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第二节 认知理论与护理教育
问题与思考
某班级学生中有一名学生学习成绩较差。他在上课时似乎听懂了老师的教学内容,但是课后看书复习的时间较少,而且做题时总是出现错误。
思考:这名学生在学习中出现了什么问题?教师应该如何帮助他提高学习成绩?
认知是指人内在的思维过程,如感知、思考、学习、记忆、领悟及解决问题的能力等。认知心理学是研究人思维过程的心理学理论,它主要研究人的思维过程,包括知识的获得。学习认知心理学的学习理论有助于护理教育者探讨如何扩大学生的认知结构,以促进其主动求知的能力。本节主要介绍信息处理学习理论及布鲁纳的结构主义教学理论。
一、认知理论简介
认知学派的学习理论认为学习是个体对事物经由认识、辨别、理解从而获得新知识的过程;在这个过程中,个体认知结构将发生改变。认知学习理论使教学摆脱了行为主义的消极影响,从重视教材知识结构和学习结果转变到重视认知结构、学习的内部认知加工过程、学习策略和思维策略的培养,提出了以认知过程、认知结构及主动生成学习为中心的教学思想。
(一)认知理论的产生及主要代表人物
20世纪初,一些德国心理学家,包括韦特海默(M.Wertheimer,1880—1943)、苛勒(W.KÖhler,1887—1967)、考夫卡(K.Koffka)提出了格式塔(Gestalt)心理学或称学习的顿悟说。但是,格式塔理论在其初期却被人们忽视了,直到50年代后期,出现了数字式计算机,人们对思想过程研究的兴趣才又复活,促进了现代认知心理学中一些主要概念和模式的发展。认知心理学的出现,代表了学习心理学由研究行为向研究系统思维的转变。
认知理论的主要代表人物及理论有:奥苏贝尔(D.P.Ausubel)的认知同化学习理论,加涅(R.M.Gagne)的认知指导学习理论,布鲁纳(J.S.Brunner)的结构主义教学理论等。
相关链接
苛勒及学习顿悟学说
苛勒(Wolfgang,Kohler,1887—1967)是美籍德国著名心理学家,格式塔心理学的创始人之一。
1887年,苛勒生于波罗的海的雷维尔(现属爱沙尼亚)。他先后在德国杜平根、波恩、柏林大学就读。1909年在著名的心理学家斯顿夫的指导下获得柏林大学博士学位。1910年,苛勒接受法兰克福大学的邀请,在该校任职。在此期间,成为格式塔心理学的主干力量。
1913—1920年任普鲁士科学院人类研究所主任,到大西洋加那利群岛的腾奈立夫岛上对猩猩的智慧进行著名的实验研究。他以自己的长期观察,描述了关于动物解决问题的实验,提出了顿悟的学习理论。
克勒认为一切现象经验都是有意义的整体。他强调组织结构和关系在认知过程中的作用。他认为学习主要取决于对整个情境结构的突然知觉,即顿悟。
(二)认知理论的主要观点
认知学派的学习理论认为学习活动在于个体内部认知结构的形成和内部改组的变化过程,而不是刺激与反应联结的形成或行为习惯的加强或改变。重点研究如何通过影响学生的内在思维过程,包括注意、动机、记忆、思维及情感等,以影响学生的学习效果;强调学习内容的逻辑结构与学习者已有的认知结构之间的联系与相互作用。其基本观点包括:
1.学习不是机械的、被动的刺激-反应过程;学习是个体作用于环境的结果,而不是由环境引起人的行为。环境只是提供潜在刺激,至于这些刺激是否受到注意或被加工,则取决于学习者内部的认知结构。当新的经验改变了学习者原有的认知结构时,学习就发生了。
2.学习是凭借智力与理解,进行有意义的发现和认知的过程,决非盲目的尝试。
3.重视内在动机与学习活动本身带来的内在强化的作用。认为外在强化不是学习产生的必要因素,没有外在强化学习也会发生。
二、信息处理学习理论
信息处理学习理论(information-processing theory of learning)认为认知学习过程是信息的收集、加工、贮存和需要时提取加以运用的过程。信息的收集涉及感觉记忆与知觉的心理过程;信息的加工、贮存涉及记忆的心理过程。“注意”虽不是一种独立的心理过程,但它总是与其他心理过程相伴,是保证学习活动开展的重要前提。在教学过程中,教师应通过影响学生的注意、知觉及记忆来促进学生对信息的获得、理解与保持。
(一)信息处理学习理论的产生
信息处理学习理论的研究始于20世纪50年代初,盛行于60年代以后。信息处理学习理论是通讯技术、计算机技术等科技发展的产物,它用来解释人类在环境中,如何通过感觉观察、注意、识别、转换、记忆等内在的心理活动以获得并应用知识的过程。
(二)信息处理学习理论的主要观点
1.信息处理的心理过程
信息处理是一种内在的心理过程(图2-3)。这一过程开始于来自环境中的信息刺激。环境中任何能引起个体感官产生反应的人、事、物或事件均为信息刺激。机体接受信息刺激后,开始对刺激进行编码(encoding),即将物理事件转换为心理事件,以便记忆贮存。经编码的信息被贮存在记忆系统中。然后是信息的提取阶段,即将心理事件转换为行为事件,此过程称为译码或解码(decoding)。经解码输出的信息则由行为表现出反应。信息从记忆中解码后由反应表现出来的过程称为检索(retrieval),检索之后的反应称为输出(output)。
图2-3 信息处理的心理过程
2.人类的记忆系统
记忆是过去经历过的事物在大脑中的反映。记忆对学习具有重要意义,个体知识经验的积累和行为的逐步复杂化都是以记忆为前提的。因此,要更好地理解学习过程,必须首先了解人类的记忆系统。
(1)记忆的信息处理模式:
认知心理学家将信息处理过程分为感觉记忆、短期记忆及长期记忆三个阶段。
1)感觉记忆(sensory memory):
又称感觉登记(sensory register,SR),是个体通过视、听、触、嗅等感觉器官感应到外界刺激时所引起的瞬间记忆(一般在3秒钟以下),它是信息处理的第一步。感觉记忆的特点是持续时间短,信息保留原状,保存容量大。
一般而言,感觉器官感应到的各种信息都获得感觉登记,但并非所有登记的信息都被进一步处理。个体对进行感觉登记的刺激是有选择性的,其选择的标准可能与个体的动机、需求以及经验等因素有关。“注意”负责信息的筛选,将无用的信息过滤出去后遗忘,对被注意到的信息进行辨认,形成知觉经验,进而转入短期记忆。
2)短期记忆(short-term memory,STM):
指经过感觉登记后再经“注意”而在时间上延续到1分钟以内(多在20秒以内)的记忆。短期记忆的特点包括:①信息保存的时间短暂;②信息容量有限:心理学家研究发现,一般成年人在一瞥之下平均只能记忆7位数字,短期记忆的广度平均值为7 ± 2。③是感觉记忆与长期记忆之间的纽带:由于感觉记忆阶段信息保持的时间过短,不能对其进行适当的处理,所以,当人对某种信息刺激做出反应时,必然要经过短期记忆。而长期记忆所保持的信息如果不经过短期记忆就不能直接被人们所认识,因此,长期记忆只负责知识的贮存,不负责新知识的学习,学习知识只有靠短期记忆。④具有运作性:短期记忆在信息处理过程中,对个体的行为具有两个重要作用:一是通过“注意”接受从感觉记忆来的信息,为当前的认知服务,并做出适当的反应。反应过后,如果目的已经达到,短期记忆的作用消失,不再作进一步的处理;如果个体认为所处理的信息是重要的,就采取复习的方式,使之保持较长的时间,然后输入长期记忆。二是短期记忆可以根据当前认知活动的需要,从长期记忆中提取已贮存的信息进行操作。因此,短期记忆又称为工作记忆(working memory,WM)。⑤贮存信息的性质是以声码为主。
3)长期记忆(long-term memory,LYM):
是指信息的保持在1分钟以上乃至终生的记忆。长期记忆有以下特点:①保留信息的时间长,一般在1分钟以上,可为数日、数月、数年乃至终生。②长期记忆的信息来源是经过短期记忆处理后的内容。③主要功能是备用性。在长期记忆中贮存的信息内容,不用时往往处于一种潜伏状态,需要时才被提取到短期记忆中进行处理。④贮存信息的性质是以意码为主,容量极大,包括了个人的全部知识。
贮存在长期记忆中的信息,大致可以分为两类:情节记忆与语意记忆。情节记忆(episodic memory)是指个体对有关以往经历过的某些特定事件方面的信息的记忆,它主要用来贮存人生中印象比较深刻的事件。语意记忆(semantic memory)是指对所表达的概念、原则与基本等方面的记忆。可以说,语意记忆就是个人通过学习所获得的知识。
(2)记忆的基本过程:
记忆是一个复杂的心理过程,包括识记、保持、回忆三个阶段。
1)识记(memorizing):
是指个体识别并记住事物的过程,它是记忆的基础和前提。根据识记的目的性及意志力程度,可以将识记分成有意识记和无意识记;根据识记的理解性及方法的不同,又可将识记划分为机械识记和意义识记。在日常生活中,有意识地利用意义识记,并配合机械记忆,达到在理解的基础上熟记,是最佳的记忆方法。
2)保持(retention):
是将识记的事物在头脑贮存及巩固的过程。保持是一个动态的过程,即识记的信息在量和质的方面都要发生一定的变化。量的变化随着时间的推移可以导致记忆的保持量在总体上呈下降的趋势;质的变化是个体没有原封不动地保持识记的信息,而是对信息进行了主观的处理,使原信息的性质发生了改变。
3)回忆(recall):
是将头脑中保持的信息提取的过程。有两种不同水平的回忆:①再现(reproduction):指在头脑中重现过去经历过的事物,是一种高水平回忆。②再认(recognition):指当识记过的事物再次出现时能将其识别出来,是一种低水平的回忆。
(3)遗忘(forgetting):
是指信息提取失败或从记忆中丢失信息,表现为不能再认、再现,或错误地再认、再现。根据记忆恢复的可能性,可将遗忘分为暂时性遗忘和永久性遗忘。
1)遗忘的规律:
首先对遗忘现象进行系统研究的是德国心理学家艾宾浩斯(H.Ebbinghaus)。他的研究结果表明,信息在记忆后最初一段时间内遗忘较快,随着时间的推移,遗忘逐渐减慢,到一定程度和时期,就几乎不发生遗忘。即遗忘的量随时间递增,而遗忘的进程是不平衡的。根据研究结果,艾宾浩斯绘制了人类历史上第一个遗忘曲线来表示遗忘的规律(图2-4)。
2)遗忘的原因:
解释遗忘的原因主要有四个学说。①痕迹消退学说:是最早解释遗忘的学说。此学说认为,记忆痕迹如果没有得到强化,那么随着时间的推移将逐渐消退,从而产生遗忘。②干扰学说:此学说认为,引起遗忘的原因并不单单是由于时间的流逝,而是由于记忆中新旧经验的相互干扰造成的,一旦干扰排除,记忆就可以恢复。干扰有两种形式:前摄干扰和倒摄干扰。前者是指先前记熟的内容对后继所要记忆内容的阻碍;后者是指正在从事的活动对以前记忆产生的阻碍。③同化学说:此学说认为干扰理论仅能解释机械学习的保持和遗忘。在真正有意义的学习中,人脑为减轻记忆负担,对知识加以组织、简化,利用高概括水平的概念替代了低概括水平概念,提高了知识的概括性和适用性。④动机遗忘学说:此学说认为,动机因素决定人们将记住什么,遗忘什么。个体认为重要的信息会被牢记,而被认为无意义的信息则容易遗忘。
图2-4 艾宾浩斯遗忘曲线
(三)信息处理学习理论在护理教育中的应用
信息处理学习理论在护理教育中的应用主要体现在以下几个方面:
1.采用有效的教学策略,吸引和保持学生的注意力
教师应采用多种教学手段及媒体相结合的方式,对学生的各种感官进行刺激,以增加学生的注意,引发学生的学习动机。如采用富有感染力的讲解、直观鲜明的教具、生动的临床案例以及各种多媒体教学等。
2.合理安排教学活动,加强学生对知识的记忆和保持
①教师应合理安排教学内容,引导学生在短期记忆阶段有效使用过去的经验对新信息进行综合思维,从而获得新知识。②给予合适的信息量并适当调节教学进度:信息量过大会影响学生识记、保持和回忆的效果,而进度过快,学生接受知识有困难,因此,在教学过程中,教师应根据教学内容的难易程度调节教学进度,保证重点突出、难点讲清,便于学生理解和消化知识。③合理安排课程:因为同类课程可以对记忆产生影响,因此尽量避免把相似或相同的课程安排在一起。④保证课间休息:足够的课间休息时间既可以巩固上节课记忆活动所留下的痕迹,也可以减少前后课之间对记忆的相互干扰。
3.合理组织复习,以强化和巩固记忆痕迹
“重复是记忆的母亲”道出了复习在巩固记忆中的作用。有效的复习可以提高记忆的效果,因此在组织复习时,教师应注意引导学生努力做到:①及时复习和经常复习相结合;②分散复习和集中复习相结合;③反复阅读与尝试回忆相结合。
4.计算机教学程序的设计
应用计算机模拟或实现人的各种认知功能,如问题解决程序、模式识别程序等,可以帮助学生增强记忆,减少遗忘。护理教师应给学生提供这类教学资源,并鼓励他们尽可能参与到设计过程中来。
三、布鲁纳的结构教学理论
布鲁纳(Jerome S.Bruner,1915—2016)是美国著名的心理学家和教育学家,他通过对儿童智力的观察及研究提出了结构教学理论。
(一)布鲁纳及其研究
布鲁纳1915年出生于美国纽约,1937年获杜克大学学士学位,1938年转哈佛大学主修心理学,1941年获哲学博士学位。20世纪60年代初期,积极参加美国教育改革的领导和指导工作。其研究和思想受到拉什利、詹姆斯、杜威、格式塔心理学派、各种社会人类学家和当代认知心理学家皮亚杰等的思想影响,主要从事人的知觉、学习、思维、记忆等一系列研究,并取得了巨大的成就。在20世纪50年代世界性的教育改革及教育理论的研究中,布鲁纳提出了结构教学理论(Bruner’s structure instruction theory)。他的著作《教育过程》,体现了美国60年代教学改革的指导思想。布鲁纳认为,人的认识过程是通过主动地把进入感官的事物进行选择、转换、储存和应用,以达到学习、适应和改造环境的目的。
(二)布鲁纳的结构教学理论的主要观点
布鲁纳的教学理论主要有四个部分组成:智力的发展过程、知识结构理论、发现学习法、内部动机是学习的真正动机。
1.智力的发展过程
布鲁纳是以儿童的认知过程——智力的发展,为研究主轴,来构想他的教学理论的。他认为认知发展是讨论教学问题的基础,所谓认知过程就是包括思维与概念的智力发展过程。
布鲁纳重视儿童在成长过程中智力的发展过程,他认为人的智力发展是经过知觉将外在的事物转换为内在的心理事件的过程,称为认知表征(cognitive representation)。人类的认识表征是随年龄而发展的,其发展过程如下:
(1)动作表征(enactive representation):
即行为把握阶段,即以学会作出某种反应和形成习惯的动作为基础,借助于动作去学习的阶段,是人类求知的基础。一般最早出现在幼儿期,并一直沿用终身。此期思维的特点是个体通过他的身体动作来认识周围的世界。
(2)形象表征(iconic representation):
即图像把握阶段,是把事物当作视觉或听觉的形象而掌握或表现的状态。它主要依靠视觉或其他感觉组织和各种概括化映像的作用,以视觉图像为主。此阶段的求知方式是从具体思维到抽象思维转化,其思维的特点是通过感觉来认识周围的世界。此阶段大约从6、7岁至10岁。
(3)符号表征(symbolic representation):
即符号把握阶段,主要靠语言符号来表现认知,此阶段在10岁以后出现。布鲁纳认为,语言或符号为儿童提供了一种可以不用形象作为唯一判断根据的手段,儿童智力发展离不开语言和文化的相互作用。因此,对学习者有计划地提供语言体系、文化体系是教师的基本职责。学习者智力的发展是在教师与学习者的教育关系中实现的。
2.知识结构理论
布鲁纳认为,如何组织学科内容是教学论中迫切需要解决的一个问题。每门学科都存在一系列的基本结构,即某门学科的基本概念、法则和基本原则。学生如果掌握了学科基本结构,会有助于学生学习“事物是怎样相互关联”的,同时还有利于记忆和保持,并且有“生成力”或“迁移力”的效能,从而能更好地掌握整个学科。学生掌握学科基本结构应该是知识学习方面的最低要求。
为了组织最佳的知识结构,他还提出了三条组织原则。①表现方式的适应性原则:指学科知识结构的呈现方式必须与不同年龄学生的认知学习模式相适应。②表现方式的经济性原则:指任何学科内容都应该按最经济的原则进行排列,在有利于学生认知学习的前提下合理地简约。③表现方式的有效性原则:指经过简约的学科知识结构应该有利于学生的学习迁移。
3.发现学习法
布鲁纳认为使学生掌握教材结构最有效的方法是“发现学习”(discovery learning)。他认为,学生应该在教师的启发引导下按自己观察事物的特殊方式去表现学科的知识结构。学生的学习除了部分受环境的影响外,更主要的是遵循其特有的认识程序。教学的目的是帮助学生智慧和认知的形成与发展。教师的任务就是要把知识转换成一种适应正在发展着的学生的形式。
(1)发现学习的定义:
发现学习是指学生在学习情境中,通过自己的寻找和探索,从而获得答案的一种学习方式,主张让学习者自己去发现学科结构。
(2)发现学习的特点:
发现行为主要是对现存事物的加工改组以及已知的各种要素的重新配置,需要灵机应变的耐性。发现学习的主要特点是:①探索解决问题的策略,要求学生采取积极的学习态度。②学生不是被动接受外来信息,而是主动组织信息,灵活运用信息,并积极探索解决问题的可能路线。③灵活而执着地追求问题的解决。
(3)发现学习的意义:
①有助于提高学习者智慧的潜力。运用发现学习的方法,学生可以对事物进行组织,不仅能发现事物之间的规律性和相关性,还能使信息条理化,并能保证信息随时发挥其可能发挥的作用。②使学生的学习由外部动机向内部动机转移。学生最好的学习动机莫过于对所学的材料具有内在兴趣,而且有新发现的自信感。③使学生学会探究的方法。发现法就是让学生独立思考,改组教材,自行发现知识的一种学习方法。教师应尽可能发挥学生的主体作用,使学生离校后能独立地开拓某些领域。④有助于保持记忆。布鲁纳认为,记忆的首要问题不是储存而是检索,而检索的关键在于组织,也就是知道去何处寻找信息和获得信息。他曾用三组十二岁儿童记忆一套三十对的配对词做实验,甲组只要求记住,乙组和丙组则要求利用中介词使配对词联系起来再进行记忆,所不同的是,乙组由教师讲解,丙组则由学生自行设法联系记忆。结果表明,在出现第一个词后能记起第二个词的百分比,甲组最低,丙组则最高。因此,按照一个人自己的兴趣和认知结构组织起来的材料才是最有希望在记忆中自由出入的信息。
4.内部动机是学习的真正动机
布鲁纳强调,在认知学习过程中要注意学习的心理倾向和动机。学生的学习受内部动机和外部动机的影响,内在动机比外在动机更重要。
内部动机是学生从学习本身发现学习的源泉和报偿,如“好奇心”、“胜任力”、“互惠性”等。知识的获得是一种积极的过程,它受学生强烈的认知需求的驱使。名符其实的学习行为是探究式、累积式的持续行为,推进这种学习行为的真正动力是从学习本身发现报偿的内部动机。
外部动机是外界因素作用的结果,如“奖赏”、“竞争”等,体现的是“他律性”。外部动机作用是短期的,缺乏累积式、持续性。但外部动机也会对学生的学习产生影响。
(三)布鲁纳结构教学理论在护理教育中的应用
布鲁纳的教学理论提出了很多宝贵的见解,有些方面对我国护理教学改革具有借鉴作用。
1.合理安排课程与课堂活动
根据布鲁纳的学科结构理论,护理教师在教学中需注意:①应按照学科结构设置课程,使学生在了解学科结构的基础上获得系统的知识。②教师在介绍一门新科目时,于最初阶应先描述其基本的轮廓;讲授新内容之前,必须先解释最基本的结构、原理及它们之间的关系,这样有助于学生形成某科目或某一单元内容的清晰框架,避免出现“只见树木不见森林”的现象,提高学习效果。
2.采用指导性发现学习法
指导性的发现会在学习中产生良好的作用。护理教师首先让学生去发现在学习有关科目内容时所遇到的一系列问题,然后激励他们利用资料去寻求答案,这种方式可以使学生从主动学习中得到能力的训练。发现学习也可以用于实验室的讨论活动,学生会努力去解释为什么会产生某些反应和某些现象,这样,教学过程就会成为探索知识的过程,学生利用教师所提供的材料,自己去发现,回答自己的疑问,解决自己形成的问题,从而减少对教师和教材的依赖性,也培养了学生的学习兴趣,同时发展了学生推理和观察的能力。
3.激发学生的内在学习动机
布鲁纳强调内部动机对学习具有促进作用。激发学生的内在动机主要通过利用惊奇、激发疑惑、提出具有几个解答的不确凿的问题、设计困境、揭示矛盾等方法来实现。在教学中需要注意:①要激发学生学习探索活动的最大热情;②要帮助学生维持学习探索活动的热情;③要使学生对学习的具体目标有明确的认识,并提供有关的知识,使学生的学习探索活动有正确的方向。