小学教育心理学《当代教育心理学》第五章 认知学习理论
第五章认知学习理论
教学目的与要求:通过本章学习让学生理解各种认知学习理论的基本观点，初步了解如何根据相关理论开展教学以更有效地促进小学生的认知变化。
教学重点和难点：本章重点是认知同化学习理论。
本章难点是认知结构学习理论。
教学时数：4学时
20世纪60年代，行为主义心理学的统治地位被认知心理学所代替，认知学习理论得到快速发展。其中，皮亚杰的建构主义学习理论、布鲁纳的认知结构学习理论、奥苏贝尔的认知同化学习理论、信息加工的学习理论等都有很大影响。
在环境与个体的关系上，认知学习理论认为，是个体作用于环境而不是环境引起人的行为。环境中的各种刺激是否受到注意或加工，取决于人的内部心理结构，是人根据自己的内部心理结构做出的选择。个体通过与环境的相互作用而赋予经验以意义，并对经验进行组织和再组织，从而修正或建构自己的认知结构。因此，认知学习理论要研究的是个体处理环境刺激时的内部心理过程。例如，皮亚杰认为，儿童的智慧和道德结构都不是环境直接内化的结果，而是环境与个体图式之间建立联系，通过内部的协调、创造而得到建构的，这是一个个体利用自己已有图式（即认知结构）与环境进行相互作用，通过同化和顺应而达到与环境的动态平衡的过程；布鲁纳认为，学生不是被动的知识接受者，而是积极的信息加工者，他在对知觉和思维、认知和发展进行深入研究的基础上提出了发现学习理论，认为教师应当通过指导发现法，引导学生通过主动探索而解决问题，从而形成自己的智慧或认知生长；奥苏贝尔认为，影响学习的最重要因素是学生已有的认知结构，他强调学生的学习应该是有意义的接受学习，这种学习是通过新知识与学生认知结构中的有关观念相互作用而进行的，其结果是新旧知识意义的同化。
对于课堂教学，认知学习理论强调教师根据学生已有的心理结构，设置恰当的问题情境，引起学生的认知不平衡，激发学生的认知需要，促使学生开展积极主动的同化和顺应活动，在解决问题的过程中掌握一般原理，并将新知识纳入自己的认知结构，从而使认知结构获得发展。目前，认知学习理论更加强调激发学生以自己的方式去建构和发展当前的知识，例如，美国著名教育心理学家盖茨就曾经对教师们提供如下建议：如果有人问，“你是教数学的吗？”最恰当的回答是：“我不是教数学的，我是教学生学数学的。”
认知派学习理论家认为学习在于内部认知的变化，学习是一个比S—R联结要复杂得多的过程。他们注重解释学习行为的中间过程，即目的、意义等，认为这些过程才是控制学习的可变因素。
第一节早期的认知学习理论
一、格式塔的学习理论
（一）概述
格式塔心理学（Gestalt psychology）是由德国心理学家惠特海默（M.Wertheimer）于1912年在德国法兰克福首创的，它的兴起比行为主义在美国的兴起还早了一年。格式塔是由德文Gestalt 音译而成，它的原意是指形式（form）或形状（shape）。格式塔心理学的主要代表人物有惠特海默、苛勒和考夫卡等人。
格式塔关于学习实质的看法，建立在其对动物学习现象的观察的基础上。苛勒于1913年至1917年用黑猩猩作了一系列试验，较典型的有接竹竿实验。黑猩猩学习实验（将香蕉挂在装黑猩猩的笼子上方，笼内有两个木箱，须将两个箱子叠在一起站在上面才可能够到香蕉。柯勒在实验中发现，在各种与之类似的情境中，黑猩猩并未表现出乱动、摸索等尝试与错误的行为，而是对情境进行观察，突然间就把问题解决了，表现出问题的顿悟。根据实验的结果，柯勒得出了动物学习是“顿悟”式学习的结论。）
学习并非形成刺激—反应的联结，而是通过主动积极的组织作用形成与情境一致的新的完形。学习不是简单的神经通路的联系，而是对情境进行组织的过程；不是盲目地尝试错误，而是由于对情境顿悟而获得成功。顿悟的原因：其一，由于学习情境的整体性与结构性；其二，脑本身具有组织的功能，能够填补缺口或缺陷。
总之，在格式塔心理学家看来，学习就是直觉的重新组织。这种直觉经验变化的过程不是渐进的尝试与错误的过程，而是突然的顿悟。之所以产生顿悟，一方面是由于分析当前问题情境的整体结构，另一方面是由于心能利用过去经验的痕迹，心智本身具有组织力的作用，能够填补缺口或缺陷，因此服从于直觉的组织律。
（二）格式塔学习理论的基本观点
1.学习即知觉重组或认知重组学习意味着要觉察特定情境中的关键性要素，了解这些要素是如何联系的，识别其中内在的结构。通过学习，会在头脑中留下记忆痕迹，记忆痕迹是因经验而留在神经系统中的。但格式塔心理学认为，这些痕迹不是孤立的要素，而是一个有组织的整体，即完形。
2.顿悟学习可以避免多余的试误，同时又有助于迁移格式塔心理学家认为，通过对问题情境的内在性质有所顿悟的方式来解决问题，就可以避免与这一问题情境不相干的大量随机的、盲目的行动，而且有利于把学习所得迁移到新的问题情境中去。顿悟学习的核心是要把握事物的本质，而不是无关的细节。
3.真正的学习是不会遗忘的通过顿悟获得的理解，不仅有助于迁移，而且不容易遗忘。顿悟将成为我们知识技能中永久的部分。用现代认知信息加工心理学的术语来说，顿悟的内容是进入了长时记忆将永远保留在学习者的头脑中。
4.顿语学习本身就具有奖励的性质真正的学习常常会伴随着一种兴奋感。学习者了解到有意义的关系、理解了一个完形的内在结构、弄清了事物的真相，会伴有一种令人愉快的体验。这是人类所能具有的最积极的体验之一。
5.顿悟说及对尝试错误说的批判学习是一种智慧行为，是一种顿悟过程，需要有理解、领会与思维等认识活动的参与，并且它是一种突现、速变、飞跃的过程。顿悟学习过程可归纳如下：问题解决前尚有一个困惑或沉静的时期，表现得迟疑不决，有长时间停顿；从问题解决前到问题解决之间的过渡不是一种渐变的过程，而是一种突发性的质变过程；在问题解决阶段，行为操作是一个顺利的不间断的过程，形成一个连续的完整体，很少有错误的行为；由顿悟获得的问题解决方法能在记忆中保持较长的时间；由顿悟而掌握的学习原则有利于适应新的情境，解决新的问题。格式塔学派的顿悟说与桑代克的尝试错误说是针锋相对、势不两立的。
6.创造性思维格式塔心理学强烈反对由试误说和条件反射说所引发出来的在教育领域中所采用的死记硬背和机械训练的方法。指出教师在教学中首要的任务是帮助学生通览问题情境，使他们明白怎样去解决，为什么这样解决问题，争取在理解、领会问题的前提下，产生顿悟。认为学习贵在打破旧有知识和模式的束缚，争取在对问题领域的基础上产生顿悟，掌据解决问题的原则，做到触类旁通、举一反三，促进智力水平的提高。
7.格式塔学习理论关于学习本质的观点：从学习的结果来看，学习并不是形成刺激——反应的联结，而是形成了新的完形。苛勒指出：“学习在于发生一种完形的组织，并非各部分的联结。”这个完形是与新的情景相对应的，反映了情景中各事物的联系与关系。
从学习的过程来看，首先，学习不是简单地形成由此到彼的神经路的联系活动，而是头脑里主动积极地对情景进行组织的过程。其次，就格式塔心理学家看来，学习过程中这种知觉的重新组织，不是渐进的尝试与错误的过程，而是突然的顿悟，因此，学习不是一种盲目的尝试，而是由于对情景顿悟而获得成功。考夫卡说：“我们以为黑猩猩并不是现有侥幸而成的解决（指尝试错误），然后对于这种解决逐步领会。我们以为它们先能领会其情景然后才有客观上的解决，所以我们可以称其为原始智慧的成就。”所谓顿悟，就是之学习者领会到自己的动作和情景，特别是和目的物之间的关系，它是通过学习者重新组织或重新构建有关事物的形式而实现
的。
二、符号学习理论
爱德华.托尔曼(Edward.C.Tolman 1886-1959) 美国心理学家，新行为主义代表人物之一，认知行为主义的创始人。他的认知学习理论促进了认知心理学及信息加工理论的产生和发展，被认为是认知心理学的起源之一。托尔曼虽然早期就已经成为行为主义者，但对其他学派的理论则采取博采众长的态度，并在其长期动物学习实验的基础上，建立了目的（认知）行为主义，提出整体行为模式和中介变量的概念,弥补了华生古典行为主义的缺陷。
（一）托尔曼学习实验
实验一：位置学习实验白鼠有三条通向食物箱的途径，途径一最短，途径二次之，途径三最长。在准备实验中，让白鼠熟悉有三条途径可通向食物箱。当途径一北阻塞点甲阻塞时，白鼠就在途径二与途径三中选择较短的途径。但当途径二也被阻塞时，白鼠只好走途径三。实验表明，白鼠能避开途径二，奔向距离最长而却是唯一可通的途经三。表明白鼠已形成认知地图而不是简单的试误。
实验二：潜伏学习实验实验分为三组：一组不给食物组（无食物奖励组）；二是每天给食物组（有食物奖励组）；三组则开头10天不给食物，第11天开始才给食物（中途给食物奖励组）。实验结果是，第二组（给食物奖励组）的错误较第一组（无食物奖励组）快，而第三组在中途给食物时，错误便急速下降，与第二组每天给食物的成绩相近。
（二）基本观点
学习不是简单的S—R的联结，而是S—O—R的过程，结果形成“认知地图”。（O代表有机体（Organism）的内部变化）学习结果不是在强化条件下形成刺激反应的联结，而是形成情境的“认知地图”，它是对局部环境的综合表象，是情境整体的领悟。学习过程：有机体在达到目的的过程中，根据预期进行尝试，不断对周围环境进行认知，形成“目标—对象—手段”三者联系在一起的认知结构，即形成了整体的认知地图。
学习规律
能力律：涉及学习者特性、能力倾向和性格特点，决定其能掌握的任务与情境类型。
刺激律：涉及材料本身所固有的条件。
材料的呈现方式的定律：包括呈现的频率、练习的分布和奖赏的运用等。
（三）托尔曼认知目的说
（1）学习是有目的的托尔曼认为动物学习是有目的的，其目的就是获得食物。他不同意桑代克等人认为学习是盲目的观点。动物在迷津中的试误行为是受目标指引的，是指向食物的，不达目的是不罢休的。他认为学习就是期望的获得。期望是个体关于目标的观念。个体通过对当前的刺激情境的观察和已有的过去经验而建立起对目标的期望。
（2）对环境条件的认知是达到目的的手段或途径托尔曼认为有机体在达到目的的过程中，会遇到各式各样的环境条件，他必须认知这条件，才能克服困难，达到目的。所以，对环境条件的认知是达到目的的手段或途径。（托尔曼用“符号”代表有机体对环境条件的认知。）学
习不是简单地、机械的形成运动反映，而是学习达到目的的符号，形成“认知地图”。所谓认知地图是动物在头脑中形成的对环境的综合表象，包括路线、方向、距离，甚至时间关系等信息。这是个较模糊的概念。
总之，目的和认知是托尔曼学习理论中的两个重要中介变量，所以称他的学习理论为认知—目的说。
（四）对托尔曼认知—目的说的评价
（1）托尔曼重视行为的整体性、目的性，提出中介变量的概念，重视在刺激与反应之间的心理过程，强调认知、目的、期望等在学习中的最用，是个进步，应给予肯定。
（2）托尔曼理论中的一些术语，如“认知地图”没有明确地界定；对人类的学习与动物的学习也没有从本质上进行区分因而是机械注意的，这使得他的理论不能成为一个完整的合理的体系。
第二节认知结构学习理论
行为主义把学习看作是刺激——反应联结形成的过程，促进这一过程的是来源于外部世界的强化物，这是一种典型的外在学习论。而认知心理学则把学习视为个体对事物经由认识、辨别、理解，从而获得新知识的过程，通过这个过程，个体所学到的是思维方式，即认知结构（cognitive structure），是一种内部学习论。
杰罗姆·布鲁纳（Jerome Seymour Bruner）在众多领域进行了富有成效的研究，是一位在西方心理学界和教育界都享有声誉的学者。布鲁纳于1956年出版《儿童思维之研究》，强调要想了解儿童的学习行为就必须到教室研究他们，不能拿动物学习规律去推论儿童的学习过程，后又出版了多部专著。认为学习是一个学习者主动地形成认知结构的过程。他在1952年当选为社会心理学研究会理事长；1959年任美国科学院科学教育委员会主席，主持了著名的伍兹霍尔中小学课程改革会议；于1960年创建了哈佛大学认知研究中心并任主任，同年任总统教育顾问； 1965年当选为美国心理学会主席。1962年获美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖。
布鲁纳强调学生的学习应是主动发现的过程，而不是被动接受知识。这一观点虽然并非布鲁纳首创，但由于他以自己对知觉和思维过程的独到研究，使发现学习有了科学的基础。布鲁纳的学习理论是旨在培养学生的发现能力和创造能力的理论。
布鲁纳学习理论的核心概念是"编码系统"。布鲁纳认为，编码系统不仅能够接受信息和组织信息，而且"能够超越一定的信息，即产生创造性行为，或者是有所创造"。这种提法和思想观点在其他学习理论中是不多见的。这体现了布鲁纳把学生创造性能力的培养看得十分重要。而且人的创新性思想观点的产生确实与已有的知识、观念和知识的结构形式有关。
布鲁纳提倡"发现学习"。认为这种形式的学习可以激发学生的智慧潜能，获得发现的经验和方法。而且这种发现的经验和方法对将来从事科学发现和技术发明是十分重要的。
布鲁纳主张采用诚实有效的教学方法，把复杂、高深、新的科学技术知识传授给任何年龄的儿童。其目的是想让学生尽量掌握最新的科学技术知识，将来尽快地进入科学研究领域。布鲁纳的这些解释、提法和要求体现了他把创造力的培养作为学习和教学的重要任务的思想。
布鲁纳强调学生的知识学习要掌理学科的知识结构，而知识结构则主要是由基本概念和基本原理构成的。这样，学习各学科知识的基本概念和原理就成为学生学习的核心内容。这种观点是十分正确的。实际上，人们学习各学科知识的主要目的就是掌握其基本概念和原理，并应用原理去解决实际问题。概念和原理是对事物的本质特征和事物间内在联系的概括表述。人们认识事物就是要认识和掌握事物的本质特征和内在规律。任何一门学科知识都以一些基本概念和原理为核心内容，而学生知识结构的主要成分则必定是基本概念和原理。
布鲁纳在他的教学论思想中所提出的螺旋式课程结构、为学生安排最佳学习经验、为学生的理解组织知识内容、为学生呈现知识的最佳顺序、激发学生思维的教学程序以及重视学生的
内部学习动机的激发和正确地运用奖励与惩罚等教学思想和措施，帮助学生对知识的理解和创造性能力的培养，都体现了传授知识和培养学生思维及能力同步进行的正确思想，对教师的课堂教学有重要的实践指导意义，亦有进一步开发研究和推广应用的价值。
应该说，布鲁纳的学习理论和教学论思想是既注重知识的理解，又注重对学生能力的培养的理论。这符合学习和教学的一般规律和本质特征。因此．是正确的和有指导意义的。
一、认知表征理论
认知表征：布鲁纳将人类对其周围事物，经知觉而将外在物体或事件转换为内在心理事件的过程，称为认知表征（cognitive representation）或称知识表征（representation of knowledge）。意指人类经由认知表征的过程获得知识。
布鲁纳将认知表征的发展，分为以下三个阶段（Bruner,1964）：
1、动作表征（enactive representation）指三岁以下的幼儿靠动作来认知了解世界，也指靠动作来获得知识。幼儿处理他周围而的事物，不是用手去触摸抓取，就是用口去啃去尝。显然，这与皮亚杰所说的感觉动作期颇为相似。
2、形象表征（或图像表征）（iconic representation）指儿童经由对物体的知觉留在记忆中的心象（mental image），或靠照片图像等，即可获得知识。如儿童被问到“西瓜大还是桃子大？”他不需要靠实物比较，即可回答此类问题。这与皮亚杰所说的具体运动期颇为相似。
3、符号表征（或象征表征）（symbolic representation）指运用符号、语言文字为依据的求知方式。认知发展至此程度，表示心智能力发展臻于成熟。此时儿童可按照逻辑思维去推理解释周围的事物，不必再考动作或图像的帮助，即可直接从事抽象思维，从彼此相关的实践中，发现原理，从而解决问题。例如：若已知X>Y>Z，可以推知X>Z。这与皮亚杰所说的形式运算期颇为相似。
二、认知结构理论
1.认知学习观认知结构指某一学习者已有观念的全部内容与组织，它不仅包括一般原理，还包括学习的态度和方法。认为个体是主动参加获得知识的过程的，是主动地对进入感官的信息进行选择，转换、存储和应用的，而不是知识的被动的接受者。认为学习是在原有认知结构基础上产生的，不管采取的形式怎样，个人的学习都是通过把新得到的信息与原有认知结构联系起来，去积极地建构新认知结构。布鲁纳认为学习是学习者主动的认知过程，而不是机械地把特定反应与特定刺激联系起来的过程。他非常重视人的主动性，一再告诫人们，最好不要把人当作被动的接受者，把学习当作只是形成一连串刺激一反应的联结。他反复强调，不论是认知—个式样，还是掌握一个概念，不论是解决一个问题，还是提出一个科学理论，都是一个主动过程。人的认知过程正是主动地把进入感官的事物进行选择、转换、储存和应用，才得以向环境学习并适应，以致改造环境的。
2. 学习是一个复杂的认知过程，包括三个几乎同时发生的过程。
①习得新知识通常是与学习者已有知识相背的，也可能是已有信息的一种替代或提炼。②转换处理知识以使其适应新任务的过程，可通过各种方法把知识整理或另一种形式。③评价检查处理信息的方式是否适合于这项任务。如概括是否合适，外推是否适当等。他认为新知识同个人原有知识的关系可能是原有知识的精炼，也可能与原有知识相违背。总的说来，新知识的获得可使原有知识得到提高；知识的转换即使知识改变形式以适合新的任务；检查知识是否恰当和充实是对知识的评价。布鲁纳认为每个人的学习都是以他原有的认知结构为基础的。个人的认知结构是每个人在一定文化训练中，在头脑中形成的种种对世界模式的结构。一个人对某事物的认知，实际上是一种构成过程，即人把他对事物的感觉材料与他头脑中形成的对客观世界的主观模式相联系，并推论出一个假设，然后用此事物的特性去核对他的假设的过程。这也就是说，学习者不是被动的反应者，学习是主动地将进人感官的信息进行加工，以形成认知结构的过程。
3. 结构教学观布鲁的认为所有的知识都是一种具有层次的结构，它可通过一个人发展
的编码体系或结构体系（认知结构）而表现出来。人脑的认知结构与教材基本结构相结合会产生强大的学习效益。因此他非常重视课程的设置和教材建设。认为无论教师教什么学科，务必要使学生理解学科的基本结构。即概括化了的基本原理或思想。教师的任务是为学生提供良好的编码系统，以保证这些学习材料具有最大的概括性。要使教学真正达到目的，就必须使学生在某种程度上获得一套概括了的基本思想或原理，使之形成一种最佳的知识结构，概括水平越高，知识就越容易被理解和迁移。
布鲁纳十分重视已有经验在学习中的作用。他依据皮亚杰的说法，认为适应包含同化和顺应(调节)两个相互补充的过程。同化是为了使信息输入最大限度地与个体已有的认知结构相适合，对它进行组织和再组织。它的最终产物是把环境中得来的经过重新构造的信息，结合到这些认知结构中去。在这个意义上，学生是按照“他是什么”，而不是按照“世界实际上是什么”去知觉世界的。因此，一块木头被儿童看成玩具，被木工看成木料，被雕刻家看成一个有潜力的雕刻品。这就是教育过程必须从“儿童本身是什么和在什么地方”开始的主要含意，即为使它得到同化，教育经验必须与学习者的现时状态相联系。
布鲁纳认为，强调结构(学生原有经验和教材的组织)能使学生较易理解原理原则，易于记忆和易于产生迁移，所谓“领悟”，就是新结构的发现或新关系的建立。苛勒(Koher，1925)让猩猩自己“发现或领悟”使用短杆以取得笼外的长杆，再以长杆钩取远离笼子的香蕉。短杆、长杆与香蕉之间的关系，对猩猩来说，并非早已武断地建立，必须靠猩猩自己去揣摸才能“豁然贯通”地建立。当然，短杆、长杆与香蕉所放的位置或空间关系，形成—种有利于领悟的结构。因此结构的适当与否，影响关系建立的方式、性质与速度。
三、学习和教学的基本原则
（1）要想让学生在学习情境中，经由主动发现原则而获得知识，教师先将学习情景及教材性质，解说得非常清楚。
（2）教师在从事知识教学时，必先配合学生的经验，将所授教材做适当组织，务必使每个学生能从而学到知识。
（3）教材的难度与逻辑上的先后顺序，必须针对学生的心智发展水平及认知表征方式，做适当的安排，从而能使学生的知识经验能前后衔接，从而产生正向学习迁移。准此原则，布鲁纳提出螺旋课程（spiral curriculum）的构想：将课程内容随年纪上升而做多次循环，藉以增加其结构性，而有利于学生学习。
（4）在教材难以安排上，必须考虑学生学习动机的维持；太容易学会的教材，缺少成就感；谈艰深难以学会，又易产生失败感；适度的调节才能维持内在的动机。
直觉思维是发现学习的前奏。在学生发现答案之前，布鲁纳认为，鼓励学生根据自己的知识经验，对问题情景先做一番直觉思维（intuitive thinking）（不按逻辑推理方式的思维）。当然，直觉思维未必一定获得正确答案，但敢于从事直觉思维者，其心智运作一定较为活跃。在直觉思维时，一旦发现解决问题的线索，此直接思维就变成了发现学习的前奏。
学习情景的结构性是有效学习的必要条件。发现学习只有在具有结构性的学习情境中才会产生。按布鲁纳的说法，结构是指知识构成的基本架构，在此架构中，包括着某些彼此相关联的感念。例如，一个由多个单词组成的句子，其中名词、动词、形容词、副词以致形容词或副词片语等，在句子的结构上，都被安排在适当的位置，彼此连接起来，才会表达出完整的意义。如果学生自己先具备了结构方面的基础知识，他就可以从文章中自行发现作者所表达的意义。反之，如果教材的组织缺乏结构性，或是学生本身缺乏认知结构的基础知识，发现学习是不可能产生的。因此，布鲁纳曾列举四点，说明学习情境结构条件的重要性：（1）具有结构性的教材，才会使学生理解；（2）具有结构性的教材，才会学后长期保持，不容易遗忘；（3）学生从结构中学到的原理原则，将有助于以后在类似情境中，产生正向的学习迁移；（4）从结构性知识中学到原理原则后，可以培养学生自行求知时“执简御繁”的能力，从而能使他从事独立研究，以求取更高层的知识。
四、发现学习
从古自今，人们都十分强调帮助儿童直接发现周围世界的重要性。如古希腊时代苏格拉底的“产婆术”；柏拉图不把自己当作教师，而且认为是学生学习的“助产士”；中国古代孔子的“启发式教学”；近代教育家卢梭、蒙泰梭利和裴斯泰洛齐全都强调学习中的自发性和独立性。尤其是美国观代哲学家杜威，在20世纪发起进步教育运动，反对当时教育中流行的形式主义。杜威反对过分强调机械记忆，反对无效的训练，不求理解的空谈和与实际经验脱节的课程内容，提倡具体经验、积极反应、解决问题和从做中学习。这些，构成了教育史上强调积极思维、问题解决和创造性的传统。它们也是布鲁纳提出认知发现学习理论的基础。
布鲁纳强调发现学习，重视学生的主动性和学习的内在动机，所谓“发现”，主要是指学生用自己头脑亲自获得知识。学生所学知识虽然早已存在，但只要这些知识是依靠学生自己力量去引发出来的，则仍是一种发现。关心学习过程胜过学习结果，让学生自己去探索、发现具体知识、原理、规律，让学生积极主动地参加到学习过程中，通过独立思考改组教材。对培养现代人才具有积极意义。
布鲁纳认为，小学低年级学生往往能鹦鹉学舌式地说出“几乘几等于18”，但他们对“9×2”与“2×9”或“6×3”与“3×6”有无不同常吃不准。但是，如果让小学生自己先动手操作，在天平—边钩子9上挂上2个小环，让学生在天平的另一边寻找各种能保持天平平衡的各种组合，并把它们记录下来。小学生根据以往玩跷跷板的经验，很快就能知道在钩子2上挂上9个小环，在钩子3上挂上6个小环，或在钩子6上挂上3个小环……，都能保持天平的平衡。这样，学生掌握的不只是“9×2=18”，而是代数的基本结构——交换律。
布鲁纳在《教学理论之建构》一书中提出四点教学原则：①要想让学生主动发现，教师必先将学习情境及教材内容解说得非常清楚。②教师须根据学生已有经验，将教材内容进行适当组织和处理，使每个学生都能从中学到知识。③必须针对学生的能力发展水平及认知表征方式，安排教材内容的难度与顺序。使学生的知识经验前后街接促进学习迁移。④教学内容的组织要有利于学生的学习动机，难度适应中。
其观点与行为主义的机械学习观针锋相对，由于其积极倡导及奥苏伯尔等人的不懈努力，使认知观成为教育心理学生流。在中小学开展的教改实验，推动了教育心理学从实验室动物实验走向实际课堂教学，发现法既是学习方法又是教学方法，推动了从学习研究向教学研究的转变。
但其理论较为松散，概念使用不统一，为理解掌握带来困难；过于强调学科的基本结构，不大适合于人文学科学习；片面要求学生象科学家那样事事发现，在教学效率上很不经济，而且有儿童中心论否定教师作用之嫌；由于过分偏重抽象理论而忽视知识技能训练，结果只培养出少数“拔尖”学生忽视大多数学生，使教学质量大面积下降。
对发现式教学的批评：该法要求学生必须具备相应的知识基础，因此在小学低年级很难应用；由于智力与经验水平的个别差异，率先发现答案者往往对思维较为缓慢者造成精神压力，而且团体讨论时间常被能言善辨的少数学生所占据。若学生遇疑难求助教师时未得到满足解答则会降低求知动机。
发现学习在什么情况下使用，怎样使用才能取得好效果，要取决于学习过程中的许多因素。
也就是说，不在其本身的优劣，而取决于条件。一般而言，使用发现学习应具备以下条件：第一，学生方面的条件，要求学生有相当知识与经验的储备，能够进行选择性思维，具有发现的动机和态度,所以，发现学习—般在小学高年级以上学生才好使用，而且，发展水平低，学习态度不积极的学生难以跟上。
第二，教师方面，要求救师具有较高的知识和教学指导水平。首先，发现学习的课堂上知识涉及面极广，并不按部就班排列，这要求教师系统、全面掌握本学科知识；其次，教师既需要指导学生，以免学生的积极思维“误人歧途”。又要巧妙地“隐蔽”自己，不露出太多的指导痕迹，以免影响学生的探索，这要求极高的教学能力。
第三，教材方面，必须把原发现过程改编成适合于学生在课堂上再发现的过程。为此必须做到：①教材编写和组织要缩短原发现过程，降低难度，使学生能在较短时间内完成再发现过程；②简化原发现过程中出现的启示期的思维过程，使学生能通过逻辑思维来解决；③整理原发现过程中出现的大鬣可能性，精简为少数几个主要的选择支；④改教材编写的演绎式为归纳式。这样的教材编写难度极大，往往只能在理科方面才有可行性。显而易见，要达到上述要求不仅在中国这样的发展中国家，就是在美国也不太容易。这正是布鲁纳指导教改失败的主要原因所在。
布鲁纳在推动美国的认知论运动，以认知发现学习理论指导教学改革运动中，曾是极有影响的人物。他所指导的名为“新理科运动”的中小学教改在美国、欧洲各国乃至中国的影响极大。遗憾的是，这一运动的教育实践走向了极端，常偏离了原来的原则。在美国—些学校完全不用言语传授，发现代替了一切水平的学习，课程按儿童的自发兴趣和需要以及他们的情绪与智慧状态而编制，课堂常常成为学生进行独立设计和学习解决问题的实验室，不教阅读和知识的基本原理，而是引导学生记住问题的类型和搜集资料的方法。可想而知，结局是灾难性的，最直接的结果就是学生“双基”水平下降，这引起专家、大众和政治领导人的反对。最终不仅导致与“新理科运动”方向相反的“回到基础”运动的兴起，也促使奥苏贝尔等认知心理学家们“另辟蹊径”，思考另外的改革道路。
但是，布鲁纳理论指导下的教改是—次教育理学理论与学校教育实践结合的大规模尝试，这样的教育科学实验在教育心理学历史上具有划时代的意义，其持续时间之长(近二十年)，影响范围之大，都是史无前例的。它在一定程度上，反映了现代教育和心理学发展的趋势，其探究精神值得效仿和肯定。作为教育家和心理学家的布鲁纳是我们学习的榜样。
第三节认知同化学习理论
奥苏贝尔（David P. Ausubel，1918—）1950年先后在美国伊里诺斯大学教育研究部、加拿大多伦多大学教育学院和安大略教育研究院应用心理学系任教，1968年后在美国纽约市立大学任教。奥苏贝尔主要关注学校学习理论的研究，同时在理论医学、临床医学、精神病理学和发展心理学等领域也有研究。他曾在美国心理学会、美国教育协会、美国医学协会、全国科学院农业教育部、白宫吸毒问题研究小组、生物课程研究委员会等组织参与工作，并在1976年获美国心理学会颁发的桑代克教育心理学奖。
一、有意义学习
Ausubel 在教育心理学领域最重要的一个贡献，是他对有意义学习的研究。他从上世纪五十年代中期以来，一直致力于有意义的言语材料的学习与保持的研究，并特别着重于对学生课堂学习的性质、条件、过程和机制的探讨。奥苏贝尔承认发现学习有助于获得解决问题舵技巧，有利于检查用接受学习所取得的知识是否真有意义，特别适合于学习单门学科的科学方法。但是，他也中肯地指出，发现学习不一定是有意义的，解决问题的能力并非是教育的首要目标，而且—切真知未必都需自我发现，所以，发现法并非传授学科内容的首要方法。奥苏贝尔认为，日常生活中人们常将接受学习与机械学习等同，将发现学习与有意义学习等同，实际上是不恰当的。接受学习仍然可以是有意义的，关键在于学习者是否有沟通新旧知识的心向，以及学习
材料本身是否具有意义和学习者原有认知结构中是否有与新知识发生同化作用的适当观念。
（一）意义学习的实质
意义学习（meaningful learning）就是揭示知识的意义的学习，是在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，建立实质性的（substantive）和非人为的（nonarbitrary）联系。（见前）
奥氏指出，有意义的接受学习是儿童认知发展成熟的标志。儿童入学后，由于其认知结构中已积累许多初级概念，这就为同化科学概念打下基础，所以通过教师的言语讲解来接受科学概念的意义就成为儿童合理的、经济的，从而也是最基本的学习方式。
实质性联系——新观念与学习者认知结构中已有的表象、已经有意义的符合、概念或命题的联系。如学7×8=56，能确知8个7之和是56，而如果只会机械背诵，则只是“言语连锁”式学习。
非人为联系——新知识与认知结构中有关观念在某种合理的或逻辑基础上的联系，即这种关系是一种合理的，别人可以理解，自然的而非人们主观强加的关系。如学习“Thank you ”仅以汉语发音“三克油”标记，通过读汉语而联想学词，即人为联系。而真正理解其结构从含义就是非人为联系。
（二）意义学习的条件
要进行有意义必须先具备两个条件：（外部条件）学习材料具有逻辑意义，并可和学生认知结构中有关观念相联系；（内部条件）学生具有意义学习的心向，即有积极主动地把新知识与原有知识加以联系的倾向性。
（三）意义学习的类型根据学习任务的复杂程度，分为：
表征学习：学会一些单个符号的意义或者学习它们代表什么，其心理机制是使符号和它们所代表的具体事物或观念间建立起等值的关系。又称代表性学习。
概念学习：掌握同类事物或现象的共同关键特征或本质特征，包括概念的发现和概念的同化两种形式。
命题学习：学习以命题形式表达的观念的新意义。根据新旧命题之间的关系具体有三种类型学习：下位学习：新学习的知识是已有知识的下位知识，已有的概念或命题是上位的。
上位学习：新学习的知识与已有知识间是一般对特殊的关系，新概念或命题是上位的，包摄性更广泛，概括水平更高。
并列结合学习：新命题与已有命题之间不是下位关系，也不是上位关系，而是并列关系。（质量与能量、热与体积）
（四）意义学习的教学过程
1、先行组织者（advance organizer）在学习新知识前，若先将新知识中的主要概念提出来，使之与学生原有认知结构相结合将有助于学习，即所谓先行组织者。其实质是利用学生已有的先前知识获取新知识的教学组织形式。常针对计划学习的新知识，提出一个清晰而具体的架构，作为引导学生进入新知识学习的准备。
先行组织者——先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，比学习任务具更高的抽象，概括和综合水平，并能清晰地与认知结构中原有的观念和新的学习任务关联。其目的是为新学习任务提供观念上的固定点，增加新旧知识之间的可辨别性。
2、呈现学习材料可以多种方式呈现，教师必须随时引导学生注意，在讲解时清楚明确，不致使学生难懂或误解。
3、形成知识系统在讲解过程中遵守两个原则：一是渐进分化原则，即从一般概念的说明，逐渐进入详细内容的讲解，教师采取举例，类比等方式，使学生了解新旧知识的异同。二是整合协调原则，即将分化后的知识再前后连接起来，成为一个有组织的，具有整合性与协调性的知识整体。
有意义学习的过程是新的意义被同化的过程。同化指学习者头脑中某种认知结构吸收新的
信息，之后原有观念发生了一定变化。由于新旧知识间的相互作用，知识进行了不断改组与重新结合，因此奥氏认为影响接受学习的最重要的因素是学生的认知结构，他在《教育心理学：一种认知观》的扉页上写道：“如果简约成一条原理，影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。”
二、认知同化论
奥苏贝尔与布鲁纳一样，同属认知结构论者，认为“学习是认知结构的重组”，他着重研究了课堂教学的规律。奥苏贝尔既重视原有认知结构（知识经验系统）的作用，又强调关心学习材料本身的内在逻辑关系。认为学习变化的实质在于新旧知识在学习者头脑中的相互作用，那些新的有内在逻辑关系的学习材料与学生原有的认知结构发生关系，进行同化和改组，在学习者头脑中产生新的意义。
奥苏贝尔的认知同化论的主要观点是：
1.有意义学习的过程是新的意义被同化的过程。奥苏贝尔的学习理论将认知方面的学习分为机械的学习与有意义的学习两大类。机械学习的实质是形成文字符号的表面联系，学生不理解文字符号的实质，其心理过程是联想。这种学习在两种条件下产生。一种条件是学习材料本身无内在逻辑意义。另一种条件是学习材料本身有逻辑意义，但学生原有认知结构中没有适当知识基础可以用来同化它们。有意义学习的实质是个体获得有逻辑意义的文字符号的意义，是以符号为代表的新观念与学生认知结构中原有的观念建立实质性的而非人为的联系。有意义学习过程就是个体从无意义到获得意义的过程。这种个体获得的意义又叫心理意义，以区别于材料的逻辑意义。所以有意义学习过程也就是个体获得对有意义的材料的心理意义的过程。
有意义的学习是以同化方式实现的。所谓同化是指学习者头脑中某种认知结构，吸收新的信息；而新的观念被吸收后，使原有的观念发生变化。概念被同化的特征是学习者将概念的定义直接纳入自己的认知结构的适当部位，通过辨别新概念与原有概念的异同而掌握概念，同时将概念组成按层次排列的网络系统。
奥苏贝尔认为有意义的学习必须具有下列条件：①新的学习材料本身具有逻辑意义。教材一般符合此要求。
②学习者认知结构中具有同化新材料的适当知识基础（固定点），便于与新知识进行联系，也就是具有必要的起点。
③学习者还必须具有进行有意义学习的心向，即积极地将新旧知识关联起来的倾向。
④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识结构中的旧知识发生相互作用。（角度：学习者的“必须”，正是教学设计者要关注的）
2．同化可以通过接受学习的方式进行。接受学习是指学习的主要内容基本上是以定论的形式被学生接受的。对学生来讲，学习不包括任何发现，只要求学生把教学内容加以内化（即把它结合进自己的认知结构之内），以便将来能够将其再现或派作他用。
接受学习是有意义的学习，它也是积极主动的，与“师讲生听”的满堂灌教学有质的不同。学生在校学习的主要任务是接受系统知识，要在短时间内获得大量的系统的知识，并能得到巩固，主要靠接受学习。接受学习强调从一般到个别，发现学习强调从个别到一般。接受学习和发现学习，都是积极主动的过程。他们都重视内在的学习动机与学习活动本身带来的内在强化作用。
认知结构在意义学习和讲授教学中的作用
奥苏贝尔认为，当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时，意义学习便发生了。所以，影响课堂教学中意义接受学习的最重要的因素，是学生的认知结构。所谓认知结构，就是指学生现有知识的数量、清晰度和组织方式，它是由学生眼下能回想出的事实、概念、命题、理论等构成的。因此，要促进新知识的学习，首先要增强学生认知结构中与新知识有关的观念。
从安排学习内容这个角度来讲，要注意两个方面：⑴要尽可能先传授学科中具有最大包摄性、概括性和最有说服力的概念和原理，以便学生能对学习内容加以组织和综合。⑵要注意渐进性，也就是说，要使用安排学习内容顺序最有效的方法；构成学习内容的内在逻辑；组织和安排练习活动。从教学的角度来看，研究认知结构，目的在于识别和控制影响意义接受学习的变量。
奥苏贝尔认为，下列三种变量是须关注的：⑴学生认知结构中能与新教材建立联系的有关概念是否可利用。如果可以利用这些概念，就为学习和记忆新教材提供必要的固定点。⑵这些概念与要学习的新概念之间区别的程度如何，即：要防止新旧概念的混淆，使新概念能够作为独立的实体保持下来。⑶认知结构中起固定点的强度，也影响学生能否对新旧概念作出区别。
三、奥苏贝尔的“有意义接受学习”理论
美国教育心理学家奥苏贝尔认为，人类的学习有多种多样的类型。但从学习的内容和学习者已有的知识经验的关系来看，可以把人类学习分成有意义学习和机械学习；根据学习进行的方式来看，可以把学生的学习分为接受性学习和发现性学习。在教学过中，学生通过“发现”学习所掌握的知识是十分有限的。“发现学习难以成为一种有效的、首要的手段。”绝大多数的知识仍然需要学生通过“接受式学习”来掌握。由于教学过程是一个特殊的认知过程，学生主要是接受间接知识，这一特殊性决定了学生获取大量知识必须是接受性的。奥苏贝尔批评了把言语讲授和接受学习贬为空洞的说教和机械模仿的说法，他用有意义学习理论对接受学习进行了科学的分析，指出它不可能与机械学习划上等号，它完全可以是有意义的。如果教师能将有潜在意义的学习材料同学生已有认知结构联系起来，融会贯通，学生也能采取相应的有意义学习的心向，即学生在学习新知识的过程中，积极主动地从原有的知识结构中提取出最易于与新知识联系的旧知识。这样，新旧知识在学生的头脑中会发生积极的相互联系和作用，即“同化”，导致原有认知结构的不断分化和重新组织，使学生获得关于新知识方面明确而稳定的意义，同时原有的知识在这一同化过程中发生了意义上的变化，具有潜在意义的学习材料转化为学生的认知结构，学生获得了知识的心理意义。那么，接受性学习将是有意义的。他指出，只要教师清晰地组织教材，就会使学生出现稳定面明确的有意义学习，就会使有组织的知识体系长期保存下来，有意义的言语接受学习成为学生获取知识有效途径，从而形成了以言语讲授和有意义学习为特征的有意义接受教学模式。
逐渐分化的原则学生首先应该学习最一般的、包摄性最广的观念，然后根据具体细节对它们逐渐加以分化。奥苏贝尔提出两个基本的假设：⑴学生从已知的包摄性较广的整体知识中掌握分化的部分，比从已知的分化部分中掌握整体知识难度要低些。这实际上就是说，下位学习比上位学习更容易些；⑵学生认知结构中对各门学科内容的组织，是依次按包摄性水平组成的。包摄性最广的概念在这结构中占居最高层次，下面依包摄程度下降而逐渐递减。
那么，如何安排教学内容、按什么序列教学才能使学生的认知结构逐渐分化呢？奥苏贝尔认为，每门学科的教学单元应按包摄性程度由大到小依次呈现，这样就可以为每一教学单元提供理想的固定点。
整合协调的原则整合协调的原则是指如何对学生认知结构中现有要素重新加以组合。奥苏贝尔认为，所有导致整合协调的学习，同样也会导致学生现有知识的进一步分化。因此，整合协调是在意义学习中发生的认知结构逐渐分化的一种形式。整合协调主要表现在上位学习和组合学习中。
“先行组织者”策略
1.先行组织者的含义奥苏贝尔认为，能促进有意义学习的发生和保持的最有效策略，是利用适当的引导性材料对当前所学新内容加以定向与引导。这类引导性材料与当前所学新内容（新概念、新命题、新知识）之间在包容性、概括性和抽象性等方面应符合认知同化理论要求，即便于建立新、旧知识之间的联系，从而能对新学习内容起固定、吸收作用。这种引导性材料就称为“组织者”。由于这种组织者通常是在介绍当前学习内容之前，用语言文字表述或用适当媒体呈现出来，目的是通过它们的先行表述或呈现帮助学习者确立有意义学习的心向，
所以又被称为“先行组织者”。
由于原有观念和新观念（即当前学习内容）之间，可以有“类属关系”（又分“派生类属”和“相关类属”）、“总括关系”和“并列组合关系”等三种不同关系，所以先行组织者也可以分成三类：
(1)上位组织者——组织者在包容性和抽象概括程度上均高于当前所学的新内容，即组织者为上位观念，新学习内容为下位观念。新学习内容类属于组织者，二者存在类属关系。
(2)下位组织者——组织者在包容性和抽象概括程度上均低于当前所学新内容，即组织者为下位观念，新学习内容为上位观念。组织者类属于新学习内容，二者存在总括关系。
(3)并列组织者——组织者在包容性和抽象概括程度上既不高于、也不低于新学习内容，但二者之间具有某种或某些相关的甚至是共同的属性，这时在组织者与新学习内容之间存在的不是类属或总括关系而是并列组合关系。
2.“先行组织者”策略的理论假设先行组织者教学策略是建立在以下两个理论假设的基础之上：
(1)认知结构中的知识按层次结构组织，抽象概括程度较高的知识处于较高层次，随着抽象概括程度降低，其所处层次也逐步降低;
(2)认知结构中的知识是相互作用、相互联系的。
总体而论，奥苏贝尔的有意义接受学习理论，内容集中，体系严密，观点鲜明，独树—帜，它指出了课堂学习的实质、过程、影响学习的因素及教学应遵循的原则和策略。奥苏贝尔用同化理论，从学生内部的心理过程的角度，对此作了论证。学习是否有意义，取决于新知识的相互作用导致新旧的知识的同化，从而不仅使新知识获得了意义，而且旧知识也因得到了修饰而获得新的意义。
奥苏贝尔更加关注把心理学原理运用于课堂教学实施，他对概念学习和概念同化的阐述，更具有指导意义。他对概念学习中的下位关系，上位关系和组合关系的分析，使概念教学具体化了，教师可以根据他提出的概念学习的模式进行各种尝试。
此外，奥苏贝尔对先行组织者、逐渐分化和整合协调等原则的分析，有助于教师设计教学内容、安排教学序列，以适合于学生认知结构的组织特点，从而有助于学生对知识的学习、保持、迁移和运用。
第四节学习的信息加工论
罗伯特?加涅（1916—2002）第二次世界大战期间应征入伍，作为航空心理家从事测量、选拔和训练飞行员的研究工作。1966年在加利福尼亚大学贝克菜分校任教，1969年以后一直在佛罗里达州立大学任教。加涅在教育心理学方面作出了很大贡献。他所关注的重点是把学习理论研究的结果运用于教学设计。他曾当选为美国心理会教育心理学分会主席、美国教育研究会主席。曾获美国心理学会颁发的桑代克教育心理学奖和杰出科学贡献奖。他后半生将主要精力集中于学习理论、教学设计乃至教育技术学基础理论的研究和构建中，并成为心理学和教育技术学这两个研究领域公认的大师级人物。
一、学习的信息加工过程
在加涅看来，只有描述清楚学习者在学习的时候，其内部究竟发生了什么、个体对信息是如何进行加工等问题，才有可能依此精心设计、安排教学以激活、支持或维持学习者的内部过程，从而促进学习的有效发生。
他认为，学习者从外部环境中接受刺激从而激活感受器，感受器再将刺激转换成神经信息，这一信息进入一个叫做感觉登记器的结构，信息在这里保持极短的时间，大约只有几百分之一秒的时间，然后转换成学习者可以辨别的样式(比如书本上的符号或图形等)，这一过程称之为选择性注意。之后进入短时记忆，短时记忆存储信息的时间相对短暂，保持的时间约20秒，并以看得见、听得见、或感觉到的形式存储，短时记忆另外一个特点就是容量有限，一次只能
保持几个孤立的项目，一旦信息超过容量，随着新项目存储的增加，旧项目就会被“挤压出去”。弥补这一缺陷有效的方法就是“复述”，即对信息做不出声的心理重复，这将有助于延长信息保持的时间或者利用组块。下一个阶段是信息要从短时记忆到达长时记忆，这里有一个最为关键的环节就是编码，它就是采用不同的手段将存储在短时记忆中的信息转化为有意义的组织形式，这样有利于学习者记忆更多的信息。接下来，便是存储在短时记忆或长时记忆中的信息一旦恢复，便达到反应发生器。下面开始激活效应器，这就产生了人们可以外部观察的活动模式。信息流最后一个环节，称之为反馈和强化，它来自于学习者所处的外部环境，是对学习者行为表现之后的结果观察。此外，在学习者信息加工的过程中，还有着一个非常重要的过程，即“执行控制”和“预期”:前者主要起调节和控制信息流的作用，确定哪些内容进入短时记忆、哪些内容被复述从而保持更长时间，确定编码选择方式从而决定长时记忆的信息怎样存储，确定学习者的搜索与提取方式从而决定个体学习者记多少、如何记等;后者主要起定向作用，通常在学习开始之前就已经建立起来了，直接指向学习目标，具体表现为学习者达到其学习目标的动机，至此一次完整的信息流加工完成。
加涅提出的这个模型详细地解释了信息流在学习者主体内部的信息加工过程的运作机制，表明学习内部活动是由几个阶段组成:注意(接受)、选择性知觉、语义编码、提取、反应组织、控制过程、预期等阶段。而不是像行为主义所倡导的那样，学习是条件刺激、反应和强化的行为结果。我们通过图示比较可以看出加涅对学习理论研究的进步所在—他转向了对学习者的内部加工过程的研究，但是也保留了行为主义合理的成分，比如环境刺激、反馈与强化等手段的应用。
根据上述的学习和记忆的信息加工模型，加涅具体的阐述了学习的过程，在《教学方法与学习的基础》一文中，加涅把学习过程划分成了八个阶段。从学习模式中可以看到，学习是学生与其环境之间相互作用的结果。学习过程是由一系列事件构成的。加涅认为，每一个学习行动都可以被分解成八个阶段，学生内部的学习过程一环接一环，形成一个链索；与此相应的学习阶段把这些内部过程与构成教学的外部事件联系起来了。这里有两点需要注意的：第一，在日常教学中，每一学习阶段并不一定都能观察到，有时，其中某些阶段是组合在一起的。第二，学生并没有意识到或不可能意识到其中大多数内部过程。学生对自己在学习过程中内部发生的事往往知道得甚少。学习过程可以分为以下八个阶段：
①动机阶段学生的学习是受动机推动的，这是不言自明的。但动机有许多形式，有些与教学有关，有些与教学无关。加涅认为，为了促进学生学习，我们必须关注诱因动机，即学生力图达到某种目的的动机。学生有了这种动机，他的行动都会指向这一目的，并会因达到目的而获得某种方式的满足。这种动机反应了人类要操纵、支配和掌握环境的自然倾向。
②领会阶段有了学习动机的学生，首先必须接受刺激，换言之，必须注意与学习有关的刺激。例如，在听教师讲课时，他必须注意句子的意义，而不是教师讲话的语音或语调；在阅读教材时，必须注意各种命题的意义，而不是字体或版面设计。注意的过程一般被认为是一种暂时的内部状态，或被称为心理定势。一旦注意某种刺激后，它就起一种控制执行过程的作用，即只对某些刺激予以加工。注意定势是由外部刺激激活的；注意的时间是因人因事而不同的。最初的注意往往是因刺激的突然变化引起的，因此，教师可以采用许多手段来引起学生的注意，如改变讲话声音的高低、手势动作和其他各种方法。
③习得阶段严格说来，只有当学生注意或知觉外部情境之后，学习过程才真正开始。习得阶段涉及到对新获得的刺激进行知觉编码后贮存在短时记忆中，然后再把它们进一步编码加工后转入长时记忆中。在短时记忆中暂时保存的信息，与被直接知觉的信息是不同的，在这里，知觉信息已被转化成一种最容易被贮存的形式，这种转化过程被称为编码过程。这一过程对于了解学生的心理活动来说极为重要：学生回想的内容总是与他们最初知觉的刺激有所不同，这就足以证明编码过程是存在的。
④保持阶段学生习得的信息经过编码过程后，即进入长时记忆贮存阶段。加涅认为，相对于其他阶段，我们对保持阶段了解得最少，因为最不容易对它进行调查。但有几点目前是
清楚的：第一，贮存在长时记忆中的信息，其强度并不因时间递增而减弱。七八十岁老人回忆孩提时的事情往往比当天的事情更清楚；第二，有些信息因长期失用而逐渐消退。一个人已习得的外语单词会因不用而遗忘；第三，记忆贮存可能会受干扰的影响新旧信息的混淆，往往会使信息难以提取。严格地说，这不是记忆贮存的问题，而是信息提取的问题。
⑤回忆阶段学生习得的信息要通过作业表现出来，信息的提取是其中必需的一环。相对其他阶段而言，回忆或信息提取阶段最容易受外部刺激的影响。教师可以利用各种方式使学生得到提取线索，这些线索可以增强学生的信息回忆量。但作为教师，更重要的是指导学生，使他们为自己提供提取线索，从而成为独立的学习者。所以，对于教学设计来说，通过外部线索激活提取过程固然重要，但更重要的是使学生掌握为自己提供线索的策略。
⑥概括阶段学生提取习得信息的过程，并不始终是与最初学习信息时相同的情境中进行的，况且，教师总是希望学生能把学到的知识运用于各种类似的情境中去，而不是仅仅按教科书的方式呈现出来，这就是我们常说的要举一反三，因此，学习过程中必然有一个概括的阶段。加涅所说的概括，就是指我们通常所讲的学习的迁移。
⑦作业阶段学习过程需要有作业阶段似乎是不言而喻的，因为只有通过作业才能反映学生是否已习得了所学习的内容。对有些学生说来，作业的一个重要功能是为了获得反馈；但在有些学生看来，通过作业，看到自己学习的结果，能获得一种满足。当然，作业主要是给教师看的。一般说来，仅凭一次作业是很难对学生做出判断的，有些学生可能碰巧做得很好；而有的学生则做得不理想，因此，教师需要根据几次作业才能对学生的成绩做出推断。
⑧反馈阶段当学生完成作业后，他马上意识到自己已达到了预期的目标，这时，教师需给以反馈，让学生及时知道自己的作业是否正确。加涅所讲的信息反馈，类似于其他心理学家所讲的强化。加涅指出，需要注意的是，强化在学习过程中之所以起作用，是因为学生在动机阶段形成的期望在反馈阶段得到了肯定。动机阶段对学习的重要性，在强化过程中又一次得到了强调，反馈阶段显然是受外部事件影响的，而且，信息反馈也并不一定要使用“对”、“错”、“正确”或“不正确”这类词汇。在课堂教学中，教师可以使用许多微妙的方式反馈信息，如点头、微笑等。此外，需提醒注意的是，反馈并不总是需要外部提供的，它也可以从学生内部获得。例如，学生可以根据已学过的概念和规则，知道自己的答案是正确的。
二、学习结果分类理论
布鲁姆重视从教育目标入手对学习进行分类，而加涅强调从学习结果入手分类。其实学习者学习的实质并未变化，只不过从教的角度看是目标，从学的角度看是结果而已。对加涅来说“学习是人的倾向或能力改变”。能力就是学习的结果，而且任何新能力的学习都需要先学习从属于新能力的简单能力。例如，要学高级法则，先要学习低级法则。所以，他认为教师掌握这种分类体系十分重要。他的分类也由此被祢为阶梯式学习分类。教学如何达到这些目标呢?加涅认为就是这种分类体系所展观出来的以先为后条件的结果。
五阶段学习分类这是八级分类的简缩，它更为实用和方便操作。它的分类标准，第—是不同能力导致不同的活动；第二是每一种能力需要不同的条件：
①智慧技能(心智技能)。这是使人或人类能够存在的能力，包括能对环境进行概括的反应，学会符号系统，换句话说，就是要知道怎么干。它是针对外部的能力。
②言语信息。即记忆和理解信息的能力，“知道是什么”的能力。
③认知策略。即使人能支配自己记忆、思维和学习的能力，它是针对自身内部的能力。
④态度。是一种习得的内部状态，也是一种能力。具有这种能力的人能对不同的人和事物采取不同的态度，能对某种情境作出积极或消极的反应。
⑤动作技能。即掌握各种操作方面的技能、技巧和技术。
加涅认为学生通过学习能获得的就是这些结果。他认为，课堂教学应以智慧技能为中心，而不是以言语信息或认知策略为中心。他提出，认知策略(包括创造能力)不能直接教，只能通过心智技能、言语信息和动作技能的教学顺便教，“迂回教”。他还认为，认知策略有“不可教”
的一面，即遗传获得的一面，不是一门课程能教会的，应在教学过程中注意渗透思想方法，这就是所谓“可教”的一面。的确，如果思维方法完全能教的话，通过学习逻辑学就应获得，但事实并非如此。
加涅的分类理论解决了如何为每—种学习(能力)创造适当的内部条件和外部条件的问题。这对指导教学实践是有价值的。例如，规则学习需要以掌握一定的概念为内部条件；而概念学习又以辨别为内部条件；辨别学习的内部条件则以对事物的感知能力为内部条件。学习的外部条件很重要的是相应教学内容的组织，这也需根据学习分类进行。如规则学习的外部条件是输入恰当组织的规则，动作技能学习的外部条件是规则(认知因累)和肌肉活动等。
具体的分类排列和例证见下表：
加涅的学习结果分类体系
(二)加涅的指导学习理论
如何能够达到上述学习结果呢?加涅认为必须加强教师指导，用精心设计的学习条件达到每类学习的要求。照加涅的看法，教师是教学的设计者和管理人，也是学生学习的评定者。他认为，教学程序必须按照经过研究建立起来的基本原理去计划，必须按学习结果的顺序安排目标，然后发挥有效的学习条件的作用，逐步地通过评价，达到教学目标。
加涅认为，教师的任务就是要安排学生外部的适当学习条件，包括师生言语的交往，告诉学生什么是要完成的，提醒学生什么是已经知道的，指导他的注意方向和行动，引导学生沿着某些线索去思考。他认为，所谓内部条件即学生已经学习的结果，外部条件就是安排和呈现教材并给学生反馈；教学主要就是要对促进学习的各种条件进行排列组合。
概括起来，加涅关于指导学习的观点如下： 1．教学就是要教大量有组织的系统化的知识。 2．认为教思维方法，指导学生“如何想”，并不能养成能力，必须通过大量有组织的知识学习才能培养能力。 3．教学必须给学生充分的指导：沿着规定的程序进行。
加涅的指导学习理论重视系统知识与系统教学的指导作用，认为能力形成要通过知识掌握，这些对我们都很有现实意义。但是，他把能力归结为大量有组织的知识，显得不够令人信服。
认知派学习理论的主要贡献是： 1．重视人在学习活动中的主体价值，充分肯定了学习者的自觉能动性。
2．强调认知、意义理解、独立思考等意识活动在学习中的重要地位和作用。
3．重视了人在学习活动中的准备状态。即一个人学习的效果，不仅取决于外部刺激和个体的主观努力，还取决于一个人已有的知识水平、认知结构、非认知因素。准备是任何有意义学习赖以产生的前提。
4．重视强化的功能。认知学习理论由于把人的学习看成是一种积极主动的过程，因而很重视内在的动机与学习活动本身带来的内在强化的作用。
5．主张人的学习的创造性。布鲁纳提倡的发现学习论就强调学生学习的灵活性、主动性和发现性。它要求学生自己观察、探索和实验，发扬创造精神，独立思考，改组材料，自己发现知识、掌握原理原则，提倡一种探究性的学习方法。强调通过发现学习来使学生开发智慧潜力，调节和强化学习动机，牢固掌握知识并形成创新的本领。
认知主义学习理论为教学论提供了理论依据，丰富了教育心理学的内容，其主要贡献是：（1）重视人在学习活动中的主体价值，充分肯定了学习者的自觉能动性；（2）强调认知、意义理解、独立思考等意识活动在学习中的重要地位和作用；（3）重视人在学习活动中的准备状态。（4）重视强化的功能。（5）主张人的学习的创造性。
认知学习理论的不足之处，是没有揭示学习过程的心理结构。我们认为学习心理是由学习过程中的心理结构，即智力因素与非智力因素两大部分组成的。智力因素是学习过程的心理基础，对学习起直接作用；非智力因素是学习过程的心理条件，对学习起间接作用。只有使智力因素与非智力因素紧密结合，才能使学习达到预期的目的。而认知学习理论对非智力因素的研究是不够重视的。
第五节认知学习理论的应用
一、注重学习者的内部心理机制
与行为主义相比，认知学习理论更注重人的内部心理机制的研究，对于学生一些较为复杂的认知加工任务（如相关原理的理解，推理、分类等方法的应用）而言更具有指导意义。认知学习理论把人脑的功能与计算机的运算程序进行类比，认为认知过程就是信息加工过程。其关于教学的研究，主要探讨不同的教学方法如何影响学生的认知过程，进而影响学习结果。教学方法只有通过影响学生的认知过程才能够影响教学结果，教学方法是影响教学结果的间接因素，学生头脑中的认知过程才是决定学习好坏的直接因素。教师在进行教学时要充分考虑学生的身心发展以及不同学生之间的个性差异，简单的来说就是要因材施教。在教学过程中，教师必须认识到学生与学生是不同的，对于一些学习上有困难的学生，不能简单的认为是学生不想学或是智力上有差距。当然，在目前的中学教育的情况下，教师很难关注到每一个学生，所以就要求教师不能对学生有偏见，承认学生的个别差异性，尽可能公平的对待每一个学生。
二、学习情境和学习内容结构化
现代认知学习理论不仅重视认知过程，而且十分重视认知结构。自认知学派产生之日起,学者们就始终关注作为学习结果的认知结构在后继学习中的作用。皮亚杰的图式、格式塔学派的完型、托尔曼的认知地图实质上都是指认知结构。20世纪50至60年代,人们更加重视而且更加深入地研究认知结构。布鲁纳认为认知结构是个体在感知、理解基础上在头脑中形成的心理结构;而奥苏贝尔则进一步指出,认知结构就是个体头脑中的知识结构。认为有意义的学习就是把新知识和原有知识联系起来，将新知识纳入学习者原有的认知结构之中。
随着当代认知心理学的发展,心理学家经过实验证明认知结构水平是个体认知活动水平的标志之一,改变学生的认知结构是提高教学质量的重要途径。传统的教学方法比较注重教材的知识结构或逻辑结构，而不太重视学生头脑中的认知结构，当代认知心理学则十分重视认知结构的研究。关于学生头脑中认知结构的研究，能为我们改革教材和教法提供科学的依据。布鲁纳强调学习情境结构理念，认为在结构中学到的原理原则，将有助于以后在类似情境中产生正向的学习迁移，培养学生自学能力。在教师进行教学的时候，要注意知识点不是孤立的，是前后联系的，要有意识的培养学生推理、类比的能力，并同时注意设计“先行组织者”，让学生能自行从已知的知识点过度到未知的知识点。
三、利用知识固着点,促进意义建构
奥苏贝尔把新学习的知识比作刚刚驶进港口的船,把头脑中原有的旧知识比作锚桩,当船靠岸以后就要把船的锚固定在实现设置好的牢固的桩上。我国心理学家称之为新知识在原有知识上的固着点,简称知识固着点。知识固着点的清晰、稳定和可辨别性直接影响新知识意义的建构。那么,教师采取哪些教学策略可以使学生更好利用知识固着点,促进知识意义的建构呢?
1.鼓励学生亲身实践,增加知识的固着点。强调亲身实践与新课程中增设综合实践课的精神
不谋而合。在亲身实践中,学生的多种感官参与活动,由此获得的知识是多重编码的,所以这样的知识更清晰、更稳定、更能为新知识的学习提供高质量的固着点。例如,从未花过钱的孩子很难理解元、角、分之间的换算,而经常自己购物的孩子则不会出现这样的问题。
2.关注学生原有认知结构,寻找恰当的知识固着点。心理学的大量研究表明,与学生原有知识
相联系的新知识最容易被同化。那么学生头脑中是否有可以同化新知识的旧知识呢?这就需要教师在教学之前认真分析学生原有知识储备,寻找恰当的固着点。当学生学习出现困难的时候,教师应该研究学生头脑中是否缺少恰当的固着点,而不是一味埋怨学生能力低。
3.运用先行者策略,创设有用的知识固着点。当学生原有认知结构中没有可同化新知识的固
着点时,教师可在学生学习正式材料之前,以适当的方式介绍关于学习主题的前导性材料,帮助学生同化新知识。这一前导性材料的抽象性、一般性和包容性既可以高于正式材料,也可以不高于正式材料。金洪源等人的研究表明,利用上位知识的同化优势可大大促进学生对新知识意义的建构。例如,在学生写记叙文之前,教师介绍给学生抽象性、一般性、包容性强的策略性知识,如按顺序写,抓住事物的特点写,就会对学生的写作起统领作用,促进学生写作的顺利进行。
在课程改革的过程中,教师在关注学生学习方式的同时,还要在认知学习理论指导下促进新旧知识的联系,使学生更好地建构知识的意义。
四、重视学习中情感因素的作用
布鲁纳提出发现学习可提高学生的内在动机,加涅提出学习期望影响学习过程,奥苏贝尔重视有意义学习的心向,信息加工心理学重视信息加工过程中学习者的准备状态。总之,认知学习理论关心学习过程中态度、情感因素的作用。态度、情感正是当前课程改革所强调的体验性目标。只有同时注重结果性目标和体验性目标的达成,才能真正促进学生的全面和谐发展。那么如何使学生在学习过程中有良好的体验呢?认知心理学家曾经把目光放在学习的准备阶段,通过目的性教育、归因训练等提高学习者的积极性;当前,认知心理学家又把目光扩展到整个教学过程,试图通过一定的教学策略使学生在整个学习过程中都有良好的体验。卢家楣等人通过实验证明针对教学内容的情感性处理方式:认知匹配策略和形势匹配策略可以使学生在整个学习过程中具有良好的心理体验。
1.认知匹配策略是通过改变学生的主观评价起作用。
认知匹配策略是指教师在教学活动中通过调整学生对教学内容与学生需求之间关系的认知评价,使所学内容被学生主观上感到满足其需要,从而达到教学内容与学生需求之间的统一,进而有效地调节学生的心向,使之在整个学习过程中保持良好的情绪状态。教师通过一
系列巧妙的解释、诱导,使学生主观上感到该课内容符合自己的需要，使教学内容与学生需要之间达成一致。
2.形式匹配策略是通过改变学生活动形式起作用。
形式匹配策略是指教师在教学活动中通过改变教学内容的呈现形式而改变学生活动的形式,使所学内容被学生主观上感到满足,从而使教学内容与学生需要之间达成一致,以有效调动学生的学习心向,使学生在整个学习过程中保持良好的情感体验。如果教师将教学内容寓于自由谈话、巧设悬念、角色扮演、命题讨论等一系列学生喜闻乐见的活动形式之中,则可使教学与学生需要匹配,从而更好地调动学生的心向。认知学习理论无论在教学的准备阶段还是在教学的整个过程中都为当前的课程改革提供一定的达成体验性目标的教学策略。