专题认知心理与知识学习

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1、专题专题4 4：认知心理与知识学习：认知心理与知识学习陈 曦 华南师范大学心理学院问题： 1 如何掌握学科知识？ 2 如何通过具体知识的学习提高抽象的能力？ 3 如何通过有限知识、技能的学习培养出无限的 创造力？ 学习知识的目标：具体 抽象有限 无限一、大学生的认知心理一、大学生的认知心理（一）智力发展达到最佳水平大学生的智力已经达到了最高水平，智力结 构的各个组成因素也得到了普遍 的提高。 （二）知识能力发展达到黃金期 1、识记范围扩大，对抽象材料的识记迅速增加。2、识记材料系统化。3、情绪知识进一步提高（三）思维发展处于成熟期 1、思维的独立性和批判性明显增强。 2、思维方式灵活多样。 3

2、、抽象思维占据主导地位，辩证思维迅速发展 。 4、开始形成了“立体思维”：多层面、多角度、 网络化的特点。 5、思维存在一定的主观性、片面性。（四）创造力发展处于最佳期 1、创造性动机强烈，对创造充满美好的向往。 2、思维敏捷，但不掌握创造思维方式。 3、灵感丰富，创造想像活跃，但不善于捕捉。 4、创新意识强，但不善于利用条件。 （五）大学生思维发展的基本特点 1、处于由形式逻辑向辩证逻辑思维过渡的阶段。 2、在常规性思维继续发展的同时，创造性思维也 在显著发展。 3、在思维能力高度发展的同时，形成了对思维的 元认知。二、大学生的知识获得二、大学生的知识获得（一）、知识的概述 狭义知识：储存在

3、语言文字符号或言语活动中的信息或意 义，如概念、公式、定理等 广义知识：个体通过与其环境相互作用后获得的一切信息 及其组织。 （皮亚杰：知识是主体与环境或思维与客体相互作用而导 致的知觉建构，知识不是客体的副本，也不是主体决定 的先念意识） （知识既可以表现为人类认识活动的结果，也可以指知识 在头脑中存在形式，即信息在人们头脑中的表征。）二、知识的分类 （一）根据知识的意义，可以将知识分为主观知 识和客观知识（波普尔） 主观知识：是由某些天生的动作意向以及某些意 向的获得和改变组成，或是由一定的方式行动 、相信一定的事物、说出一定的事物的意向组 成。主观知识由生物体的倾向构成。 客观知识：由理

4、论、推测、猜想的逻辑内容构成 。客观知识是由问题、问题情境、假说、理论 、论点和证据组成的。“科学与伪科学之分” （二）根据知识的表征形式，可分为陈述性知 识和程序性知识。（安德森）陈述性知识：关于事物及其关系的知识，包括事实、规则 、事件、态度等，是关于“是什么”的知识。陈述性知识能被人陈述和描述。如人可以陈述某些事实或 现象，描述某些事件或客体。这一类的知识主要回答“是 什么”（what）和“为什么”（why）之类的问题。因此 ，陈述性知识是一种对事实和事件的知识。它可以通过 语言传授而一次性获得，在提取时往往需要意识的参与 。人对于人名、地名、名词解释以及定理、定律的知识 均属于陈述性知

5、识。“知识如何转变为智能”程序性知识：完成某项任务的行为或操作步骤的 知识，是关于“怎么办”或“如何做”的知识。 程序性知识是关于人怎样做事的知识，主要回答“ 如何做”（how to do）之类的问题。因此，程 序性知识实质上是一种技能知识，是如何做某 事的知识。这种知识往往需要个体经过多次观 察学习与实际操作而逐渐获得，在利用这类知 识时往往不需要意识的参与。人类的各种技能 ，如认知技能、运动技能等，都属于程序性知 识。（二）程序性知识的表征 安德森认为，程序性知识所储存的信息主要是产 生式（production）。所谓产生式，实际上是 一种“条件行动”的规则，类似于计算机程序 。一个产生式

6、包括两个部分：IF（如果）部分 和THEN（那么）部分。IF部分规定了要执行 一系列特定的行动必须满足条件，THEN部分 列出了在符合这些条件时要执行或激活的行动 。IF部分的语句数目代表了必须满足的条件数 目，THEN部分中的语句数目代表了将要发生 的行动的数目。关于越过一条街的产生式： 陈述性知识和程序性知识的比较陈述性知识和程序性知识的比较陈述性知识程序性知识是什么怎么做相对静态动态的操作提取速度较慢速度较快，自动执行（二）知识的表征 1、陈述性知识的表征 （1）命题 安德森认为，陈述性知识中所储存的信息 是命题（proposition）。命题来自逻辑学和语 言学，是陈述性知识的最小单元

7、。一个命题大 致与我们头脑中的一个观念相当。它包括两个 成分：一个关系（relation）和一个以上的论 题（arguments）。论题是命题提及的话题或 主题。例如，“张三走了”，就是一个命题，“张 三”是这一命题的论题，“走了”是这一命题的关 系。安德森和鲍尔（ Anderson & Bower， 1973）认为，抽象的意义可 以用概念组成的命题网络来 表示。命题是长时记忆的核 心。命题的特征是：（1） 它是抽象的，它代表一个思 想而不是特殊系列的词或意 象；（2）它是由规则控制 的，命题的建构必须和一系 列规则一致；（3）它可以 被分派一个真值。（2）表象 表象是外界客观物体的抽象类似物

8、在人头 脑中的再现形式，它建立在对事物知觉的 基础之上，并大体保留了事物的知觉特征 ，成为一种保存和操纵外部信息的非言语 形式的代码。 A 直观性 B 概括性 C 多通道性 D 可操作性（3）线性排序 线性排序是指具有线性特征的事物按照一 定的顺序排列。人们在接收或提取某些信 息时，往往先对这些信息按某一特征的先 后次序进行编码，并由此引出储存或提取 这些信息的相互关系。 （4）图式 图式是围绕某一个主题组织起来的知识表 征和储存方式，是了陈述性知识表征的整 合单位，是命题、表象和线型排序三种基 本表征形式的综合。4图式理论。鲁梅哈特（Rumelhart，1984）认为，人头脑中表 征一般概念

9、的结构是图式（schema）。 图式具有如下特 征：图式具有变量。变量是指组成图式的各个被表征的 概念要素。图式具有等级的结构。高一级的图式可以包 含低一级的图式。图式的等级结构处在动态的相互联系 之中。它的基本活动包括自下而上和自上而下的激活，亦 即材料驱动加工和概念驱动加工。图式是一种主动的计 算装置。它能将自身的性质同合适的资料匹配起来进行适 当的评价。它总是把变量同情境的适宜方面相联系，以达 到对情境的理解与解释。图式不是被动地接受信息，而是 主动地搜索信息，对信息做出有意义的解释。例如，脚本 （script）就是一种图式，它是一种表征事件的图式，对 人的生活经验起重要的组织作用。故事

10、语法也是一种图式 ，它影响人对故事的理解和记忆。影响问题解决的其他心理因素影响问题解决的其他心理因素知识表征的方式 定势（set）是指重复先前的心理操作所引起的 对活动的准备状态。 功能固着（functional fixation）是指人们把 某种功能赋予某种物体的倾向。 动机：中等强度的动机 情绪：乐观、平静、积极的情绪将有助于问题 的解决 人际关系：团体内的相互协作和互相帮助，是 使问题得以迅速解决的积极因素；互不信任、 人际关系紧张则会妨碍问题的解决。用四条连续的直线将下面的九个点连起来. 1 1）知识表征的方式）知识表征的方式2cm2cm求外接正方形面积问题序列容器的容积目标ABCP1

11、211273100214163259931843105494262152059431623493207153931882876325定势对问题解决影响的实验材料B-A-2CA-CA+CLuchins（1942）量水实验Luchins（1942）量水实验结果n间接法：B-A-2C w实验组81% w控制组0n直接法：A-C 或 A+C w实验组17% w控制组100%请把点燃的蜡烛固定在墙上。功能变通 灵活机智地使用已有的工具或材料， 使之服务于解决问题的目的。 要具有功能变通的能力，需要n有丰富的知识，熟悉物体的不同 功能n要具有思维的灵活性组别工具事先练习 工作变更使用、解 决新问题人数成绩

12、 （% ） 实验组钻子钻洞支撑绳索1471箱子装物品做垫脚台743钳子打开铁丝结支撑木架944秤砣称重量击钉入木1275区别针夹纸做挂钩757控制组钻子支撑绳索10100箱子做垫脚台7100钳子支撑木架15100秤砣击钉入木12100区别针做挂钩786功能固着对解决问题的影响1 一般领域与特殊领域的程序性知识 一般领域的程序性知识可以运用于不同领 域，与任何特殊领域并无紧密的联系（弱 方法）。 特殊领域的程序性知识是由一些能够有效 地用于特殊领域的产生式组成。（强方法 ） 一般领域的程序性知识适用于多变的情况 ，而特殊领域仅适用于有限的情况。2 自动的和有控制的程序性知识 自动化的程序性知识运

13、作速度非常快，可 在毫无意识情况下启用这种知识，同时， 这类知识有很强的准确性，总能产生正确 的预期行为。 有控制的程序性知识则需要意识参与，思 维技能或认知策略将参与其中，运行比较 慢，存在一定的顺序性。 3 领域特殊性与自动化程度的关联两个火车站相距50英里，星期六下午2点， 两列火车分别从两个车站出发，相向而行。 刚好在两列火车从车站出发之时，一只鸟飞 上天，从第一列火车的前面向第二列火车的 前面飞行。当这只鸟到达第二辆火车时，它 再转身向第一辆火车飞。这只鸟不停地这样 飞来飞去直到两列火车相遇。如果两列火车 都以每小时25英里的速度行驶，鸟以100英里 的速度飞行，在两列火车相遇之前这

14、只鸟飞 了多少英里？ 实验指导语下面请考虑这样一种情况：一个人得 了胃部肿瘤却不能动手术，充足强度的激 光会摧毁有机组织。怎样使用激光来治愈 这个人，同时，避免伤害肿瘤周围健康的 组织? 中心黑色区域代表肿瘤，在中心黑 色区域外围白色的区域代表健康组织，黑 色的椭圆形代表皮肤，外围椭圆形之外的 白色区域代表外部区域。 三、知识的获得 （一）、陈述性知识的获得 1、感知知识 （1）设立明确的目的，让知识的感知过程 更清晰。 （2）合理地安排对象与背景的关系。 （3）形象与言语的正确结合。 （4）多种分析器的协同活动，提高感知的 成效。2、理解知识理解是指人们利用已有的知识去认识新 事物，或把某个

15、具体的事物纳入相应的概 念和法则中去。 （1）理解的水平 （2）影响知识理解的因素 A、材料的感性程度以及与经验的相关程度 。 B、新旧知识间的联系。 C、概念的关键特征。 D、学习态度。（二）、程序性知识的获得 1、程序性知识形成的阶段： （1）陈述阶段：有关步骤或程序的陈述性 知识-认知阶段。 （2）联合阶段：思考各个步骤的规则，并 不断练习，由陈述性表征转变为特殊领域 的程序性知识，并将构成这个程序的各个 部分的产生式发生联接，条件与行动配对 得以增强。 （3）自动化阶段：整个程序得到进一步完 善和协调。2、影响程序性知识形成的因素 （1）完整的陈述性知识。 （2）技能或前提技能的自动化

16、 （3）合并小程序，形成在程序。 （4）足够的练习。“熟能生巧”四、知识的保持 （一）记忆及其分类 1、按记忆怕内容分类 （1）形象记忆 （2）词语-逻辑记忆 （3）动作记忆 （4）情绪记忆 2、按记忆的目的性分类 （1）无意记忆 （2）有意记忆3、按记忆的时间分类 （1）感觉记忆 （2）短时记忆 （3）长时记忆 4、按记忆的知识性质分类 （1）情景记忆 （2）语义记忆图示接下蔡斯和西蒙（Chase & Simon，1973）通过复盘研究了象棋大师、一 级棋手和新手的棋局记忆能力。结果发现，对一个随机的棋局，大师、一 级棋手和新手的复盘正确率没有差别；而对于一个真实棋局，大师的复盘 正确率为64%，一级棋手为34%，而新手只有18%。所以会出现如此差别 ，是因为在真实棋局中，大师和一级棋手可以发现棋子间的关系，形成组 块；而在随机的棋局中，经验就很难发生作用。可见，知识经验对组块有 很大影响。 真实棋局随机的棋局返回4 遗