认知结构迁移理论及认知心理学.docx

1、认知结构迁移理论及认知心理学简述原有认知结构对迁移的作用。 【答案】 原有认知结构对迁移的作用主要有： (1)学习者是否拥有相应的背景知识，这是迁移产生的基本前提条件。已有的背景知识越丰富，越有利于新的学习，即迁移越容易。 (2)原有的认知结构的概括水平对迁移起到至关重要的作用。一般而言，经验的概括水平越高，迁移的可能性越大，效果越好；经验的概括水平越低，迁移的范围越小，效果也越差。 (3)学习者是否具有相应的认知技能或策略以及对认知活动进行调节、控制的元认知策略，这也影响着迁移的产生。掌握必要的认知策略和元认知策略，是提高迁移发生可能性的有效途径。认知结构迁移理论认知结构迁移理论是戴维奥苏贝

2、尔在1977年提出，已被许多教育、教学工作者证实是比较成功的学习心理学理论。认知心理学告诉我们：学科的基本原理和结构是通向“训练迁移”的大道。换句话说，教学要实现迁移，必须训练学生准确牢固地掌握学科基本原理，塑造良好的认知结构，这是实现积极迁移的基础和保证。合理的认知结构对知识的迁移功能主要体现在迅速吸收新知识和有效运用知识等方面。一、奥苏贝尔认知结构迁移理论1、对认知结构的再认识奥苏贝尔认为，当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时，意义学习便产生了。所以，影响课堂教学意义接受学习的最重要的因素是学生的认知结构。所谓认知结构，就是指学生现有知识的数量、清晰度和组织方式，它是由学生眼下能回想出

3、的事实、概念、命题、理论等构成的。简言之，即学生头脑里的知识结构。从广义上看，它是某一学习者的观念的全部内容和组织；从狭义上看，它是学习者在某一特殊知识领域内的观念的全部内容和组织。2、对认知结构变量的再认识认知结构变量是指单一学生的认知结构各有特点，个人认知结构在内容和组织方面的特征。因此，要促进新知的学习，首先要增强学生认知结构中与新知识有关的观念。奥苏贝尔指出良好的认知结构变量将促进新的学习。单从安排学习内容这个角度看，要注意三个方面：要尽可能先传授学科中具有最大包摄性、概括性和最具说服力的概念和原理，以便学生能对学习内容加以组织和综合。总之，相关概念和原理的概括程度越高，包容范围越大，

4、迁移的能力就越强。要注意渐进性，也就是说，要使用安排学习内容顺序最有效的方法；构成学习内容的内在逻辑；组织和安排训练活动。新知识的学习与同化它的相关知识的可分辨程度越高、巩固程度越高，越有利于迁移并能避免因混淆而带来的干扰。3、对“迁移”涵义的再认识“迁移”一词最初是由皮亚杰提出的。奥苏贝尔在意义言语学习心理学一书中提出了迁移理论，并认为迁移是意义学习的心理机制，是主体（学生）把客体（知识）纳入已有的图式（认知准备）之中，引起原有图式变化的过程。众所周知，与先前学习没有任何联系的学习是一种机械的、毫无意义的学习，这好像是让小学生去理解微积分计算一样。任何新的学习都是建立在原有的知识经验之上的。

5、这种学习对另一种学习的影响即迁移。先前的学习对后继的学习的影响称为顺向迁移，后继的学习对先前的学习的影响称为逆向迁移。当然，从对学习的有效性层面上看又可分为正迁移和负迁移。4、对奥苏贝尔迁移理论基本内容的认识迁移理论的核心是学生能否习得新信息，主要取决于他们认知结构中已有的有关概念等；意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关概念的相互作用才得以发生的；由于这种相互作用的结果，导致了新旧知识的意义的迁移。奥苏贝尔认知结构迁移理论可以用下面的示意图表示：学校学习中的迁移内涵是比较广泛的。凡是已形成认知结构影响新的认知功能时就存在着迁移。举例来说：在以班级授课制为主的今天，一般的课堂学习中，并

6、不存在孤立的学习材料A和学习材料B的学习，先前学习A是后继学习B的基础和前提（顺向迁移a）；反之，后继学习B不是孤立的，而是在同A的联系中学习的（逆向迁移b）。我们知道，根据遗忘规律的机理，如果要使知识习得后能保持下去，就要有一个连续迁移的过程，使新知识逐渐分化，从而使其意义越来越精确。也就是说，只有连续不断地把新知识作为后继的意义学习的固定点，才能使新习得知识保持下去。学生认知结构中能与新教材建立联系的有关概念是否可利用。如果可以利用这些概念，就为学习和记忆新教材提供必要的固定点（anchorage），从而使它成为认知结构中高度稳定的、比较精确的概念。同时，又使新知识也可以分享这种稳定性，获

7、得新的意义。奥苏贝尔认为，已有概念的特征是指学生在一定知识领域中的认知结构组织特征，包括清晰性、稳定性、概括性、包容性等。在学习材料A时所得到最佳经验，但不直接影响学习B，只是影响原有认识结构的有关特征（逆向迁移c），从而又间接地影响学习B（顺向迁移d）。一般说来，新知识是贮存在与认知结构中相应的有关概念的相互关系之中的，对最新学习B的影响不仅是先前学习A，还应包括原有的认知概念，即不论是新习得的还是已有的概念势必是另一个概念的上位概念，而且这个上位概念必然比另一个概念更稳定。简言之是累积获得的，是指一定层次组织的、适合最新学习任务的认知体系（顺向迁移d）。可操纵认知结构变量足以影响新的学习和

8、保持，迁移同化是以不同的方式增强知识的学习和保持的。认知结构中起固定点作用的概念是否稳定、清晰，这将既影响作为新知识固定点的强度，也影响学生能否对新旧概念作出区别。同时，这些概念与要学习的新概念之间区别的稳定如何，要防止新旧概念的混淆，使新概念能够作为独立的实体保持下来。学习A通过原有知识结构有关特征直接影响学习B，即通过学习A改变学习者认知结构变量，即学习A相当于“先行组织者”，它是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料。它比原学习任务本身有更高的抽象、概括和包容水平，且能清晰地与认知结构中原有的观念和新的学习任务相互关联。可以理解为给学习者“已经知道的”和“需要知道的”知识之间架起一座知识之

9、桥，使学习者更有效地学习。“先行组织者”是促进学习和防止干扰的最有效的策略，它同样有助于学生认识到，只有把新的学习内容的要素与已有认知结构中特别有关的部分联系起来，才能使有意义地习得新知识。该策略为新的学习任务提供观念上的固定点，增加新旧知识的可辨性。二、奥苏贝尔认知结构迁移理论为我们在自然科学教学中提供了“为迁移而教”的新思路“为迁移而教”是信息时代对教学的要求。学生能把所学的知识应用到新学习中或以后的生活和工作中是教育、教学的根本目的之一。积极迁移使主体在学习过程中通过积极思索，发现将要学习的新知识与已有的经验、知识在内容、形式、思维方法等方面的共同点和联系，从而利用这些共同因素提高学习效

10、率。教师的技巧在于：以其所知，喻其不知，使其知之。一切有意义的学习必然包含着这种迁移功能，这不但是知识应用的表现，而且是技能熟、能力高、智力强的反映。学生在学习中产生的有效迁移量越大，说明学生的原有认知结构建得越好，产生适应新的学习情境或解决问题的能力越强。因而，“为迁移而教”应成为自然科学教师的一种教学思路和教学观念，在每项教学活动中都应注意创设和利用有利于积极迁移的条件和教学契机，促进有意义迁移的发生。1、教学中要帮助学生努力塑造良好的认知结构，促进迁移科学地处理好教材，为学生提供科学的教材结构，促进迁移奥苏贝尔指出，学生的认知结构是从教材和知识结构转化而来的。教师很好地处理了教材可以简化

11、知识，可以产生新的知识，有利于知识的运用。认知结构的形成不是死记硬背、零散堆积知识所能奏效的，而要整体把握，不但要牢固掌握知识要素，还要弄清相互间的联系，合理组装，通过认知结构的迁移，调节进行。苏霍姆林斯基有句名言，“在我看来，教给学生能借助已有的教材去获取知识，这是最高的教学技巧之所在。”在实际教学中，为学生提供良好的自然科学教材结构，努力处理好教材，使之适合学生的学习能力，促进学生学习迁移是十分重要的。如在进行酸碱盐教学时，为了教材思路的单一性和学生思路的多样性的统一，我们联系学生的实际和农村初中的特点，打破原有教材的知识框架，适当调整了教材的先后顺序，对教材内容重新进行组合。在电解质内容

12、后，首先根据离子的分类学习酸、碱、盐的定义和利用酸碱指示剂区别它们，然后才学习常见的具体的酸、碱、盐及其通性，最后以酸、碱、盐之间的相互变化规律总结整章内容。又如对光的传播行为进行教学时，我们通过大量的演示实验和实际事例，充分尊重学生的认知水平，集中介绍光的直线传播现象、光的反射现象、光的折射现象，然后以现象为基点，分别介绍三种现象各自所遵循的规律以及它们的应用（光学器件）。注重培养学生分析各知识点之间联系的意识与能力，促进迁移良好的认知结构是按一定的阶段顺序，不断积累知识，掌握学科知识结构，逐渐形成的心智能力。学科知识通过一定的教学手段被主体掌握就可形成认知结构。知识之间的内在联系是非常紧密

13、的，每一部分不是孤立存在的，它既是前面旧知识的继承和延展，又是后面新知识的基础和铺垫。讲前面的知识要注意联系后面的知识，为后面的知识传播做好铺垫，学习后面的知识，又要联系前面已学过的知识，充分利用迁移作用，帮助学生掌握新知识，使前后知识形成一个系统有序的整体。在教学的各个阶段，有意识地培养学生分析知识之间纵向和横向联系，充分利用图表、图解、习题等形式，让学生操作、观察、类比，通过知识经验的迁移功能开拓知识面和思路，使学生对知识之间有稳定联系和关系的内部认知系统。如在教学贯穿整个自然科学内容的物质特性时，培养学生基本具有这样的能力：以物质特性的内涵为基点，以寻找物质新的特性为线索，以区别物质为目

14、的来进行学习。即：注重对自然科学的基本概念、原理、规律、定律的教学，夯实基础，促进迁移记得布鲁姆也曾指出：学到的观念越是基本的，掌握的程度越牢固，则它对新问题的适用性就越宽广。自然科学教学中要抓住知识的基本点，促使学生知识迁移能力的形成。因为基本概念和原理不仅是构成认知结构的重要框架，而且清晰、稳固、概括性强的概念和原理为新的学习提供了适当的起固定作用的观念。如在讲授电路与电功率的基本计算时，可由基本关系量引申，在原有认知结构“P=UI和I=U/R”的基础上，构建如下的认知过程：a、灯L标有“220V 40W”字样，表示什么含义？b、灯L的额定电流和灯丝的电阻是多少？C、灯L接在220V的照明

15、电路上时，灯L的实际功率和实际电流是多少？d、灯L接在110V的电路上，灯L的实际功率和实际电流是多少？e、灯L要接在380V的动力电路上，为了使灯L能正常发光应怎么办？f、灯L和另一标有“110V 100W”字样的灯串联后接在380V的动力电路上，会发生什么现象？g、把上述两灯串联接在某一电路上，并逐渐升高电路两端的电压，为了使其中一灯能正常工作，电路的电压为多少？此时电路中两灯的总功率为多少？h、把上述两灯并联接在某一电路上，并逐渐升高电路两端的电压，为了使其中一灯能正常工作，电路的电压为多少？此时电路中两灯的总功率为多少？2、有意识循序渐进地善于设计“先行组织者”，促进迁移在认知结构迁移

16、理论的贯彻原则中，奥苏贝尔提出的“先行组织者”实质上是用来激发适当的认知结构来促进当前的新学习。这里的“组织者”可以分为两类：设计陈述性“组织者”，为新的学习提供上位固定点，促进学习和保持陈述性“组织者”，它与新的学习产生一种上位关系，目的在于为新的学习提供最适当的类属者。因此在教学中遇到下位学习要先复现原有的上位概念，找到相关点同要素，以便使新知快速被纳入认知结构。如在学习“能的转化和守恒定律”时，要先利用多种手段，使学生确认下表中的实例及完成能的转化：实 例能的转化滚摆实验势能与动能间转化弓箭上弦发射势能转化成动能发电机机械能转化为电能电动机电能转化为机械能热机热能转化为机械能蓄电池充电放

17、电化学能转化为电能这为学生理解能的转化和守恒提供了上位固定点，促进了学生有意义学习的心向，避免了不必要的机械记忆。同样，在上位学习时，若学生还缺乏感性认识，思维还不具备抽象水平时，就不能过早地出现总结概念和术语，须先创造条件，设计好“先行组织者”，否则就会好心办坏事。设计比较性“组织者”，操纵新旧知识的可辨性，促进学习和迁移自然科学教材中的物理学、化学、生物学及环保学等方面的内容均是按学科知识的内在逻辑性，以及初中学生认知未知世界的思维程序趋势来编排的，同一学科知识之间往往存在着概念和规律的众多可比性，因而在教学中设计比较性“组织者”，将有助于学生对自然科学知识的掌握。如在学习并联电路规律时，

18、提供一个比较性“组织者”即串联电路与并联电路的比较，学生就会很快地理解并联电路的规律，并能从比较中发现串、并联电路的实质等有关电路的内在涵义。串联电路并联电路基本电路图电流的路径电流的路径只有一条电流的路径不止一条电流大小特点I=I1=I2I=I1+I2电压大小特点U=U1+U2U=U1=U2电阻大小特点R=R1+R21/R=1/R1+1/R2电压(流)分配U1/U2=R1/R2I1/I2=R2/R1主要应用分压电路分流电路同样，在学习有关原子涵义时，可以设计分子与原子的基本特点这样一个比较性“组织者”，以促进学生对原子知识的学习。分 子原 子概 念保持物质化学性质的一种微粒化学变化中的最小微

19、粒性质差异在化学变化中可分，保持物质的化学性质在化学变化中不可分构 成由原子构成由质子、中子、电子构成共同点是具有一定质量和大小、相互间有一定间隙、不停运动着的微粒，是构成物质的基本粒子。当然，对于生物学的学习也同样具有许多类似的“组织者”，如在单子叶植物纲的教学中：双子叶植物纲单子叶植物纲种子内有两枚子叶种子内仅一枚子叶主根发达，多直根系主根不发达，多须根系茎内有形成层，能逐年加粗，易剥皮茎内无形成层，长成后不再加粗，不易剥皮具网状叶脉 具平行叶脉花基数为5或4花基数为33、提高认知结构的巩固性、可辨性，克服负迁移，促进迁移要自觉地运用迁移规律进行教与学，一般说来利用已有的知识去学习新知识会

20、遇到三种情况，即纳入、扩充、调整。及时利用纠正、反馈和过渡学习（即练习）等形式，可以增强原有的起固定作用观念的稳定性和可辨性，而原有知识的稳定性、可辨性有助于新的学习和保持。所谓纳入，就是新知识完全被吸纳到已有的知识体系中去了。所谓扩充，就是对已有的知识体系加以扩充范围，从而能包括新的知识进来。此时主要是量的变化，也有一定的新质加入。所谓调整，就是对已有认知体系要进行部分改组，才能适应新知学习的需要。此时主要是新质的增加。所以要加强基础知识的教学，才能适应纳入、扩充、调整这三种学习情况，才能提高学生的分析概括能力，扩大学生的知识面，从而不断提高教与学的效率，以促进学生的可持续发展。如在进行测定

21、液体密度的实验前二天，教师把按课本步骤做该实验时存在的缺点告诉学生，请学生想办法解决：当烧杯内的液体倒入量筒时，总会有些液体残留；被测液体的体积不太可能是整十或整百毫升，而一般量筒的最小刻度是2毫升，这样增加了误差。要求学生经过思考，独立设计改进方案。这样使学生更深入地了解测定物质密度的原理、器材、步骤、减小误差、实验数据处理等，及时纠正错误的认知，增强了知识的巩固性，为以后学习其它的物质特性和分组定量实验的完成提供了一个正确、可靠而又坚实的认知结构。避免“负迁移”是事前“打预防针”还是事后“纠正错误”没有一定的模式，需要教师的亲自实践。尽管如此，有一点可以肯定，在合理安排教材，狠抓双基的教学

22、中，在合理安排练习，加强知识技能的运用中，教师都应努力自觉地运用迁移规律，正确解决旧知识技能与新知识技能的矛盾，实现“正迁移”，避免“负迁移”。旧知识对新知识产生的负迁移，是在学习过程中由于旧知识和新知识的相近或相似，而在学生的头脑中不时闪现出旧知识概念而产生的。运用分析、比较等手段会使两者的界限变得清晰。如果教师在教学中，具有正迁移的水平和克服负迁移的经验，学生学习中的一些规律性错误也将得到克服。这是教学技术中的一个重要部分，也是衡量教学效能的一项重要指标。以上提供的一些“为迁移而教”的思路，旨在强调初中自然科学教师树立在自然科学教学中，注意促进学生学习的积极迁移观点的积极作用。自然科学教师

23、应结合自然科学的学科特点和具体教学对象的特点，灵活地创设和利用教学契机去促进迁移的发生，从而构建起学生良好的认知结构，并大面积提高教学质量，促进学生的发展。认知心理学认知心理学是最新的心理学分支之一，从1950至1960年代间才发展出来的，到70年代成为西方心理学的主要流派。1956年被认为是认知心理学史上的重要年份。这一年几项心理学研究都体现了心理学的信息加工观点。如Chomsky的语言理论和纽厄尔（Alan Newell）和西蒙（Herbert Alexander simon）的“通用问题解决者”模型。“认知心理学”第一次在出版物出现是在1967年Ulrich Neisser的新书。而唐纳

24、德布罗德本特于1958年出版的知觉与传播一书则为认知心理学取向立下了重要基础。此后，认知心理取向的重点便在唐纳德布罗德本特所指出的认知的讯息处理模式-一种以心智处理来思考与推理的模式。因此，思考与推理在人类大脑中的运作便像电脑软件在电脑里运作相似。认知心理学理论时常谈到输入、表征、计算或处理，以及输出等概念。1、Posner实验信息也可以有视觉编码给被试安排呈现两个字母，这两个字母可以同时给被试看，或者插进短暂的时间间隔，让被试指出这两个字母是否相同并按键来反应，记下反应时。所用字母对有两种，一种是两个字母的读音和书写都一样，即为同一个字母（AA）；另一种是两个字母的读音相同而书写不同（Aa）

25、。在这两种情况下，正确的反应都为“相同”。2、Clark和Chase 句子图画匹配实验减法反应时实验的范例给被试看一个句子和紧接着的一幅图画，如“星形在十字之上”，要求被试尽快地判定，该句子是否真实地说明了图画，作出是或否的反应，记录反应时。实验应用的介词有“之上”和“之下”，主语有“星形”和“十字”，句子的陈述有肯定的（在）和否定的（不在），共有8个不同的句子。Clark和Chase设想，当句子出现在图画之间时，这种句子和图画匹配作业的完成要经过几个加工阶段，并提出了度量一些加工持续时间的参数。3、Sternberg用于研究短时记忆信息提取的相加因素法实验先给被试看16个数字（识记项目），然

26、后再看一个数字（测试项目），并同时开始计时，要求被试回答该测试数字是否是刚才识记过的，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试能否正确提取以及所需要的时间即反应时。通过一系列的实验，Sternberg从反应时的变化上确定了4个对提取过程有独立作用的因素，即测试项目的质量（优质的或低劣的）、识记项目的数量、反应类型（肯定的或否定的）和每个反应类型的相对频率。因此，他认为短时记忆信息提取过程包含相应的4个独立的加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段。4、字母转换实验（“开窗”实验）给被试呈现14个英文字母并在字母后面标上一个数字，如“F+3”、“KE

27、NC+4”等。当呈现“F+3”时，要求被试说出英文字母表中F后面第三个位置的字母“I”,换句话说，“F+3”即将F转换为I，而“KENC+4”的正确回答则是“OIRG”，但这4个转换结果要一起说出来，凡刺激字母在一个以上时都应如此，即只作出一次反应。以“KENC+4”为例，4个刺激字母相继呈现，被试自己按一下键就可以看见第一个字母K并同时开始计时，接着被试作出声的转换，即说出LMNO，然后再按键来看第二个字母（E），再作转换，如此循环直至4个字母全部呈现完毕并作出回答，计时也随之停止。出声转换的开始和结束均在时间记录中标出来。根据该实验的反应时数据，可以明显地看出完成字母转换作业的3个加工阶段

28、：（1）从被试按键看一个字母到开始出声转换的时间为编码阶段，被试对所看到的字母进行编码并在记忆找到该字母在字母表中的位置；（2）被试进行规定的转换所用的时间即为转换阶段；（3）从出声转换结束到被试按键看下一个字母的时间为贮存阶段，被试将转换的结果贮存于记忆中。5、Peterson和Peterson有关遗忘进程的实验每次给被试听觉呈现3个辅音字母，如KBR；为了阻止复述，在呈现字母之后，立即听觉呈现一个三位数，如684，要求被试从这个数中迅速地作连续减3的运算并说出每次运算的结果，即要报告681、678、675等，直到主试发出信号再回忆刚才识记的3个字母。字母呈现与回忆的时间间隔，也即被试进行连

29、续减3的作业的时间分为6种：3s、6s、9s、12s、15s和18s。但每次被试事先并不知道要进行多长时间的运算。这是一个不同时距的延缓回忆测验，在延缓期间进行额外的干扰作业。试验进行多次，每次应用的字母和数字都不同，试验的被试是大学生。结果：当延缓时间仅为3s时，被试的平均正确回忆率高达80%，几乎都能记住3个字母，但随着间隔的时间延长，正确回忆率急剧下降，当延长到6s时，正确回忆率降到约55%；而当延长到18s时，被试的正确回忆率就只约为10%了。该实验证明：短时记忆保持信息短暂，如未得到复述，将迅速遗忘。6、Waugh和Norman的实验企图分开痕迹消退与干扰给被试呈现一系列数字，如16

30、个数字，最后一个数字呈现时伴随一个高频纯音，这最后一个数字称为探测数字，它在前面只出现过一次。被试一旦听到声音，就要把这个探测数字在前面出现位置的后面一个数字回忆出来。如呈现的数字系列是3917465218736528*（星形表示纯音），则探测数字是8，它在前面的系列中出现在第10个位置上，被试应当将这个位置后面的一个数字7报告出来。从应被报告的数字的后面一个数字起，到最后一个数字，称为间隔数字，也就是其干扰作用的数字，呈现这些间隔数字所用的时间称作间隔时间，该实验利用不同数量的间隔数字和间隔时间。应用两种数字呈现速度：快速呈现为每秒4个数字，慢速呈现为每秒1个数字。这样就可以在间隔数字不变的

31、条件下，来改变间隔时间；同样可以在间隔时间不变的条件下，来改变间隔数字。结果：无论是快速还是慢速呈现数字，正确回忆率都随间隔数字或干扰项目的增加而减少，这就是说，正确回忆率并未因数字呈现速度不同所导致的间隔时间的不同而有很大的区别，该结果支持干扰说，证明短时记忆遗忘的主要原因是干扰而不是记忆痕迹消退。7、Podgoray和Shepard视觉定位实验验证表象与知觉机能等价实验分为3组：（1）知觉记忆组，实验材料为一个55栅格，用黑色将其中的一些方格涂成某个英文字母，如I、L、F、E，或字母组合IF；另有一个同样的55栅格，在其中的任一方格内画有蓝色圆点作为测试点。在正式实验时，先用速示器给被试呈

32、现一个涂有某个字母或字母组合的栅格，然后呈现一个带有一个测试点的栅格，要求被试在保持高度精确的同时，尽快地判定该蓝色的测试点是落在所呈现的字母之内或之外，分别用左手或右手作出按键反应，记录反应时。一个字母或字母组合要试验多次，测试点在全部25个方格中至少出现一次，其顺序是随即的，测试点安排在字母之内和之外的次数也是相等的。（2）带栅格的表象组，这个组的实验程序与知觉记忆组基本相同，但有一个重大差别。在这组实验里，上述的字母和字母组合不是利用某些方格涂黑而构成的。实验时先用速示器呈现一个同样的、然而是空的55栅格，同时实验者给被试以口头指示，让他利用某些特定的方格想象出某个英文字母或字母组合，这些字母及其在栅格中的位置与知觉记忆相同，并且要求他不要变更字母在栅格中的位置。待