三、认识主义的学习理论

（一）早期的认知学习理论

1.格式塔学派的完形——顿悟说（黑猩猩学习实验）

格式塔心理学是产生于德国的一种心理学流派，被誉为现代认知心理学的先驱。

（1）经典实验

苛勒的黑猩猩学习实验，包括箱子系列实验和棒子系列实验。

（2）基本观点

①学习是通过顿悟过程实现的；

②学习的实质是在主体内部构造完形，提出“整体不等于各部分之和，而大于各部分之和”的著名论断；

③刺激与反应之间的联系不是直接的，而需以意识为中介。

（3）评价

①完形—顿悟说作为最早的一个认知学习理论，肯定了主体的能动作用；

②强调心理具有一种组织的功能，把学习视为个体主动构造完形的过程，强调观察、顿悟和理解等认知功能在学习中的重要作用；

③反对当时联结论的机械性和片面性，对于当前创造科学的学习理论体系也有重要的参考价值。

2.托尔曼的认知—目的说（白鼠迷宫实验）

（1）经典实验

托尔曼的认知—目的说建立在他及其同事进行的大量白鼠学习实验的基础之上，位置学习实验和奖励预期实验是其典型代表。

（2）基本观点

①学习是有目的，是期待的获得，而不是盲目的；

②学习是对完形的认知，是形成认知地图。所谓认知地图是动物在头脑中形成的对环境的综合表象，包括路线、方向、距离，甚至时间关系等信息；认知地图也即现代认知心理学所说的认知结构，形成学生良好的认知结构是教育的关键和核心；

③外部刺激和行为反应之间存在中介变量，即S—O—R，O为中间变量。

④外在的强化并不是学习产生的必要因素，没有强化也可能产生学习，称为“潜伏学习”。

“潜伏学习”是指动物在未获得强化前学习已经出现，只不过未表现出来。学习并不是S—R之间的直接联结，未获奖励的学习期间，认知结构也发生了变化。

（二）布鲁纳的认知—发现说

布鲁纳反对以强化为主的程序教学，主张学习的目的在于以发现学习的方式，使学科的基本结构转变为学生头脑中的认知结构。

1.认知学习观

（1）学习的实质是主动的形成认知结构。

（2）学习包括知识的获得、转化和评价三个过程，这三个过程几乎是同时发生的，但仍存在一定的先后顺序。

①获得：学习活动首先是新知识的获得。布鲁纳认为，新知识可能是原有知识的精确化，也可能与原有知识相违背。例如，在讲循环系统时，学生可能已经模糊地知道了血液循环；在教牛顿的运动定律时，新知识可能会与学生已有的感性知识相违背。但不管新旧知识关系如何，都会使已有的知识进一步提高。

②转化：获得了新知识以后，还要对它进行转化，我们可以超越给定的信息，运用各种方法将它们变成另外的形式，以适合新任务，并获得更多的知识。

评价是对知识转化的一种检查，通过评价可以核对我们处理知识的方法是否适合新的任务，或者运用得是否正确。因此，评价通常包含对知识的合理性进行判断。

总之，布鲁纳认为，学习任何一门学科的最终目的是构建学生良好的认知结构。因此，教师首先应明确所要构建的学生的认知结构包含哪些组成要素，并最好能给出各组成要素的编码系统的图解。在此基础上，教师应采取有效措施使学科的知识结构转化为学生的认知结构，使书本上的死知识变为学生自己的活知识。

2.结构教学观

（1）教学的目的在于理解学科的基本结构。学科的基本结构就是指一门学科的基本概念、基本原理及其基本的态度和方法。

（2）掌握学科基本结构的教学原则

①动机原则

内部动机是维持学习的基本动力，学生具有好奇内驱力、胜任内驱力、互惠内驱力，这三种基本的内在动机都具有自我奖励的作用，因而其效应是持久的。

②结构原则

布鲁纳认为，任何知识结构都可以用动作、图像和符号三种表征形式来呈现。

动作表征是凭借动作进行学习，无须语言的帮助；图像表征是借助表象进行学习，以感

知材料为基础；符号表征是借助语言进行学习，经验一旦转化为语言，逻辑推导便能进行。为了促进学习，教师应选择最佳的知识结构进行传授。

③程序原则

教学就是引导学习者有条不紊地陈述一个问题或大量知识的结构，以提高他们对所学知识的掌握、转化和迁移的能力。通常每门学科都存在着各种不同的程序，有难有易，不存在对所有学习者都适用的唯一的程序。

④强化原则

为了提高学习效率，学习者还必须获得反馈，知道结果如何。因此，适时的强化吋间和步调是学习成功的重要环节。

4.发现学习

发现学习是指学生根据教师提出的一些事实和问题，积极思考、独立探究、自行发现并掌握相应原理的一种学习方式，包括用自己的头脑亲自获得知识的一切形式。因此，教师的作用在于帮助学生形成一种能够独立探究的情景，促进学生自己思考并参与知识获得的过程。

发现学习的步骤：

（1）提出和明确使学生感兴趣的问题。

（2）使学生对问题体验到某种程度的不确定性，激发学生的探究欲望。

（3）提出解决问题的各种假设。

（4）协助学生搜集和组织可用于得出结论的资料。

（5）组织学生审核有关材料，并得出相应结论。

（6）引导学生应用分析思维的方法去验证结论，最终使问题得到解决。

（三）奥苏伯尔的有意义接受说

1.有意义学习的实质和条件

（1）有意义学习的实质

有意义学习指将符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立非人为的和实质性的联系。

非人为的联系指新知识与原有认知结构中有关的观念建立在某种合理的或逻辑基础上的联系。

实质性的联系指表达的语词虽然不同，却是等值的，也就是说这种联系是非字面的联系。

（2）有意义学习的条件

①外部条件（客观条件）：要求学习材料必须具有逻辑意义，在学习者的心理上是可以理解的，是在其学习能力范围之内的，即满足能与认知结构中有关知识建立实质性和非人为性联系的要求（该学）；

②内部条件（主观条件）：首先，学习者必须具有积极主动地将符号所代表的新知识与认知结构中的适当知识加以联系的倾向性（愿学）；其次，学习者认知结构中必须具有适当的知识，以便与新知识进行联系（能学）；最后，学习者必须积极主动地使这种具有潜在意义的新知识与认知结构中的有关旧知识发生相互作用，使认知结构或旧知识得到改善，使新知识获得实际意义即心理意义（真学）

2.有意义学习的类型

（1）表征学习：学习单个符号或一组符号的意义。

（2）概念学习：掌握同类事物共同的关键特征的学习。

（3）命题学习：命题学习包括非概括性学习和概括性陈述，前者表示两个以上事物之间的关系，后者表示若干事物直接的关系。

3.认知同化理论与先行组织策略

（1）认知同化理论

奥苏伯尔认为，同化理论的核心是学生能否习得信息主要取决于他们认知结构中已有的相关观念。有意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关观念相互作用才得以发生的。这种相互作用的结果导致了新旧知识的意义的同化。具体存在以下三种同化策略。

①下位关系。又称为类属学习，是指将概括程度或包容范围较低的新概念或命题，归属到认知结构中原有的概括程度或包容范围较高的适当概念或命题之下，从而获得新概念或新命题的意义。

A.派生类属：新内容可由已有内容直接派生，或单纯是命题的例证。

B.相关类属：新内容扩展或限定已有命题，使其精确化。

②上位关系。是指新概念、新命题具有较广的包容面或较高的概括水平。这时，新知识通过把一系列已有的观念包含于其下而获得意义，新学习的内容便与学生认知结构中已有观念产生一种上位关系。例如，学生了解了“白菜、萝卜”之后，再学习“蔬菜”这一上位概念。

③组合关系。当新概念或新命题与认知结构中已有的观念既不产生下位关系，也不产生上位关系时，它们之间可能存在组合关系。这种只能凭借组合关系来理解意义的学习就是组合学习。

（2）先行组织策略

先行组织者是先于学习任务本身呈现一种引导性材料，它要比学习任务本身有较高的抽象、概括水平和综合水平，并能清晰地与认知结构中原有的观念和新的学习任务进行关联。通过呈现“组织者”，给学习者已知的东西与需要知道的东西之间架设一道知识之桥，使他们更有效地学习新材料。先行组织者有陈述性和比较性两种，前者的目的在于为新的学习提供最适当的类属者；后者是比较新材料和认知结构中相类似的材料，目的在于增强新旧知识的可辨别性。

4.接受学习的界定及评价

奥苏伯尔认为，接受学习是在教师指导下，学习者接受事物意义的学习。学生在教师指导下，尝试运用其既有的知识，从不同的角度去吸收新知识，最后纳入学生的认知结构中，成为学生自己的知识。

这种方法在实际工作中大量采用，它近乎传统教学，在教抽象关系时可能更有效，它给学生提供好的方法以帮助他们保持重要的信息。它特别适合于知识的学习，但对于学生技能的发展，尤其是创新能力的发展则有一定的局限性。

（四）加涅的信息加工学习理论

加涅是20世纪最有影响的著名教育心理学家之一，被认为是行为主义学习理论和认知学习理论的折中主义。他力图将行为主义的刺激—反应学习模式和认知心理学的学习分类模式融合起来，建立起综合的学习理论。

1.学习的信息加工模式

加涅根据现代信息加工理论提出了学习过程的基本模式，由三大系统构成，即信息的三级加工系统、期望系统和执行控制系统（见图4-2）。

（1）信息的三级加工（信息流）

外界刺激作用于感受器，感受器将这些刺激的物理信息转化为神经信息，进入感觉登记。这一阶段由于是对信息非常短暂的记忆存储，也是对信息最初和最简单的加工，往往被称为感觉记忆或瞬时记忆。在此阶段，信息的加工只需百分之几秒。被注意或知觉选择的信息就可能经过加工或存储进入下一个加工环节，而没有被登记的信息就可能消失。

被知觉登记的信息很快就会进入短时记忆，这种信息主要是视觉的或听觉的。短时记忆的信息可以持续二三十秒钟，由于容量有限，一般只能存储七个左右的信息项目，一旦超过了这个数目，新的信息进来，就会把部分原有的信息赶走。若想要保持信息，则采取复述的策略，虽不能增加容量，但有利于保持信息以便进行编码。

经过复述和组块化策略对信息进行编码，经过编码的信息归类进入长时记忆。一般认为，长时记忆是个永久性的信息存储库，其信息的容量非常巨大。编码就是对信息以各种方式进行组织，而不是简单地把信息收集在一起。

图4-2 加涅学习的信息加工模式

图片来源：陈琦，刘儒德.当代教育心理学（第2版)[M].北京：北京师范大学出版社

经过三级加工，信息被储存到长时记忆中。当需要使用信息时，需经过检索提取信息。被提取的信息既可以直接通向反应发生器，从而产生反应，也可以再回到短时记忆进行编码后再到反应发生器。

（2）期望系统和执行控制系统

期望事项是指学生期望达到的目标，即学习的动机。学生对学习有某种期望，才能够对信息进行深加工，才能进行学习，而来自于教师的各种反馈才具有强化作用，进一步肯定和增强了学生的期望。

执行控制即学生在信息加工过程中的认知策略，决定哪些信息从感觉登记进入短时记忆，如何进行编码，采用何种提取策略等。

2.学习阶段及教学设计

加涅认为学习的过程就是一个信息加工的过程，学习是学生与环境之间相互作用的结果（见表4-4）。学习过程是由一系列事件构成的，主要表现为内部过程，而这种内部过程与构成教学的外部事件紧密地联系在一起，通过教学和教学设计就能够有效地促进学习事件的发生，促进学生的内部过程。

表4-4 加涅的学习阶段及教学设计

学习的八个阶段为：

（1）动机阶段

有效的学习离不开学习动机，这是整个学习的开始阶段。教学要引起学习者的兴趣，以激发学生的学习动机，使之产生学习期望。

（2）领会阶段

即学生对学习材料的注意和觉察过程。通过这一过程，刺激才会被进行知觉编码，储存在短时记忆中。因此，教师应采用各种手段来引起学生的注意。

（3）习得阶段

即学生把感知到的材料在短时记忆系统中进行编码的过程。在此过程中，教师可以给学生提供各种编码的方法，鼓励学生选择最佳的编码方式。

（4）保持阶段

即把习得的信息以语义编码的形式进入长时记忆储存。如果对学习材料做适当安排，可以减少干扰，提高信息保持的程度。

（5）回忆阶段

即学生把已经在长时记忆系统中保持的信息给予重现的过程。

（6）概括阶段

即学生把已经获得的知识推广到更广泛的领域中去的过程。这也就是学习迁移的问题。教师必须让学生在不同情境中进行学习，并提供在不同情境中运用提取过程的机会；同时，更重要的是，要引导学生概括和掌握其中的原理和原则。

（7）作业阶段

一个完整的学习过程只有通过作业才能反映学生是否已习得所需内容。教师要提供各种形式的作业，使学习者有机会表现他们的操作。

（8）反馈阶段

即对操作的效果进行评价的过程。教学过程中教师应及时给予反馈，让学生知道自己的作业是否正确，从而强化其学习动机。

加涅的学习理论融合了行为主义和认知心理学的观点，试图通过综合来解释学习的过程。他提出的学习的信息加工模式和学习阶段，为理解教学和教学过程、进行教学设计提供了可操作性的思路。