程序性知識的學與教課件

本章內容概覽第一節(jié)程序性知識的學習概述第二節(jié)程序性知識的學習過程與遷移第三節(jié)程序性知識的教學策略第1頁/共61頁本章內容概覽第1頁/共61頁1第一節(jié)程序性知識的學習概述一、程序性知識的概念與表征（一）程序性知識的概念程序性知識是關于“怎樣做”的知識，是個體用于完成某項任務或解決某類問題的程序或一套行為步驟。傳統(tǒng)上的技能即程序性知識，包括智力技能和動作技能。例如，面積的計算方法、文章的寫作步驟等第2頁/共61頁第一節(jié)程序性知識的學習概述一、程序性知識的概念與表征第2頁2（二）程序性知識的表征程序性知識是以產生式及其系統(tǒng)來表征的。產生式是表征程序性知識的最小單位。1970年，Newell&Simon將計算機科學的產生式概念引入心理學，用于表征技能Anderson(1976,1983)提出，程序性知識是以產生式及其系統(tǒng)來表征的第3頁/共61頁（二）程序性知識的表征第3頁/共61頁31.產生式產生式是一系列以如果-那么形式表示的規(guī)則。一個產生式是一個由條件（conditions）和動作(actions)組成的指令，即C-A規(guī)則。條件是產生式必須具備的情況概述（用if從句表示）動作則指由條件引起的外部行為或在記憶中發(fā)生的變化（用then從句表示）第4頁/共61頁1.產生式第4頁/共61頁4產生式舉例1：識別圓如果圖形是兩維的 且圖形是封閉的且圖形上各點距中心的長度相等那么判斷該圖形為圓，并說出這是“圓”產生式舉例2：強化如果目標是增加兒童的注意行為 且兒童注意時間比以前稍微延長那么對兒童進行表揚第5頁/共61頁產生式舉例1：識別圓第5頁/共61頁52.產生式的C-A規(guī)則與行為主義的S-R的異同相同點：每當S出現(xiàn)或C滿足時，就產生反應（R）或活動（A）。不同點：產生式中的C是保持在短時記憶中的信息，而非外部刺激；A既可以是外顯動作反應，也可以是內在的心理活動或運算。第6頁/共61頁2.產生式的C-A規(guī)則與行為主義的S-R的異同第6頁/共6163.產生式與命題的區(qū)別：以三角形的定義為例以命題形式貯存，可以回答“什么是三角形”：三角形是三條邊首尾相連組成的閉合圖形。以產生式的形式貯存，人們能對呈現(xiàn)出的圖形是不是三角形做出判斷。

如果已知一個圖形是兩維的且該圖形有三條邊且該圖形是封閉的那么識別此圖形是“三角形”因此，以命題形式貯存的陳述性知識是再現(xiàn)信息能力的基礎；以產生式貯存的程序性知識是操作信息能力的基礎。

第7頁/共61頁3.產生式與命題的區(qū)別：以三角形的定義為例第7頁/共61頁74.產生式系統(tǒng)簡單的產生式只能完成單一的活動。經過練習，多個產生式可以組成復雜的產生式系統(tǒng)當產生式1的活動/動作為產生式2的發(fā)生提供了條件時，互相聯(lián)系的產生式構成了產生式系統(tǒng)。產生式系統(tǒng)是復雜技能的心理機制。第8頁/共61頁4.產生式系統(tǒng)第8頁/共61頁8

例子：分數(shù)的加法

1/2+1/3=？第9頁/共61頁例子：分數(shù)的加法第9頁/共61頁9?

+

1/3

633/6第10頁/共61頁?+1/3633/10

程序性知識具有自動化的特點產生式貯存于長時記憶之中，只要遇到符合它的條件，就會被激活，后面的產生式會依次執(zhí)行其動作項，直到完成所有步驟，得出結果。產生式系統(tǒng)中的條件和動作之間的聯(lián)系熟練化后，能在無意識中自動運行。第11頁/共61頁程序性知識具有自動化的特點第11頁/共61頁11二、程序性知識的分類（一）運動技能與智力技能（二）模式識別程序與動作序列程序（三）加涅的智力技能層次論第12頁/共61頁二、程序性知識的分類（一）運動技能與智力技能第12頁/共6112（一）運動技能和智力技能1.運動技能運動技能：即動作技能，指借助于對骨骼肌肉系統(tǒng)的協(xié)調而實現(xiàn)的外部操作活動方式。例如，開車、寫字、跳舞等。2.智力技能智力技能：即認知技能，指借助于內部言語在頭腦中進行認知活動的心智操作方式。如默讀、心算、寫作等第13頁/共61頁（一）運動技能和智力技能1.運動技能第13頁/共61頁133.動作技能和心智技能的關系（1）區(qū)別：動作技能具有物質性、外顯性和擴展性，主要表現(xiàn)為外顯的肌肉骨骼的操作活動；心智技能具有觀念性、內隱性和簡縮性，表現(xiàn)為內隱的思維操作活動。（2）聯(lián)系：心智技能是動作技能的調解者和必要的組成部分，動作技能是心智技能形成的最初依據(jù)和外部體現(xiàn)的標志。兩者相輔相成、相互制約、相互促進。第14頁/共61頁3.動作技能和心智技能的關系第14頁/共61頁14（二）模式識別和動作序列程序1.模式識別程序：是對特定的內部和外部刺激模式進行識別、分類和判斷。

學會準確把握產生式的條件項2.動作序列程序：指順利執(zhí)行、完成一項活動的一系列操作步驟。形成清晰的產生式，對產生式進行綜合。是實際運用規(guī)則的能力。模式識別程序與動作序列程序是不可分離的，模式識別是完成動作序列的前提條件。第15頁/共61頁（二）模式識別和動作序列程序1.模式識別程序：是對特定的內部15產生式：模式識別程序—例1第16頁/共61頁產生式：模式識別程序—例1第16頁/共61頁16產生式：模式識別程序例2第17頁/共61頁產生式：模式識別程序例2第17頁/共61頁17動作序列程序例1(4)飼養(yǎng)在野外抓到的青蛙。

產生式：第18頁/共61頁動作序列程序例1(4)飼養(yǎng)在野外抓到的青蛙。產生式：第18動作序列程序例2

(6)作y=3x+5的坐標圖。

產生式：第19頁/共61頁動作序列程序例2(6)作y=3x+5的坐標圖。產生式19（三）加涅的智力技能層次論運用幾條規(guī)則完成某項任務運用單一規(guī)則完成某項任務運用概念的定義特征對事物分類識別具有共同特征的同類物體區(qū)分具體刺激物之間的不同點動作序列程序模式識別程序第20頁/共61頁（三）加涅的智力技能層次論運用幾條規(guī)則完成某項任務運用單一規(guī)20四、概念、規(guī)則與程序性知識（一）概念1.概念的界定

符號所代表的具有共同關鍵特征的事物或性質。例如，三角形2.概念的四個要素（1）概念名稱：用語詞命名（2）概念例子：正例或肯定例證、反例或否定例證（3）概念屬性：即關鍵特征，是概念正例的共同本質特征（4）概念定義：對同類事物共同本質屬性的概括3.概念學習：概括出同類事物的共同本質特征，即關鍵特征；概念學習的最終結果是識別概念的新例子。第21頁/共61頁四、概念、規(guī)則與程序性知識（一）概念第21頁/共61頁21（二）規(guī)則/原理規(guī)則是反映某些事物之間必然聯(lián)系的概括性命題，具有規(guī)律性。包括公式、法則、原理、定律等。規(guī)則學習的實質是學生能在體現(xiàn)規(guī)則變化的情境中適當應用規(guī)則，成為“動作序列程序”。第22頁/共61頁（二）規(guī)則/原理第22頁/共61頁22（三）概念和規(guī)則的兩種形態(tài)1.陳述性形態(tài)：以命題網(wǎng)絡形式貯存2.程序性形態(tài)：以產生式方式貯存3.對教學的指導意義防止兩種偏向：一是偏重概念與規(guī)則的知識掌握，忽視實際應用二是偏重技能培養(yǎng)，忽視知識與技能之間的關系概念與規(guī)則作為程序性知識的應用是由對概念與規(guī)則方面的陳述性知識轉化來的。第23頁/共61頁（三）概念和規(guī)則的兩種形態(tài)第23頁/共61頁23五、陳述性知識與程序性知識的關系（一）區(qū)別：1.陳述性知識是關于是什么的知識，是對事實、原理、特點的描述；而程序性知識是關于怎么做的知識，是用來解決問題的。2.表征方式不同：陳述性知識是以命題或命題網(wǎng)絡表征，而程序性知識是以產生式或產生式系統(tǒng)表征。3.陳述性知識是相對靜態(tài)的知識，是輸入信息的再現(xiàn)，程序性知識是在動態(tài)操作過程中的知識，要對信息進行轉換和運算，不同于輸入的信息。4.陳述性知識的提取是有意地、主動地激活有關命題的過程，激活速度慢；程序性知識是自動執(zhí)行，激活速度快。5.從學習和遺忘來看，陳述性知識習得和遺忘速度都快，程序性知識習得和遺忘速度都慢。第24頁/共61頁五、陳述性知識與程序性知識的關系（一）區(qū)別：第24頁/共6124（二）聯(lián)系

1.陳述性知識是程序性知識形成的基礎。

2.程序性知識的掌握促進陳述性知識的深化。第25頁/共61頁（二）聯(lián)系第25頁/共61頁25第二節(jié)陳述性知識的學習過程與遷移

一、程序性知識學習的一般過程二、運動技能與智力技能的學習過程三、模式識別程序與動作序列程序的學習過程第26頁/共61頁第二節(jié)陳述性知識的學習過程與遷移一、程序性知識學習的一般26一、程序性知識學習的一般過程

1.陳述性知識獲得階段掌握對程序性知識的陳述性表述，理解概念、規(guī)則和行動步驟的意義，并以命題網(wǎng)絡形式納入知識結構中。

2.轉化階段通過在各種情況下練習應用某規(guī)則，使該規(guī)則的陳述性形式向程序性形式轉化。

3.自動化階段程序性知識學習的最高階段，此時技能達到相對自動化的程度。第27頁/共61頁一、程序性知識學習的一般過程1.陳述性知識獲得階段第27頁27二、運動技能和智力技能的學習過程（一）運動技能的形成過程

1.認知階段理解學習任務，形成目標意象和目標期望。

2.聯(lián)系形成階段

3.自動化階段第28頁/共61頁二、運動技能和智力技能的學習過程（一）運動技能的形成過程第228（二）智力技能的學習過程加里培林的智力技能階段理論智力技能的形成是一個由外部的物質活動向內部的心理活動轉化的過程活動定向階段物質活動和物質化活動階段出聲的外部言語階段無聲的外部言語階段內部言語階段自動化階段

轉化階段陳述性知識階段第29頁/共61頁（二）智力技能的學習過程加里培林的智力技能階段理論自動化階段291.活動的定向階段給學生提供活動的原型，說明活動的目的、方法及操作程序讓學生明確活動的方向第30頁/共61頁1.活動的定向階段第30頁/共61頁30

2.物質活動和物質化活動階段物質活動是指對實物進行操作的活動物質化活動是指運用實物的模像、圖片、模型、示意圖等進行操作的活動。學習者以具體的、可見的實物或實物圖片等為支柱，把完成該操作的腦中的內部操作活動以外顯的動作表現(xiàn)出來。第31頁/共61頁2.物質活動和物質化活動階段第31頁/共61頁313.出聲的外部言語階段該階段不直接依賴實物而借助出聲言語進行心智活動。智力活動擺脫了實物，以出聲言語充當內部操作的支持物是從外部物質活動向內部活動轉化的第一階段例如，減法：11-9=？第32頁/共61頁3.出聲的外部言語階段第32頁/共61頁324.無聲的外部言語階段活動的完成是以不出聲的外部言語來進行的，即喉頭、舌、嘴唇在動，只是未出聲。以聲音表象、動覺表象為支柱進行智力活動該階段的外部形式及其實質內容與兒童的出聲言語無任何區(qū)別。第33頁/共61頁4.無聲的外部言語階段第33頁/共61頁335.內部言語階段該階段智力活動簡約化、自動化、熟練化，似乎不需要意識的參與而進行智力活動，自己常常覺察不到其進程。第34頁/共61頁5.內部言語階段第34頁/共61頁34三、模式識別程序與動作序列程序的學習過程（一）模式識別程序的學習過程1.概括化(generalization)2.分化(discrimination)第35頁/共61頁三、模式識別程序與動作序列程序的學習過程（一）模式識別程序的351.概括化概括化是對不同的同類刺激作出相同的反應。概括化需要在同類刺激中抽取出共同的特征。安德森認為，概括化就是產生式的變化，當具有相同動作的兩個產生式同時被激活時，就自動出現(xiàn)概括化。概括化的結果：兩個產生式條件中的共同部分保留，構成一個新的產生式的條件，動作部分與以前相同。第36頁/共61頁1.概括化第36頁/共61頁36(1)如果圖形為平面的，且所有的邊相等，且邊數(shù)少于8條，那么將該圖形分類為正多邊形。

(2)如果圖形為平面的，且所有的邊相等，且邊數(shù)多于或等于8條，那么將該圖形分類為正多邊形。

(3)如果圖形為平面的，且所有的邊相等，那么將該圖形分類為正多邊形。第37頁/共61頁(1)如果圖形為平面的，第37頁/共61頁372.分化分化是對不同的刺激作出不同的反應，分化需要找出兩個以上刺激間的差異。安德森(1980)認為，概括化使某個程序的適用范圍擴大，而分化使某個程序的適用范圍縮小。分化也是產生式的變化，其結果為產生式的條件增加。第38頁/共61頁2.分化第38頁/共61頁38

動作序列程序是在試誤與重復的過程中通過程序化和程序的組合兩個階段完成。1.程序化程序化指將動作序列從陳述性知識的表征轉換成程序性知識表征的過程，程序化之后執(zhí)行某個動作不再需要提取陳述性知識。第一步是把動作的各個步驟以命題的形式來記憶，學生通過閱讀、聽講或觀察他人記住各個步驟，在練習時一邊想一邊做。第二步是以產生式來表征各個步驟。促進程序化的基本條件是練習與反饋。（二）動作序列程序第39頁/共61頁動作序列程序是在試誤與重復的過程中通過程序化和程序的組合兩39安德森(1982)通過大聲思維的方法研究了新的動作序列程序的習得過程，證實了程序化的過程是實際存在的。先讓學生閱讀兩個三角形全等的邊夾角的規(guī)則，然后讓學生運用這一規(guī)則來解題。第40頁/共61頁安德森(1982)通過大聲思維的方法研究了新的動作序列程序的402.程序的組合指經過練習把若干個產生式合成為一個產生式，把簡單的產生式變換成復雜的產生式。程序組合的基本條件是有關聯(lián)的兩個產生式同時進入工作記憶，第一個產生式的行為項成為第二個產生式的條件項，那么第一個產生式的條件項保留，兩個產生式的行為項合起來成為行為項，這就形成了一個新的復雜的產生式。

程序組合的作用：產生式數(shù)量的減少使激活的時間縮短，而產生式條件項的減少節(jié)省了工作記憶的容量，只要在工作記憶中激活產生式的條件項就會自動喚起一系列的動作。組合后的程序會使行為操作流暢快捷，但也會使人形成定勢。第41頁/共61頁2.程序的組合指經過練習把若干個產生式合成為一個產生式，把簡41舉例：合成新的產生式：第42頁/共61頁舉例：合成新的產生式：第42頁/共61頁42（一）奧斯古德的三維遷移模式可預測動作技能的學習遷移，但難以解釋復雜技能的遷移。（二）安德森遷移的產生式理論（1989）安德森提出：先后兩項技能學習產生遷移的原因是兩項技能之間產生式的重疊。重疊越多，遷移量越大。遷移的產生式理論是桑代克相同要素說的現(xiàn)代化，桑代克用刺激-反應表征人的技能，不能反映技能學習的本質，信息加工心理學家用產生式和產生式系統(tǒng)表征人的技能，抓住了遷移的心理實質。四、程序性知識的學習遷移第43頁/共61頁（一）奧斯古德的三維遷移模式四、程序性知識的學習遷移第43頁43安德森等人的實驗（Singley,1989)利用不同計算機文本編輯程序的學習來證實他的遷移理論。實驗中的被試為打字熟練的秘書人員，他們能理解文本編輯的含義。被試分三組：A組在學習編輯程序(被稱為EMACS編輯器)之前，先根據(jù)已經作好標記的文本練習打字；B組先練習另一種編輯程序，后練習EMACS編輯器；C組為控制組，從第一天起至最后一天(即第6天)一直學習EMACS編輯器。第44頁/共61頁安德森等人的實驗（Singley,1989)第44頁/共6144說明：打字和文本編輯之間沒有共同產生式，但兩種文本編輯之間有許多共同的產生式。天數(shù)第45頁/共61頁說明：天數(shù)第45頁/共61頁45第三節(jié)程序性知識的教學策略（一）選擇和設計學習課題的教學策略（二）促進程序性知識理解的教學策略（三）指導練習的教學策略第46頁/共61頁第三節(jié)程序性知識的教學策略（一）選擇和設計學習課題的教學策46

加涅的智力技能層次論，認為高一級智力技能的學習是以低一級智力技能的學習為必要條件的。因此，教師在選擇和設計學習課題時：首先，鑒別該學科所要達到的終極目標，然后，針對每個目標鑒別相應的子目標，最后，將這些目標由低級到高級排列程最佳遷移結構，低級目標放前，高級目標放后。（一）選擇和設計學習課題的教學策略第47頁/共61頁加涅的智力技能層次論，認為高一級智力技能的學習是以低47

教師的示范、講解對學生掌握程序性知識具有很大促進作用。戴維斯（1945）對運動技能的學習中指導與發(fā)現(xiàn)的效果進行比較研究。實驗分兩組學習射箭，甲組受到詳細指導，乙組自行嘗試，未受嚴格指導。結果發(fā)現(xiàn)，經過18次練習，指導組射中率為65%，發(fā)現(xiàn)組為45%。（二）促進程序性知識理解的教學策略第48頁/共61頁教師的示范、講解對學生掌握程序性知識具有很大促進作用。（二481.示范、講解與讓學生說出示范動作相結合湯普森(L.Thompson)曾把兒童分為五組，在不同的示范方法下讓其學習裝配齒輪的七巧板。第49頁/共61頁1.示范、講解與讓學生說出示范動作相結合湯普森(L.Tho492.把各個步驟充分展開加以示范

教師在示范時，要把程序的各個步驟充分展開，使學生準確地把握動作的結構與特點，更好地觀察、理解與模仿。教師必須要認真演示每一個小的步驟，一定要讓學生了解構成活動的各個動作以及動作之間的執(zhí)行程序，使學生對于活動有一個完整的映象，為今后的學習奠定基礎。

智力技能與運動技能同樣適用第50頁/共61頁2.把各個步驟充分展開加以示范教師在示范時，要把程序的各個503.降低示范速度，防止信息負擔過重在程序性知識學習的初期階段，示范動作必須慢速進行。因為短時記憶容量有限。有人比較了兩種演示打結方法的效果，一種是在電影中呈現(xiàn)完整的打結過程，另一種是給學習者提供一套部分打完的結。結果發(fā)現(xiàn)，后一種方法照顧學習者的個別需要，效果較好。第51頁/共61頁3.降低示范速度，防止信息負擔過重在程序性知識學習的初期階段514.引導學生回憶并利用已掌握的有關技能

新學的技能常常包含了部分學會的技能，或者新技能是若干已學會技能的不同組合。教師在教學中應引導學生回憶過去學過的有關技能，分析新技能與原有技能的共同之處，這樣不僅可以使學生更好地理解新技能，而且有利于在下一階段原有技能向新技能的遷移。第52頁/共61頁4.引導學生回憶并利用已掌握的有關技能新學的技能常常包含了525.給學生提供具體事例

教師在為學生講解各種新的概念和規(guī)則時，可以通過舉例子的方式促進學生的理解。舉例子時要注意運用變式和比較。變式是指提供多個正例，這些例子的本質特征不變，無關特征要發(fā)生變化。比較是指既舉正例，又舉反例，以便突出概念的本質特征。

第53頁/共61頁5.給學生提供具體事例教師在為學生講解各種新的概念和規(guī)則531.及時提供反饋信息2.設計變式練習題3.身體練習與心理練習相結合4.教學生正確選用練習方法5.激發(fā)并維持學生的練習動機（三）指導練習的教學策略第54頁/共61頁1.及時提供反饋信息（三）指導練習的教學策略第54頁/共61541.及時提供反饋信息反饋分為外部反饋和內部反饋外部反饋是由外部感官提供的反饋，可以由學習者通過觀察獲得，也可以由指導者告知；內部反饋是由內部線索獲得的反饋，對于運動技能來說是指由動覺信息提供的反饋，對于智力技能則是指通過元認知的自我監(jiān)控獲得的反饋信息。只有建立在正確的外部反饋的基礎上，有效的內部反饋系統(tǒng)才得以建立。

教師要在學生練習之后給予客觀的評價，糾正學生的錯誤動作。第55頁/共61頁1.及時提供反饋信息反饋分為外部反饋和內部反饋第55頁/共6552.設計變式練習題促進程序性知識向不同情境遷移的教學策略是向學生提供大量的變式練習題。例如，開車技能；動作技能第56頁/共61頁2.設計變式練習題促進程序性知識向不同情境遷移的教學策略是向563.身體練習與心理練習相結合心理練習(mentalpractice)是提高運動技能練習效果的一種有效的方法。心理練習是指身體不實際活動，而是在頭腦內對各種動作進行回憶、想象的練習形式。哈比（1952）與理查遜（1967）的研究發(fā)現(xiàn)心理練習對許多技能（籃球、網(wǎng)球、倒車、投標槍等）的改進有明顯作用，如果將心理練習與身體練習相結合，效果最好。決定心理練習的有效性的關鍵是學習者要對練習的任務熟悉。從未進行過身體練習的動作，不可能作心理練習，若練習也只能是錯誤的練習。第57頁/共61頁3.身體練習與心理練習相結合心理練習(mentalprac574.教學生正確選用練習方法教師要對學生的練習方法加以指導。練習方法選用得當，會提高學習的效率。集中練習與分散練習：分散練習更好整體練習與部分練習：各有優(yōu)點第58頁/共61頁4.教學生正確選用練習方法教師要對學生的練習方法加以指導。練585.激發(fā)并維持學生的練習動機教師要注意練習動機的激發(fā)和維持，使學生的練習動機保持在一個較高的水平上。動機既不能太高也不能太低讓學生及時了解自己練習進步的情況，強化他們的練習行為，并能使學生產生成功的體驗，提高自我效能感。

第59頁/共61頁5.激發(fā)并維持學生的練習動機教師要注意練習動機的激發(fā)和維持，59本章小結

程序性知識的定義、表征與分類程序性知識的學習過程與遷移動作技能智力技能模式識別程序動作序列程序遷移的產生式理論第60頁/共61頁本章小結程序性知識的定義、表征與分類第60頁/共61頁60謝謝您的觀看！第61頁/共61頁謝謝您的觀看！第61頁/共61頁61本章內容概覽第一節(jié)程序性知識的學習概述第二節(jié)程序性知識的學習過程與遷移第三節(jié)程序性知識的教學策略第1頁/共61頁本章內容概覽第1頁/共61頁62第一節(jié)程序性知識的學習概述一、程序性知識的概念與表征（一）程序性知識的概念程序性知識是關于“怎樣做”的知識，是個體用于完成某項任務或解決某類問題的程序或一套行為步驟。傳統(tǒng)上的技能即程序性知識，包括智力技能和動作技能。例如，面積的計算方法、文章的寫作步驟等第2頁/共61頁第一節(jié)程序性知識的學習概述一、程序性知識的概念與表征第2頁63（二）程序性知識的表征程序性知識是以產生式及其系統(tǒng)來表征的。產生式是表征程序性知識的最小單位。1970年，Newell&Simon將計算機科學的產生式概念引入心理學，用于表征技能Anderson(1976,1983)提出，程序性知識是以產生式及其系統(tǒng)來表征的第3頁/共61頁（二）程序性知識的表征第3頁/共61頁641.產生式產生式是一系列以如果-那么形式表示的規(guī)則。一個產生式是一個由條件（conditions）和動作(actions)組成的指令，即C-A規(guī)則。條件是產生式必須具備的情況概述（用if從句表示）動作則指由條件引起的外部行為或在記憶中發(fā)生的變化（用then從句表示）第4頁/共61頁1.產生式第4頁/共61頁65產生式舉例1：識別圓如果圖形是兩維的 且圖形是封閉的且圖形上各點距中心的長度相等那么判斷該圖形為圓，并說出這是“圓”產生式舉例2：強化如果目標是增加兒童的注意行為 且兒童注意時間比以前稍微延長那么對兒童進行表揚第5頁/共61頁產生式舉例1：識別圓第5頁/共61頁662.產生式的C-A規(guī)則與行為主義的S-R的異同相同點：每當S出現(xiàn)或C滿足時，就產生反應（R）或活動（A）。不同點：產生式中的C是保持在短時記憶中的信息，而非外部刺激；A既可以是外顯動作反應，也可以是內在的心理活動或運算。第6頁/共61頁2.產生式的C-A規(guī)則與行為主義的S-R的異同第6頁/共61673.產生式與命題的區(qū)別：以三角形的定義為例以命題形式貯存，可以回答“什么是三角形”：三角形是三條邊首尾相連組成的閉合圖形。以產生式的形式貯存，人們能對呈現(xiàn)出的圖形是不是三角形做出判斷。

如果已知一個圖形是兩維的且該圖形有三條邊且該圖形是封閉的那么識別此圖形是“三角形”因此，以命題形式貯存的陳述性知識是再現(xiàn)信息能力的基礎；以產生式貯存的程序性知識是操作信息能力的基礎。

第7頁/共61頁3.產生式與命題的區(qū)別：以三角形的定義為例第7頁/共61頁684.產生式系統(tǒng)簡單的產生式只能完成單一的活動。經過練習，多個產生式可以組成復雜的產生式系統(tǒng)當產生式1的活動/動作為產生式2的發(fā)生提供了條件時，互相聯(lián)系的產生式構成了產生式系統(tǒng)。產生式系統(tǒng)是復雜技能的心理機制。第8頁/共61頁4.產生式系統(tǒng)第8頁/共61頁69

例子：分數(shù)的加法

1/2+1/3=？第9頁/共61頁例子：分數(shù)的加法第9頁/共61頁70?

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程序性知識具有自動化的特點產生式貯存于長時記憶之中，只要遇到符合它的條件，就會被激活，后面的產生式會依次執(zhí)行其動作項，直到完成所有步驟，得出結果。產生式系統(tǒng)中的條件和動作之間的聯(lián)系熟練化后，能在無意識中自動運行。第11頁/共61頁程序性知識具有自動化的特點第11頁/共61頁72二、程序性知識的分類（一）運動技能與智力技能（二）模式識別程序與動作序列程序（三）加涅的智力技能層次論第12頁/共61頁二、程序性知識的分類（一）運動技能與智力技能第12頁/共6173（一）運動技能和智力技能1.運動技能運動技能：即動作技能，指借助于對骨骼肌肉系統(tǒng)的協(xié)調而實現(xiàn)的外部操作活動方式。例如，開車、寫字、跳舞等。2.智力技能智力技能：即認知技能，指借助于內部言語在頭腦中進行認知活動的心智操作方式。如默讀、心算、寫作等第13頁/共61頁（一）運動技能和智力技能1.運動技能第13頁/共61頁743.動作技能和心智技能的關系（1）區(qū)別：動作技能具有物質性、外顯性和擴展性，主要表現(xiàn)為外顯的肌肉骨骼的操作活動；心智技能具有觀念性、內隱性和簡縮性，表現(xiàn)為內隱的思維操作活動。（2）聯(lián)系：心智技能是動作技能的調解者和必要的組成部分，動作技能是心智技能形成的最初依據(jù)和外部體現(xiàn)的標志。兩者相輔相成、相互制約、相互促進。第14頁/共61頁3.動作技能和心智技能的關系第14頁/共61頁75（二）模式識別和動作序列程序1.模式識別程序：是對特定的內部和外部刺激模式進行識別、分類和判斷。

學會準確把握產生式的條件項2.動作序列程序：指順利執(zhí)行、完成一項活動的一系列操作步驟。形成清晰的產生式，對產生式進行綜合。是實際運用規(guī)則的能力。模式識別程序與動作序列程序是不可分離的，模式識別是完成動作序列的前提條件。第15頁/共61頁（二）模式識別和動作序列程序1.模式識別程序：是對特定的內部76產生式：模式識別程序—例1第16頁/共61頁產生式：模式識別程序—例1第16頁/共61頁77產生式：模式識別程序例2第17頁/共61頁產生式：模式識別程序例2第17頁/共61頁78動作序列程序例1(4)飼養(yǎng)在野外抓到的青蛙。

產生式：第18頁/共61頁動作序列程序例1(4)飼養(yǎng)在野外抓到的青蛙。產生式：第79動作序列程序例2

(6)作y=3x+5的坐標圖。

產生式：第19頁/共61頁動作序列程序例2(6)作y=3x+5的坐標圖。產生式80（三）加涅的智力技能層次論運用幾條規(guī)則完成某項任務運用單一規(guī)則完成某項任務運用概念的定義特征對事物分類識別具有共同特征的同類物體區(qū)分具體刺激物之間的不同點動作序列程序模式識別程序第20頁/共61頁（三）加涅的智力技能層次論運用幾條規(guī)則完成某項任務運用單一規(guī)81四、概念、規(guī)則與程序性知識（一）概念1.概念的界定

符號所代表的具有共同關鍵特征的事物或性質。例如，三角形2.概念的四個要素（1）概念名稱：用語詞命名（2）概念例子：正例或肯定例證、反例或否定例證（3）概念屬性：即關鍵特征，是概念正例的共同本質特征（4）概念定義：對同類事物共同本質屬性的概括3.概念學習：概括出同類事物的共同本質特征，即關鍵特征；概念學習的最終結果是識別概念的新例子。第21頁/共61頁四、概念、規(guī)則與程序性知識（一）概念第21頁/共61頁82（二）規(guī)則/原理規(guī)則是反映某些事物之間必然聯(lián)系的概括性命題，具有規(guī)律性。包括公式、法則、原理、定律等。規(guī)則學習的實質是學生能在體現(xiàn)規(guī)則變化的情境中適當應用規(guī)則，成為“動作序列程序”。第22頁/共61頁（二）規(guī)則/原理第22頁/共61頁83（三）概念和規(guī)則的兩種形態(tài)1.陳述性形態(tài)：以命題網(wǎng)絡形式貯存2.程序性形態(tài)：以產生式方式貯存3.對教學的指導意義防止兩種偏向：一是偏重概念與規(guī)則的知識掌握，忽視實際應用二是偏重技能培養(yǎng)，忽視知識與技能之間的關系概念與規(guī)則作為程序性知識的應用是由對概念與規(guī)則方面的陳述性知識轉化來的。第23頁/共61頁（三）概念和規(guī)則的兩種形態(tài)第23頁/共61頁84五、陳述性知識與程序性知識的關系（一）區(qū)別：1.陳述性知識是關于是什么的知識，是對事實、原理、特點的描述；而程序性知識是關于怎么做的知識，是用來解決問題的。2.表征方式不同：陳述性知識是以命題或命題網(wǎng)絡表征，而程序性知識是以產生式或產生式系統(tǒng)表征。3.陳述性知識是相對靜態(tài)的知識，是輸入信息的再現(xiàn)，程序性知識是在動態(tài)操作過程中的知識，要對信息進行轉換和運算，不同于輸入的信息。4.陳述性知識的提取是有意地、主動地激活有關命題的過程，激活速度慢；程序性知識是自動執(zhí)行，激活速度快。5.從學習和遺忘來看，陳述性知識習得和遺忘速度都快，程序性知識習得和遺忘速度都慢。第24頁/共61頁五、陳述性知識與程序性知識的關系（一）區(qū)別：第24頁/共6185（二）聯(lián)系

1.陳述性知識是程序性知識形成的基礎。

2.程序性知識的掌握促進陳述性知識的深化。第25頁/共61頁（二）聯(lián)系第25頁/共61頁86第二節(jié)陳述性知識的學習過程與遷移

一、程序性知識學習的一般過程二、運動技能與智力技能的學習過程三、模式識別程序與動作序列程序的學習過程第26頁/共61頁第二節(jié)陳述性知識的學習過程與遷移一、程序性知識學習的一般87一、程序性知識學習的一般過程

1.陳述性知識獲得階段掌握對程序性知識的陳述性表述，理解概念、規(guī)則和行動步驟的意義，并以命題網(wǎng)絡形式納入知識結構中。

2.轉化階段通過在各種情況下練習應用某規(guī)則，使該規(guī)則的陳述性形式向程序性形式轉化。

3.自動化階段程序性知識學習的最高階段，此時技能達到相對自動化的程度。第27頁/共61頁一、程序性知識學習的一般過程1.陳述性知識獲得階段第27頁88二、運動技能和智力技能的學習過程（一）運動技能的形成過程

1.認知階段理解學習任務，形成目標意象和目標期望。

2.聯(lián)系形成階段

3.自動化階段第28頁/共61頁二、運動技能和智力技能的學習過程（一）運動技能的形成過程第289（二）智力技能的學習過程加里培林的智力技能階段理論智力技能的形成是一個由外部的物質活動向內部的心理活動轉化的過程活動定向階段物質活動和物質化活動階段出聲的外部言語階段無聲的外部言語階段內部言語階段自動化階段

轉化階段陳述性知識階段第29頁/共61頁（二）智力技能的學習過程加里培林的智力技能階段理論自動化階段901.活動的定向階段給學生提供活動的原型，說明活動的目的、方法及操作程序讓學生明確活動的方向第30頁/共61頁1.活動的定向階段第30頁/共61頁91

2.物質活動和物質化活動階段物質活動是指對實物進行操作的活動物質化活動是指運用實物的模像、圖片、模型、示意圖等進行操作的活動。學習者以具體的、可見的實物或實物圖片等為支柱，把完成該操作的腦中的內部操作活動以外顯的動作表現(xiàn)出來。第31頁/共61頁2.物質活動和物質化活動階段第31頁/共61頁923.出聲的外部言語階段該階段不直接依賴實物而借助出聲言語進行心智活動。智力活動擺脫了實物，以出聲言語充當內部操作的支持物是從外部物質活動向內部活動轉化的第一階段例如，減法：11-9=？第32頁/共61頁3.出聲的外部言語階段第32頁/共61頁934.無聲的外部言語階段活動的完成是以不出聲的外部言語來進行的，即喉頭、舌、嘴唇在動，只是未出聲。以聲音表象、動覺表象為支柱進行智力活動該階段的外部形式及其實質內容與兒童的出聲言語無任何區(qū)別。第33頁/共61頁4.無聲的外部言語階段第33頁/共61頁945.內部言語階段該階段智力活動簡約化、自動化、熟練化，似乎不需要意識的參與而進行智力活動，自己常常覺察不到其進程。第34頁/共61頁5.內部言語階段第34頁/共61頁95三、模式識別程序與動作序列程序的學習過程（一）模式識別程序的學習過程1.概括化(generalization)2.分化(discrimination)第35頁/共61頁三、模式識別程序與動作序列程序的學習過程（一）模式識別程序的961.概括化概括化是對不同的同類刺激作出相同的反應。概括化需要在同類刺激中抽取出共同的特征。安德森認為，概括化就是產生式的變化，當具有相同動作的兩個產生式同時被激活時，就自動出現(xiàn)概括化。概括化的結果：兩個產生式條件中的共同部分保留，構成一個新的產生式的條件，動作部分與以前相同。第36頁/共61頁1.概括化第36頁/共61頁97(1)如果圖形為平面的，且所有的邊相等，且邊數(shù)少于8條，那么將該圖形分類為正多邊形。

(2)如果圖形為平面的，且所有的邊相等，且邊數(shù)多于或等于8條，那么將該圖形分類為正多邊形。

(3)如果圖形為平面的，且所有的邊相等，那么將該圖形分類為正多邊形。第37頁/共61頁(1)如果圖形為平面的，第37頁/共61頁982.分化分化是對不同的刺激作出不同的反應，分化需要找出兩個以上刺激間的差異。安德森(1980)認為，概括化使某個程序的適用范圍擴大，而分化使某個程序的適用范圍縮小。分化也是產生式的變化，其結果為產生式的條件增加。第38頁/共61頁2.分化第38頁/共61頁99

動作序列程序是在試誤與重復的過程中通過程序化和程序的組合兩個階段完成。1.程序化程序化指將動作序列從陳述性知識的表征轉換成程序性知識表征的過程，程序化之后執(zhí)行某個動作不再需要提取陳述性知識。第一步是把動作的各個步驟以命題的形式來記憶，學生通過閱讀、聽講或觀察他人記住各個步驟，在練習時一邊想一邊做。第二步是以產生式來表征各個步驟。促進程序化的基本條件是練習與反饋。（二）動作序列程序第39頁/共61頁動作序列程序是在試誤與重復的過程中通過程序化和程序的組合兩100安德森(1982)通過大聲思維的方法研究了新的動作序列程序的習得過程，證實了程序化的過程是實際存在的。先讓學生閱讀兩個三角形全等的邊夾角的規(guī)則，然后讓學生運用這一規(guī)則來解題。第40頁/共61頁安德森(1982)通過大聲思維的方法研究了新的動作序列程序的1012.程序的組合指經過練習把若干個產生式合成為一個產生式，把簡單的產生式變換成復雜的產生式。程序組合的基本條件是有關聯(lián)的兩個產生式同時進入工作記憶，第一個產生式的行為項成為第二個產生式的條件項，那么第一個產生式的條件項保留，兩個產生式的行為項合起來成為行為項，這就形成了一個新的復雜的產生式。

程序組合的作用：產生式數(shù)量的減少使激活的時間縮短，而產生式條件項的減少節(jié)省了工作記憶的容量，只要在工作記憶中激活產生式的條件項就會自動喚起一系列的動作。組合后的程序會使行為操作流暢快捷，但也會使人形成定勢。第41頁/共61頁2.程序的組合指經過練習把若干個產生式合成為一個產生式，把簡102舉例：合成新的產生式：第42頁/共61頁舉例：合成新的產生式：第42頁/共61頁103（一）奧斯古德的三維遷移模式可預測動作技能的學習遷移，但難以解釋復雜技能的遷移。（二）安德森遷移的產生式理論（1989）安德森提出：先后兩項技能學習產生遷移的原因是兩項技能之間產生式的重疊。重疊越多，遷移量越大。遷移的產生式理論是桑代克相同要素說的現(xiàn)代化，桑代克用刺激-反應表征人的技能，不能反映技能學習的本質，信息加工心理學家用產生式和產生式系統(tǒng)表征人的技能，抓住了遷移的心理實質。四、程序性知識的學習遷移第43頁/共61頁（一）奧斯古德的三維遷移模式四、程序性知識的學習遷移第43頁104安德森等人的實驗（Singley,1989)利用不同計算機文本編輯程序的學習來證實他的遷移理論。實驗中的被試為打字熟練的秘書人員，他們能理解文本編輯的含義。被試分三組：A組在學習編輯程序(被稱為EMACS編輯器)之前，先根據(jù)已經作好標記的文本練習打字；B組先練習另一種編輯程序，后練習EMACS編輯器；C組為控制組，從第一天起至最后一天(即第6天)一直學習EMACS編輯器。第44頁/共61頁安德森等人的實驗（Singley,1989)第44頁/共61105說明：打字和文本編輯之間沒有共同產生式，但兩種文本編輯之間有許多共同的產生式。天數(shù)第45頁/共61頁說明：天數(shù)第45頁/共61頁106第三節(jié)程序性知識的教學策略（一）選擇和設計學習課題的教學策略（二）促進程序性知識理解的教學策略（三）指導練習的教學策略第46頁/共61頁第三節(jié)程序性知識的教學策略（一）選擇和設計學習課題的教學策107

加涅的智力技能層次論，認為高一級智力技能的學習是以低一級智力技能的學習為必要條件的。因此，教師在選擇和設計學習課題時：首先，鑒別該學科所要達到的終極目標，然后，針對每個目標鑒別相應的子目標，最后，將這些目標由低級到高級排列程最佳遷移結構，低級目標放前，高級目標放后。（一）選擇和設計學習課題的教學策略第47頁/共61頁加涅的智力技能層次論，認為高一級智力技能的學習是以低108

教師的示范、講解對學生掌握程序性知識具有很大促進作用。戴維斯（1945）對運動技能的學習中指導與發(fā)現(xiàn)的效果進行比較研究。實驗分兩組學習射箭，甲組受到詳細指導，乙組自行嘗試，未受嚴格指導。結果發(fā)現(xiàn)，經過18次練習，指導組射中率為65%，發(fā)現(xiàn)組為45%。（二）促進程序性知識理解的教學策略第48頁/共61頁教師的示范、講解對學生掌握程序性知識具有很大促進作用。（二1091.示范、講解與讓學生說出示范動作相結合湯普森(L.Thompson)曾把兒童分為五組，在不同的示范方法下讓其學習裝配齒輪的七巧板。第49頁/共61頁1.示范、講解與讓學生說出示范動作相結合湯普森(L.Tho1102.把各個步驟充分展開加以示范

教師在示