加涅把程序性知识分为 陈述性知识与程序性知识的分析
陈述性知识与程序性知识的分析 学习要求 识记陈述性知识的内涵、类型、学习过程 理解陈述性知识的表征方式 理解促进陈述性知识学习的学习机制和条件 识记程序性知识的内涵、类型、学习过程 理解程序性知识的表征方式 (一)陈述性知识的学习 1.
陈述性知识的内涵 陈述性知识是关于事物及其关系的知识,或者说是关于“是什么”、“为什么”、“怎么 样”的知识,包括事实、规则、事件、态度等。
比如,“大多数鸟儿都会飞”、“菱形的两条对角 线互相垂直”、“小明不爱吃苹果”等。由于陈述性知识解决的是个体从不知到知到知之较 多的过程,一般可以用言语进行清楚的描述,因此,也叫描述性知识,是一种相对静态的知识。
2.陈述性知识的类型 不同的心理学家对陈述性知识有不同的分类。加涅视陈述性知识为言语信息,把它 由简到繁分为三类:(1)符号,主要指各种事物的名称或标记。
(2)事实,主要指表明两个 或两个以上事物之间关系的言语陈述。事实可分为具体的和抽象的。前者如“北京是举 世闻名的游览胜地”;后者如“科学技术是生产力”。(3)有组织的知识,主要指由多个事 实联结成的整体。
如学生形成的关于我国地形地貌的知识。 布卢姆从教育目标分类学和测量学的角度,把陈述性知识分为十二类:(1)具体的知 识,指对具体的、独立的信息的回忆。
如对某个具体物体的知识。(2)术语的知识,指言 语和非言语的对某个物体的称谓。(3)具体事实的知识,即日期、事件、人物、地点等方面 的知识。(4)处理具体事物的方式和方法的知识。
(5)惯例的知识。(6)趋势和顺序的 知识。(7)分类和类别的知识。(8)准则的知识。(9)方法论的知识。(10)学科领域中 的普遍原理和抽象概念的知识。(11)原理和概括的知识。
(12)理论和结构的知识。 奥苏贝尔则把陈述性知识视为有意义的学习,将其分为三类:(1)符号表征学习,也 叫代表性学习,指学习单个符号或一组符号的意义。符号表征学习的主要内容是词汇学 习,即学习单词代表什么。
(2)概念学习,指掌握符号代表的同类事或性质的共同本质特 征。如学习“鸟”的概念,就是掌握鸟是有“羽毛、卵生”的动物的本质特征,而与它的大小、 形状、颜色、是否会飞等特征无关。
(3)命题学习,指学习某个句子的意义。命题分两类: 一类是非概括性命题,它只是表示两个以上特殊事物之间的特征关系,如“香港是中国 的特别行政区”。另一类是概括性命题,它表示若干事物或性质之间的一般关系,“圆的 直径是它的半径的两倍”。
由于构成非概括性命题与概括性命题的基本单位是概念或 词汇,所以,命题学习实际上是学习若干概念之间的关系。
学习者必须先了解组成命题 的有关概念的意义,才能获得命题的意义,命题学习比一般的概念学习更复杂,水平 更高。 3.陈述性知识学习的过程 完整的陈述性知识的学习过程包括三个阶段:第一阶段,新信息进人短时记忆,与长 时记忆中被激活的相关知识建立联系,从而形成新的意义的建构。
第二阶段,新建构的意 义储存于长时记忆中,如果没有复习或新的学习,这些意义会随着时间的延长而出现遗 忘。
第三个阶段是意义的提取和运用阶段。与上述三个阶段相对应的是,学习者要解决 的主要心理问题分别是陈述性知识的同化、保持和应用。 4.陈述性知识的表征 知识的表征是指知识在头脑中的储存和转化的方式。
陈述性知识以命题、命题网络 和图式来表征。命题是知识的基本单元,一个命题相当于一个观念。命题常以句子为外 部表现形式。认知心理学家认为:词、短语、句子虽然是知识的物质载体,但人脑中贮存的 是以命题所反映的句子或短语的意义,而不是某一特殊的词或句子。
一个句子可能只表达一个命题,如“基辛格是高个子”;也可以表达好几个命题,如“高 个子的王红打了矮个子的李香”,就表达了三个命题:王红是高个子,李香是矮个子,王红打了李香。
上述的两个句子可以用图6-2来反映: 所有命题都包括两种成分:论题和关系。论题是命题中的主体、客体、目标、工具、接 受者,一般由句子的主语和宾语担当;关系是用来限定论题间的联系的,多由动词、形容 词、副词、介词等担当。
两个或多个具有相同成分的命题构成命题网络。一个复杂的句子常常会表征为一个 简单的命题网络,如上面的“高个子的王红打了矮个子的李香”。
由于知识之间总是互相 联系的,我们所有的陈述性知识构成了一个庞大的命题网络。在这个网络中,有些知识可 能是直接联系在一起的,如“鸟”和“飞”,有些知识之间则需要通过许多其他论题或关系间 接地发生联系,如“鱼”和“做作业”。
现代认知心理学认为,人的较复杂的整块知识是用图式来表征的。现代认知心理学 把图式定义为人头脑中关于普通事件、客体与情景的一般知识结构。
图式中的知识是以 某种方式或结构组织起来的,具有概括性,其中含有事物的本质特征和非本质特征。个体 的图式是发展的,如儿童最初的房子的结构只是表征他所见到的房子,随着经验增长和图 式变化,能表征更多种类的房子。
5.陈述性知识的学习机制 认知心理学家通常用知识的同化来解释陈述性知识获得的心理机制。
同化一词的基 本意义是接纳、吸收、合并成自身一部分的过程。在生理学中,指机体吸收食物并使之转 化成原生质。奥苏贝尔用同化的思想系统地解释命题知识的学习,新的命题与认知结构 中起固定作用的观念大致可以构成三种关系:(1)下位学习;(2)上位学习;(3)并列结合 6.
陈述性知识学习的条件 陈述性知识的获得是指新命题形成并与已有命题网络中的有关命题联系起来进行贮 存的过程,也是奥苏贝尔所说的新概念与认知结构中的有关概念相互作用,将新观念纳入 到认知结构中去的过程。
这个过程能否顺利完成,必须依赖一定的外部与内部条件(见第 三章“有意义学习的条件”部分)。
(二)程序性知识的学习 1.程序性知识的内涵 程序性知识是关于完成某项任务的行为或操作步骤的知识,或者说是关于“如何做” 的知识。它包括一系列具体操作程序,如书写汉字的笔画顺序,计算四边形面积的方法步 骤,口述文章主要内容的方法等,均是程序性知识的表现。
我们常说的技能、技巧、技艺就 是经过反复练习达到自动化程度的程序性知识。 程序性知识与陈述性知识相比,其主要区别有以下几点:(1)陈述性知识是关于“是 什么”的知识,而程序性知识是关于“怎样做”的知识。
(2)陈述性知识是相对静态的知 识,其运用形式常常是输入信息的再现,而程序性知识是体现在动态的操作过程中的知 识,其运用常要对信息进行变形和运算,往往得出不同于输人刺激的信息的结果。
如输人 的是“3 5”,输出的则是“8”。(3)陈述性知识的提取和建构是一个有意地、主动地激活 有关命题的过程,速度较慢;而程序性知识一旦熟练,则可以自动执行,速度较快。
(4)从 学习速度看,陈述性知识的学习速度较快,能在短时间内突飞猛进或积累,但遗忘也较快; 程序性知识学习速度较慢,需要大量的练习才能达到熟能生巧的程度。
程序性知识一般 属于过度学习,因而保持比陈述性知识牢固。(5)从测量角度看,陈述性知识通过口头或 书面“陈述”或“告诉”的方式测量;程序性知识只能通过观察行为,是否会做、会做什么的 方式测量。
当然,在人类的绝大多数活动中,这两类知识是共同参与、互为条件的。 2.程序性知识的类型 (1)模式识别学习 模式是由若干元素按照一定关系组成的一种结构,在实际生活中,各种物体、字母、图 形、声音等都可以是模式。
模式识别学习是指学会对特定的内部或外部刺激模式进行辨 认和判断。通过模式识别,我们才能对事物加以分类和判断,回答“如何确定某物是什么/ 不是什么”的问题。
模式识别与陈述性知识的运用不同,对于“什么是圆”的问题,我们可 以用“圆是到定点的距离等于定长的点的集合”这一陈述性知识来回答;而对于“这不是一 个圆”、“下列图形中哪一个是圆”这类问题,则需要运用模式识别的程序性知识来解决。
当然不难看出,这些判断的完成是以关于圆的陈述性知识为基础的。
(2)动作步骤学习 动作步骤的学习是指学会顺利执行、完成一项活动的一系列操作步骤,它主要是对产 生式的动作项的学习。这实际是对做事、运算和活动的规则和顺序的现实运用能力。动 作步骤的学习从陈述性的规则和步骤开始,动作步骤的执行则从模式识别开始,即只有首 先能对需要执行某一动作步骤的情境条件的模式作出准确的判别,动作步骤的执行才能 有效地解决问题,否则就会造成“空有一身绝技,不知如何下手”的技能无用或技能滥用。
事实上,无论是小学生、中学生,还是大学生,解题时胡乱套错公式的人都不在少数。 3.程序性知识的学习过程 (1)模式识别学习过程 模式识别的主要任务是学会把握产生式的条件项,这一任务一般通过概括化和分化 来完成。
概括化是指同类刺激模式中的不同个体作出相同的反应。如例1,在学习识别 “浮力”现象时,教师先在水中放了木块、塑料碗、纸船、橡皮球等,告诉学生它们都会受到 水的浮力,学生就可能判断一个物体在水中是否受到浮力的产生式P:;然后教师放铁块、 瓷碗、沙包、铅球进水中,告诉学生它们也受到水的浮力,学生得出判断一个物体在水中是 否受到浮力的产生式P2;之后由于概括化的作用,学生会将Pi和P2概括为产生式P3,继 而能对任何置于水中的固体是否受到浮力作出正确的判断。
例1: Pi如果某固体置于水中 且该物浮于水面上 那么判断该物受到水的浮力并说出“某物受到水的浮力” p2如果某固体置于水中 且该物沉于水下 判断该物受到水的浮力并说出“某物受到水的浮力” p3如果某固体置于水中 那么判断该物受到水的浮力并说出“某物受到水的浮力” 不难发现,概括化正是通常我们所讲的“提供概念的若干正例(变式)以促进概念的学 习”的心理基础。
在模式识别的学习过程中,变式越充分、越典型,学习者通过概括化得到 的概念的本质特征越准确,产生式的条件项越精炼,数量越少,进行判断和识别时就能越 少受到概念的无关特征的影响。
正例能够有效地促进概括化的进行,避免将“是”判断为 “不是”。 分化与概括化相反,它是指对不同类的刺激作不同的反应的过程。分化导致产生式 条件项的增加,使产生式的适用范围缩小。如教师在教“圆”的概念时,在黑板上画了许多 大大小小、高高低低的圆和其他图形,由于这些图形都已经是在同一平面上,学生们在判 断圆形时只注意“是否各点到圆心距离相等”这一条件上,直到教师拿来一个球,许多学生 都认为它是一个圆并被教师纠正时,才意识到判断“圆’’的必要条件中应加上一项“所有的 点位于同一平面上”。
可见,分化过程常常是通过反例来帮助实现的。反例的出现有利于 提高模式识别中辨别和区分的准确度,避免将“不是”判断为“是”。
一般地,一项模式识别的学习过程依赖于概括化和分化的反复进行才能最后过渡到 判断的迅速准确。正例和反例的运用在模式识别学习中是必不可少的。
(2)动作步骤学习的过程 动作步骤从陈述性知识转化为程序性知识经过了两个阶段:程序化和程序合成。 动作步骤的程序化过程使动作步骤的执行过程不再依赖于陈述性规则或顺序而能独 立完成。
这个目标要分两步来实现:①第一步是建立规则和步骤的命题表征,将通过阅 读、听讲或观察他人行为所获得的行为步骤以命题的方式JC存起来,以供学习者执行这些 动作步骤时依顺序激活、作为指导和提示。
②第二步是将动作步骤的陈述性命题表征转 化为程序性的产生式表征,并在执行动作步骤的过程中逐渐脱离陈述性命题的检索、提取 和监控。动作步骤的程序化的全过程可以从小学生学习运算技能中得到清晰的体现。
如 学习分数加法时教师常常把分数加法的步骤依次写在黑板上,逐步讲解每步的意思,以帮 助小学生建立这些步骤的陈述性规则并将它们正确的表征为命题,然后在例题示范中带 领学生一边对照这些步骤,复述一步、计算一步,或者让学生回答“下一步该做什么?”,以 帮助学生将命题转化为产生式表征。
学生看过几个示范后,模仿教师一边默念步骤,一边 按照步骤完成练习加以巩固。
在练习之初,学生还常常需要在进行每一步之前认真对照 前一步完成了没有,下一步该做什么,且稍一疏忽,就可能漏了一步,这是因为此时的产生 式表征尚不稳定。
经过反复练习,学生就可以不再依靠教师或自己的逐步提示,顺利地依 次自动执行每个操作步骤,熟练地完成分数加法。 程序合成是指把若干个产生式合成为一个产生式,把简单的产生式合成为复杂的产 生式。
程序合成要求两个有关联的产生式同时进入工作记忆,并且一个产生式的行为项 是另一个产生式的条件项,则此时保留前一产生式的条件项,将两个条件项的动作项按顺 序合成为一个复杂的动作项,并通过大量练习使之成为一个巩固的技能组块。
产生式的 合并一方面因减少了产生式的数量而缩短了激活时间,另一方面也能减少工作记忆的负 担,使复杂的动作步骤更为流畅。
但是,这并不是说我们应该把所有能组合的产生式都合 并在一起。因为产生式组合可能导致操作定势,使人固守一套解决问题的模式,缺少灵活 性。因此,在学校教育中,对于那些最基础的、变化较少的、以后会大量成块使用的动作步 骤才可以考虑其达到组合的程度,如基本的读、写、算等技能,以便于以后学习复杂的知 识。
而对于那些只在解决特殊问题时才需要组合在一起的动作步骤,应该使它们保持一 定的独立性,这更有利于灵活地拆分和组合,增加运用这些技能的灵活性和变通性。
不难发现,不论是程序化过程,还是程序组合过程,都需要借助大量的练习和反馈才能得以实现。 4.
程序性知识的表征 程序性知识在头脑中是以产生式和产生式系统来表征的。产生式的一般形式是“如 果(IF)……那么(THEN)……”。IF是条件项,表征执行某动作步骤的前提条件;THEN 是动作项,表征符合条件下所执行的相应操作步骤。
如用于判断一个图形是否为圆形的 程序性知识的产生式为: 例2: 如果图形是二维的 且图形是封闭的 且图形上各点距中心的长度相等 那么判断该图形为圆形,并说出“这是圆” 正如命题可以通过共同的论题构成命题网络,并能通过该共同命题互相激活一样,产 生式通过控制流互相联系,当产生式1的动作为产生式2的发生提供了条件时,控制流从 产生式1流向产生式2,互相联系的产生式构成产生式系统。
下面的例2是产生式系统中 的一个局部,表征的是分数加法的前三步: 例3: 第一步如果目标是分数求和 且已知两个分数 那么先求两个分数的公分母 第二步如果目标是分数求和 且已知两个分数 且已知公分母 那么用公分母去除以第一个分数的分母得商1 第三步如果目标是分数求和 且已知两个分数 且已知公分母且已知商1 那么用商1乘以第一个分数的分子得积1 对于形成产生式系统的各产生式而言,只要符合了第一个产生式的条件项,则后面的 产生式会自动依次执行其动作项,直到所有的动作步骤完成并得出最后结果,即条件与动 作间的联系熟练化之后,动作步骤无需意识过多的监察,可不占据工作记忆空间而快速运 行。
这就是为什么对于我们已经熟练的运算和操作,我们常常并不需要有意识地思索每 一步该做些什么,而是顺理成章、流畅自如地完成整个任务的原因。
