教育心理学.皮连生-第17章
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外部条件
从现有认知策略的教学研究来看，认知策略学习的外部条件涉及教师处理好如下问题：
第一，若干例子同时呈现。在学生的自发学习中，例子未经过精心选择，未预先考虑呈现的时间安排，支配策略的规则的发现具有很大的偶然性。这样的外部条件只对极少数聪明的学生有利，不利于绝大多数学生习得策略。例如，在上述四年级小学生课文分段研究中发现，在未经系统分段教学前，小学四年级一个班级约10％的儿童已自发习得六种适合他们水平的分段策略，而90％的儿童未掌握这些策略。为了帮助大多数学生发现支配策略的规则，教学提供的例子要精心选择，而且必须同时呈现两个以上的例子。越是高度概括的规则，越要提供更多的例子。有的教学理论强调学生的自发学习，反对将例子作系统安排。这种理论只看到了极少数聪明的学生自发发现的能力，忽视了大多数学生缺乏这种能力。
传统教材多从学科本身的概念或原理的体系组织教材，未从发展学生认知策略的角度选编教材。新的课程改革强调学习方法的学习，教材例子的选择与呈现的时间安排也应作相应改革。
第二，指导规则的发现及其运用条件。传统教学论不强调同时呈现多个例子，当然也谈不上强调指导学生从多个例子中发现支配策略的规则。在自然学科和数学教学中，教材和教师通过呈现若干例子，让学生发现自然和数学规律。在语文学科教学中，单篇课文就是一个例子。但从例子习得什么呢？传统的教学论强调学生自己“悟”，而对于悟什么，则说不清楚，有人甚至强烈反对将“悟”的结果明明白白地教给学生。现代认知心理学的研究与这种观点刚好相反，不仅要明明白白地把支配策略行为的规则是什么告诉学生，而且要使他们体验到运用策略带来的效益。为了使习得的策略在新情境中应用，教学中还应使学生清楚地知道策略运用的条件。
例如，一实验以5、6年级小学生为被试，学习用关键词法记忆某城市与物产的联系，如记忆长滩（Long Beach）与海生动物的联系时可以想象海底动物沿长滩游来游去，但是告诉学生该策略在什么条件下运用这种知识的量是不同的。在充分的教学指导下，学生被告知，凡是要记住成对的两个项目都可以采用上述策略，而且只要能找到关键词，都可以运用这一策略来记忆。
萨里文（O。Sullivan； 1984）等用拉丁词及其意义匹配的记忆作为迁移任务。被试未被告知，关键词法可以用于此项任务。研究表明，学习过用关键词法记住城市与其物产匹配的学生可以把先前习得的策略应用于新任务，即用关键词法帮助学习拉丁语词与其意义的记忆。但研究中发现，这种迁移是有条件的，也就是说，只有当给学生提供该策略在何时何处运用的信息的条件下，迁移才出现。这说明特殊策略的学习必须达到反省认知水平才可迁移。
第三，提供变式练习的机会。变式练习不是简单的重复练习。重复练习只适合动作技能学习，不适合智慧技能学习，更不适合认知策略学习。变式是适合规则的情境的变化。例如，上述适合按时间分段规则的例文可以是写事、记人、写景、状物，时间词可以是明显的，也可以是隐含的。只有在这样变化的情境中应用习得的规则，学生才能深刻理解习得的规则。在变式练习的初期，学生可能会出现错误，教师应注意发现学生的错误，针对错误提供反馈和纠正。
几乎没有教学理论否认练习中反馈信息的作用，但是在实际教学中，因为学生人数多，学生实际受到的反馈少。这不仅不利于一般技能的学习，也不利于认知策略的学习。
第四，练习的系统化。正如加涅指出：“许多人以其自身的经验认识到，思维策略很少在短时内获得，而是需要数年的实践方能达到精炼水平，从而可迁移至新的问题解决情境。认知策略的习得有多快以及需要多少概括化的经验才能使其具有广泛的可迁移性，这显然与直接的指导有关。”
语文学科的阅读与写作是一门对思维策略要求极高的学科，我国许多语文特级教师很早就认识到系统训练的重要性。在上世纪60年代就有人提出训练系列化思想，可惜这些经验未受到重视。
本章概要
1。我国教育学教科书和大多数心理学教科书沿用活动方式定义技能。此类定义未反映知识与技能的关系，已经过时。本书主张用广义的知识观解释学生习得的技能。技能被定义为“在练习基础上形成的、按某些规则或操作程序顺利完成某种智慧任务或身体协调任务的能力。”技能的本质是规则支配了学习者的行为。
2。早期的行为主义心理学用刺激—反应（即S—R）连锁的形成解释技能的心理机制，但这种理论只能解释动作技能，而不能解释智慧技能。信息加工心理学家借用计算机科学中的语言，用“条件—行动”（或如果/那么）的产生式解释技能。一个产生式是一组条件和一个行动的规则。第一个产生式执行的结果可以成为第二个产生式行动的条件。这样，多个产生式可以联系起来成为产生式系统。这样，信息加工心理学较好地解释技能的心理机制，即技能的心理表征。
3。现代认知心理学家一般把广义的技能分为动作技能、对外办事的智慧技能和对内调控的认知技能（即认知策略）三种类型。
4。由于现代认知心理学家把技能看成是一系列条件和行动的规则支配了人的行为，个体的技能和程序性知识这两个术语是等价的。
5。技能也可以按自动与受控维度和一般与特殊维度分类。按前一维度，可以将技能分为自动化的技能与受意识控制的技能；按后一维度，可以将技能分为一般技能与特殊技能。
6。根据加涅智慧技能分类，智慧技能是由辨别、概念、规则和高级规则构成的，所以要说明智慧技能习得的过程和条件就必须分别说明上述四种亚智慧技能习得的过程和条件。
7。概念是知识的细胞，命题是知识的最小单位。概念和命题既可以作为陈述性知识学习，也可以作为智慧技能学习。作为陈述性知识的概念和命题学习重在理解，宜用同化论解释；作为智慧技能的概念和命题重在应用，甚至熟练地应用，故除了用同化论解释其理解过程之外，还要用产生式理论解解释其心理表征是如何由命题表征向产生式表征转化的。
8。认知策略是一种特殊的程序性知识。许多认知策略是儿童在学习和解决问题过程中自发习得的。支配这种自发习得的策略的规则也像支配对外办事的智慧技能的规则一样，可以通过教学传授给学生，但其教学的难度高于一般智慧技能的教学，需要的变式练习也更多。
9。为了便于对认知策略的学习与教学进行深入研究，可以根据一定的标准对认知策略进行分类，常见的分类有：根据认知策略适用范围，把认知策略分为专门领域的策略与一般领域的一般策略；根据心理过程复杂程度，把认知策略分为支持具体信息加工过程的策略和对整个心理过程进行监控的元认知（或反省认知）策略。
10。是单独设课还是结合学科进行认知策略教学，心理学家对此有不同意见，但多数心理学家已经认识到，结合学科具体内容开展认知策略教学效果更好。
参考文献
1。 皮连生著：《智育心理学》，人民教育出版社1996年版，第2、5、6章。
2。 E。D。加涅等著：《学校学习的认知心理学》，1993年版（第2版）英文版，第8章。
3。 R。M。加涅著：《学习的条件与教学论》，皮连生等译，华东师范大学出版社1999年，第7章。
4。 R。M。加涅等著：《教学设计原理》，华东师范大学出版社1999年版，第7章。
5。 R。M。加涅著：《原理的学习》，载斯冬（S。Stones）编《教育心理学文选》，1972年英文版。
6。 皮连生：《论知识分类与教学设计》，教育研究，1992年第6期。
7。 姚夏倩、皮连生等：《小学四年级学生分段能力的教学研究实验：一项以策略性知识为主要目标的教学实验》，心理科学，2001年第2期。
解决问题：三类知识的综合运用
思维与解决问题是普通心理学研究的传统课题。现代教育心理学之所以也关心这一课题，是因为学生创造性思维与解决问题的能力是当代教育最为关注的目标。本章先概述解决问题的性质、过程和条件的研究；然后结合学科任务，分析不同类型的知识在解决问题中的作用；最后论述解决问题能力的培养和研究性学习。
学完本章后，应能做到：
1．陈述20世纪60年代之前心理学中关于问题解决的实质、过程与条件的主要结论，并用知识分类学习论说明其不足之处；
2．用数学或语文学科问题解决实例，说明不同类型的知识在解决问题中的不同作用；
3．陈述专家与新手解决问题差异的主要表现，并用广义知识观对差异的原因作出解释；
4．通过分析和比较，指出本章论述的问题解决与我国课程改革专家提倡的研究性学习在学习性质、教学过程和学习结果方面的异同。
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解决问题的研究概述
解决问题（problem solving），也译作问题解决。解决问题的研究涉及问题与问题解决的科学定义、问题情境的类型、问题解决的心理过程以及影响问题解决的心理因素。
关于问题与解决问题的科学含义
问题与解决问题的早期观点
早期的问题解决研究者并未给问题与问题解决下一个令人满意的定义。早期行为主义心理学家研究学习的基本课题是条件反射、动物走迷宫和打开迷笼等行为。在斯金纳提出操作条件反应概念之前，心理学家把桑代克的猫学习逃出迷箱和动物学会走迷宫等行为称为解决问题。解决问题也就是机体获得对新的刺激情境作出适当反应的过程。如，桑代克迷箱中的猫学会抓住连结门闩的金属绳，把箱门打开，逃出迷箱，就是解决了问题。行为主义心理学家把斯金纳的操作条件反应看成是一种解决问题的学习形式。
格式塔心理学家为了便于与行为主义进行争论，也用动物作被试研究问题解决。黑猩猩面对放在栅栏远处的香蕉，用两根棒中的任何一根都够不着香蕉，这也成了它的问题。格式塔心理学家认为黑猩猩将两根棒子接起来够到远处的香蕉也是解决了问题。
早期的研究者缺乏学习分类观，混淆了人的学习与动物学习的区别，人类低级学习与高级学习的区别，自然不能给问题与问题解决提供一个科学的定义。研究得出的结论也很难在学校教学中应用。
问题与解决问题的现代观点
直到20世纪60年代学习分类理论提出以后，把问题解决放到不同学习类型的层次排列之中，问题与问题解决才得到较明确的定义。
在奥苏伯尔的有意义言语学习理论中，学习由低级到高级分为符号表征学习→概念学习→命题学习→概念和命题的应用→解决问题（包括创造性解决问题）。在加涅的学习结果分类中，智慧技能的学习由低级到高级依次为辨别学习→概念学习→规则学习→高级规则学习。高级规则可以通过接受学习习得，也可以通过发现学习习得。高级规则的发现学习也就是解决问题。
根据学习分类理论，应将问题解决与概念和原理的简单应用或在熟悉情境中的应用相区别，因为这种应用的结果未习得新的概念和规则。问题解决是学习者将原有的概念和规则加以综合，在新情境中应用并得到新的认知成果的过程。这种新的认知成果可能是新的规则（高级规则），可能是新的解决问题策略，也可能是一篇新的文学作品或一份研究计划等。
信息加工心理学家把问题定义为：“给定信息和目标之间有某些障碍需要被克服的刺激情境。”学生解决一道算术应用题或证明一条定理，成人谋求一份工作，教师转变一个学生的态度，医生治愈某种疾病，至少在当前缺乏现成方法的条件下，他们都处于问题情境中。
根据个人的问题起始状态、中间状态和目标状态的不同，可以把问题空间分为四种类型（见图6…1）。图6…1中，A表示问题空间起始状态和目标状态明确，而且达到目标的两条途径都是相同的。如，有一组数字，要求它们的和，此处问题空间的起始状态是给定的一组数字，目标状态是求它们的和，算子是加法。这里有两种同样有效的求和方法。B表示问题空间起点和目标明确，但有两条效率不同的达到目标的途径。如，某位有阅读能力的儿童想知道一个故事，其起始状态是现有的书，目标状态是知道书中的故事，达到目标的有效途径是自己看书，较为无效的途径是找人给他讲述书中的故事。C表示问题空间的起点和目标都明确，但不知如何达到目标。学生在证明几何题时遇到的问题多半是这类问题。D表示问题空间只有起始状态明确，目标和达到目标的途径都不明确。如解决能源危机问题，我们只知道能源有限，但是解决能源问题要达到的目标和用什么方法去达到这些目标，都是不明确的。
根据问题的起点、目标和允许的操作（运算）的不同，可以将问题分为定义不明确的问题（illdefined problem）和定义明确的问题（welldefined problem）。前者指问题的三个成分都明确的问题，也称常规性问题（routine problem）；后者指三个成分中有部分不明确的问题，也称非常规性问题。
关于解决问题的过程
关于问题解决的心理过程，20世纪60年代之前许多研究者依据个人研究的方法和掌握的资料不同，提出了不同的观点和阶段模式。
行为主义心理学家和格式塔心理学家都是以动物为被试研究问题解决，由于观察到实验中动物行为表现的不同，提出了完全对立的观点。行为主义心理学家如桑代克、斯金纳等以较低级的动物如猫、白鼠为实验对象，认为解决问题是一个尝试与错误的过程。正如鲍尔和希尔加德在《学习论——学习活动规律的探索》（1981）一书中所述：“碰到新的陌生问题时，学习者是怎样解决的呢？刺激—反应理论家认为，学习者将其过去经验中与新问题有关的行为集中起来，或是按照新情境与以前遇到的情境的相似方面作出反应。如果这些反应不能使问题获得解决，学习者便求助于尝试错误，从他们的全部行为中发出一个又一个反应，直至问题解决。”（G。H。鲍尔，E。R。希尔加德著：《学习论——学习活动规律的探索》，邵瑞珍等译，上海教育出版社1987年版，第30页。）
格式塔心理学家以高等黑猩猩为被试，认为解决问题中很少有尝试错误，主要是一个顿悟的过程，而且一旦解题方法被顿悟，便能保持。
哲学家杜威、心理学家华莱士和邓克尔以人为研究对象，对人解决问题的心理过程分别提出了不同的阶段模式。第一个著名的解决问题的过程模式是由哲学家杜威于1910年提出的。他在《我们怎样思维》一书中提出反省思维经过如下五阶段：�
