1、1教育技术的理论基础1学习理论主讲教师：齐立森主讲教师：齐立森山东理工大学山东理工大学2过程过程与与资源资源3从教育技术的研究对象看理论基础v 教与学过程和资源的优化教与学过程和资源的优化 包含有：包含有：4教育技术的理论基础 现代学习理论现代学习理论 现代教学理论现代教学理论 教育传播理论教育传播理论 系统科学理论系统科学理论5内容提要内容提要1.学习理论概述 （一）行为主义的学习理论 （二）认知主义的学习理论 （三）建构主义的学习理论61.学习理论概述 学习的定义学习的定义 广义的定义：学习指动物和人的经验的获得及广义的定义：学习指动物和人的经验的获得及行为变化的过程。行为变化的过程。 狭
2、义的定义：凭借经验产生的，按照教育目标狭义的定义：凭借经验产生的，按照教育目标进行的比较持久的行为变化。这些变化不是因进行的比较持久的行为变化。这些变化不是因成熟、疾病或药物引起的，而且也不一定表现成熟、疾病或药物引起的，而且也不一定表现出外显的行为。出外显的行为。7什么是学习理论 学习理论是心理学的一门分支学科，是对人学习理论是心理学的一门分支学科，是对人的学习心理结构、特点和规律进行研究与揭的学习心理结构、特点和规律进行研究与揭示的理论。示的理论。 主要探讨学习者行为和认知结构是如何变化主要探讨学习者行为和认知结构是如何变化的，并试图解释和预测行为的变化，为教学的，并试图解释和预测行为的变
3、化，为教学和教育技术的课件设计提供理论基础。和教育技术的课件设计提供理论基础。8对各种学习理论的认识 由于研究对象、研究的角度、研究方法的不由于研究对象、研究的角度、研究方法的不同，产生了不同的学习理论的流派。如有行同，产生了不同的学习理论的流派。如有行为主义理论、认知理论、建构主义和人本主为主义理论、认知理论、建构主义和人本主义理论等。义理论等。 人的学习是十分复杂的现象，受人的先天因人的学习是十分复杂的现象，受人的先天因素、也受后天的自然环境、人文社会环境等素、也受后天的自然环境、人文社会环境等因素的影响。故为各种学习流派的产生提供因素的影响。故为各种学习流派的产生提供了机会。了机会。9
4、可以说，各种学习理论都从不同的角度为我们了可以说，各种学习理论都从不同的角度为我们了认识学习过程的视野。认识学习过程的视野。 各种学习理论均揭示了人类学习这个复杂现象的各种学习理论均揭示了人类学习这个复杂现象的一角。使我们认识到学习的多样性和复杂性。一角。使我们认识到学习的多样性和复杂性。 各种学习理论都有其固有的价值、优点，也有它各种学习理论都有其固有的价值、优点，也有它的不足和缺陷。所以，对待各种学习理论应持的不足和缺陷。所以，对待各种学习理论应持兼兼收并蓄、取长补短收并蓄、取长补短的态度。针对不同的教学情况，的态度。针对不同的教学情况，汲取不同的理论做指导汲取不同的理论做指导。10（一）
5、行为主义的学习理论 核心观点：学习是反应的强化核心观点：学习是反应的强化 学习是刺激与反应的联结，学习是刺激与反应的联结，即即SRSR之间的连接之间的连接 学习是一种渐进的学习是一种渐进的“尝试与错误尝试与错误”直至最后成直至最后成功的过程功的过程 外在的强化对学习很重要外在的强化对学习很重要11Edward Lee Thorndike，18741949 12学习律 准备律准备律 学习者是否会对某种刺激作出反应，学习者是否会对某种刺激作出反应，同他是否已做好准备有关。同他是否已做好准备有关。 效果律效果律 只有当反应对环境产生某种效果时，只有当反应对环境产生某种效果时，学习才会发生。效果愉快学
6、习才会发生。效果愉快学习发生，效果学习发生，效果烦恼烦恼反应削弱反应削弱 练习律练习律 反应重复的次数越多，刺激反应重复的次数越多，刺激- -反应之反应之间的联结便越牢固。但是只有当学习者发现重间的联结便越牢固。但是只有当学习者发现重复练习能获得满意效果时，练习才有助于学习。复练习能获得满意效果时，练习才有助于学习。13行为主义理论为人机交互活动方式奠定了理论基础 计计算机 学习学习者呈现内容呈现内容提供刺激提供刺激接受信息接受信息加工处理加工处理评价评价做出反应做出反应14 行为主义的理论原则和交互模式对属于练习性、行为主义的理论原则和交互模式对属于练习性、操作性和游戏性的教学及课件的设计和
7、制作具操作性和游戏性的教学及课件的设计和制作具有十分重要的指导意义。它对有十分重要的指导意义。它对CAICAI的发展做出了的发展做出了不可磨灭的贡献不可磨灭的贡献 当然，行为主义对学习的解释偏重于生物属性当然，行为主义对学习的解释偏重于生物属性的一面，还不能说明人的其他复杂的、多样化的一面，还不能说明人的其他复杂的、多样化的学习。的学习。15程序教学基本原理 “强化”理论 程序教学的要素 程序设计模式B.F.B.F.斯金纳（斯金纳（1904199019041990） 16程序教学基本原理1 1）“强化强化”理论理论 程序教学的心理学基础是斯金纳的“强化”理论。 学习是通过“刺激反应强化”实现的
8、。 斯金纳的理论假设是，一个反应所产生的后果能决定该反应能否作为一种习得行为保持下来。 所谓强化，指一个过程，在这个过程中，一些刺激直接在反应之后呈现，以增加在标准情况下反应的出现率，或增加在同样情况下再出现这一反应的概率。 17强化学习原理 反应+强化 增强反应 反应无强化 减弱反应 反应+惩罚 压抑反应1.为了使学生对刺激做出符合要求的反应，必须将教材“程序化”。2.为了形成符合要求的刺激反应联结，摇将教材尽量细分为“小步子”。3.为了最有效的强化学习者的反应，必须在反应发生后，“即时强化”。182） 程序教学的要素 小步子的逻辑序列 积极地反应 信息的及时反馈 自定步调 减少错误率 19
9、3）程序设计模式 斯金纳的直线式程序模式 克劳德的分支式程序模式20直线式程序图示1234传授1回答问题核对传授2反馈强化反馈强化回答问题核对21分支式程序图示121.21.11.31.1.11.1.n1.2.11.2.n22分支式程序图示传授显示多种选择题学生用键盘回答懂了吗?进入下一步懂了吗?学生用键盘回答显示多种选择题复习以前的材料YesNoYesNo23（二）认知主义的学习理论2020世纪六十年代，随着计算机的问世与发展，认知世纪六十年代，随着计算机的问世与发展，认知心理学家以计算机作为类比物心理学家以计算机作为类比物 学习是知识的获取！学习是知识的获取！知识像物品一样是可以由教师传递
10、给学生的。知识像物品一样是可以由教师传递给学生的。知识是可以分割的，学生学到多少知识是可以知识是可以分割的，学生学到多少知识是可以以学业成绩考核的。以学业成绩考核的。 将学生作为个体的信息处理者将学生作为个体的信息处理者24核心观点：核心观点： 不是简单强化条件，而是有机体主动、积极地不是简单强化条件，而是有机体主动、积极地进行内部信息加工处理（活动），形成或发展认知进行内部信息加工处理（活动），形成或发展认知结构的过程。结构的过程。 重视个体内部条件和外部条件的设计。重视个体内部条件和外部条件的设计。25 认知理论不否定刺激认知理论不否定刺激反应现象的存在，但认为对反应现象的存在，但认为对何
11、种刺激做出反应取决于有机体内在的心理结构。何种刺激做出反应取决于有机体内在的心理结构。 认知理论对学习本质的认识：学习是认知结构的组认知理论对学习本质的认识：学习是认知结构的组织和重新组织。织和重新组织。 认知结构是指以符号表征形式而保留在个体头脑中认知结构是指以符号表征形式而保留在个体头脑中的对自然和人类社会的知觉和概括。的对自然和人类社会的知觉和概括。 强调学习材料本身的逻辑结构，强调有内在逻辑结强调学习材料本身的逻辑结构，强调有内在逻辑结构的教材与学生已有的认知结构联系起来。构的教材与学生已有的认知结构联系起来。26认知理论的课件设计原则 逐步分化原则逐步分化原则 指课件内容的呈现序列要
12、由最一指课件内容的呈现序列要由最一般的、包摄性最广泛的观念开始，然后根据具体般的、包摄性最广泛的观念开始，然后根据具体细节对它们逐步加以分化。细节对它们逐步加以分化。 类别化处理原则类别化处理原则 指在课件内容中要根据事物的指在课件内容中要根据事物的属性和关键特征，将它们分类处理。属性和关键特征，将它们分类处理。 积极参与原则积极参与原则 指学习者要主动参与学习活动。指学习者要主动参与学习活动。27 认知学习理论的观点和原则对指导进行概念、认知学习理论的观点和原则对指导进行概念、原理等教学活动以及相关课件的设计有重要原理等教学活动以及相关课件的设计有重要的意义。的意义。 目前，大多数知识学习的
13、课件都是自觉或不目前，大多数知识学习的课件都是自觉或不自觉地遵循了认知理论的原则。自觉地遵循了认知理论的原则。28 19801980年以来，学者们在反思行为主义与认知年以来，学者们在反思行为主义与认知的信息加工理论的前提下，对有关学习的研究进的信息加工理论的前提下，对有关学习的研究进行了全面的创新。行了全面的创新。 首先涉及的就是对知识的理解。首先涉及的就是对知识的理解。29新型的知识观 目标：培养创新人才目标：培养创新人才工业社会工业社会 信息社会信息社会学习的学习的构建构建本质、社会本质、社会协商协商本质、本质、参与参与本质本质基于知识的建构性、社会性、情景性、复杂性和基于知识的建构性、社
14、会性、情景性、复杂性和默会性的知识观默会性的知识观30（三）建构主义学习理论（三）建构主义学习理论一、根源一、根源（1 1）哲学根源：）哲学根源：2020世纪初，西方是科学理性主义。世纪初，西方是科学理性主义。但科学非理性主义越来越占上风。但科学非理性主义越来越占上风。 主要观点：知识是个人的解释。主要观点：知识是个人的解释。（2 2）心理学根源：儿童心理发展。）心理学根源：儿童心理发展。 皮亚杰：从生物进化研究中得出结论：皮亚杰：从生物进化研究中得出结论： 有机体在生存发展过程中并不是消极被动的，生有机体在生存发展过程中并不是消极被动的，生物适应环境而幸存下来，这是有机体与环境相互作用物适应
15、环境而幸存下来，这是有机体与环境相互作用的过程。有机体在对变化了的环境条件下作出反应的的过程。有机体在对变化了的环境条件下作出反应的过程中，建构了它所需要的特定的生物学上的结构。过程中，建构了它所需要的特定的生物学上的结构。31皮亚杰把此生物学观点引入学习心理，便得出个皮亚杰把此生物学观点引入学习心理，便得出个人的认知结构或智慧既不是先天就在头脑中，也不是人的认知结构或智慧既不是先天就在头脑中，也不是外部世界赋予的，而是个人在与客观环境的相互作用外部世界赋予的，而是个人在与客观环境的相互作用中中建构建构了自己的认知结构。了自己的认知结构。学生的知识不是先天就有的，也不是学校和老师学生的知识不是
16、先天就有的，也不是学校和老师赋予的，而是学生自己与有特定文化背景的学校（包赋予的，而是学生自己与有特定文化背景的学校（包括教师和伙伴）相互作用中逐步括教师和伙伴）相互作用中逐步建构建构的。的。32 世界是客观存在的，但对世界的理解和赋予意义却世界是客观存在的，但对世界的理解和赋予意义却由每个人自己决定的，是由每个人根据自己的经验由每个人自己决定的，是由每个人根据自己的经验来来“建构建构”和解释的。和解释的。 由于个人的经验是多种多样的，因而对客观世界的由于个人的经验是多种多样的，因而对客观世界的解释和解释和“建构建构”亦是多样化的。学习者在人际互动亦是多样化的。学习者在人际互动中通过社会性的协
17、商进行知识的社会建构。根据这中通过社会性的协商进行知识的社会建构。根据这样一个知识的哲学观，教育关注的焦点也从教师的样一个知识的哲学观，教育关注的焦点也从教师的教学转移到学习和学生知识的形成。因此，教学要教学转移到学习和学生知识的形成。因此，教学要以学生为中心。教学过程应是灵活多样的。以学生为中心。教学过程应是灵活多样的。3334二、建构主义学习理论的主要观点：二、建构主义学习理论的主要观点： 学习者在原有的知识背景的基础上，主动地对新学习者在原有的知识背景的基础上，主动地对新信息进行加工处理，建构自己关于新知识的意义，形信息进行加工处理，建构自己关于新知识的意义，形成与发展新的认知结构的过程
18、。成与发展新的认知结构的过程。 1. 1. 关于学习过程关于学习过程 学习过程是信息加工过程，非在教师统一指导下学习过程是信息加工过程，非在教师统一指导下，对信息进行加工处理。而是学习者在原有基础上，对信息进行加工处理。而是学习者在原有基础上，在教师的帮助下，对知识的加工、处理、存储，形成在教师的帮助下，对知识的加工、处理、存储，形成新的知识结构的过程。新的知识结构的过程。352. 2. 关于学习结果关于学习结果 建构主义认为，知识结构不是直线的或层次的建构主义认为，知识结构不是直线的或层次的结构，而是应建构结构性与非结构性相结合的意义结构，而是应建构结构性与非结构性相结合的意义的表征。的表征
19、。 学习可以分为初级学习和高级学习。学习可以分为初级学习和高级学习。36 由于建构主义学习观以其独特的理论见解，引起了由于建构主义学习观以其独特的理论见解，引起了教育技术界的关注，迎合了教学改革的需要和多媒体技教育技术界的关注，迎合了教学改革的需要和多媒体技术的特点，故受到人们极大地重视。术的特点，故受到人们极大地重视。 可以说，发端于上个世纪可以说，发端于上个世纪7070年代的建构主义与兴起年代的建构主义与兴起于于9090年代的多媒体技术在教育领域上演了一场美满结合年代的多媒体技术在教育领域上演了一场美满结合的的“姻缘姻缘”。37用建构主义思想解释知识的五性知识的建构性知识的建构性客观与建构
20、是知识的一个重要纬度客观与建构是知识的一个重要纬度过去人们认为知识是对外部客观世界的被动反过去人们认为知识是对外部客观世界的被动反映，有关世界的知识是可靠的，因此，教学的目的映，有关世界的知识是可靠的，因此，教学的目的就是使学生通过教学获得这样的显示映象。（忽略就是使学生通过教学获得这样的显示映象。（忽略了世界的复杂性和认识主体的巨大能动性）了世界的复杂性和认识主体的巨大能动性）“学习是知识的建构学习是知识的建构”表明人类首次参照人脑表明人类首次参照人脑的机制构建学习模型。的机制构建学习模型。响应的教学策略：提供认知工具，提供丰富资响应的教学策略：提供认知工具，提供丰富资源，鼓励学习者通过与环
21、境互动源，鼓励学习者通过与环境互动创设良好的学创设良好的学习环境。习环境。38知识的社会性知识的社会性 个人与社会是知识的又一个重要的纬度个人与社会是知识的又一个重要的纬度 知识是个人与社会之间通过互动、中介、转化知识是个人与社会之间通过互动、中介、转化等方式形成的。等方式形成的。 “ “学习共同体学习共同体”的出现的出现39知识的情景性知识的情景性 思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的；不存思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的；不存在非情景化的学习。在非情景化的学习。 解决的中心问题：创建实习
22、场。解决的中心问题：创建实习场。 基于问题的学习（基于问题的学习（PBLPBL）是创建实习场方法的一个）是创建实习场方法的一个例子。医学专业是例子。医学专业是PBLPBL发源并仍然最盛行的地方。发源并仍然最盛行的地方。 PBLPBL方法与案例学习的区别是什么方法与案例学习的区别是什么? ? 抛锚式教学、认知学徒制抛锚式教学、认知学徒制40知识的复杂性知识的复杂性 长期以来，人们不区分信息与知识。学习就是通长期以来，人们不区分信息与知识。学习就是通过对所教知识的复制与同化来获得知识的。然而，知过对所教知识的复制与同化来获得知识的。然而，知识比信息复杂得多，具有结构的开放性、不良性、构识比信息复杂
23、得多，具有结构的开放性、不良性、构建性和协商性。建性和协商性。 因此当前有关学生的学习、理解和知识的获得的因此当前有关学生的学习、理解和知识的获得的研究在本质上与几十年前是完全不同的。完全以来前研究在本质上与几十年前是完全不同的。完全以来前人的教学经验，是不能满足现代社会的要求。人的教学经验，是不能满足现代社会的要求。41 知识的隐含性知识的隐含性 知识有显性知识和隐性知识之分。长期以来知识有显性知识和隐性知识之分。长期以来我们一直重视显性知识的传授，而忽略隐性知识我们一直重视显性知识的传授，而忽略隐性知识的获得。的获得。42建构主义的教学理论432. 2. 建构主义的教学模式和方法：建构主义
24、的教学模式和方法： （1 1）随机通达教学）随机通达教学 （2 2）情境教学与自上而下的教学）情境教学与自上而下的教学 （3 3）支架式教学）支架式教学44建构主义的课件设计原则 开放性原则，亦称随机性原则。指设计的课件应开放性原则，亦称随机性原则。指设计的课件应有多个学习起点和多条学习路径。有多个学习起点和多条学习路径。 自上而下原则。指课件内容最好由整体向具体展自上而下原则。指课件内容最好由整体向具体展开，即首先给学生呈现整体性的任务，然后再向开，即首先给学生呈现整体性的任务，然后再向具体的问题过度。具体的问题过度。 情景性原则。指课件要给学生提供与现实生活相情景性原则。指课件要给学生提供
25、与现实生活相类似的或真实的情景，以利于学生探索、发现和类似的或真实的情景，以利于学生探索、发现和解决问题。解决问题。45建构主义的课件结构模式 网状的超文本结构网状的超文本结构 有多个学习起点、可以灵活跳转的、网状的课有多个学习起点、可以灵活跳转的、网状的课件能够满足建构主义的教学思想和原则。件能够满足建构主义的教学思想和原则。46学习科学的新发展 新的学习科学强调理解性学习新的学习科学强调理解性学习 新的学习科学强调主动的学习新的学习科学强调主动的学习 新的学习科学关注认知的过程新的学习科学关注认知的过程 新的学习科学认为人们是基于已有的知识去构建新的学习科学认为人们是基于已有的知识去构建47 教师的作用就是要注意学习者原有的不完整理教师的作用就是要注意学习者原有的不完整理解、错误观点和对概念的天真解释对所学知识解、错误观点和对概念的天真解释对所学知识的影响。否则，他们获得的理解与教师的期望的影响。否则，他们获得的理解与教师的期望会有很大的差别。会有很大的差别。
