知识学习的过程

第二节　知识学习的过程

学习是一种知识的建构过程，是个体获得知识的一种专门心智活动，要求学习者能将存贮在语言文字符号等载体中的知识转化为个人的知识。现代认知心理学认为，学习知识就是一个信息加工过程。人脑接受外界输入的信息，经过头脑的加工处理，转换成内在的心理活动，进而支配人的行为。作为信息加工的结果，个体获得了知识并储存在记忆中。

我国传统教育心理学也对学习知识的过程进行了分析和研究，将学习知识的心理过程分为知识的理解、知识的巩固和知识的运用三个阶段。这一分法虽然比较粗略，但易于理解，有利于建立对知识学习的心理过程的宏观把握和一般性的概念的掌握。

一、知识的理解

(一)什么是知识的理解

知识的理解是指了解传递知识的载体的含义，使语言文字等各种符号在头脑中唤起相应的认知内容，从而对事物获得间接认识的过程。从信息加工的角度而言，理解也就是使新学习的知识能在大脑中获得正确的表征，并合理地与已有的认知结构中的相关信息和内容发生联系。知识的理解是掌握知识的首要环节，学生的学习主要是有意义的言语学习，如果没有理解，只会造成对语言或符号的死记硬背。同时，没有理解的知识也难以巩固和应用。

(二)影响理解的客观因素

理解是新信息与原有知识经验相互作用的过程，学习材料的内容和表现形式会影响理解的过程和结果。

1．学习材料的内容

学习材料的意义性会影响学习者的理解。有意义的学习材料应该逻辑地、清晰地表达某种观念意义，具有激活学习者相关知识经验的可能性。那些无意义的音节或乱码是难以导致理解活动的。同时，学习材料内容的具体程度也会影响到学习者的理解。相对来说，具体材料中包含了更多具体的、形象的、与生活经验更为贴近的信息，比如自然课中的“水”“植物的花”“植物的根”等，这些内容更容易在学生的经验背景中引起共鸣，从而形成丰富的联系。抽象的内容往往是对具体内容的提炼、概括，只保留了其中的关键信息，概括了事物的一般特征或规律，因而远离了学习者的具体经验，比如“化学键”“分子式”等，对这样的学习材料，学习者需要用更多的意识努力，去分析、思考这些内容，更主动地去生成与原有知识经验的联系，缩短这些抽象内容与原有经验背景之间的差距。

2．学习材料的形式

学习材料在表达形式上的直观性也会影响到学习者的理解。同样的内容，往往既可以用较抽象的方式来呈现，也可以用直观的方式来表现。直观的方式包括:①实物，即对实物的直接观察;②模型，即用模拟的形象来描述、表现一种事物，让学生看到无法或难以直接观察的东西，比如地球仪、流程图等;③言语，形象的言语也可以使事物的信息丰富起来，生动起来，从而让学生有活灵活现、身临其境之感。

(三)影响理解的主观因素

理解作为新信息与原有知识经验的相互作用过程，它的生成依赖于学习者积极主动的加工活动。理解的效果会受到以下因素的影响。

1．原有知识经验背景的影响

学习者对新信息的理解会受到原有知识经验背景的制约，这种知识经验背景有着广泛的含义。它既包括学习新知识所需要的直接的基础性知识，也包括相关领域的知识以及更一般的经验背景。比如，学习者解决数学问题的经验很可能会影响到他对物理问题的解决，学习者的生活经验以及语文知识都会影响到他们对数学应用题的学习。

2．主动理解的意识与方法

新信息与原有知识经验间的相互作用是通过学习者积极的认知加工活动而实现的，学习者需要有主动理解的意识和建构理解的有效方法。

维特罗克强调，为了促进理解的生成，必须改变学生对学习活动的认识，改变他们对自己在学习活动中的作用的认识，例如从记录、背诵教师所给的知识，到通过把所学知识与原有知识及真实生活经验联系起来而进行生成性学习。学习者需要努力建立两类联系:一个是当前学习内容的各个部分之间的联系(比如词、句、段以及更大的单元);另一个是当前学习内容与原有的知识、信念或经验之间的联系。学习者必须带着“主动联系”的准备去学习，需要有意识地把自己的注意力集中在知识间的联系上，去思考、推断知识的真正含义。

二、知识的巩固

知识的巩固指知识学习过程中对所学知识的长久记忆，主要包括识记、保持、再认和重现。其中，识记和保持是再认和重现的前提，再认和重现是识记和保持的结果。识记和保持在知识的巩固中占主导地位。

(一)识记

识记即牢记知识信息，是加深建立起来的认知结构痕迹的过程，是在反复学习的基础之上实现的。但在某些情况下，当要识记的内容与人们的需要、情感等密切联系时，尽管只经历一次，也能加以牢固的识记。根据意识水平的不同，可以把识记分为有意识记和无意识记两种。有意识记是具有一定目的，服从一定需要，并经过一定努力才能完成的识记。无意识记是没有预定目的，也无需任何努力或特定方法的识记，具有很大的随意性。

在教学条件下，识记可以通过多种形式进行，既可以用多种形式对信息进行编码，也可以把视觉的、听觉的、触觉的一些物理特性储存在记忆中，还可根据事物的语义特点加以储存。随着识记过程的进行，学习者常将一种语义编码方式转化为另一种编码方式，通过这种转化，把难以识记的信息变为更有意义的、较易识记的信息。由于识记方式不同，识记效果也不同。识记过程中的加工深度或加工水平是影响识记效果的主要因素。对识记的信息是否进行精细加工决定了识记的效果，精细加工就是通过利用表象、人为联想等方式将新旧知识沟通、联系，达到对输入的信息进行细致、透彻的加工，从而使所学的新内容与已有的知识联系起来，使新知识变得更为有意义。对新知识加工越充分，识记效果越好。为了提高识记的效果，教师应促使学生采用多种方式对所学知识进行有效的精细加工。

(二)保持

保持即把知识材料储存在头脑中。保持是在识记的基础之上进行的，并通过复习、巩固来克服遗忘，从而达到储存信息的目的。

遗忘与保持是记忆过程中经常发生的现象。记忆的内容不能保持即意味着产生了遗忘。遗忘常常表现为不能提取、再认或错误地提取、再认。遗忘有多种情况，既有暂时性的，也有永久性的;既有不完全遗忘，也有完全遗忘。但无论哪种遗忘，其进程都是先快后慢，即遗忘在学习之后立即发生，最初遗忘速度较快，以后逐渐减慢。

由于遗忘进程的不均衡性，为克服遗忘，应及时进行复习。在遗忘未发生之前进行复习，可以节省学习时间，提高学习效率。另外，要长期保持还需要不断地复习。

知识在头脑中的保持并非是一个静态的过程，而是一个动态的过程，表现在储存知识的量和质方面都会发生不同程度的变化。在量的方面，保持的信息随着时间的推移逐渐减少;在质的方面，保持的内容可能随不同的原有知识经验、加工信息方式及其他线索的影响等而发生变化，或变得更为简略、概括、合理，或变得更为具体、夸张。知识是以感觉、知觉、表象或概念、命题、图式等形式保持于人脑中的。这些保持形式并非彼此孤立，而是相互影响，形成一个复杂的、有机的知识结构。这种结构既有助于新知识的储存，又可以促进知识的应用。

因此，知识的良好保持是积累知识的前提。知识巩固要在知识领会的基础上进行，否则将是死记硬背，既不利于长期保持，也不利于以后的有效应用。知识的巩固是积累知识和应用知识的前提，否定记忆在能力形成与创造性活动中的作用是片面的。研究表明，专家头脑中储存了大量的专业知识组块，这为他们有效地解决问题提供了良好的前提条件。

三、知识的应用

知识的应用主要经历了审题、联想、解析和类化这四个彼此相联又相对独立的基本环节。审题即分析面临的课题结构，形成课题的初步表征。学生在解题时，必须了解题目中的问题和条件，才能使有关的概念、定理等知识通过联想活动得以选择性重现，也才有可能导致问题的正确解决。学生审题时常出现两类错误:一是不重视审题，表现为粗略读过题目后，急于尝试或猜测，出现盲目解题的情况;二是不会审题，即缺乏审题技能，不知应注意什么、做什么。为此，教学中应教给学生一些审题的方法，培养学生良好的审题习惯。联想即以课题的表征为提取线索，去激活头脑中有关的知识结构。联想也是使学得的抽象知识具体化所必需的认知环节。在解决较容易的或较熟悉的课题时，联想过程非常简缩、直接，往往难以意识到，但它仍是客观存在的。

一般而言，在知识学习过程中，联想都是以一种展开的、能意识到的形式进行的。在有些情况下，学生不能联想，难以激活已有的知识结构，或即使有所联想，但联想的内容错误。其主要原因是领会水平较低或领会错误，教学中应针对学生联想过程中出现的问题，给予恰当的帮助。学生在知识应用过程中往往不能将课题与已有知识进行统一的、整体的分析，只是着眼于个别的、孤立项的对应、匹配，因此常常张冠李戴，其原因主要是缺乏必须的解题技能。有些学生虽能将课题与已有知识加以联系，但常常不能进行概括的类化，当他们再遇到同类课题时，仍将它们看作不熟悉的新课题，反复进行着审题、联想、解析，直到最后类化。审题、联想、解析和类化在知识应用中相互联系、缺一不可。这四个环节的执行有一定的顺序，且前一环节是后一环节执行的前提。联想是在审题的基础上进行的，学生必须根据所形成的有关问题的最初映象，有选择地激活已有知识。解析以审题和联想的结果作为对象，其方向也是由审题和联想决定的，在此基础上才能找到问题与所学知识的共同本质特点，加以类化。审题、联想越准确，越有助于深刻地解析和广泛地类化，应用的水平也越高。

四、概念的理解与教学

1．什么是概念

所谓概念，就是用某种符号所代表的一类具有某些共同关键特征的事物。概念的要素有:①名称，即代表概念的词语、符号;②内涵，即这类事物所共有的关键特征;③外延，即这一概念所代表的具体事物(实例)的范围。

2．概念学习的方式

概念学习就是要理解某类事物区别于其他事物的共同关键特征。概念学习有两种主要方式，即概念形成和概念同化。一方面，学习者可以对同类事物的各种实例进行分析，对比与其他事物的区别，从而发现这类事物的共同关键特征，这种方式叫做概念形成;另一方面，学习者也可以利用原有概念来理解一个新概念的定义，从而明确一类事物的共同关键特征，这叫做概念同化。

概念学习既然有概念形成和同化两种形式，那么概念的教学也可采取相应的方法。一种方法是从例子到规则，即先向学生呈现某个概念的各种例证，然后要求他们分析归纳，总结出一个定义，这叫做“例－规法”;另一种方法是从规则到例子，即先给学生一个定义，然后要求他们去对各种实例进行识别归类，这叫做“规－例法”。当然，实际教学中所采用的往往是这两种思路的综合形式，即“规－例－规法”，一般是先给出一个定义，接着呈现几个例子，然后分析这些例子是如何说明这一定义的。

3．概念教学的几点建议

一是概念分析。在概念教学之前，教师首先要熟悉自己所教的概念，按照一定的模式对概念进行分析。对一个概念的分析一般包括如下六个方面:①定义的表述必须准确、简洁、完整;②特征，即概念的关键特征或本质属性，对其属性的分析必须全面准确，没有遗漏，没有包含无关特征;③例证，概念的例证必须具有典型性，而且应该多样化;④上位概念，概念不是孤立存在的，在对某一概念的分析中必须找出它所类属的上位概念;⑤下位概念，除了上位概念外，还必须找出这个概念所能涵盖的下一级概念;⑥同位概念，即和此概念意义相同或相近概念，同位概念一般用同义词或近义词来表示。

通过概念分析，教师可以明确这一概念的基本要点，弄清这一概念与学生原有知识的联系以及它与以后将要学习的知识的联系。

二是突出有关特征，控制无关特征。概念的关键特征越明显，学习起来就越容易，而所涉及的无关特征越多，越突出，学习起来就越困难。所以，在教学的开始，教师应该强调这个概念的关键特征，使之鲜明突出。

三是正例与反例的辨别。所谓正例，就是概念的肯定例证，即完全符合概念要求的例子，如麻雀是“鸟”的正例。所谓反例，即否定例证，即不符合概念要求的例子，如蝙蝠是“鸟”的反例。对正例的分析可以具体说明概念的关键特征，而对反例的辨别则可以排除无关特征的干扰。比如把蝙蝠作为“鸟”的反例，可以说明“会飞”并不是鸟的关键特征。

四是变式和比较。变式是指概念的正例(肯定例证)在无关特征方面的具体变化，也就是通过保持概念的关键特征而变化那些非关键特征，从而构成的表现形式不同的例证。对相关的概念进行比较，以说明它们之间的区别，也是概念教学的一种重要方法。

五、错误观念及其转变

1．错误观念的影响与性质

错误观念在科学教学中是很普遍的现象，对科学知识的学习有着很深的影响。研究发现，错误观念不仅在儿童中出现，甚至在大学生身上也会出现，它们出现的频率在各年龄阶段变化不太大。而且，错误观念的出现与学生的学业水平之间没有明显的相关，优等生也常常有这些错误观念。以往的教学只是关注于新知识的传授，而正确观点的传授并不能自动地校正学生原有的错误观念，在教学之后，往往仍然信奉原来的观点。在考试中，他们可能按照课本中的说法答题，而在与实际生活相关的情境中，他们仍坚持着原有的观念。改变错误观念并不容易，除非必要，人们不会轻易地放弃或改变原有的观念。

错误观念不单是由于理解偏差或遗忘而造成的错误，它们常常与学习者的日常直觉经验联系在一起，植根于一个与科学理论不相容的概念体系。在很多时候，这些错误观念常常恰巧是以前科学界所主张的观点，如“太阳围着地球转”“重的物体会更快地落地”等。

2．观念转变过程的认知冲突

观念的转变是新旧知识经验相互作用的集中体现，是新经验对已有经验的影响和改造。在与外界的相互作用过程中，个体常常会遇到已有经验无法解释的新现象、新观点，面对新旧经验的不一致，个体会体验到一种冲突，为了解决冲突，个体可能对原来的观念进行调整、改造，使其顺应于新情境。

观念转变就是认知冲突的引发和解决的过程。认知冲突是指人在原有观念与新经验之间出现对立性矛盾时而感受到的疑惑、紧张和不适的状态。基于原有的知识经验，人可以对行为的结果做出预期，而行为的实际结果与人的预期却往往并不完全一致，面对出乎意料的情境，人就会产生认知冲突感。另外，在与他人、与社会文化的交往中，人会遇到与原有经验不一致的观点，这也会使个体感到认知冲突。人不愿忍受这种冲突的压力，试图调整新旧知识经验，解决冲突以建立新的平衡。认知冲突总是相对于个体的知识体系而言的，由于知识经验背景的不同，某种情境会与一个人的原有经验相冲突，但对另一个人来说可能并不存在这种冲突。

认知冲突的产生有赖于学习者对理解过程的自我监控。学习者要在学习过程中监测各种信息之间的一致性，而这种自我监控常常会出现一定的困难。比如，在阅读过程中，读者常常意识不到文章中不一致、不协调的信息，幼小的学生、阅读能力低的学习者对这些不一致信息更不敏感。认知冲突是在积极的认知活动(特别是高水平的思维)中产生的，学习者在新情境前激活、联想起了原有的知识经验，而且试图对新旧经验进行对照、整合，只有在这种积极的认知活动中，学习者才能意识到新旧经验之间的冲突。另外，认知冲突的产生与学生的学习动机和态度也密切相关。研究发现，积极的态度、较高的热情和责任感有利于认知冲突的产生，对问题漠不关心的学生很难产生认知冲突感;另外，不成功的学生会由于消极的自我印象、过高的焦虑或消极的态度等躲避认知冲突的产生。

3．观念转变的条件

波斯纳等人提出，一个人原来的观念要发生转变需要满足四个条件:

第一，对原有观念的不满。只有感到自己的某个观念失去了作用，学习者才可能改变这一观念，甚至即使学习者看到了原来的观念的不足，他也会尽量作小的调整。让学习者看到原有观念所无法解释的事实(反例)，从而引发他们的认知冲突，这可以有效地导致对原有观念的不满。

第二，新观念的可理解性。学习者需懂得新观念的真正含义，而不仅仅是字面的理解，他需要对新观念形成整体的理解和深层的表征。

第三，新观念的合理性。学习者感到新观念看起来是合理的，这意味着新观念与个体所接受的其他观念、信念是相互一致的，不存在什么冲突，它们可以一起被重新整合。这种一致包括新观念与原有认识论信念的一致;与其他相关理论、知识的一致;与实际经验一致;与直觉印象的一致，等等。学习者看到了新观念的合理性，意味着他相信新观念是对的。

第四，新观念的有效性。学习者还需要看到新观念对自己的价值:它能解决用其他观念难以解决的问题，并且能向个体展示出新的可能和方向，具有启发意义。有效性意味着个体把新观念看做是解释某种问题的更好的途径。观念的可理解性、合理性、有效性之间密切相关，其严格程度逐级上升，人对观念有一定的理解是看到观念的合理性的前提，而看到观念的合理性又是意识到其有效性的前提。这里应注意，上述三个条件不是新观念实际上如何，而是学习者自己所看到、所意识到的可理解性、合理性和有效性，是个体对新旧经验整合过程的自我意识。