人类是如何学习的.ppt

人类是如何学习的 学习科学的新进展 学习科学研究主题的转变 传统研究：心理实验、动物心理 （河内塔、渡河问题等） 最初的研究：问题与情景 认知科学加入了神经科学、社会学、人类学、教育学等多种学科的共同研究，并且和教育、学习实践紧密地结合 认知科学家关注教学，关注自然条件下的学习——新手与专家的区别 专家学习智慧的发现 专家之所以为专家，最根本的原因在于他在自己的专业领域里具有比别人更强的信息加工能力和学习能力，而不在于记忆能力的强弱。 专家学习智慧的发现 专家的知识结构与识别一记忆模式: 一位国际象棋大师、一位A级棋手（优秀但非大师）和一名新手，让他们同时观看一盘国际象棋中局对弈的棋盘布局。5秒钟后，把棋盘盖上，要求每位参加者在另一棋盘上复现棋子位置，大师级棋手复位比A级棋子多，而A级棋手比新手都，三者分别是 16、8和4。然而，产生这些结果的条件是棋子的布局与有意义的国际象棋比赛相符，当棋子布局随机打乱后，重复以上操作，结果象棋大师、A级棋手和新手的复位能力几乎相同。 专家与新手在认知与学习上的差异 差异表现： 感知觉识别 记忆表征 提取三个方面。 专家与新手在认知与学习上的差异 1.对专业知识感知和理解水平、模式识别的差异 感觉：是对信息的觉察； 知觉：是对感觉信息的组织及其意义的解释 模式识别：我们把环境与客体统称为“模式”。模式识别是指某些特征性问题一旦被认识就会促发某种特定的解决方法。如认人。 专家对信息感知敏感，认知组块信息量大(7±2个组块)，且以组块为单位(如人)；知觉深刻；模式识别----能一目十行。 这一方面要求有丰富的背景知识，另一方面要培养对信息的有意义的信息模式识别能力。 专家与新手在认知与学习上的差异 对专业知识记忆表征、思维加工和深度解读能力的差异 4种知识记忆与表征模型： ⑴层次网络模型： ⑵激活—扩展模型： ⑶特征比较模型： ⑷集理论模型： 专家与新手在认知与学习上的差异 迅速灵活地提取应用相关信息能力的差异 由于专家是的知识库是条件化的，即是一个产生式系统。 感觉与记忆的重新解读----学习入口处的重大发现 在信息时代，信息成几何级数增长，我们如何有选择的加工处理信息？如何提高我们的记忆力和学习能力？ 认知科学的信息加工理论 认知科学的兴起 信息论、计算机科学、现代语言学、人工智能等科学是20世纪60年代认知心理学和认知科学的基础。 认知科学对人的信息加工的解释： 认知科学的信息加工理论 1.感觉的单向性和选择性：即指人脑对信息输入的过滤功能，信息选择同人的目的需要、兴趣情感有关。 2.知觉记忆的整体性和内在结构 感觉的信息是零散的，而知觉却是对客体的整体把握；调动了主体的经验、知识背景----认知结构；涉及了从长时记忆提取的认知图式(组块)，识别记忆(再认)，图式修改等一系列复杂的过程。 短时记忆(工作记忆) 长时记忆 记忆的消退：遗忘 认知科学的信息加工理论 3.认识中如何再现客体 表征：大脑对客体的反映表，分为表象(形象显示)和表述(语言、概念、词)。表象具有抽象性 4.对符号的认知和以符号为工具进行的思维 人类运用语言、符号、概念对信息进行加工、抽象概括，只有通过抽象思维才能认识事物的本质，也才能在记忆中存储。 认知科学的认知过程：认识是有目的的，目的来自于主体在特定的环境中的各种复杂需求(需求是经验的内化)，这是个认识中的价值问题，感觉的选择标准就是认识的目的，目标与现状的差距称为“问题空间”。 加涅信息加工理论学习模型认知科学的信息加工理论 ⑴加工系统(操作系统)：信息加工 ⑵执行控制系统:对加工系统进行调节控制 ⑶预期系统:动力系统 加涅的信息加工学习理论模型 认知学习论在教育上的应用价值 发现学习理论确立了启发式教学法的理论基础 学习情景结构理念促进教材结构的改革和实践 认知学习理论使人们认识到：确立有效教学的必要条件是对学生能力了解和正确的讲解引导 脑科学与学习生理基础研究的深化 脑科学是学习科学的基础科学，也指导我们科学用脑。大脑的不同部位具有不同的功能，皮层是学习和解决问题的高级部位。 神经细胞与大脑皮层的功能定位 听觉信息能记忆15%，视觉信息能记忆25%，而视听联用，则是65%，而不是40%。这要求我们学习要充分运用多种感官，发挥大脑的整体功能。 脑科学与学习生理基础研究的深化 脑电波的变化与学习 四种波形： β波：清醒时，思考问题时或外界较强刺激时 α波：松弛清醒时，理想的学习状态，诱发大脑潜能，增强注意力，提高直觉和创造力。 θ波：困倦或睡眠初期 δ波：深度睡眠或缺氧时 脑科学与学习生理基础研究的深化 大脑两半球与学习 左脑：数学、语言、逻辑推理； 右脑：空间、想像、艺术；交叉支配身体。 伟大的人都是左右脑灵活运用的人。爱因斯坦左脑的