特点:否定)。行为主义有两个主要特点:否定意识,主张心理学只研究人行为;反对内省,意识,主张心理学只研究人行为;反对内省,主张采取客观试验方法。在行为主义看来,意主张采取客观试验方法。在行为主义看来,意识是看不见、摸不清,因而无法进行客观研究。识是看不见、摸不清,因而无法进行客观研究。心理学研究对象不应该是意识,而应该是能够心理学研究对象不应该是意识,而应该是能够观察到行为及其刺激(观察到行为及其刺激(SR)。)。第4页维果斯基批判o“驴子吃干草驴子吃干草”oA
4、1驴子驴子A2o假设:假设:A1=A2o因为:因为:SRo所以:驴子必死所以:驴子必死o不过,驴子不会死,人不是驴子,人有意识,人能不过,驴子不会死,人不是驴子,人有意识,人能改变环境,人更不会死。改变环境,人更不会死。第5页新行为主义心理学(新行为主义心理学(S-O2-R)新行为主义为了修新行为主义为了修补行为主义理论补行为主义理论缺点,提出了中介缺点,提出了中介变量概念,修改变量概念,修改了行为公式了行为公式(S-O-R)。托尔曼学习试验:托尔曼学习试验:第6页信息加工认知心理学(信息加工认知心理学(O O3 3-R-R )o认知心理学出现在认知心理学出现在20世纪初,在世纪初,在50年代
5、后得到快速年代后得到快速发展。认知心理学把人看成一个信息加工者,一个发展。认知心理学把人看成一个信息加工者,一个含有丰富内在资源并能利用这些资源与周围环境发含有丰富内在资源并能利用这些资源与周围环境发生相互作用主动有机体。生相互作用主动有机体。o在认知心理学看来,环境原因不再是说明行为最突在认知心理学看来,环境原因不再是说明行为最突出原因了。环境提供信息当然主要,但它是经过支出原因了。环境提供信息当然主要,但它是经过支配外部行为认知过程而加以编码、存放和操作,并配外部行为认知过程而加以编码、存放和操作,并进而影响到人类行为。进而影响到人类行为。o从从“人人-兽类比兽类比”到到“人人-机类比机类
6、比”基本构想是:假基本构想是:假如计算机某种程序与人类在某种活动上操作模式在如计算机某种程序与人类在某种活动上操作模式在功效上相等,那么计算机程序就能很好地解释人类功效上相等,那么计算机程序就能很好地解释人类完成这一任务过程。(图林法则)完成这一任务过程。(图林法则)第7页“会骗人机器人!”据每日邮报报道,据每日邮报报道,美国科学家开发出美国科学家开发出“欺欺骗骗”计算机算法,并计算机算法,并成功教会小机器人骗人。成功教会小机器人骗人。美国佐治亚理工大美国佐治亚理工大学科学家罗纳德学科学家罗纳德阿金阿金和艾伦和艾伦福格纳在试验室福格纳在试验室里和机器人玩起了捉迷里和机器人玩起了捉迷藏游戏,他们
7、设计这藏游戏,他们设计这个黑色小机器人不但个黑色小机器人不但会寻找藏身地点,还会会寻找藏身地点,还会在躲藏前破坏自己留下在躲藏前破坏自己留下痕迹,制造假象坑骗痕迹,制造假象坑骗人和其它机器人,把负人和其它机器人,把负责寻找它红色小机器责寻找它红色小机器人耍得团团转。人耍得团团转。第8页启示:1“神神动动物物人人”:心心理理学学人性化人性化2“灵灵魂魂生生理理信信息息”:心心理实质知识化理实质知识化第9页二、认知心理学与学习观革新(一)学习定义(一)学习定义o 学学习习概概念念有有广广义义和和狭狭义义之之分分。广广义义学学习习指指人人和和动动物物在在生生活活过过程程中中,凭凭借借经经验验而而产产
8、生生行行为或行为潜能相对持久改变。为或行为潜能相对持久改变。o 这一定义首先说明,学习表现行为或行为这一定义首先说明,学习表现行为或行为潜能改变;第二,学习所引发行为或行为潜潜能改变;第二,学习所引发行为或行为潜能改变是相对持久;第三,学习是由重复经能改变是相对持久;第三,学习是由重复经验而引发。验而引发。第10页(二)(二)学习结果分类学习结果分类智慧技能:表现为使用符号与环境相互作用能智慧技能:表现为使用符号与环境相互作用能力。力。认知策略:表现为用来调整和控制自己注意、认知策略:表现为用来调整和控制自己注意、学习、记忆、思维和问题处理过程内部组织学习、记忆、思维和问题处理过程内部组织起来
9、能力。起来能力。言语信息:表现为学会陈说观念能力。言语信息:表现为学会陈说观念能力。动作技能:表现为平稳而流畅、准确而适时动动作技能:表现为平稳而流畅、准确而适时动作操作能力。作操作能力。态度:表现为对物、人、社会评价。态度:表现为对物、人、社会评价。第11页1、言语信息、言语信息o指能用言语(或语言)表示知识。其中又分三个小类:o(1)符号记忆,包含人名、地名、外语单词、数学符号等记忆,如知道上海又名“沪”,苹果在英文中叫“apple”等。o(2)事实知识,如知道“中国首都是北京”、“广州将在举行第16届亚运会”等。o(3)有组织整体知识,如影响稻谷生长原因知识。(以下列图)第12页第13页
10、 2、智慧技能、智慧技能o主要指利用概念和规则办事能力。其中又分五个小类:主要指利用概念和规则办事能力。其中又分五个小类:(1)区分。区分事物差异能力,如区分两张不一样面孔,)区分。区分事物差异能力,如区分两张不一样面孔,区分两个不一样字母如区分两个不一样字母如b与与d音和形。音和形。(2)详细概念。识别同类事物能力,如从大量餐具中识)详细概念。识别同类事物能力,如从大量餐具中识别别“碗碗”和和“杯子杯子”,从大量动物中识别,从大量动物中识别“马马”。详。详细概念普通不能下定义,其本质特征是人们在日常生细概念普通不能下定义,其本质特征是人们在日常生活中逐步发觉并归纳出来。活中逐步发觉并归纳出来
11、。(3)定义性概念。指利用概念定义对事物分类能力,如)定义性概念。指利用概念定义对事物分类能力,如圆周率(其符号为圆周率(其符号为),这类概念不能直接经过观察),这类概念不能直接经过观察习得,必须经过下定义即习得,必须经过下定义即=c/d即圆周率(即圆周率()是圆)是圆周长与其直径之比,而且不论圆大小,这个比值是固周长与其直径之比,而且不论圆大小,这个比值是固定不变。学生假如按该定义办事,则他习得了定义性定不变。学生假如按该定义办事,则他习得了定义性概念。概念。第14页(4)规则。当原理或定律指导人行为,按原理或)规则。当原理或定律指导人行为,按原理或定律办事时,原理或定律变成了规则。如圆面积
12、定律办事时,原理或定律变成了规则。如圆面积(s)等于圆半径()等于圆半径(r)平方乘以)平方乘以,即,即s=r2当当学生利用这个定律(公式)做事时,则该定律变学生利用这个定律(公式)做事时,则该定律变成了指导人行为规则。成了指导人行为规则。(5)高级规则。由若干简单规则组合而成新规则。)高级规则。由若干简单规则组合而成新规则。如(如(a+b)()(ab)=a2b2由以下简单规由以下简单规则组合而成:则组合而成:o符号相同两个变量相乘,积为正,如符号相同两个变量相乘,积为正,如ab=ab;o符号不一样两个变量相乘,积为负,如符号不一样两个变量相乘,积为负,如a(b)=-ab;o单项式乘多项式即用
13、多项式中每一项乘以单项式,单项式乘多项式即用多项式中每一项乘以单项式,如如(3a)()(3a+5b+6c)=9a2+15ab+18ac;o同类项应合并。同类项应合并。第15页3、认知策略、认知策略o指利用相关人们怎样学习、记忆、思维规则指利用相关人们怎样学习、记忆、思维规则支配人学习、记忆或认知行为,并提升其学支配人学习、记忆或认知行为,并提升其学习、记忆或认知效率能力。习、记忆或认知效率能力。o比如,阅读心理学家提出阅读中可采取比如,阅读心理学家提出阅读中可采取SQ3R方法。这里方法。这里S指浏览全文,略知文章大指浏览全文,略知文章大意;意;Q指提出疑难问题;指提出疑难问题;3R中第一个中第
14、一个R指带指带着问题阅读课文,第二个着问题阅读课文,第二个R指对主要文段进行指对主要文段进行诵读,最终一个诵读,最终一个R指回顾或复读课文。假如学指回顾或复读课文。假如学生用这套方法(或规则)进行阅读,改进了生用这套方法(或规则)进行阅读,改进了自己阅读方法,并提升了阅读效果,就能够自己阅读方法,并提升了阅读效果,就能够认为,学生掌握了这种阅读策略并提升了阅认为,学生掌握了这种阅读策略并提升了阅读学习能力。读学习能力。第16页4、动作技能、动作技能o指经过练习取得、按一定规则协调本身肌肉指经过练习取得、按一定规则协调本身肌肉运动能力。比如,背越式跳高能力就是以动运动能力。比如,背越式跳高能力就
15、是以动作技能为主运动能力。作技能为主运动能力。o动作技能中含有两个成份:一是运动规则,动作技能中含有两个成份:一是运动规则,如背越式跳高这项技能中有怎样助跑、单脚如背越式跳高这项技能中有怎样助跑、单脚蹬地、腾空、身体过竿等复杂规则;蹬地、腾空、身体过竿等复杂规则;二是肌二是肌肉协调,如背越式跳高中手、脚、身躯甚至肉协调,如背越式跳高中手、脚、身躯甚至呼吸之间有复杂肌肉协调。动作技能学习实呼吸之间有复杂肌肉协调。动作技能学习实质是经过练习,使操作规则支配学习者肌肉质是经过练习,使操作规则支配学习者肌肉协调,最终到达自动化。协调,最终到达自动化。第17页5、态度、态度o指习得对人、对事、对物、对己
16、反应倾向。比如,指习得对人、对事、对物、对己反应倾向。比如,若父母给幼儿讲大灰狼假装兔妈妈,闯进小白兔家若父母给幼儿讲大灰狼假装兔妈妈,闯进小白兔家里,想吃小白兔故事。故事中大灰狼狡猾、凶残。里,想吃小白兔故事。故事中大灰狼狡猾、凶残。故事屡次重复以后,幼儿一听到大灰狼这一名称就故事屡次重复以后,幼儿一听到大灰狼这一名称就感到憎恶,说要打死大灰狼。一提到小白兔,幼儿感到憎恶,说要打死大灰狼。一提到小白兔,幼儿就表现出愉快,想靠近它神态。这两种反应倾向表就表现出愉快,想靠近它神态。这两种反应倾向表明,幼儿习得了对不一样动物两种不一样态度。明,幼儿习得了对不一样动物两种不一样态度。o上述五种学习结
17、果中,前四种属于能力范围。人上述五种学习结果中,前四种属于能力范围。人能力有天生成份和后天习得成份。后天习得能力能力有天生成份和后天习得成份。后天习得能力是由习得言语信息、智慧技能、认知策略和动作是由习得言语信息、智慧技能、认知策略和动作技能组成。这四种成份中前三种属于认知领域,技能组成。这四种成份中前三种属于认知领域,第四种即动作技能,属于心因动作领域。第五种第四种即动作技能,属于心因动作领域。第五种即态度,属于情感领域。即态度,属于情感领域。第18页加涅学习结果分类及其行为样例学习结果学习结果 行行 为为 样样 例例智慧技能:智慧技能:演示符号应用,详见以下:演示符号应用,详见以下:区分区
18、分 区分印刷体字母区分印刷体字母m和和n 详细概念详细概念 识别空间关系识别空间关系“下面下面”;识别某一物体;识别某一物体“边边”定义性概念定义性概念 使用定义给使用定义给“家庭家庭”分类分类 规则规则 演示句子主语与动词一致性演示句子主语与动词一致性 高级规则高级规则 生成一条规则预测在给定光源距离和透生成一条规则预测在给定光源距离和透 镜曲率条件下镜曲率条件下认知策略认知策略 使用有效方法回想名称;为储存汽油使用有效方法回想名称;为储存汽油 问题提出一个处理方法问题提出一个处理方法言语信息言语信息 陈说美国宪法第一次修正案相关条款陈说美国宪法第一次修正案相关条款动作技能动作技能 打印字母
19、打印字母R;作;作“s”字形溜冰字形溜冰态度态度 作出听古典音乐行为选择作出听古典音乐行为选择 第19页(三)学习信息加工模型(三)学习信息加工模型第20页1、操作系统、操作系统o感感受受器器将将(物物理理)刺刺激激转转换换成成(生生理理)神神经经信信息息。最最初初这这一一信信息息进进入入叫叫做做感感觉觉登登记记器器结结构构,研研究究表表明明,来来自自各各种种感感觉觉器器官官信信息息或或多或少以完整形式被登记,连续约几百分之一秒时间多或少以完整形式被登记,连续约几百分之一秒时间。o从感觉登记器到短时记忆从感觉登记器到短时记忆 o统计于感觉登记器完整“画面”不会久留。信息在这里转换成刺激模式,即
20、选择性知觉过程。o短时记忆贮存短时记忆贮存 o被转换信息紧接着进入短时记忆,信息在这里停留有限时间,普通认为约20秒。短时记忆容量是有限。一些研究认为,对许多孤立项目来说,平均为7士2个项目。一旦超出这一容量,伴随新项目贮存增加,旧项目就会被“挤压出去”。第21页o短时记忆除对输入信息有暂时贮存这一功效外,它短时记忆除对输入信息有暂时贮存这一功效外,它一个主要特征是它起着工作记忆作用一个主要特征是它起着工作记忆作用。工作记忆中搜索过程始于从长时记忆中提取贮存材料内容。这么,工作记忆就有可能使被学习材料与学习者己有知识经验相结合。o从短时记忆到长时记忆从短时记忆到长时记忆 o从学习观点看,信息最
21、为关键改变发生在它离开短时记忆而进入长时记忆时候,这一过程叫做编码。在短时记忆中以知觉方式存在信息这时转换成概念形式或有意义形式(即发生物质-精神或物理-心理转换)。显然,这时信息不是以声音或形状,而是以概念形式贮存。被贮存信息以各种方式加以组织而非简单地被搜集起来。第22页o当代理论认为,被习得材料一个基本编码形被习得材料一个基本编码形式是有意义命题式是有意义命题。而编码是信息进入长时记忆特征。o编码过程能够采取表格、空间矩阵、轮廓图、编码过程能够采取表格、空间矩阵、轮廓图、表象或者所学信息表象或者所学信息“图片图片”等形式等形式。进入长。进入长时记忆中编码材料主要特征是语义,或按意时记忆中
22、编码材料主要特征是语义,或按意义组织。一些研究表明,义组织。一些研究表明,长时记忆中贮存是长时记忆中贮存是水久性,而且伴随时间流逝不会有损失水久性,而且伴随时间流逝不会有损失。2、控制系统、控制系统执行控制和预期决定了学习者选择一个或一个以上信息加工方式,即决定个体怎样注意、贮存、编码并提取信息。第23页2.1执行控制过程执行控制过程 o控制过程影响着注意、选择性知觉、短时记忆、编码注意、选择性知觉、短时记忆、编码方式与搜索与提取方式与搜索与提取。这些过程对学习者成为真正智能智能人(指会学习人)人(指会学习人)有影响他们能够“学会学习”,因而在颇大程度上他们能够从事自我教学或学习。要提出是,控
23、制过程本身须先习得。2.2预期预期o预期是另一亚类执行控制过程。它们表现为学习者到达其学习目标详细动机。也就是说,反馈之所以是有用,是因为它证实了学习者预期,而这正是强化这一术语含义所在。第24页启示:1.1.学学是是内内因因,教教是是外外因因。“教教是是为为了不教,学是为了再学。了不教,学是为了再学。”2.2.学是为了能学,学是为了能用。学是为了能学,学是为了能用。3.3.学学习习效效果果=学学习习者者“有有兴兴趣趣+有有时时间间(编编码码+记记忆忆+练练习习)+有有方方法法”结果。结果。第25页三、认知心理学与教学观革新 加涅在教学设计原理一书,对教学设计提出以下假设:1、教学设计目标在于
24、帮助个体学习;2、教学设计有许多阶段,现有即时,也有长时;3、系统设计教学能极大地影响个人发展;4、教学设计应该以系统方式进行;5、教学设计必须以学习理论作为基础。教学设计是教学理论向教学实践转化桥梁,是由目标设计、任务分析、内容方法设计、评价监控设计等方面组成一个有机整体。其中,教学目标既是课堂教学归宿,又是课堂教学灵魂。所以,确定适当、良好教学目标是教学设计最主要任务。第26页(一)设置教学目标1、教学目标及其意义 教学目标是预期学生经过教学活动取得学习结果。在教学中,教学目标有利于指导教师进行教学测量和评价、选择和使用教学策略、指导学生学习等功效。11指导学习结果测量和评价 教学目标是评
25、价教学结果最客观和可靠标准,教学结果测量必须针对教学目标。假如某节语文教学目标是阅读了解,而测量重点是词汇和知识记忆,就会造成目标和测量不一致,这种测量就是无效。第27页 12指导教学策略选取 比如,假如教学目标侧重知识或结果,则宜于选择接收学习,与之对应教学策略是讲授教学;假如教学目标侧重于过程或探索知识经验,则宜于选择发觉学习,与之对应教学策略为“有指导发觉教学”。13指导学生学习 教师明确告诉学生学习目标,将有利于引导学生集中注意课中主要信息,对所教内容产生预期。第28页2、教学目标表述 21教学目标陈说要求教学目标陈说要求211陈说陈说主体学生212客观详细客观详细21313准确清楚准
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