机械学习和有意义的学习 (怎么理解机械学习)

机械学习与有意义学习划分的依据,机械基础学习的意义

考点13:认知主义学习观

内容提要:苛勒的顿悟学习说是格式塔派学习理论的重要代表,这是第一个认知学习理论。布鲁纳吸取总结前人经验,从而形成了认知发现说。奥苏伯尔把学习分为接受学习和发现学习,又根据学习材料与学习者原有知识结构的关系把学习分为机械学习和意义学习。

考纲再现

理解并且能够运用认知主义学习理论促进教学。

考点详解

一、格式塔派的顿悟说

认知主义学习理论在20世纪60年代以后迅速得到发展,它的理论可以追溯到20世纪初格式塔心理学。格式塔心理学是在20世纪初于德国形成的一个重要心理学派别。苛勒的顿悟学习说是格式塔派学习理论的重要代表。

1913~1917年,苛勒对黑猩猩的问题解决行为进行了一系列的实验研究,从而提出了与当时盛行的桑代克的联结—试误说相对立的第一个认知学习理论——完形—顿悟说。

(一)箱子和棒子系列实验

在箱子系列实验中,苛勒把黑猩猩置于放有箱子的笼内,笼顶悬挂香蕉。简单的问题情境只需要黑猩猩运用一个箱子便可够到香蕉,复杂的问题情境则需要黑猩猩将几个箱子叠起来方可够到香蕉。

在复杂问题情境的实验中,有两个可利用的箱子。当黑猩猩1看到笼顶上的香蕉时,它最初的反应是用手去够,但够不着,只得坐在箱子1上休息,但毫无利用箱子的意思;后来,当黑猩猩2从原来躺卧的箱子2上走开时,黑猩猩1看到了这只箱子,并把这只箱子移到香蕉底下,站在箱子上伸手去取香蕉,但由于不够高,仍够不着,它只得又坐在箱子2上休息;突然间,黑猩猩1跃起,搬起自己曾坐过的箱子1,并将它叠放在箱子2上,然后迅速地登箱而取得了香蕉。三天后,苛勒稍微改变了实验情境,但黑猩猩仍能用旧经验解决新问题。

在棒子系列实验中,笼外放有食物,食物与笼子之间放有木棒。对于简单的棒子问题,黑猩猩只要使用一根木棒便可获取食物,复杂的棒子问题则需要黑猩猩将两根木棒接在一起(一根木棒可以插入另一根木棒),方能获取食物。

在复杂的棒子问题情境中,最初只见黑猩猩一会儿用小竹竿,一会儿用大竹竿来回试着拨香蕉,但怎么也拨不着。不得已,它只得拿着两根竹竿飞舞着,突然,它无意地把小竹竿的末端插入了大竹竿,使两根竹竿连成了一根长竹竿,并马上用它拨到了香蕉。黑猩猩为自己的这一“创造发明”而高兴,并不断地重复这一接棒拨香蕉的动作。在第二天重复这一实验时,苛勒发现黑猩猩很快就能把两根竹竿连起来取得香蕉,而没有漫无目的的尝试。

(二)学习是顿悟,顿悟的实质是构造“完形”

苛勒通过对黑猩猩上述问题解决行为的分析,发现黑猩猩在面对问题情境时,在初次获取食物的行为不成功之后,并未表现出盲目的尝试—错误的紊乱动作,而是坐下来观察整个问题情境,后来突然显出了领悟的样子,并随即采取行动,顺利地解决了问题。这就是所谓顿悟。

顿悟学习的实质是在主体内部构建一种心理完形。他们认为:解决问题的学习过程实际是改造旧的“完形”形成新的“完形”的过程。他们用新的“完形”的形成来解释动物的学习,并强调刺激与反应之间的联结不是直接的因果关系,而是以意识为中介的(S—O—R)。

完形—顿悟说作为最早的一个认知学习理论,虽不如联结—试误说那样完整而系统,其实验范围也较有限,在当时的影响也远不及联结说,但它肯定了主体的能动作用,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。这对反对当时联结论的机械性和片面性具有重要意义。

二、布鲁纳的认知发现说

布鲁纳在吸取格式塔派学习理论和皮亚杰认知理论的基础上,经过多年的潜心研究,形成了认知发现说。其基本观点如下。

(一)学习的实质在于主动地形成认知结构

布鲁纳认为学习的本质不是被动地形成刺激—反应的联结,而是主动地形成认知结构。学习者不是被动地接受知识,而是主动地获取知识,并通过把新获得的知识和已有的认知结构联系起来,积极地建构其知识体系。

所谓认知结构,是个体对外部事物感知、概括的经验所形成的观念结构,其主要成分是类别编码系统。

学习是学生积极主动的信息加工过程,而不是被动地形成刺激与反应的联结。布鲁纳非常重视学习过程中学生的积极性和主动性,强调学习是一种主动的认识过程,认为学习的最好动机是对所学材料本身的兴趣。

(二)学习包括学习获得、转化和评价三个环节

新知识的获得是指新知识与已有的知识经验和认知结构发生联系的过程,是主动认识和理解的过程。通过“同化”和“顺应”把新知识纳入已有的认知结构中去。

转化是对获得的知识进一步分析和概括,使之转化为另一种形式,目的在于更好地学习新知识。

评价是对知识转化的一种检验,通过评价,可以核对处理知识的方法是否合适,分析概括是否得当,运算是否正确等。

学生学习任何一门学科,都要经过知识的获得、转化和评价三种过程。

(三)教学就是掌握学科的基本结构

学科的基本结构是指某一学科的基本概念、原理及其体系。

布鲁纳认为,掌握学科的基本结构有五个方面的作用:第一,有利于理解该学科的内容。第二,有利于对学习内容的记忆。第三,有利于学习迁移。第四,有利于激发学习动机和兴趣。第五,有助于发展学生的智力。

(四)提倡发现学习

布鲁纳认为,发现学习不限于那些寻求人生、尚未知晓的事物的行为,还包括用自己的头脑亲自获得知识的一切形式或方法。

他积极主张,要让学生在学习中自己努力去探索、发现,提出解决的问题和设想,以达到掌握知识的目的。发现学习能提高学生的智慧的潜力,有助于使外来的动因转化为内在的动机,能增强对所学材料的记忆。

三、奥苏伯尔的认知结构说

奥苏伯尔根据学习进行方式把学习分为接受学习和发现学习,又根据学习材料与学习者原有知识结构的关系把学习分为机械学习和意义学习,并认为学校学生的学习主要是有意义的接受学习。

(一)意义学习的实质

意义学习就是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。相反,如果学习者并未理解符号所代表的知识,只是依据字面上的联系记住某些符号的词句或组合,则是一种死记硬背式的机械学习。

所谓实质性的联系,是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。

所谓非人为的联系,是指有内在联系而不是任意的联想或联系,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。

(二)意义学习的条件

从客观条件来看,意义学习的材料本身必须满足能与认知结构中有关知识建立实质性的和非人为的联系的要求,也就是说,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。一般来说,学生所学的教科书或教材是人类认识世界的概括,都是有逻辑意义的。

从主观条件来看,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(心向)。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。

(三)接受学习

接受学习是指在教师的指导下,学习者接受事物意义的学习。接受学习是课堂学习的主要形式。

奥苏伯尔认为,接受学习适合于年龄较大、有较丰富的知识和经验的人。在接受学习中,所要学习的内容大多是现成的、已有定论的、科学的基础知识,包括一些抽象的概念、命题、规则等,通过教科书或教师的讲述,用定义的方式直接向学习者呈现。这时不可能发现什么新知识,学习者只能接受这些已有的知识,掌握它的意义。

学习者接受知识的心理过程表现为:首先,在认知结构中找到能同化新知识的有关观念;其次,找到新知识与起固定点作用的观念的相同点;最后,找到新旧知识的不同点,使新概念与原有概念之间有清晰的区别,并在积极的思维活动中融会贯通,使知识不断系统化。

(四)先行组织者

奥苏伯尔认为,影响接受学习的关键因素是认知结构中起固定作用的观念的可利用性。为此,他提出了先行组织者(Advanced Organizer)的教学策略。

先行组织者是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料,它的抽象、概括和综合水平高于学习任务,并且与认知结构中原有的观念和新的学习任务相关联。其目的是为新的学习任务提供观念上的固着点,增加新旧知识之间的可辨别性,以促进学习的迁移。

奥苏伯尔在后来的研究中发现,组织者不仅可以是先行的,也可以放在学习材料之后呈现;不仅可以是陈述性的,也可以是比较性的,以增强似是而非的新旧知识之间的可辨别性。

例题精讲

1.美国心理学家布鲁纳认为学习的实质在于()。

A.获得知识

B.习得学习方法

C.主动形成认知结构

D.建立知识系统

【专家详解】C。此题目考查认知发现学习理论的基本内涵。

2.格式塔学派提出了学习理论的()。

A.强化说

B.模仿说

C.试误说

D.顿悟说

【专家详解】D。需注意区分识记题目选项中涉及学习理论中的重要知识。其中,A强化说的提出者为斯金纳,C试误说的提出者为桑代克。

3.简述奥苏伯尔有意义学习的条件。【真题】

【专家详解】

奥苏伯尔认为:意义学习的产生既受学习材料本身性质的影响(外部条件或客观条件),也受学习者自身因素的影响(内部条件或主观条件)。

(1)客观条件

意义学习的材料本身必须满足能与认知结构中有关知识建立实质性的和非人为的联系的要求,也就是说,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。

(2)主观条件

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(心向)。

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。

如果学习材料本身有逻辑意义,而学习者认知结构中又具备了适当知识基础,则学习材料对学习者构成了潜在意义(即学习材料具备了和学习者认知结构中的适当观念建立联系的可能性)。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,从而使新知识获得实际意义(即心理意义)。

意义学习的目的就在于使符号代表的新知识获得心理意义。上述条件缺一不可,否则就不能构成有意义的学习。

良师点拨

该部分知识的考查主要以单选题和简答题的形式出现,所以内容掌握要能够做到根据题干描述区分混淆选项,提取出正确答案。本部分知识是历年来考试的重点,所以需要考生能够非常扎实、牢固地掌握。