認知與教學/認知心理學起源
人們如何學習？更好地理解這個問題如何幫助教師更好地支援學生的學習？學習究竟意味著什麼？想象一下，如果我們可以將所有時代最偉大的思想家聚集在一張桌子旁，傾聽他們的想法。雖然這在現實中不可能，但本華夏公益教科書的目標是儘可能地接近這種情景。我們希望介紹人物及其思想，同時消除一些常見的誤解。最終，我們的目標是以一種提供您對認知與教學的實用且有用的理解的方式呈現這些資訊。
閱讀本章後，您將對我們為達成目前對認知與教學的理解而經歷的旅程有更深入的瞭解，掌握參與對話所需的詞彙，以及對各種思想的開放心態，這些思想最終促成了圍繞認知與教學的集體工作。我們還希望您能更欣賞我們的指導原則：本文字應以當前研究為依據，並在範圍和應用上具有實用性。在本章結束時，您應該能夠做到以下幾點
- 描述主要的學習理論。
- 識別每個學習理論的特徵。
- 定義與每個理論相關的概念。
- 描述每個理論對教學和學習實踐的貢獻方式。
圍繞各種教育思想哲學起源，存在著許多常見的誤解。首先，存在一個誤解，即教育哲學的主要分支本身是同質的——例如，所有行為主義者都以相同的方式思考，或者所有人文主義者都尋求馬斯洛版本的自我實現。其次，存在一個誤解，即教育心理學的各種學派或哲學——行為主義、人文主義、認知方法等——都是相互排斥的，並且不存在重疊的思想。接下來，存在一個誤解，即各種哲學隨著時間的推移而發展，例如學習1.0、2.0、3.0等，並且每個接連的揭示都消除了前一個。最後，存在一個誤解，即他們的發現是不同的，而實際上我們發現，他們得出了相似的結論，儘管途徑不同。在本節中，我們希望不僅消除這些誤解，而且展示教育工作者如何從每個理論中汲取價值、思想和靈感，以適應他們每個學生的學習目標和學習需求。
在教師可用的教育資源中——無論是學術文章、教學雜誌、書籍還是部落格——都可以找到大量的理論、策略、建議和民間傳說。漫畫試圖透過將無數時代、思想和刻板印象整合到一個不太可能出現的場景中來證明這一點。
對這段歷史的基本瞭解有時可以幫助理清這些不同的碎片，識別它們的來源，並開始評估它們在告知您的專業實踐方面的價值。2016年7月1日，《衛報》發表了一篇文章，標題為：“沒有分數，沒有時間表：柏林學校顛覆了教學。”[1] 這些資訊將如何告知教師、家長或負責兒童教育的人？傳統的岔路口建議讀者要麼選擇欣然接受的道路，要麼選擇概括性駁回的道路。對認知與教學的理解，以及它如何發展和持續發展，允許第三種路徑，即檢驗和評估。
心理學這個詞，其含義可以追溯到對靈魂的研究，後來在17世紀中期，追溯到對心靈的研究。[2] 作為一門科學，心理學可以追溯到19世紀後期，追溯到威廉·馮特等人物，有時被稱為現代心理學的創始人。馮特將心理學定義為對心靈和意識的研究，並假設我們可以透過對意識的科學研究來更好地理解心靈。[3] 學習和教育的研究，歷史可以追溯到更早的時期。盧梭和其他19世紀早期的哲學家開始提出對教育的截然不同的方法：而不是傳統的以教師為中心的教學方法，而是讓兒童透過積極的探究、發現和操作來學習。[4]
圍繞知識是什麼以及如何獲得知識的哲學鬥爭，可以追溯到更早的時期——24個世紀前，追溯到亞里士多德、他的老師柏拉圖以及柏拉圖的老師蘇格拉底等思想家。當這些思想家與知識的理念作鬥爭時，他們創造了這些鬥爭的產物，並將其留給了我們。
蘇格拉底被認為在教義中提出，智慧是認識自身無知的理解。也許更深刻持久的是他透過建立和解決一系列較小的問題來獲得答案的方法。這種蘇格拉底方法體現在科學方法中，是批判性思維的基礎——學習如何思考和捍衛自己的想法和思維過程，而不僅僅是學習應該想什麼。[5]
與他的老師們不同，他的老師們認為知識在很大程度上是一種神聖的禮物——雖然可以發展，但亞里士多德認為知識在很大程度上是基於感知的。這種想法，即經驗主義，被延續到基於觀察的研究中。
儘管許多思想已被證偽或黯然失色，但許多其他思想依然存在，並繼續產生影響。後來的哲學家會在支援或反對他們的教義的基礎上提出自己的教義。勒內·笛卡爾主張理性主義而非經驗主義，認為理性是知識的主要來源和檢驗標準。這在他的名言“我思故我在”中有所體現。笛卡爾的理性主義似乎更符合柏拉圖的觀點，而非他的經驗主義學生亞里士多德。[6]
正如蘇格拉底所發現的，並非所有人都以相同的方式看待知識（他正是因為這一點而被處決）。哲學家可能會觸犯那些對知識有不同見解的宗教和政治領袖，因為他們的知識觀會受到威脅。經驗主義與理性主義不同，它與許多機構和教師相沖突，例如基督教教會，他們與蘇格拉底時代的希臘人一樣，認為知識起源於上帝或神靈，例如：“因為耶和華賜人智慧，從祂口中發出知識和聰明”（箴言 2:6，ESV）。
哲學家約翰·洛克是第一批英國經驗主義者之一，他認為知識來自於從感官感知 或反思中獲得的經驗。他反對柏拉圖關於先驗知識的觀點，以及笛卡爾的理性主義，他認為我們生來就擁有空白的心靈或空白石板。經驗主義是科學方法的基礎。例如，與其認為人天生就有知識，或者知識是上帝啟示的，不如說知識可以透過觀察、時間和經驗獲得。科學實驗可以為學習提供這些經驗。
知識論述跨越了兩個千年，它繼續影響著我們對知識和學習的理解。需要注意的是，許多被廣泛引用的知識體系都是以歐洲為中心的，還有其他關於知識的解釋，以及指導教學法的其他理論和信仰。原住民學習原則展示了一種不基於上述思想譜系的論述，但也不完全獨立於它。這一點在第二條原則中得到體現：“學習是整體性的、反思性的、反身性的、經驗性的和關係性的。”[7]
科學革命為我們瞭解世界和我們在世界中的地位打開了新的視窗。“宗教和神秘傳統讓位於觀察和實驗，首先是在天文學和物理學，然後是生物學，最後是心理學。尼古拉·哥白尼和伽利略·伽利雷挑戰了地心宇宙的假設；查爾斯·達爾文和阿爾弗雷德·羅素·華萊士挑戰了物種的不連續性；約翰·B·華生挑戰了心靈的概念；而斯金納是他們中最徹底的，他挑戰了人類能動性的理念。”[8]
其他思想家，如弗朗西斯·培根，認為知識來自實際操作——手藝或技術——而不是僅僅反思它，並且這種知識可以透過實驗證明[8]。約翰·杜威和其他人進一步提出了這樣的觀點，即思維“在環境和有機體的需求之間起著中介作用”（《牛津心靈伴侶》，2006 年，第 231 頁）。杜威認為重要的是思維的目的或功能，而不是它的物理結構[8]。被稱為功能主義的東西也是建立在巴甫洛夫和達爾文的思想之上的。在 1890 年代，俄羅斯科學家伊萬·巴甫洛夫將思維與大腦聯絡起來。在此之前，查爾斯·達爾文斷言，自然選擇的過程導致了物種的進化[8]。
一種新的觀點，實用主義，建立在功能主義的基礎之上，認為“思維和行為是情境的產物”，可以透過科學觀察和理解[8]（第 231 頁）。這在邏輯上導致了後來成為行為主義的東西。
隨著研究熱潮的興起，科學家們正在更深入地探索心靈。這一時期研究成果和失敗的原因之一是缺乏指導研究人員的倫理監督。
最早將科學應用於心理學的人之一是威廉·馮特，他被認為是 19 世紀後期實驗心理學的創始人[8]。他對意識的考察形成了後來被稱為結構主義的東西——試圖將意識的結構分解成一系列基本元素，就像化學家將化合物分解一樣[9]。儘管他的發現由於他採用的實驗方法而不再被認為是可靠的，但至少有兩點值得保留。首先，馮特的工作激發了其他人開發更可靠的實驗，特別是在行為主義方面。其次，馮特所關注的大部分內容——心理功能和感知過程——會影響認知心理學[9]。
行為主義一詞是由約翰·B·華生在 1913 年提出的。他斷言，為了使心理學符合科學客觀性的要求，它需要關注可以客觀觀察的東西——行為[6]。華生、古思裡、桑代克和斯金納都在行為主義的廣泛範圍內為我們理解學習做出了貢獻。在本章中，我們將著眼於愛德華·桑代克和 B.F.斯金納的貢獻。
桑代克出生於 1874 年，是一位實驗心理學家，與他的行為主義同儕一樣，他將動物實驗的結果與人類學習聯絡起來。桑代克與許多其他行為主義者不同的一點是他對教育的興趣和關注。
透過他的實驗，桑代克發展了一系列他稱為學習定律，包括效果律、練習律和準備律。右邊表格中顯示了一個簡短的總結。桑代克的效果律，經修訂後，表明獎勵會加強聯絡；與學習相關的積極體驗會加強學習。這被認為是他對教育心理學最大的貢獻，但也受到批評[10]。這種批評至少有兩種形式。格式塔理論家會斷言桑代克的觀點並不錯誤，而是不完整；人們的學習方式不僅僅是建立心理上的刺激-反應聯絡。後來的理論家會斷言，雖然積極的體驗會加強學習，但這種學習可能是由除刺激-反應聯絡之外的某種機制引起的[10]。
Mayer [10]認為，正是桑代克對經驗資料的實際應用使他的影響力一直存在。桑代克與美國軍方的合作——以及它對其他以軍事為主導的領域（如航空）的影響——也幫助傳播了他工作的持久影響力，在那裡它仍然被教授，並要求加拿大和美國的飛行教官知道。
世界教育心理學：根據美國交通部，桑代克的準備律、練習律和效果律被認為是普遍接受的，適用於所有型別的學習。除了這三個之外，首因效應、近期效應和強度效應構成了被美國聯邦航空管理局認為的學習定律。[11]
B. F. 斯金納和操作性條件反射
[edit | edit source]斯金納出生於1904年，與桑代克一樣，對心理學如何應用於教育感興趣。他利用動物實驗的結果，並將它們新增到人類學習的已知知識中。與巴甫洛夫的經典條件反射（它在條件刺激和非條件刺激之間建立了聯絡，以觸發非自主反應）不同，斯金納的操作性條件反射在特定、自主行為之後應用強化或懲罰，以形成行為與獎賞或懲罰之間的聯絡[8][6]。
操作性條件反射從一個辨別刺激（SD）開始，它為行為反應（R）創造了時機或環境。強化刺激（SR）在（R）之後給予。
| 辨別刺激
（前因） |
反應
（行為） |
強化刺激
（後果） | |
| 正強化 | 老師在單元測試前給學生一個學習時間段 | 學生利用這段時間學習 | 老師表揚學生 |
| 負強化 | 老師在單元測試前給學生一個學習時間段 | 學生利用這段時間學習 | 老師取消一項作業 |
| 懲罰（提供負強化） | 老師在單元測試前給學生一個學習時間段 | 學生沒有利用這段時間學習 | 老師佈置額外作業 |
| 懲罰（取消正強化） | 老師在單元測試前給學生一個學習時間段 | 學生沒有利用這段時間學習 | 老師讓學生在午餐時間學習 |
基於 Schunk 的表格[6]。
1953年參觀學校教室是建立和測試教學機器的動力[8]。斯金納感到困擾的是，老師正在違反他認為的兩個以研究為基礎的教育原則。
他認為學生需要知道他們的答案是否正確，並且他認為學生應該能夠按照自己的節奏學習。這些想法與他對行為主義的看法一致。解決辦法不是重新培訓老師，而是建立教學機器和程式化教學系統（圖1）。他認為，這種教育技術將在效率和有效性方面得到改善，而這些方面以前由老師做得不好[8]。雖然這些教學機器已經不受歡迎，但它們是早期電子學習系統的前身，也是智慧輔導系統的影響因素，這些系統是由更認知的方法所影響的。
亞伯拉罕·馬斯洛、卡爾·羅傑斯和對學習的人本主義回應。
[edit | edit source]為了回應行為主義和精神分析，亞伯拉罕·馬斯洛、卡爾·羅傑斯和其他人斷言，人類和動物之間存在著根本差異。無論使用的方法的可靠性或可信度如何，基於動物實驗的發現不應構成我們對人類和人類學習的全部瞭解。馬斯洛，現在以他的需求層次金字塔而聞名，認為人類有獨特的需求必須得到滿足。他認為，動機對於達到更高層次的支援性學習很重要。從教育的角度來看，學生的 基本需求必須得到滿足，學習才能發生。雖然他的理論在需求的具體排名方面面臨挑戰——例如，人們為了拯救他人而將自己的安全置於危險之中——但教育工作者仍然可以從記住學習在學生的 基本需求得到滿足時更容易這一事實中獲益。早餐計劃、反欺凌計劃、安全遊樂區和大夥伴都可以促進學習有機會的環境。[6]。
羅傑斯，雖然堅持著與馬斯洛相同的一些原則，但他認為人類天生就有學習的動力，不需要外部激勵。他哀嘆學校系統消除了這種自然的求知慾和學習和發現的渴望[6]。羅傑斯認為，為了使教育有意義，它必須以學生為中心：與學生相關，包括學生參與認知領域和情感領域，並且是自發和自我評估的。他認為，學習所能教的東西幾乎沒有價值，老師最好促進學生的學習。他認為這將導致學生認為他們的學習有意義，有利於自我提升，並且這將提供內在的動力來繼續學習[6]。
從人本主義學習觀中可以得出許多原則。以下列表摘自 Schunk[6]
- 對學生表示積極的尊重。
- 將學生與他們的行為分開。
- 透過為學生提供選擇和機會來鼓勵個人成長
- 透過提供資源和鼓勵來促進學習。
這種人本主義方法的原則表明了各種學習視角之間的重疊。人本主義和建構主義方法的原則有很多相似之處[6]
格式塔理論
[edit | edit source]在20世紀初，一群德國心理學家發起了一場被稱為格式塔運動的運動（Schunk，2012）。“格式塔”這個詞在心理學中意味著“統一的整體”[12]。個人將物體感知為有組織的和完整的模式，而不是離散的元素。這些整體是利用分組原則構建的[13]。事實上，格式塔原理是組織知覺場景的分組定律。與行為主義者聲稱整體等於其各部分之和的觀點相反，格式塔理論家聲稱整體大於其各部分之和[13]。根據格式塔理論家的說法，整體是有意義的，如果將其簡化為各個部分，它就會失去意義[13]。
格式塔原理用於互動設計。
[edit | edit source]有幾個格式塔定律描述了感知體驗是如何組織的[12]。這些組織原則可以用來建立有意義且易於感知的視覺佈局，對應於記憶中存在的組織性心理結構[12]。此外，格式塔定律使設計師能夠識別出增加設計模式模糊性和歧義性的來源[14]。格式塔定律為教學多媒體介面設計奠定了基礎 Chang and Wilson[14]。例如，Chang、Wilson 和 Dooley[14] 使用了 11 個格式塔定律來改進教學多媒體設計的視覺佈局。他們透過使用以下格式塔規則來增強多媒體應用程式的學習效果：平衡/對稱、延續、閉合、圖形-背景、焦點、同形對應、普林斯頓、接近、相似性、簡單性和統一性/和諧。
作為感知組織的格式塔定律，接近定律指出，個人傾向於將彼此靠近或接近的物體或形狀聯絡起來並歸為一組。Chang、Wilson 和 Dooley 在他們的多媒體應用程式的視覺介面設計中使用了接近定律（圖 1）。在圖 1 的螢幕視覺化中，識別了不同的元素，並將所有相關元素放置在同一個封閉區域內。導航控制鍵位於螢幕底部，索引選單位於螢幕左側。此外，空間和方框在不同組的專案之間形成了明顯的區分。這種空間的運用使學習者能夠區分元素之間的功能。
圖 2 中使用的另一個用於感知組織的格式塔定律是相似性定律。相似性定律指出，個人傾向於將相似的物體或形狀聯絡起來，並將它們視為一個不同的組。在圖 2 中，導航按鈕使用的顏色和形狀使學習者能夠識別導航按鈕。此外，索引菜單週圍邊框區域的顏色和形狀與文本週圍邊框區域的形狀和顏色以及圖形周圍邊框區域的形狀和顏色不同。
在圖 2 中，使用連續性的格式塔定律來構建連續的視覺元素。例如，螢幕右側的影像以一種方式排列，可以引導學習者的視線從一行中的一個影像移動到下一個影像。
另一個用於感知組織的格式塔定律是平衡定律。Chang、Wilson 和 Dooley[14] 使用了平衡/對稱定律，因為當“平衡螢幕上元件的視覺重量”時，可以獲得理想的心理穩定性（第 14 頁）。
如圖 3 所示，螢幕右側的文字按鈕 (2a) 與螢幕左側的文字按鈕 (2b) 之間存在平衡。此外，頂部左側的標題 (1a) 與底部左側的按鈕 (1b) 之間也存在平衡。
透過表示和重組解決問題。
[edit | edit source]格式塔理論家認為，人類學習包括視覺化問題和解決方案[12]。解決問題的過程受問題在問題解決者腦海中如何表示的影響[12]。如果問題解決者理解問題元素如何組合在一起，然後重組問題元素以揭示新的可能性，則可以解決問題[15]。Kohler[16] 在圓周問題中提出了這一想法（圖 4）。
問題要求確定線段 x 的長度，如果圓的半徑長度為 r。該問題說明了一個圓，在圓的左上角象限中構建了一個三角形。為了解決這個問題，問題解決者必須將元素的表示更改為“左上角象限中的一個小矩形，x 為兩個角之間的對角線”（Kohler 在 Goldstein 中引用）[17]（第 337 頁）。當意識到 x 是矩形對角線時，問題解決者可以透過繪製矩形的另一條對角線來重組表示。由於矩形的對角線長度相等，因此矩形對角線 x 等於圓半徑 r。
格式塔心理學強調組織在感知和學習中的作用，被認為對現代資訊處理觀點有影響[12]。但是，格式塔理論沒有提供關於如何學習解決問題策略的詳細描述[15]。
教學應用
[edit | edit source]格式塔理論家對解決問題教學在教育中的應用提出了非常籠統的建議[15]。Wertheimer[18] 提出，為了促進解決問題的過程，教師應該安排情境中的元素，以幫助學生更好地感知這些元素如何與整體相關聯。學習解決問題的關鍵因素是掌握結構上的基本特徵，並區分基本元素和外圍元素（Wertheimer 在 Gredler 中引用）[15]。在解決問題的過程中，教師必須提供提示或線索，以幫助學習者克服他們的誤解和錯誤的觀點，並重新組織他們對問題的看法[15]。Werthemier（在 Gredler 中引用）[15] 建議，應該評估學生將學習從一種情境轉移到另一種情境的能力，並且評估應該基於解決相關問題。如果學生的學習過程僅限於死記硬背，他們將無法注意到相關問題的相似之處[15]。
1920 年至 1960 年的教育心理學
[edit | edit source]讓·皮亞傑和認知發展理論
[edit | edit source]皮亞傑是一位瑞士生物學家，他最著名的身份是認知發展心理學家[12]。他攻讀了生物學研究生，但完成了心理學博士後研究[13]。雖然皮亞傑被稱為認知發展心理學家，而不是教育心理學家，但他對教育的影響是深遠的[12]。事實上，關於認知發展的研究是課程研究及其相關教學實踐的支柱[12]。在索邦大學完成學業後，他被任命為日內瓦盧梭研究所的研究主任[13]。
在盧梭研究所，他開始研究智力的發展[13]。他的工作的目的是發現個體在認知發展過程中不同階段進行的推理過程[13]。皮亞傑反對知識是靜態的，存在於世界上的物體中，並且存在於個人實體之外的觀點[15]。對於皮亞傑來說，知識是透過與周圍世界互動而獲得的，智力是一個持續不斷的自我構建過程[15]。
發展過程
[edit | edit source]皮亞傑的認知發展理論被認為是一個自下而上的理論。他聲稱，認知發展從較低階的反射行為開始，並逐漸發展到更復雜的結構[19]。從底部開始，兒童透過反射構建知識，發展到對具體物體或事件進行更復雜的邏輯推理，並達到等級結構的頂端，在那裡他們可以進行抽象和假設的推理[12]。
皮亞傑提出，影響認知發展有四個因素。這些因素包括：生物成熟、活動、社會傳播和平衡[20]。生物成熟是基因決定的[21]。父母和老師對兒童身體發育的唯一影響是確保兒童獲得良好的營養和醫療保健[21]。活動是另一個影響認知發展的因素。隨著兒童身體成熟，他們開始與周圍環境互動[21]。透過向更高階段的認知發展邁進，兒童開始與周圍的人互動[21]。從社會互動或社會傳播中學習是另一個影響認知發展的因素。最後，認知發展受到平衡過程的影響，這將在下一節討論。
皮亞傑認為，當兒童與他們的物理和社會環境互動時，他們會將資訊組織成一組相互關聯的心理表徵。這種對世界的精神表徵或認知的基石被稱為圖式[22]。皮亞傑[22]將圖式定義為“一個連貫、可重複的動作序列，具有緊密相連的組成動作，並受核心含義的支配”（第 240 頁）。他認為知識構建是平衡的過程，其中認知結構同化和順應以產生新的知識[23]。
同化是指將外部現實整合到現有的認知結構中[21]。皮亞傑[24]將同化描述為“將外部元素（例如，物體或事件）併入主體的感知運動或概念圖式”（第 5 頁）。皮亞傑[20]給出的例子是食物的消化以及植物生長和生存過程中葉片中特殊成分（葉綠素）的包含。同化並不意味著對現實的被動記錄，也不意味著外部刺激和反應之間的一對一關係（S-->R）[24]。相反，它意味著透過內部結構修改或過濾刺激，而內部結構反過來透過這個過程得到完善（S<-->R）[12]。順應是修改或重構個人心理表徵（即圖式）以適應新資訊的過程[25]。
當內部認知結構與外部環境現實相一致時，就會產生最佳平衡狀態[23]。認知發展的關鍵動力是尋求解決衝突[12]。認知衝突的狀態被稱為失衡[23]。當學習者遇到並認識到先前知識與新獲得資訊之間的差異時，他們可能會嘗試透過積極尋找解決這些差異的方法來解決這些差異，或者重新構建他們的理解[21]。從失衡階段向平衡階段過渡的過程稱為平衡[21]。事實上，動態平衡（即產生平衡狀態的內部嘗試）是行為的持續調節（皮亞傑如在布林吉爾[26]中所述）。根據皮亞傑的理論，發展是分階段進行的，兒童的學習受到其發展水平的限制[22]。如果兒童的關鍵階段過渡尚未開始，則無法透過平衡成功解決認知衝突[12]。然而，研究表明沒有證據支援皮亞傑的階段理論[27][28][29]。
| 例子：圖式、同化和順應 | ||||||||||||
| 安娜已經形成了關於椅子、床和沙發的圖式。 | ||||||||||||
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| 安娜第一次看到榻榻米時，她立即搜尋她儲存的圖式，看看榻榻米是否與她之前遇到的任何東西相符。 | ||||||||||||
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| 由於榻榻米有一些沙發和床的元素，安娜能夠將其融入她現有的圖式中。她透過將其與她已經知道的知識聯絡起來來理解榻榻米。當新資訊新增到安娜現有的圖式中時，她會經歷一個被稱為同化的認知過程。然而，與床或沙發不同，榻榻米可以摺疊。當安娜注意到床、沙發和榻榻米之間的差異時，她為榻榻米建立了一個新的圖式。這種新圖式的構建被稱為順應。 | ||||||||||||
皮亞傑的研究提出了許多關於教學和學習的啟示。根據舒克[12]的說法，皮亞傑理論對教育的啟示包括
- 理解學生的認知發展
- 創造適當的失衡
- 讓學生積極參與學習
- 讓學習者參與社會互動
課堂上的學生處於不同的水平[15]。有些學生可能能夠成功地響應老師的指示，而另一些學生則可能難以處理資訊並有效地處理資訊。學習者在同化新資訊的能力上存在差異，因為他們的認知框架還沒有準備好接受新資訊[15]。因此，根據舒克[12]的說法，老師需要確定學生的運作水平，並提供不同的指導以滿足課堂上學生的不同需求。
教師需要認識到學習者構建邏輯認知結構的準備程度。構建邏輯認知結構需要經歷認知衝突，並感受到解決衝突的必要性。透過讓學生參與解決問題的活動，可以創造認知衝突或失衡。創造適當的失衡需要提供既不太難以干擾順應，也不太容易被輕易吸收的資訊[12]。來自解決問題的錯誤和誤解應該被視為提供反饋的線索，這反過來將促進失衡。
讓學生積極參與學習。
[edit | edit source]皮亞傑認為認知發展是一個主動的過程，他相信兒童是學習的主動者，而不是被動的[12]。皮亞傑[30]建議使用主動的方法，這些方法需要學習者積極探究吸引他們的主題，而不是使用語言指令來傳遞知識。他建議提供混合模式課程，讓課堂上進行動手專案和實驗。根據皮亞傑[30]的說法，教育的基本要求是“讓文科和理科學生都接觸到實驗程式，以及這種訓練所隱含的自由活動”（p. 35）。
讓學習者參與社會互動。
[edit | edit source]除了允許進行實驗，建立合作和社會互動應該是課堂教學和學習的重要組成部分[30]。皮亞傑建議，課堂應該是“一個共同進行真實（和實驗性）活動的中心，這樣邏輯智力就可以透過行動和社會交流來發展”（p. 47）。
| 使用皮亞傑理論的教學情景 |
| 湯姆的學生已經瞭解到四邊形具有：1）直線段，2）四條邊。作為新課，湯姆想教學生矩形和正方形之間的分類關係。湯姆過去常直接教學生如何識別四邊形的不同特徵，然後問他們正方形是否為矩形。這次，他想嘗試不同的方法來教學生區分正方形和矩形。 在他的新方法中，湯姆將五個不同大小和顏色的正方形和五個矩形展示給兩名學生的小組。小組被要求將這些形狀組裝成正方形和矩形的集合。 艾米將所有小形狀放在一邊，將所有大形狀放在另一邊。當湯姆讓艾米指著正方形和矩形時，她說所有形狀都相似，因為它們都有四條邊。當湯姆再次讓她把正方形和矩形放在不同的堆裡時，艾米經歷了認知失衡。她開始思考正方形和矩形之間存在著她沒有意識到的區別。她試圖尋找這種區別，以擺脫認知失衡的不適感。 艾米的小組成員羅西意識到，區別在於正方形和矩形的邊長。正方形的四條邊都等長，而矩形只有對邊等長。然而，讓羅西困惑的是形狀的大小。當她意識到形狀的大小並不重要時，她開始觀察每個形狀的邊長，以區分正方形和矩形。 艾米和羅西能夠透過重構他們現有的知識、從湯姆那裡獲得指導以及觀察彼此的作品，來解決對正方形和矩形進行分類的問題。利用他們對四邊形的先驗知識，艾米和羅西積極努力地發現失衡，並透過順應過程修改現有的圖式。 改編自本特漢姆[31]。 |
列夫·維果斯基和人類發展的文化歷史理論
[edit | edit source]維果斯基是俄羅斯心理學家，他37歲時死於肺結核[32]。他在1920年代開始研究[13]。與格式塔心理學家關注知覺和皮亞傑關注認知不同，維果斯基[33]主要關注語言在人類學習中的重要性。他的理論被稱為人類發展的文化歷史理論[34]。
理解學習和發展之間的關係
[edit | edit source]維果斯基從不同的理論角度分析了學習和發展之間的相互作用。他拒絕了皮亞傑的理論觀點，即發展是“學習的先決條件，但絕不是學習的結果”[33]（p. 30）。此外，他還拒絕了成熟為學習做好準備並使其成為可能，而學習過程隨後觸發並促進成熟過程的觀點[35]。雖然維果斯基拒絕了這些觀點，但他對這些理論觀點的分析促成了他關於發展和學習之間關係的自身觀點的形成。維果斯基[33]認為，學習的基礎早在孩子們開始上學之前就開始了。他聲稱，孩子們在學校學到的東西總是與他們之前的學習歷史相關。例如，幼童在開始接受學校的算術教學之前就會進行非正式的數學思考[35]。毫無疑問，孩子們的學前學習與他們的學校學習不同。儘管孩子們在學校的學習涉及對主要科學材料的同化，但他們的學習早在入學之前就開始了，他們會提出第一個問題來同化新事物的名稱[36]。維果斯基[36]認為，在接受任何形式的算術教學來解決加減乘除問題之前，孩子們已經經歷過早期的計數體驗。他認為，學習和成熟是密切相關的。
遊戲的性質
[edit | edit source]1931 年，維果茨基和埃爾科寧開始研究遊戲在兒童文化發展中的作用[34]。維果茨基對這一發展理論的貢獻很短暫，因為他英年早逝[34]。埃爾科寧繼續並發展了基於他和維果茨基討論的綜合遊戲理論[34]。據埃爾科寧[37]所說，維果茨基認為，“想象力開始透過遊戲發展。在遊戲之前沒有想象力”（第 14 頁）。根據維果茨基[38]，兒童創造性想象力的發展始於遊戲活動，並逐漸發展到更高的精神功能，包括受內心言語影響的有意識控制行為。他提出，年幼的孩子透過遊戲表達自己的想法，遊戲可以作為語言的替代品。與皮亞傑區分想象性思維和現實性思維不同，維果茨基將想象力視為一種有意識的意義建構過程[34]。事實上，維果茨基批評皮亞傑理論家將想象力視為一種以自我為中心的不成熟的思維方式，這種思維方式在成年後會被現實性思維所取代[34]。維果茨基聲稱，想象力是一個直接而合乎邏輯的過程，想象力、思維和情感之間存在動態關係[38]。例如，年幼孩子的繪畫和講故事表明想象力是一種有意識的過程[38]。想象性遊戲讓孩子們能夠將物體的意義和功能與物體本身分離。這種分離使學齡前兒童能夠開始用具有類似象徵功能的另一個物體來交換一個物體的功能。根據維果茨基[35]的說法，當孩子們玩的時候
... 思想與物體分離，行動來自思想而不是來自事物：一塊木頭開始成為洋娃娃，一根棍子成為馬 ... 孩子不會立即做到這一點，因為[它]對孩子來說非常困難，無法將思想（詞語的意義）與物體分離。當一個物體（例如，一根棍子）成為將馬的意義從真馬中分離出來的樞紐時，遊戲在這個方向上提供了一個過渡階段。（第 97 頁）
與皮亞傑相反，維果茨基提出，兒童的想象力不如成年人，對想象力的控制也較少[34]。遊戲活動使孩子們能夠更好地控制他們的想象力[34]。
語言在思維發展中的作用。
[edit | edit source]維果茨基[36]強調了語言發展在遊戲和想象力發展中的作用。他認為，透過假裝遊戲，孩子們會與自己進行內部對話，這使他們能夠發展語言。語言的發展使孩子們能夠發展他們的想象力[36]。維果茨基[36]聲稱，“言語使孩子擺脫了對物體的直接印象。它賦予孩子代表和思考他沒有見過的物體的能力”（第 346 頁）。只有有了語言，孩子才能擺脫直接的感知領域，進入想象性遊戲的場景。事實上，與語言一起，想象力與思維密切相關，以使孩子們能夠在周圍的世界中找到意義[36]。
維果茨基理論的社會文化視角。
[edit | edit source]維果茨基認為，想象性活動體現於文化中[34]。孩子們構建對情境的文化解釋的方式是透過文化工具的調節。文化工具包括真實的工具，如計算機、用於解決學習困難的支援性技術工具、移動裝置等[21]，以及認知或心理工具，如語言、圖表、地圖、代數符號、寫作、方案等[39]。當個人將文化活動內化時，他們開始發展“文化工具包”，並將文化工具轉化為他們自己的心理工具[40]。隨著個人心理工具的發展，想象性活動的性質從兒童時期的遊戲活動轉變為青春期和成年期更具生產力的想象性活動[34]。事實上，一系列文化工具的內化調節著社會人際互動，這使得個人心理或認知工具的發展成為可能[34]。
維果茨基認為，想象力的起源是社會互動。他指出，“想象力不是自由運作的，而是受他人經驗的指引，彷彿按照他人的指示”（第 17 頁）。維果茨基對發展中文化和認知內化概念的強調錶達如下
孩子文化發展中的任何功能都出現在兩個平面上。首先它出現在社會層面上，然後出現在心理層面上。首先它出現在人與人之間，作為一個跨心理的範疇，然後出現在孩子內部，作為一個內心理的範疇。[35]（第 57 頁）
當教師和學習者共享文化工具，並一起完成學習者單獨無法完成的任務時，就會發生認知變化[35]。學習者在另一個有知識的個體的幫助下能夠掌握的概念和任務被稱為最近發展區（ZPD）[35]。事實上，ZPD 指的是取決於學習者自我意識、語言和他們在世界中的行動的發展而發生的更高的心理功能[12]。
| 課堂上的最近發展區 |
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費霍爾特和勒庫塞[42]透過創造最近發展區來研究創造性遊戲的教學法。在 K-1 課堂上，他們能夠創造一個最近發展區，教師和學生共同努力將兒童文學作品改編成戲劇。該劇基於一部兒童奇幻小說。學生和教師以協作的方式討論瞭如何扮演遊戲角色以及如何共同構建遊戲的環境。 在第一階段，老師邁克爾問學生是否應該加入原始劇本中沒有使用過的不同角色。邁克爾扮演著積極的角色，並以權威的方式開始討論。他不斷問學生“為什麼”，以鼓勵他們為自己的陳述提供理由。邁克爾的提問會糾正學生的思考和言語。
在第二階段，邁克爾將班級分成兩組，並讓學生積極地對話來組織戲劇。這次，學生們提出了論點，並對彼此的論點做出回應。
邁克爾向學生解釋了這種情況，讓他們意識到他們的論點沒有產生解決方案。
針對珍珠關於友誼的評論，南希和對面小組的其他孩子表達了對珍珠的支援，並開始走向她的小組。他們能夠以具有挑戰性的方式表達自己的聲音，而不是回應老師對他們論點的闡釋。
在這一點上，學生們提出瞭解決衝突的方法。他們開始提出新的論點，這導致了老師角色的改變，邁克爾變得不那麼佔有慾，更多地參與到解決超出他知識和預期的困境中。 |
維果茨基在人類發展文化歷史理論中的思想非常適合教學和學生學習。使用認知工具（例如，故事、隱喻、影像等）為中學生提供了一個能夠調解他們想象力的課程[43]。使用故事提供了一種認知工具，可以調解孩子們的想象活動。根據伊根[44] 的說法，“故事與其他型別的敘述——如論證、歷史和科學報告——的區別在於，它們會影響我們對內容的感受……故事在文化中是‘結晶’的，因此可以作為媒介，作為吸引兒童想象力的工具（第 56 頁）。在孩子很小的時候與他們玩耍可以提高他們學習閱讀和寫作的能力，因為玩耍將使他們能夠發展符號功能[35]。此外，教育工作者應在計劃兒童遊戲時發揮媒介作用。埃爾科寧在進行的一項實驗[45] 中研究了兒童的遊戲活動。在帶五歲和六歲的孩子去歷史鐵路進行實地考察後，埃爾科寧預計孩子們會在他們課堂遊戲場景中融入新獲得的經驗。然而，孩子們從實地考察回來後並沒有參與鐵路假裝遊戲。在第二次試驗中，當同一組孩子被帶到火車站時，老師幫助他們瞭解了司爐、列車員和工程師的角色。當孩子的注意力被引導到新的物體和在鐵路環境中工作的人的新角色時，孩子們能夠在課堂上重演場景並扮演不同的角色。因此，教師的作用是透過介紹和解釋各種社會角色來擴充套件兒童遊戲主題的種類[46]。如果沒有幫助孩子理解社會文化關係的含義，他們的遊戲就不會得到充分發展[46]。
萊夫在當地大學教授學習理論和認知教學。他的一些學生開始提出有關學習理論的問題。
卡妮絲: 我們在整個課程中一直在討論學習理論。但是，仍然有一些問題讓我們對學習理論感到困惑。
萊夫: 是什麼問題？
卡邁恩: 嗯，我們一直在學習的不同學習理論看起來很不同，但實際上它們彼此之間並沒有那麼不同。皮亞傑、維果茨基、班杜拉和其他理論家在對學習和發展的本質的看法上有所不同，但事實上，他們的一些觀點是重疊的。
艾米: 是的，這確實也讓我感到困惑。我讀過的每一個理論，我都有點同意。我不應該能夠區分每個理論，並能夠選擇一個我被說服的理論嗎？我想追隨一個理論，但這似乎是不可能的，因為這些理論之間存在重疊。
萊夫: 的確。大多數認知理論的共同點是，學習涉及個體知識、思維方式和執行任務的能力的調節。大多數理論家認為，學習不會自動地、無意識地發生。相反，個人構建自己的知識。
艾米: 所以，你希望我們成為認知發展理論家、文化歷史理論家和社會認知理論家嗎？
萊夫: 不，你不需要採用所有這些理論。你可以選擇你喜歡的理論，但同時，你可以從其他理論中借用你的選擇理論中缺少的元素。你選擇的理論可能無法解決你想要的所有問題。因此，你可以從其他理論中採用缺失的元素。例如，我在研究生院的教授從事認知學習研究。雖然我對教授的認知學習研究很感興趣，但我卻被另一位教授的發展研究所吸引。所以，我從這兩個理論中借鑑。從這兩個理論中借鑑並沒有什麼錯。
卡妮絲: 現在更有意義了。你的意思是，我們需要採取多方面的方法。
萊夫: 我的建議是，不要把自己區分為一個理論家或另一個理論家，而應該嘗試確定引起你興趣的學習型別。這樣，你可以對一個理論表示偏好，找到不同理論之間的缺失環節，並願意根據自己的需要從其他理論中借鑑。這就是理論如何修改的。
卡邁恩: 謝謝萊夫。
摘自尚克[12]。
| 老師 A | 我認為存在一個不變的知識世界。知識是一個固定的實體，受客觀世界的影響。學習是基於對事實、技能和概念的獲取。學生學習的必要要素是重複和引導練習。我的教學更傾向於向學生傳授知識。作為教師，我的職責是監督學生並糾正錯誤答案。我希望我的學生是積極的聽眾，並遵循指示。 |
|---|---|
| 老師 B | 我認為存在一個不斷變化的知識世界，它是在社會世界中被個人構建的。知識是建立在學習者帶入教育環境的東西之上的。學生的學習是新知識的主動構建和已有知識的重構，這需要一個將已有知識與新資訊聯絡起來的過程。我的教學應該包括具有挑戰性的任務，並引導學生的思維過程，以深入理解材料。作為教師，我的職責是充當促進者，並瞭解學生的思維。儘管同伴互動不一定起作用，但它可以激發思維並鼓勵積極提問。我希望我的學生是積極的思考者、解釋者、闡釋者和提問者。 |
| 老師 C | 我認為知識是在社會環境中構建的，並且是建立在與他人的積極互動之上的。學生的學習發生在社會構建的環境中，學習者在其中根據社會定義的意義和價值觀共同構建他們的學習。我的教學應該從知識的傳遞轉變為與學生的共同構建知識。作為教師，我的職責是充當促進者和共同參與者，與學生共同構建新的知識理解，並注意社會構建的觀念。同伴在知識構建過程中發揮著重要作用。我希望我的學生積極參與學習，積極與他人共同構建知識，並具備積極思考、解釋、闡釋和提問等技能。 |
| 老師 D | 我認為知識的世界是不斷變化的，它是由與他人的互動以及社會環境構建而成的。學生的學習是一個主動的、社會的過程，在這個過程中，學習者根據觀察、與物質世界和社會世界的互動，以及培養自主意識（即成為更具自我調節能力的學習者）來構建知識。我的教學應該包括整合模型、提供演示，以及支援自我效能和自我調節。作為一名教師，我的職責是擔任榜樣、促進者和激勵者。同伴在知識構建過程中發揮著重要的作用，因為他們可以擔任榜樣的角色。我期望我的學生積極參與學習，與他人共同構建知識，並具備主動思考、解讀、解釋和提問的技能。 |
Learning in action: With another member from your class, consider one of the following scenarios (or come up with your own) and which of the approaches you might use to guide your thought. (1) Learning the shapes and names of the letters of the alphabet; (2) learning to de-escallate playground tension; (3) learning to write a persuasive essay; (4) considering an appropriate response for the Supreme Court to take in settling conflicting rights claims; (5) considering an appropriate response to current aboriginal land and land use claims.
術語表
[edit | edit source]- 順應
- 透過與現有圖式協商來整合外部現實，例如，新增與先前學習的知識衝突的新知識。
- 情感領域
- 布魯姆描述的三個領域之一，情感領域涵蓋與學習相關的感覺、動機和態度。
- 同化
- 將外部現實整合到現有的認知結構中，例如，新增不與先前知識衝突的新知識。
- 行為主義
- 一種心理學哲學，認為學習可以透過行為的變化來證明。創造一個可以發生學習的環境是主要重點。
- 經典條件反射
- 透過在條件刺激和非條件刺激之間建立關聯以觸發非自主反應來實現的行為改變過程。
- 認知領域
- 布魯姆描述的三個領域之一，認知領域從低階（記憶、理解和應用）到高階學習（分析、評估和創造）描述學習。
- 認知心理學
- 一種教育心理學方法，側重於認知——思維、記憶、解決問題和元認知。
- 聯結主義
- 一種學習方法，認為學習是由於 S-R 配對而發生的。聯結主義認為，與行為主義的其他分支一樣，學習可以透過外部觀察來觀察和解釋。
- 建構主義
- 一種知識理論，認為人類從他們的想法和經驗之間的相互作用中產生知識和意義。
- 辨別刺激
- 在操作性條件反射中，行為之前應用的刺激，創造了鼓勵所需自願行為的機會或環境。
- 電子學習系統
- 任何使用計算機交付全部或部分學習包的系統。這包括原始的 ELS 以及當前的學習管理系統 (LMS)。
- 經驗主義
- 認為學習可以由於感官經驗而發生的觀點。
- 平衡
- 根據皮亞傑的理論，平衡是推動發展的過程，包括同化和順應。在這個過程中，兒童從平衡點開始，由於意識到現有圖式不足而經歷認知衝突，然後最終修改他們的圖式以解決認知衝突，從而達到新的、穩定的平衡。
- 倫理監督
- 對研究的監督，尤其是涉及兒童的研究，保護受試者免受傷害。由約翰·沃森進行的“小艾伯特實驗”就是一個例子，說明了為什麼倫理監督是必要的。
- 實驗心理學
- 心理學領域，使用科學方法研究學習、記憶等。
- 格式塔
- 一個整體被認為大於其各個部分之和。應用於學習時，它試圖解釋個人如何將物體感知為有組織的、完整的模式，而不是離散的元素。
- 智慧輔導系統
- 或 ITS 是基於計算機的系統，為學生提供即時指導和反饋，而無需人類教師。
- 學習定律
- 由桑代克建立的“定律”，從聯結主義的角度解釋學習。效果律是桑代克的學習定律之一。
- 操作性條件反射
- 透過在特定自願行為之後應用正強化或負強化來實現的行為改變過程，以便受試者將強化的快樂或不快與行為聯絡起來。
- 感知
- 透過感官獲得的理解——我們感知到的東西。
- 實用主義
- 一種透過其實際目的來判斷某事、某些過程或某種思維方式的方法。
- 程式化教學
- 一種教學方法，向學習者提供少量資訊，然後提出問題，讓學習者可以繼續學習或返回資訊文字。
- 精神分析
- 由弗洛伊德開創的心理學領域，認為意識和潛意識之間存在著複雜的相互作用。它斷言，為了變得真實，"...教學和學習必須讓教師和學生以他們所有的心理動力學複雜性作為情感和道德存在者參與其中"[47]
- 理性主義
- 認為推理是知識的來源。
- 強化刺激
- 在操作性條件反射中，在自願行為之後應用的正強化或負強化。
- 科學方法
- 透過對受控實驗的系統觀察來檢驗假設的方法。
- 情境化學習
- 發生在可以應用的相同環境中的學習，例如，研討會、廚房、考古挖掘實地考察等。這與在無菌學習環境中進行的學習形成對比，例如學習實驗室。
- 蘇格拉底方法
- 這種批判性思維教學方法依賴於教師提出問題而不是給出答案，直到學生最終理解。
- 白板
- 字面意思是空白板。在哲學中，認為所有人出生時都具有空白板般的思維，然後被感官知覺所印記。
- 教學機
- 用於幫助學生學習的機械裝置，主要使用練習和練習。
- 最近發展區
- 是指學習者在沒有幫助的情況下所能做到的與在有幫助的情況下所能做到的之間的差距。也稱為 ZPD。
參考文獻
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