网络教育理论基础.ppt

认知灵活性理论 网络教育的理论基础 理论基础—认知灵活性理论 n计算机网络教育应用是以建构主义作为其重要 指导思想的建构主义为以学为中心的教学提 供了理论基础，在建构主义基本观点的基础上 ，许多心理学家进行了更为深入的研究，根据 各自所关注的学习和教学问题提出了各种观点 ，从而形成了建构主义的各种流派 n在这些流派中，认知灵活性理论为基于WEB的 教学系统设计提供了最合适的理论模型除认 知灵活性理论以外，情境认知理论和社会建构 理论也为基于WEB的学习支持系统的设计提供 了直接的理论支持 认知灵活性理论（1） n认知灵活性理论是基于认知学习理论设计 学习环境的一个概念模型它的目的是促 进复杂或非良构领域的高级知识的获取 认知灵活性理论使用超文本为知识的多维 表征和知识组分的多种互连交叉来重新安 排教学序列这些特征和WEB的性质符 合的非常好 认知灵活性理论（2） n认知灵活性理论关于学习的基本观点 n认知灵活性理论关于教学的观点－－随机 通达教学 n基于认知灵活性理论的认知工具——认知 灵活性超文本 认知灵活性理论关于学习的基本观点 n认知灵活性理论对知识领域的划分 n认知灵活性的含义 n学习的分类和阶段 n认知灵活性理论关于学习的方法 认知灵活性理论对知识领域的划分(1) n斯皮罗提出认知灵活性理论是以他对 知识领域的划分为基础的。

根据知识 的复杂性，斯皮罗等人将知识划分为 良构领域（well-structured domain）的知识和非良构领域(ill- structured domain)的知识 认知灵活性理论对知识领域的划分(1) n所谓良构领域的知识，是指有关某一主题 的事实、概念、规则和原理，它们之间是 以一定的层次结构组织在一起的 n非良构领域的知识则是将良构领域的知识 应用于具体问题情景时而产生的，即有关 概念应用的知识，这意味着，良构领域中 的同一个概念应用在各个具体实例中，其 内涵将表现出一定的差异 认知灵活性理论对知识领域的划分(2) n非良构领域的知识具有以下两个特点： 第一，概念的复杂性，知识应用的每一个实例 ，都同时涉及到许多概念，如多种图示、角 度和组织原则等； 第二，实例的不规则性，每个实例所涉及概念 的数量、地位、作用以及相互作用的模式各 不相同非良构领域是普遍存在的在所有 领域中，只要将知识运用到具体情景中去， 都有大量的非良构的特征 认知灵活性理论对知识领域的划分(3) n因此，我们不可能靠将已有的知识简单提 取出来去解决实际的问题，只能根据具体 情景，以原有的知识为基础，建构用于指 导问题解决的图式。

而且，在问题解决的 过程中往往不是以某一个概念、原理为基 础，而是要通过多个概念、原理以及大量 经验背景的共同作用来实现 n认知灵活性理论正是针对 复杂和非良构 领域中学习的本质问题 提出来的 认知灵活性的含义(1) n认知灵活性理论继承了建构主义关于学习 的基本观点，即：学习是学习者在一定的 社会文化背景中以自己的方式主动建构内 部心理表征的过程 n所谓认知灵活性（Spiro,1990），就是指 学习者通过多种方式同时建构自己的知识 ，以便在情景发生根本变化的时候能够作 出适宜的反应 认知灵活性的含义(2)-活学活用 n这个定义的含义是：学习者在学习复杂和 非良构领域的知识时，要通过多维表征的 方式才能完成对知识意义的建构，才能够 达到对知识的全面理解； 此外，通过多 维表征所建构的知识，能够较好地迁移到 其他领域这是因为在非良构领域中，从 单一视角提出的每一个单独的观点虽不是 虚假的或错误的，但却不是充分的，只有 超越单一概念维度的多维知识表征，才能 完成对复杂和非良构领域知识的建构 认知灵活性的含义(3) n斯皮罗（Spiro，1991）认为，建构的过 程是双向的： 首先，对新信息的理解是通过运用已有经验， 超越所提供的信息建构而成的； 其次，从记忆系统中所提取的信息本身，也要 按具体情况进行建构，而不单是提取。

建构 一方面是对新信息意义的建构，同时又包含 对原有经验的改造和重组这与我们前面提 到的皮亚杰关于建构是同化和顺应的交替的 观点是一致的 认知灵活性的含义(4) n但是，传统建构主义理论强调，学习者是从记 忆中提取组织好了的图式来丰富当前事物的信 息的但是，斯皮罗等人认为，由于非良构领 域存在概念的复杂性和实例的多样性，应用这 种事先包装好了的图式是不合适的或不恰当的 ，相反，我们不只是从记忆中原封不动地提取 知识结构来帮助新意义的建构，而是在已有心 理表征的组织结构中抽取先前知识，针对当前 具体情景进行新的组装（assemble） 认知灵活性的含义(5) n正是由于这一点，斯皮罗等人反复强调建 构过程的双向性：一方面，通过使用先前 知识，学习者建构当前事物的意义，以超 越所给的信息；另一方面，被利用的先前 知识不是从记忆中原封不动地被提取，而 是本身也要根据具体实例的变异性而受到 重新建构由于要进行这种双向建构，学 习者必须积极参与学习，必须时刻保持认 知灵活性 学习的分类和阶段（1） n认知灵活性理论将学习分为初级学习和高级学 习两类初级学习是学习中的低级阶段，教师 只要求学习者知道一些重要的概念和事实，在 测验中只要求他们将所学的东西按原样再生出 来，这时所涉及的内容主要是良构领域的知识 。

而高级学习则与此不同，它要求学习者把握 概念的复杂性，并广泛而灵活地运用到具体情 景中，这时，概念的复杂性以及实例间的差异 性都显而易见，因而大量涉及到非良构领域的 问题 学习的分类和阶段（2） n由此可见，高级学习的学习目标相对于初 级学习有了很大改变，从记忆概念和事实 转变为掌握概念复杂性的重要方面；从知 识的简单提取转变为知识的迁移和应用（ Spiro et al., 1992）也可以说，良构 领域知识的学习主要是初级学习；而复杂 和非良构领域的学习则主要是高级学习 认知灵活性理论关于学习的方法 （1） n 斯皮洛等人研究发现，在传统的学校教育中， 学习者普遍不能达到高级知识学习的目标，究 其原因，是学习者用学习良构领域入门性知识 的方法学习非良构领域的高级知识这些方法 包括： • 使用单一概念作为知识表征的基础； • 从恰好应用某种知识的前后背景中抽象该知识； • 使用过分简化的学习材料学习； • 割裂知识成分之间的相互联系； • 强调记忆 认知灵活性理论关于学习的方法（2） n认知灵活性理论认为，在复杂和非良构领 域中的学习过程是学习者主动进行的双向 建构过程，在这一过程中，只有对知识进 行多维表征时，学习者才能达到对知识的 全面理解和灵活运用。

根据这一思想，斯 皮洛提出了所谓的“十字交叉形”（criss- crossing）学习方法，我们将这一方法图 解如下 认知灵活性理论关于学习的方法（3） n图中，a、b、c、d及其指向o的箭头表示在不同 背景或主题中对知识的理解，o表示最终的理解 从o指向a、b、c、d的箭头表示知识可以迁移 到不同的情境中去椭圆表示不同背景中对知 识的理解相互影响 o a b c d 认知灵活性理论关于学习的方法（4） n十字交叉形一隐喻表明，在不同的背景下 建构的对知识的理解存在差异，这种理解 从各自的角度看都是正确的，从角度a对 知识的理解可以加强角度b、c、d的理解 ，从角度c对知识的理解也可以加强角度a 、b、d对知识的理解， 通过多个角度对 知识进行建构，最终形成对知识的全面理 解O 关于教学的观点－－随机通达教学(1) n斯皮罗等人认为，学习者之所以不能将所学知 识灵活地应用于新的实际情境中，是由于学校 所教的知识都是经过简化处理了的结构性知识 ，而在实际情境中问题的解决需要学习者具有 大量的非结构性知识而且，学校教学的目标 是让学习者接受、记忆和套用这些结构性的知 识对高级知识学习的研究表明（Spiro, 1991b）：一开始就将复杂的学科范围简单化 会妨碍进一步获得比较复杂的、正确的理解， 有时甚至会造成误解。

随机通达教学(2) n斯皮罗等人提出了一种新的教学方法：随 机通达教学（Random Access Instruction），通过这一方法对十字交 叉形学习提供支持 随机通达教学(3) n随机通达教学运用各种多媒体交互技术为 学习者提供一个复杂与结构不良的学习环 境，并由此鼓励学习者自己对知识的积极 探索与建构这种教学方法按照以下原则 组织支持建构学习的教学： 随机通达教学(4) n教学活动必须为学习者提供知识的多元表征方 式，如多种观点、多种模式、多种方案等； n教学设计应注意构建由概念与案例交织组成的“ 十字交叉形”，使用多个案例理解复杂知识 n 教学材料应避免内容的过于简单化，尽可能保 持知识的真实性与复杂性； n 教学应基于情景、基于案例、基于问题解决， 强调学习者对知识的建构，而不是信息的传递 与接受； n 作为学习材料的教学内容应该是高度联系的知 识整体，而不是孤立的、分割的 随机通达教学(5) n认知灵活性理论强调，在教学中要避免抽象地 讲解概念一般地如何应用，要把概念具体到一 定的实例中，与具体情景联系起来每个实例 分别用来说明不同方面的含义，而且各实例都 可能同时涉及到其他概念。

有时，在与其他实 例相比较的情况下，重新考察某个实例，引导 学习者建构新的理解 n通过这种学习，学习者可以从多个角度理解概 念，并把概念的意义与具体情景联系起来，形 成背景性经验 基于认知灵活性理论的认知工具 ——认知灵活性超文本（1 ） n根据以上讨论，随机通达教学要求以多种 方法组织教学序列，通过多维度表征知识 ，促使学习者进行反复的交叉学习，以培 养其认知灵活性而超文本所具有的灵活 、非线形存储、随机通达各节点的特性恰 好符合这些要求 认知灵活性超文本（2） n超文本学习环境具有信息组织的非线性、 学习活动的自主性等特点，能够满足认知 灵活性理论对教学的要求（即教学能够不 断重组教学序列、以多种维度表征知识以 及揭示知识的相互关联性等等），因而为 实现认知灵活性理论所倡导的十字交叉形 学习提供了技术上的可能性 认知灵活性超文本（3） n要将这种可能性转化为现实，就要求教学设计 者为呈现学习内容设计多元化的背景，力求将 学习内容镶嵌在相关的上下文或背景之中，而 不是抽象地告知学习者一个概念应当加以如何 利用，以克服知识的抽象性并有助于对知识复 杂性的理解和掌握 n此外，认知灵活性超文本支持链接的重新编辑 ，学习者在随机访问文档时可根据需要对原有 链接进行动态编辑，以便对概念进行交叉学习 。

这样，学习者就可以基于具体的情景或案例 构建知识序列 认知灵活性超文本（4） n总之，在认知灵活性超文本中，知识的预定是 最低限度的，该教学的目的恰恰是使学习者看 到非良构领域中知识完全不是预定的。