学习科学与技术学习内容汇总.docx
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学习科学与技术学习内容汇总
主题一数字时代的学习变迁
1.1数字时代及其典型变迁
数字时代典型特征：
智能化多媒体化移动化网络化
智能化表现在：
物联网、云计算、大数据、移动互联网，从智能手机到智能电视，从智能汽车到智能机器人，从智能车间到智能工厂，从可穿戴设备到万物互联，新技术、新产品带来了从无所不感知、无所不在连接、无所不在数据、无所不在计算，并推动了人们生产生活方式的深刻变革。
多媒体化表现在：
以计算机为中心把处理多种媒体信息的技术集成在一起，它是用来扩展人与计算机交互方式的多种技术的综合。
各种数字化的媒体信息的存储与处理过程通过多媒体系统，可以高质量地实现原始图像与声音再现、编辑和特技处理，使真实图像、原始声音、三维动画以及特技的一体化达到实用而完美的程度。
数字化表现在：
从数字城市到数字家庭，从数字医疗到数字教育，从智慧交通到智慧城市。
智能化也推动着我们的生活、工作、教育和娱乐朝着信息化的方向转变。
同时，智能化、信息化产业也正面临着新一轮发展的机遇，新技术、新产品、新业务、新应用等层出不穷，正在改变着全球信息技术产业的格局，也不断提升人们的数字化生活水平。
网络化体现在工具与平台的多样性：
微信、博客、QQ、网络学习社区、慕课、翻转课堂
数字时代的特征：
1信息技术的发展与应用是数字化时代最大的特点
2智力资本（知识）是数字化时代最重要的生产要素
3适应变化与创新是生命线
4协作是主要的生存和发展方式
信息技术的发展与应用是数字化时代最大的特点：
信息技术的发展与与应用，加速了信息数字化和网络化的过程，大大加速了信息的传递、接收、处理的速度，缩短了传递的时间。
丰富的数字化环境中，人们在工作、生活和学习中都伴随着大量的电子邮件、因特网’万维网和各种移动通信技术，并充分享受数字技术带来的便利，创造性地应用信息技术处理沟通和知识管理等活动，博客、维基社区、聊天室等工具，为人们建起了很好的沟通渠道。
智力资本（知识）是数字化时代最重要的生产要素：
所谓智力资本（IntellectualCaptial），是指职员的无形资产，如技能、知识和经验，这些无形资产是数字化成功的关键因素。
与农业时代不同，土地不再是最重要的生产要素，没有土地也一样可以成功；与工业时代也不同，机器设备不是最关键的生产要素，能够操作机器设备、懂得高效管理的人才是成功最大的砝码。
数字化时代，知识无疑成为现代竞争最重要的要素之一。
适应变化与创新是生命线：
终身学习的观念就显得尤为重要。
创新，包括制度创新、观念创新、技术创新。
创新是民族进步的灵魂，是竞争的重要砝码。
世界无时无刻的不在变化，只有不断地适应变化，不断地创新，才能迎接更高的挑战。
协作是主要的生存和发展方式：
数字化时代是一个追求质量与效率双赢的时代，要想赢得与时间赛跑这场比赛，协作是最佳的生存与发展方式。
协作之所以在生产生活中如此重要，原因有二：
1.Internet将世界组成了一个“地球村”知识更新速度太快;2.个人无法也不可能掌握全部知识
1.2数字时代的学习变迁
数字化时代的学习是以数字化学习为主要形式的。
李克东教授在《数字化学习：
信息技术与课程整合的核心》一文中指出，数字化学习是指学习者在数字化的学习环境中，利用数字化学习资源，以数字化学习方式进行学习的过程。
李克东教授提出了数字化学习的三要素：
数字化学习环境、数字化学习资源、数字化学习方式。
一、数字化学习的特点：
1、学习环境虚拟化
伴随着网络化的发展，互联网将世界各个角落的学习者联系在一起，通过网络组建虚拟学习社区、虚拟课堂、虚拟实验室，每个学习者分配不同的学习任务，通过合作协商，经过一段时间后，组织学生进行总结，并对只知识的掌握与学习能力进行评价与自我评价
2、学习资源数字化、全球化
数字化学习资源：
是指经过数字化处理，依据学习者特征进行编辑的，可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的供学习者自主、合作学习的，且可以实现共享的多媒体资料。
与传统的学习资源相比，数字化学习资源从量到质都发生了深刻的变革，学习资源由单一化到多样化，由模拟化到数字化。
01获取的便捷性：
利用数字化学习资源的学生可以不受时空和传递呈现方式的限制，通过多种设备，使用各种学习平台获得高质量课程相关信息，可以实现随意的信息的传送、接收、共享、组织和储存。
02形式的多样性：
主要的媒体呈现形式有文本、图像、声音、动画、视频等，极大地丰富了信息内容的表现力。
除此之外，其友好的交互界面、超文本结构极大地方便了学习者的学习，虚拟仿真的应用也更有助于学习者对知识的记忆与理解。
03资源的共享性：
数字化学习资源的共享性比起其他信息资源的共享性来说，相对强一些。
其主要表现在，利用电子读物或网络课程实现的资源共享传播面要比普通信息资源共享的传播面大。
04平台的互动性：
一方面学习者可以通过网络上的交流工具，实现与老师或学生之间的交互；另一方面学习者还可以从学习软件的数据库中寻求问题的答案，同时也可将软件数据库自行更新。
3、学习内容的不确定性
数字化时代的学习突破了传统的知识传授途径，教科书也不再是获取知识的唯一途径
教师也从过去的权威转变为学习的协调者。
学习内容的不确定，主要由于：
不同的学习者学习方式不同，达到学习目标的过程也不尽相同，因此，学习内容也各不相同，即学习内容的不确定性。
4、非正规学习比重加大
谈到数字化时代的学习，不得不提的一个概念就是终身学习。
数字化学习要求学习者具有终身学习的态度和能力。
泛在学习（U-Learning）：
又名无缝学习、普通学习、无处不在的学习等，顾名思义就是指每时每刻的沟通，无处不在的学习，是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的方式。
泛在学习（U-Learning）是数字学习（e-learning）的延伸，克服了数字学习的缺陷或限制。
由于移动通信技术的进步，移动学习（M-Learning）逐渐引入泛在学习体系。
二、数字时代对学习者的要求：
数字化学习是信息时代的重要学习方式，要求学生具备良好的信息素养，信息素养也是终身学习者具有的主要特征。
只有具备良好信息素养的人才会把终身学习看成是自己的责任。
他们寻找信息、获取信息是为了解决问题和制定决策，为了在所关心的领域开发出新的知识。
讨论：
1.谈一谈你觉得数字时代有哪些典型特征？
2.说明数字时代发生了哪些学习变迁？
主题二学习究竟是什么
导学
我们将从以下三个方面了解学习：
1经验中的学习2教育学中的学习3哲学中的学习
1经验中的学习：
人类最初的学习活动是在日常生活和生产中进行的，是在直接经验中的学习。
日常生活中的学习概念主要指文化科学知识的学习，这是狭义的学习概念。
2教育学中的学习：
学习是人类（个体或团队，组织）在认识与实践过程中获取经验合知识，掌握客官规律，使身心获得发展的社会活动，学习的本质是人类个体和人类整体的自我意识与自我超越。
这是从广义的教育角度所下的学习定义。
广义的教育角度所下的学习定义中强调以下要点：
第1，学习不仅是人所特有的活动，而是个体化、社会性的活动，这正是人的学习与动物行为的本质区别。
第2，学习的内容是获取知识和经验，掌握客观规律，并用来指导自身发展。
第3，学习的目的合结果是使个体深信获得发展，不断实现自我意识与自我超越，这不仅是人类学习活动最本质的特征，而且是人类创造力的最根本的源泉。
3哲学中的学习：
如：
孔子——“学而时习之，不亦乐乎！
”“学而不思则罔，思而不学则殆”
苏格拉底——“美德即知识”。
苏格拉底方法包括讽刺（不断提出问题使对方陷入矛盾之中，并迫使其承认自己的无知）、助产（启发、引导学生，使学生通过自己的思考，得出结论）、归纳和定义（使学生逐步掌握明确的定义合概念）等步骤。
由于苏格拉底把教师比喻为“知识的产婆”，因此，“苏格拉底方法”也被人们称为是“产婆术”。
2.1经验中的学习
经验中的学习概念及其演变
学习对大多数人来说，学习是一个非常熟悉的名词，古今中外，人人都离不开学习，人们几乎每时每刻都在学习。
学习究竟是什么：
学习是一个非常复杂的现象，其涉及的范围广泛，形式多样，而又层次不一。
各领域、各派别的学者对学习的解释历来众说纷纭，莫衷一是。
学习概念永恒话题
谈到学校，人们首先想到的就是在教室里上课，或是看书是自学文化。
1.日常生活中的学习概念及其局限：
很显然，日常生活中的学习概念是狭义的学习概念，主要指文化科学知识的学习。
人类最初的学习活动是在日常生活和生产中进行的，是在直接经验中的学习。
2.古代中国文化传统中对学习概念的理解：
在我国古代，“学”与“习”两个字一般是分开使用，而不是并列在一起的。
古代表达获取知识，提高认知的涵义时，多用“学”字或“知”字。
表达熟悉和掌握技能、修炼德行等带有实践意义的行为时，则用“习”字。
学：
主要指各种直接与间接经验的获得，有时还兼有思的涵义。
习：
指巩固知识、技能、含有温习、实习、练习之意，有时兼有行的意思。
孔子“学而时习之，不亦说（悦）乎！
”——论语
孔子揭示和强调了“学”和“习”的内在联系，强调学习过程中的知行统一，以及由此所获得的喜悦的情感体验，这恰恰是学习的本质所在。
“学习”一词的由来
“鹰乃学习”——《礼记▪月令》
礼记最早把学习直接联系在一起。
小结：
中国传统文化中的“学习”包含“学”与“习”两个环节。
学指人的认识活动
习指人的实践活动
即：
知与行的关系——二者统一构成完整的学习概念。
学习：
学、思、习、行总称
中国古代更强调“习”一方面反映了当时人类文化科学知识尚不发达，人们的学习活动主要表现为在生产和生活中获取直接经验。
另一方面也反映了中国文化传统中将知行关系的立足点放在“行”而不是放在“知”的务实精神。
2.2西方心理学领域中的学习
1.行为主义
2.认知主义
2.3联通主义学习理论
提出背景：
（1）网络时代的来临。
网络的出现，使人们的交流方式发生了巨变，同时，网络也带来了知识爆炸的时代，只是不断增长，其周期与半衰期不断缩短，而每个人度可以在网络上分享自己的知识，这为联通提供了前提。
（2）学习工具，方式和学习资源的转变。
人们的学习不再局限于课本或纸质书的学习，而是通过网络，或者是团队交流学习获得知识。
1.知识观
（1）知识是一个动态的变化，他就如管道中的石油，不断流通，管道就是联通的各个结点。
（2）知识以片段的方式散布在网络中，每个人拥有期中一部分，每个人都可以对其中的知识进行创造，完善，更新和批判等。
2.学习观
（1）学习是一个连续的，知识网络形成的过程，强调人与外部关系的建立和知识网络的建立。
（2）学习重心不再是知识内容的本事，而是创建个人信息网络的行为中。
它主张个人可以把部分对知识的理解，掌握，加工，应用等下放给网络中的特点，把跟多的时间放在创建个人信息网络中。
3：
实践观
（1）认为“不知道”不是因为缺乏理论知识，而是因为缺乏做的过程
（2）对联通中结点的重视，强调建立个人学习网络后，在网络中的各个联通的结点要及时的更新，否则结点有可能会断掉。
4：
创新观
（1）创造性是看到“现有思想或概念之间的新联系”并建立新的现实的能力。
5：
对课程整合的启示
（1）教师的教学内容和教学目标要根据新的时代而作适应性的调整，如以前要背诵的或者要记忆的知识，现在有网络的存在，学生可以直接在网络搜索到相应的知识，这就是联通主义中把部分对知识的理解掌握下放给放落中的结点的学习观。
（2）书本上的知识都是“历史”，要传授给学生最新的知识，那么教师要改变学生的学习方式，指导他们获取知识的途径，帮助学生建立个人学习网络。
主题三脑科学对学习的新认识
3.1混合学习
一、混合学习的提出
国外：
进入21世纪以后，随着因特网的普及和E-Learning的发展，国际教育技术界早总结近十年网络教育实践经验的基础上，一种新的学习理论BlendingLearning（混合学习）诞生了。
国内：
Blendinglearning在我们国内的引入，源自于何克抗教授在2003年12月参加的计算机教育应用国际会议，他在总结了国外学者报告中关于Blendinglearning的有关知识后，赋予了Blendinglearning新的含义。
二、混合学习的定义
何克抗：
混合式学习就是要把传统学习方式的优势和e-Learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来；也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。
黎加厚：
BlendingLearning——“融合性学习”他认为“融合性学习”是指对所有的教学要素进行优化选择和组合，以达到教学目标。
同时他也强调，“融合性学习”意指教师和学生在教学活动中，将各种教学方法、模式、策略、媒体、技术等等按照教学的需要娴熟的运用，达到一种艺术的境界。
三、“混合学习”理论的内涵及混合式学习的最本质的核心
混合学习是指为达到“教”与“学”的目标和获得较好的教学效果，对所有的“教”与“学”中的组成要素进行合理选择和优化组合，使“教”与“学”的相关成本达到最优的理论与实践。
混合式学习的最本质的核心就是，对特定的内容和学习者用适合教学内容传输和学习者学习的技术手段来呈现与传输，在此过程中运用合适的学习和教学方式。
四、混合学习的基本思想
1.混合学习过程强调教师主导作用于学生主体地位的结合
2.混合学习研究的本质是对信息传递通道的研究
3.混合学习的关键是对媒体的选择与组合
五、混合式学习的组成要素
混合学习包含了面对面（FacetoFace）教学和在线（Online）学习两大部分，这两个部分都不是单一的。
DonaldClark在“Whitepaper：
BlendedLearning”中将混合式学习分为两个部分，脱机学习部分和在线学习部分。
每个部分又分为六个小组。
脱机学习：
1.在工作/实践中学习
2.面对面的指导
3.教室
4.印刷品
5.电子媒体
6.广播媒体
在线学习：
1.在线学习内容
2.电子导师
3.在线协作学习
4.在线知识管理
5.网络
6.移动学习
3.2脑的学习
1.脑的结构
脑由大量神经元和神经胶质细胞组成，它们构成了脑的基本功能单位。
脑的学习能力不仅受神经元的数量影响，也受神经联结的强度影响。
在很长一段时间里，人们认为这种改变主要发生在儿童期，因为6岁时脑容量就已经达到成人的90%。
但目前的研究指出，这个观点需要修正，因为越来越多的科学证据表明，在人一生当中脑都在发生巨大的变化。
学习和记忆过程是以相互联结的神经网络为基础的。
每个神经元都有三个独立的部分：
树突、胞体和轴突。
树突从其他神经元处接收刺激，轴突则向其他神经元传递刺激。
传出信号的神经元称为突触前神经元，而接收信号的神经元称为突触后神经元。
每个突触后神经元树突上汇集了大量突触前神经元轴突。
因此，众多突触前神经元的活动就会组合起来，共同决定对突触后神经元的影响。
每个突触连接的相对活动水平决定了突触的增强、减弱，甚至最终的消亡。
人们认为，这种现象决定了脑内学习和记忆的结构编码过程。
神经元之间的信息交流受多种因素的调控。
神经联结数量增加的过程称为“突触发生”（synaptogenesis），突触数量减少的过程称为“修剪”（pruning）。
了突触变化之外，神经元的发育还包括其他过程，即髓鞘化，也就是在轴突外围形成一层名为髓磷脂的物质。
轴突就像一根电线，如果外层包裹有绝缘材料，传输电流（也就是电冲动）就会更快。
大部分轴突刚刚形成之时，并没有外层绝缘材料，但髓鞘会渐渐生长出来，起到绝缘作用。
一旦轴突外层绝缘化——髓鞘化——以后，电冲动就能在轴突表面的脂鞘之间不断“跳跃”传递，髓鞘化轴突比非髓鞘化轴突的传输速度快100倍。
脑的学习方式
最新研究发现，某些脑区，包括对学习和记忆起着关键作用的海马区，一生都能产生新的神经元。
神经元的产生（神经发生）和消亡使脑的结构在一生中都能够发生变化。
通过突触形成（突触发生）、突触消亡（修剪）、突触增强和突触减弱的方式，神经元之间的突触联结能够不断得到修饰。
在人的一生中，神经元和神经联结不断发生。
在脑加工环境信息之时，最活跃的神经联结不断增强，最不活跃的神经联结不断减弱。
随着时间推移，不活跃的联结越来越弱；当整个神经元的所有联结都不活动时，细胞就会消亡。
与此同时，活跃的联结则会越来越强。
通过这种机制，脑就能不断适应环境。
这样，脑的效率增强了，结合经验的作用，脑就能发展出最佳的结构。
脑结构的改变是学习发展的基础。
2.脑的可塑性和敏感期
神经科学家已经知道，脑一生都能根据学习经验发生显著变化。
脑适应环境要求的能力称为可塑性。
脑物理结构的改变是通过强化、减弱和消除原有神经联结，产生新的神经联结实现的。
结构改变的程度取决于学习的类型：
学习时间越长，结构改变越显著。
过去20年的研究数据表明，脑的可塑性可以持续终生。
由于可塑性是学习的基础，因而一生之中都能学习，不过不同阶段的学习方式可能不同。
可塑性分为两种：
经验期待型（experience-expectant）和经验依赖型（experience-dependent）。
（1）经验期待型可塑性，指的是遗传倾向所引起的脑结构改变，发生于较早时期；
（2）经验依赖型可塑性，指的是面对复杂环境时反思的脑结构改变，它在一生之中都能发生。
与可塑性相同，学习也可以分为经验期待型学习和经验依赖型学习。
经验期待型学习是脑遇到相关经历时发生的一种学习，最佳的学习时期被称作“敏感期”。
敏感期是指某个特定生理活动发生的最佳时期。
科学家已经提出了某些特定感觉刺激的学习敏感期，如视觉敏感期、语音敏感期以及一些特定情绪经验和认知经验敏感期，如语言学习敏感期。
然而，也有一些心理能力，如词汇习得能力、颜色知觉能力，似乎没有明显的敏感期。
这些能力可看作是经验依赖型学习，在一生之中都能发生。
3.3读写能力与脑
读写能力需要许多技能，而其内在的神经通路受到脑和经验的交互作用和协同作用的影响。
因此，可以运用动态发展系统（例如，技能理论）来理解读写能力。
技能理论提出，阅读能力可通过多种发展途径得以提高。
从这一观点来看，神经科学的研究可以设计出更有效、更全面的阅读教学。
1.语言与发展敏感期
脑在生理上为语言的获得做好了准备。
脑中有专门负责语言功能的结构：
研究已确定了左侧额下回以及左侧颞中回后部的功能（分别为布洛卡区和威尔尼克区）。
虽然脑的某些结构在生理上为语言做好了准备，但是语言习得需要经验的催化。
在个体发展的特定阶段，语言发展存在着敏感期，敏感期内语言功能回路最容易发生经验依赖性的变化。
语法学习同样存在着发展敏感期。
如果在1-3岁的时候将小孩儿放在外语环境中，脑就会运用左半球加工语法信息，就像母语一样；但只要将时间往后推到4-6岁学习外语，就意味着脑要通过两个半球来加工语法信息。
当孩子在11岁、12岁或13岁的时候才第一次接触外语时，也就是说在上中学的时候开始接触外语，脑成像研究发现，其激活模式已经发生异常。
因此，延迟接触语言会导致脑使用不同的策略来加工语法信息。
行为实验结果也显示，较晚接触第二语言会导致语法加工能力的严重缺陷。
如此看来，语法学习模式表现为：
早期接触语法可以形成高效的语法加工策略；
晚期接触语法则形成效率较差的加工策略。
另外，口语的获得也有敏感期。
这种语音加工知识在12岁前学习更有效。
总的来说，语言学习的许多方面都存在效率和年龄相反的关系——一般而言，越早接触语言，就能学得更好。
不过，虽然早期语言学习效率最高、效果最好。
但是，我们前面说过，人的一生都有学习的能力，语言学习也不例外。
如果成年人沉浸于一个全新的语言环境，也能把这门语言学得很好，虽然某些方面，如口音将永远无法学得像早学习者那样好。
个人之间也存在着差异，如发展敏感期的强度和持续时间对于每个人来说都是不同的。
一些人即便到了成年也能熟练掌握外语。
主题四学习的分类
导学
学习类型：
1.加涅：
根据学习结果将学习分为言语知识、智慧技能、认知策略、态度、动作技能
2.奥苏伯尔：
根据学习材料的性质及学习者的理解程度将学习分为有意义学习与机械学习
3.奥苏伯尔：
根据学习进行的方式将学习分为接受学习与发现学习
4.布鲁姆：
根据学习目标将学习分为认知的学习、情感的学习和动作技能的学习
这些学习类型的观点不同、理论各异，但从不同角度揭示了不同学习类型的差异及其各自的特征，对学习者因地制宜的选择学习方法具有重要的指导意义。
4.1知识的划分
根据现代认知心理学，皮连生等学者把知识定义为：
个体通过与其环境相互作用后获得的信息及其组织。
贮存于个体之内的是个体的组织，贮存于个体之外的，即为人类的知识。
现代认知心理学把个体的知识分为两类：
一类为陈述性知识，另一类为程序性知识。
陈述性知识是个人有意识的提取线索，因而能直接陈述的知识。
这类知识主要用来回答世界是什么的问题。
比如三角形有三条边和三个角，中国的首都是北京，这一类就属于陈述性知识。
这类知识一般通过理解和记忆获得，可称为语义知识，与加涅学习结果分类中“言语信息”相一致。
程序性知识是个人没有意识的提取线索，只能借助某种作业形式间接推测其存在的知识。
它主要是用来解决怎么办的问题。
比如我们使用异分母相加法来求解三分之一加四分之一的问题就必须用到程序性知识。
程序性知识是一套办事的操作步骤，本质上它们由概念和规则构成。
比如我们在解决三分之一加四分之一的过程中，实际上就是运用通分、求最小公分母等规则解决问题的过程。
由于运用概念和规则办事的指向性不同使得程序性知识又分为两个亚类：
一类为运用概念和规则对外办事的程序性知识，另一类为运用概念和规则对内调控的程序性知识。
从加涅学习结果分类的角度看，前一类程序性知识被称为智慧技能；而后一类程序性知识又被称为认知策略。
智慧技能和认知策略的根本区别在于：
前者运用习得的概念和规则加工外在的信息，后者运用习得的概念和规则来调节、控制自己的认识加工活动。
由此可见，知识概念有广义和狭义两种。
狭义的知识仅指陈述性知识，而广义的知识概念包含三类知识：
即陈述性知识，对外办事的程序性知识和对内调控的程序性知识。
我们平常总是说学校教育既要传授知识，也要形成技能。
这里所说的知识实际上就是狭义的知识，即陈述性知识。
它们在历史、常识、生物、地理等课程中占有很大的比重。
这里所说的技能，从广义的知识观来看，实际上是个人习得的一套程序性知识并按这套程序去办事的能力。
如果学习者通过学习，习得了按某种规则或程序顺利完成身体协调任务的能力这表明他已经习得了动作技能。
如果学习者通过练习，习得了某种规则或程序顺利完成智慧任务的能力，则表明这位学习者已掌握了认知技能。
认知技能又包含了智慧技能和认知策略两类。
以上所说的广义知识、狭义知识技能和策略等之间的概念关系可以用这样一张图来表示。
从图中可以看出广义的知识包含了技能。
因此我们在对学生进行某种技能的培养和训练时，不应该忽视有关概念、规则的传授，也不应该将学生埋入题海之中，埋头苦练。
而是应该先使学生掌握或理解有关操作或运算步骤的知识，即这些知识进入学习者原有的命题网络；接着设计变式练习，让学生在多种问题情境中进行练习，以促使陈述性知识转化为程序性知识，也就是技能的获得。
用知识来解释技能，无疑能引导我们走出目前学校教育中认知技能和动作技能培养模式的误区。
4.3专家与新手的学习
一、专家的学习智慧
专家学习智慧的发现，专家渊博的知识，精湛的技能
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