認知與教學/學習與發展理論
本章介紹認知心理學起源和影響。
天生與後天是心理學家們2000多年來關於心理發展爭論的主題，通常被視為對立因素。爭論的焦點在於，孩子的心理特徵是基於遺傳，即天生因素，還是基於成長環境，即後天因素。很難說哪種理論對孩子的影響更大，但“目前我們知道，天生和後天因素在人類發展中都起著重要作用。”[1]
為了更好地理解每種理論，天生指的是個體的遺傳、基因、生物過程和成熟。人類每個細胞中的基因編碼決定了人類擁有的不同身體特徵。例如，身高、頭髮顏色、眼睛顏色等都是人類 DNA 中的基因程式碼。後天理論指的是影響發展的影響環境，例如教育、父母、文化和社會政策。[2] 後天的例子是更抽象的屬性，如個性、行為和智力。
遺傳特徵並不總是顯而易見，但它們會在成熟過程中變得明顯。成熟只有在健康環境的支援下才能發生。後天理論“認為遺傳對抽象特徵的影響可能存在，但環境因素是我們行為的真正根源”。[1] 天生的夥伴是後天，天生從未獨立運作。[3] 一個很好的例子是對分開撫養的同卵雙胞胎的比較，他們很可能在行為上有很多相似之處。然而，每個雙胞胎成長環境也會極大地影響他們的行為。如今，環境和生物因素被視為至關重要，並被強調為複雜的共同作用。
行為主義是一種心理學方法，它關注個體的行為；其中許多行為都是透過條件反射和模仿學習來的。[4] 透過經驗，人們發展出自己的語言、情緒和個性。一些與人們行為發展相關的理論是操作性條件反射、經典條件反射和模仿。
操作性條件反射是一種由後果決定和影響的學習型別。後果可能是積極的或消極的，也可能是獎賞性的或懲罰性的。[5] 在操作性條件反射的背景下，積極並不一定意味著好事；它意味著在行動之後增加某件事。例如，一個孩子沒有在晚上宵禁之前回家，所以父母懲罰他，要求他完成更多的家務。相反，消極後果是在行動之後移除某件事。消極獎賞的例子是，一個孩子在學校表現出色，獲得了高分數的成績單，導致父母在當天減少了他必須完成的家務。獎賞會影響某些行為的增加，而懲罰應該減少行為的數量。
該領域最著名的研究者之一是 B. F. 斯金納。[6] 斯金納在幾個動物物種上進行過研究，並且非常成功。他的觀點很簡單，但他認為人類對於經典條件反射方法（將在下一節中解釋）來說過於複雜。他最主要的研究之一被稱為“斯金納箱”，並且在老鼠、貓和鴿子上取得了一致的結果。這些動物被餓著肚子放進一個盒子裡，盒子裡有一個按鈕或槓桿可以按下。只要動物按下按鈕或槓桿，它們就會間歇性地得到獎勵。結果，他們的行為（按下按鈕）增加了，因為它們得到了獎勵。這在許多研究中得到了證實，也體現在我們的日常生活中。例如，看看父母是如何養育孩子的。
模仿是最常用的教學方式之一，也是最成功的學習方式之一。這種學習方式僅透過模仿即可實現。許多人可能也透過“替代學習”這個詞知道它；透過觀察他人來學習和發展行為。[7] 當我們進入新的情況時，例如第一次在正式的餐廳裡，我們會跟隨周圍人的指示。這只是日常生活中容易看到的模仿形式之一。
孩子們在這方面最出色，即使我們並不總是希望他們這樣。孩子們會模仿他們的同伴和父母，以及他們在電視上觀看和歌曲中聽到的東西。阿爾伯特·班杜拉是該研究領域的第一批主要研究者之一。[8] 他在一個名為“波波娃娃”的實驗中與孩子們一起工作；孩子們觀看一個模型玩這個娃娃，一些是攻擊性的，另一些是中性的。看完影片後，孩子們被帶到一個房間，房間裡有一個波波娃娃和其他一些假物體。更多的孩子們對娃娃表現出攻擊性，並在玩耍中添加了新奇的動作；比如使用武器，新增言語攻擊。
條件反射和模仿是心理學領域中學習發展的一些不同方法。它們已經被研究了數百年，並且不斷被探索其準確性和真實性。
認知心理學關注心理活動和過程。這包括心理活動的領域，如學習、記憶、解決問題、感知和注意力。
注意力是人類行為的基礎認知功能。它是選擇性地集中在外部或內部資訊的能力。注意力“是學習的前提，是課堂動機和管理的基本要素”。[9]
多年來，注意力一直是人們研究的課題，人們對尋找感官線索、訊號以及與注意力相關功能的起源充滿了好奇。
注意力是一種寶貴的技能，大多數人都擁有，但它也是一種波動性的技能。注意力可以無意識地執行，也可以有意識地執行。集中精力的程度受到周圍環境和環境的影響。注意力還存在著差異，例如選擇性注意力：意味著人們會從給定的語境中選擇最重要的資訊。此外，還有分散注意力：意味著在同時執行兩項任務的情況下，將注意力分開，換句話說，就是多工處理。[10]
雖然注意力看起來像消除干擾、集中、組織和優先排序的想法一樣容易，但並非所有人都能做到這一點。患有注意力障礙的兒童，如誦讀障礙或注意力缺陷多動障礙 (ADHD) 會出現影響其學習發展的症狀。兒童注意力障礙的早期跡象會使他們的日常生活和學習比普通兒童更具挑戰性。
批判性思維是“集中於決定相信什麼或做什麼的反思性思維”。它是理性思考和確信的能力。[2] 進行批判性思維時，目標不是解決問題，而是獲取更多知識，更好地理解問題。批判性思維的目的是讓人們評估資訊，並授權他們做出明智的選擇和決定。具備批判性思維能力的人能夠收集、解釋和評估資訊，做出明智的決定。他們可以構建論點，系統地解決問題，看到和理解想法的重要性以及它們之間的聯絡，並且可以反思自己的信念和價值觀。[11]
批判性思維不應該與解決問題混淆，因為它們在兩個方面有所不同。在解決問題時，該過程涉及解決來自特定領域的定義明確的問題。然而，批判性思維通常涉及更好地理解來自多個領域的定義不明確的問題。最後，批判性思維與其評估方式不同。大多數涉及解決問題的問題都是外部狀態，而批判性思維則涉及內部狀態。[2]
在 20 世紀 50 年代初期，研究人員開發了一個名為資訊加工模型的模型，以瞭解人類大腦如何處理資訊。[12] 儘管還有其他模型，如模態模型，但資訊加工模型被認為是最好和研究最多的模型。該模型包含三個主要分支：感覺記憶、工作記憶和長期記憶。
感覺記憶處理資訊的時間非常短，大約為 0.5-3 秒。該過程非常短，人們只能記住 5 到 9 個離散元素。感覺記憶的一個例子是，當人們試圖在短時間內記住一個電話號碼時，這段時間足夠短，可以記下來。感覺記憶中只能處理有限數量的資訊，因為它的主要目的是在給定時間內篩選出最相關的傳入刺激。
在感覺記憶處理之後，資訊要麼被傳遞到工作記憶中，要麼被遺忘。在工作記憶的過程中，“資訊被賦予意義，與其他資訊聯絡起來，並執行基本的思維操作，如推理”。[12] 例如，當人們學習駕駛汽車時，必須反覆執行這項任務，直到它變得自動化，從而導致長期記憶。
工作記憶和感覺記憶的資訊容量有限，而長期記憶則沒有限制。長期記憶的目的是“為記憶中的所有事實和知識提供一個看似無限的儲存庫”，[12] 據說它能夠同時儲存數百萬條資訊。
建構主義理論圍繞著學習是一個建構過程的信念而展開。人類從他們的經驗和想法之間的相互作用中產生知識和意義。新資訊是在先前知識的基礎上構建的，人們根據這些先前知識以及新資訊構建他們自己的知識表徵。
個體學習強調以更獨立的方式學習，而社會學習則將重點轉移到更大範圍的學習上，透過同伴和教師之間的社會互動來學習。建構主義學習的一個重要部分是它承認每個個體都是獨一無二的。[13]
社會學習幫助個人以個體學習無法實現的方式學習。維果斯基理論包括個體之間協作學習的概念，以分享對材料的理解。根據維果斯基的說法，最近發展區是指“透過獨立解決問題確定的實際發展水平與透過在成人指導下解決問題或與更能幹的同伴合作確定的潛在發展水平之間的差距”。[14] 透過使用同伴之間的互動，學生可以透過同學或處於相同學習“水平”的人的幫助，比透過那些技能水平更高的人更好地理解材料。[15] 一個例子就是典型的數學課堂，其中一個在課堂上表現不佳的學生向另一個表現更好的同學詢問某些方法和公式的澄清。表現更好的學生理解如何以典型學生能夠理解的方式進行交流，因此，這就是最近發展區。
學習者在學習和理解材料方面負有一定的責任。他們必須參與學習過程，甚至比教師更積極參與。用自己的方式獲得和理解材料是學生的責任，而不僅僅是死記硬揹他們學到的東西。唯一能夠指出學生優缺點的人就是學生自己。理解資訊和尋找動機來源的責任最終落在了學生的肩上。在課堂環境中，共同承擔責任的概念是鼓勵學生盡力發揮自己潛力的一個好方法。專注於某個方向，以提供明確的目的，並給學生機會反思自己以及進行協作，這將有助於學生實現他們的目標。[16]
動機也是建立在學習者的責任之上的，它影響著他們學習的潛力和自信。難以理解、極其具有挑戰性的工作往往會使學習者不願理解新資訊，而過於容易的工作則會使學習者感到厭倦。因此，重要的是讓教師找到一個能挑戰學習者的最佳點，並提供緩衝和學習新材料的動機。
從建構主義的角度來看，促進者的角色與教師的角色不同。促進者避免大多數教師的講授式風格，而是鼓勵討論並提出問題。對於學生來說，主要的區別在於積極參與學習過程，而不是被動地聽教師講課。[17] 鼓勵同伴互動、參與課堂討論、提供引導性問題以及其他方法，這些都屬於促進者的職責。與學生建立融洽的關係，並瞭解何時提供幫助，何時停止支架，對於幫助學生獨立思考至關重要，但要避免過度幫助。例如，與其直接給出數學問題的答案，不如引導學生嘗試他們在之前課程中學過的解題方法，或者逐步引導學生解決問題，讓他們先解決一部分，然後再繼續解決下一部分。
在某種程度上，教師也需要與學生建立良好的關係，因為這會影響學生對自身的信心，這對高風險學生尤其重要。[18] 教師頻繁的負面反饋往往會讓學生對自身產生負面看法，因此，重要的是要向學生展示他們的優點，而不是他們的缺點。
在課堂環境中，建構主義通常遵循從教師轉向學生的模式。建構主義所遵循的主要價值觀是解決問題。教師充當指導者，為學生提供理解材料所需的機會。它強調學生的文化背景以及學生之間的社會互動或協作學習。教師通常會引導和引導互動討論，透過充當監督者來澄清學生對概念和材料的困惑。情境學習也可以遵循這種促進形式，它可以被定義為在學習內容的上下文中應用學習。例如，烹飪專業的學生在廚房裡烹飪時，邊聽老師指導他們的工作，而不是坐在教室裡記筆記。[19]
在課堂中利用建構主義的一些方法是相互教學、合作學習、錨定式教學，以及鼓勵小組討論和團隊合作。[20] 相互教學涉及在 2-3 名學生和一名教師之間建立一個協作小組，輪流討論手頭的主題。這會創造一個最近發展區。合作學習與此類似，即學習能力較強的學生透過在他們的最近發展區內工作來幫助其他學生。錨定式教學涉及圍繞學生感興趣的主題建立課程。這樣做可以激發學生的興趣，並在討論學生有強烈的感受的主題時，鼓勵他們更深入地參與討論。
人本主義是一種更注重個人的學習方法，它關注學習者的自我實現能力以及他們自身對實現潛力的自然渴望。
促進理論是由卡爾·羅傑斯提出的。他認為，人類天生好奇，每個人的本性都是“善良”的。學習是一個透過實驗和活動互動完成的過程。他的促進理論認為，教師是促進者，而不是行走的教科書。因此，教師在教學時應保持適當的融洽關係和態度。羅傑斯指出，適當的促進需要三種品質，也稱為核心條件。[21] 第一個條件是真實性，即教師能夠做真實的自己，而不是扮演其他角色。第二個條件是信任，即教師能夠真正關心學生。最後一個條件是教師能夠移情，將自己置身於他人的處境。
學習和發展過程中涉及許多不同的理論，它們都關注不同的信念和觀點。這些理論主要透過學習者的互動、在先前經驗的基礎上構建知識以及構建理解的能力來解釋，目的是在課堂環境中實現和完成學習。
注意力 - 專注的行為或能力，特別是將思想集中在某個物體上。
行為主義 - 一種心理學流派，認為對有機體（通常透過自動記錄裝置）行為的客觀觀察是唯一適當的研究物件，並且往往拒絕假設刺激和反應之間存在任何干預機制。
認知負荷 - 指工作記憶中使用的全部心理努力。
合作學習 - 兩個人或更多人一起學習或嘗試學習某種事物的情況。
建構主義 - 一種關於知識的理論，認為人類透過他們的想法和經驗之間的相互作用來生成知識和意義。
建模 - 模仿或比較的標準或示例
客體永久性 - 知道物體即使不在視線範圍內仍然存在。
操作性條件反射 - 一種行為矯正過程，其中透過正強化或負強化鼓勵受試者以期望的方式行為，以便受試者將強化帶來的快樂或不快與行為聯絡起來。
情境學習 - 在與應用場景相同的上下文中進行的學習，例如研討會、廚房、考古發掘實地考察等。
最近發展區 - 是指學習者在沒有幫助的情況下能夠做到的事情與在有幫助的情況下能夠做到的事情之間的差距。
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