奥苏伯尔的认知结构迁移理论及其教学含义
(一)从认知结构观点看学习的迁移
奥苏伯尔认为,当用他的认知结构的观点重新考察迁移时,会发现原先的迁移模式在有意义学习中仍然适用,顺向的迁移仍然指先前的学习对后继学习的影响。但是,先前的学习指什么?它如何影响后继的学习?奥苏伯尔对此作了新的解释,这是同传统的解释根本不同的。
1.一般的迁移模式如图8?1所示,在这里仍然适用。但先前的学习不只是A,还应该包括过去经验,即累积获得的,按一定层次组织的,适合当前学习任务的知识体系,而不是最近经验的一组刺激—反应的联结。
2.在有意义的学习与迁移中,我们所说的过去经验的特征,不是指前后两个学习课题在刺激和反应方面的相似程度,而是指学生在一定知识领域内的认知结构的组织特征,诸如清晰性、稳定性、概括性、包容性等。在学习课题A时所得到的最新经验,并不是直接同课题B的刺激—反应成分发生相互作用,而只是由于它影响原有的认知结构的有关特征,从而间接影响新的学习或迁移。
3.在一般的课堂学习中,并不存在孤立的课题A和课题B的学习。学习A是学习B的准备和前提,学习B不是孤立的,而是在同A的联系中学习。因此,在学校学习中的迁移,很少有像在实验室条件下严格意义的迁移。这里,学习迁移所指的范围更广,而且迁移的效果主要不是指运用一般原理于特殊事例的能力(派生类属学习的能力),而是指提高了相关类属学习、总括学习和并列结合学习的能力。因此,无论在接受学习或解决问题中,凡有已形成的认知结构影响新的认知功能的地方,就存在着迁移。
(二)操纵认知结构变量以影响新的学习和保持的实验研究
新的迁移理论导致新的迁移实验设计。奥苏伯尔通过设计组织者(也称“先行组织者”)来改变被试的认知结构变量。所谓“组织者”(organizer),是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料,它要比原学习任务本身有更高的抽象、概括和包容水平,并且能清晰地与认知结构中原有的观念和新的学习任务关联。设计“组织者”的目的,是为新的学习任务提供观念上的固定点,增加新旧知识之间的可辨别性,以促进类属性的学习。也就是说,通过呈现“组织者”,给学习者已知的东西与需要知道的东西之间架设一道知识之桥,使他更有效地学习新材料。
近些年来,研究者们在奥苏伯尔原来的定义的基础上发展了“组织者”的概念。“组织者”一般在要学习的材料之前呈现(“先行组织者”),但也可以放在学习材料之后呈现。它既可以是在抽象、概括性上高于学习材料的材料;也可以是具体概念,在抽象、概括水平上低于原学习材料。
“组织者”可分为两类:一类是陈述性(expository)“组织者”,它与新的学习产生一种上位关系,目的在于为新的学习提供最适当的类属者;另一类是比较性(comparative)“组织者”,用于比较熟悉的学习材料中,目的在于比较新材料与认知结构中相类似的材料,从而增强新旧知识之间的可辨别性。
1.设计陈述性“组织者”,为新的学习提供上位的固定点,促进学习和保持。
奥苏伯尔等人在60年代用有意义的材料进行了一系列的实验。他们发现,陈述性的“组织者”,通过移植一些适当的“组织者”于学习者的认知结构中,一般有助于学习与保持。例如,1960年奥苏伯尔比较了两组被试学习有关钢的性质的材料。实验组在学习该材料之前,先学习了一个陈述性“组织者”。“组织者”强调了金属与合金的异同、各自的利弊和冶炼合金的理由。控制组在学习有关钢的性质的材料之前,先学习了一个关于炼钢和炼铁方法的历史说明材料,虽然这个材料可以提高被试的学习兴趣,但没有提供可以作为理解钢的性质的观念框架的概念。结果两组在学习钢的性质的材料之后,其学习成绩产生了显著差异(见表1)。
表1 陈述性“组织者”对后继学习的影响
组 别 先学习的材料类别 平均分数
实验组 陈述性“组织者” 16.7
控制组 历史介绍 14.1
研究表明,“组织者”的效果对言语和分析能力较低的学习者更为明显。因为这些学习者自身不能发展一种适当的图式(scheme)把新旧材料关联起来。陈述性的“组织者”,不仅用学生能懂的语言为他们的学习提供了适当的固定点,而且也促进了他们有意义学习的心向,避免了不必要的机械记忆。
在70年代,心理学家对“组织者”的作用问题展开了许多争论,同时又进行了许多新的研究。如巴恩斯(H.L.Barnes)在1972年的博士论文中指出,“组织者”不仅对学习施加了一种有统计意义的影响,而且产生了实质性的影响。她发现,在98%的研究例子中,平均学习分数增加了10%~18%;同未使用先行“组织者”的组相比,利用先行“组织者”的被试的概念迁移所增加的百分数,按学习材料不同,达到16%~50%不等。又如劳顿(J.P.Lawton)和旺斯克(K.S.Wanska)在1976年研究了6岁~10岁的儿童,发现先行“组织者”促进了儿童从前运算水平到具体运算水平的过渡。
2.设计比较性“组织者”,操纵新旧知识的可辨别性,促进学习和保持。
为了提高新旧知识之间的可辨别性,研究者们设计了一个比较性的“组织者”,以揭示新旧知识之间的异同。例如,奥苏伯尔和约瑟夫(M.Yousself)利用比较性“组织者”促进了对虽相似但有矛盾的材料的学习。他们在实验中将被试分成两个等组,实验组和控制组,都是先学佛教材料,后学禅宗佛教材料。实验组在学习佛教材料前,先学习一个比较性“组织者”,它指出了佛教与基督教的异同。该组在学习禅宗佛教材料之前,又学习另一个比较佛教与禅宗佛教异同的“组织者”。控制组在学习第一个材料之前先学习一个历史材料,在学习第二个材料之前先学习一个传记性材料。实验结果见表2。
表2比较性“组织者”对后继的学习与保持的影响
组 别 平均测验分数
佛 教 禅宗 佛教
实 验 组 19.4 14.8
控 制 组 17.6 14.2
差异显著水平 显著 不显著
研究者认为,前一个比较性“组织者”对佛教知识的学习与保持起显著促进作用;后一个“组织者”对禅宗佛教的学习与保持未起显著作用,其原因可能是先前的佛教知识学习和巩固本身为后继的禅宗佛教学习起了“组织者”的作用,从而部分抵消了外加的“组织者”的作用。
通过大量的研究发现:
(1)当先学的知识不稳定和不清晰时,采用一个比较性“组织者”比过度学习新材料效果更好。因为比较性“组织者”指出了新旧知识的异同,它增强了原有的起固定作用的观念的稳定性与清晰性。
(2)当原有的知识本身已清晰并巩固时,提高可辨别性的唯一方法就是过度学习新知识。
(3)在概念学习中,呈现一系列刺激,以便连续地比较概念的有关特征与无关特征,有利于促进概念的形成。
(4)形成一种比较新旧知识的心向,而未实际呈现比较性的“组织者”,也可以促进学习与保持。
3.操纵原有知识的巩固程度,促进新的学习和保持。
利用及时纠正、反馈和过度学习等方法,可以增强原有的起固定作用的观念的稳定性。原有知识的稳定性有助于新的学习与保持。若能同控制组比较,就可以测出认知结构的这一变量的迁移效果。例如,奥苏伯尔和他的合作者在1961年研究了原有的知识的巩固性对新的学习的影响。研究中让被试先学习基督教知识,经过测验将被试的成绩分成中上水平和中下水平。然后将这些被试分成三个等组:第一组在学习佛教材料前,先学习一个比较性“组织者”(它指出了佛教与基督教的异同);第二组在学习佛教材料前,先学习一个陈述性“组织者”(它仅介绍了一些佛教观念,其抽象水平与要学习的材料相同);第三组在学习佛教材料前,先学习一个有关佛教历史和传记的材料。在实验后的第三天和第十天进行了保持测验。结果表明,不论在哪一组,凡原先的基督教知识掌握较好的被试,在学习佛教知识后的第三天和第十天的保持成绩均较优。(见表3)
表3 起固定作用的观念的稳固性和清晰性对后继的学习与保持的影响
原先的基督教 第一组 第二组 第三组
知识掌握水平 比较性“组织者” 陈述性“组织者” 历史材料
第三天的 中 上 23.50 22.50 23.42
保持分数 中 下 20.50 17.32 16.52
第十天的 中 上 21.79 22.27 20.87
保持分数 中 下 19.21 17.02 14.40
(三)教学含义
认知结构迁移理论的教学含义是很明显的。奥苏伯尔认为,“为迁移而教”,实际上是塑造学生良好的认知结构问题。为此,必须从教材内容的选择和教材的呈现方式两方面确保学生良好的认知结构的形成。
1.改革教材内容,促进迁移。
根据同化理论,认知结构中是否有适当的起固定作用的观念可以利用,是决定新的学习与保持的重要因素。为了促进迁移,教材中必须有那种具有较高概括性、包容性和强有力的解释效应的基本概念和原理。布鲁纳认为,这样的概念和原理应放在教材的中心。他认为:“领会基本的原理和观念,看来是通向适当‘训练迁移’的大道。”奥苏伯尔指出,学生的认知结构是从教材的知识结构转化而来的。好的教材结构可以简化知识,可以产生新知识,有利于知识的运用。这种结构必须适合学习者的能力。最佳的教材结构总是相对的,而不是绝对的。如何编写适合学生能力水平的最佳结构的教材呢?这需要知识领域内有造诣的专家、教材教法专家和心理学家以及教师们的通力合作。有些国家已经这样编写部分学科的教材了,我们可以借鉴学习。
2.改进教材呈现方式,促进迁移。
奥苏伯尔认为,“不断分化”和“综合贯通”是人的认知组织的原则。这两条原则也适用于教材的组织和呈现。
认知心理学认为,当人们在接触一个完全不熟悉的知识领域时,从已知的较一般的整体中分化细节,要比从已知的细节中概括整体容易一些。认知心理学还认为,人们关于某一学科的知识在头脑中组成一个有层次的结构,最具有包容性的观念处于这个层次结构的顶点,它下面是包容范围较小和越来越分化的命题、概念和具体知识。根据人们认识新事物的自然顺序和认知结构的组织顺序,教材的呈现也应遵循由整体到细节的顺序。例如,我国小学算术教材对有关三角形知识的呈现就符合不断分化的原则:先教一般三角形;在一般三角形中按角的大小分化出锐角三角形、直角三角形和钝角三角形;在锐角三角形中分化出等边三角形;在锐角三角形、直角三角形和钝角三角形中分化出等腰三角形,等等。
在呈现教材时,除了要从纵的方面遵循由一般到具体、不断分化的原则以外,还要从横的方面加强概念、原理、课题乃至章节之间的联系。教师在教学中应引导学生努力探讨观念之间的联系,指出它们的异同,消除学生认识中表面的或实际存在的不一致之点。如果教师的教学或教科书不能使学生做到横向联系和融会贯通,就会出现不良后果,如学生不知道许多表面上不同的术语实际上代表着本质上相同的概念,从而造成认识上的许多混淆。
计算机辅助教学技术的发展,使奥苏伯尔的不断分化和综合贯通的原理更易实现。
奥苏伯尔对组织者的解释:组织者是先于学习材料呈现之前呈现的一个引导材料,它是概括与包容的水平上高于要学习的新材料,但以学习者易懂的通俗语言呈现,它是新旧知识发生联系的桥梁。主要分为陈述性组织者和比较性组织者。
奥苏伯尔讲解式教学:(1)A强调激活学生认知结构中原有的与新的学习相关的知识B紧接着呈现要学习的上位概念或原理,使之起组织者作用C然后呈现下位例证,其目的是让学生加深对呈现的上位观念的认识。(2)依据学习的同化论,A强调教学中师生相互作用B强调学生认知结构中的新旧知识相互作用,以达到认知结构不断分化和融会贯通的目的。