學與教的理論

2.1行為主義理論行為主義認為，學習是刺激與反應的聯結，有機體接受外界的刺激，然後作出與此對應的反應，這種刺激與反應之間的聯接（S-R）就是所謂的學習。早期的行為主義完全否認內部心理活動的作用，而且認為心理活動是無法進行研究的，因此被稱為「暗箱」。行為主義理論早期的代表人物有桑代克（EdwardL?Thordike）、華生（JohnWatson），新行為主義的代表人物是斯金納（B.F.Skinner）等。2．1．1桑代克的試誤說1.桑代克的實驗桑代克是美國的心理學家，他受達爾文進化論的影響，認為人類是由動物進化來的，動物和人一樣進行學習，只是複雜程度不同而已。因此他通過動物實驗來研究學習，提出了聯結主義的刺激—反應學習理論。其所設計的最為成功的實驗之一就是「貓開門」的實驗，如圖2－1所示：他把餓得發慌的貓關進被稱為迷籠的籠子，籠外放著食物，籠門用活動的門閂關著。被放進籠時的貓在籠子里躁動不安在亂碰亂抓的過程中，偶然碰到那個活動的門閂，門被打開了，貓吃到了食物。如此反覆，貓從籠中出來吃到食物的時間會越來越少。實驗表明，所有的貓的操作水平都是相對緩慢地、逐漸地和連續不斷地改進的。由此，桑代克得出了一個非常重要的結論：貓的學習是經過多次的試誤，由刺激情境與正確反應之間形成的聯結所構成的。　圖2－1桑代克迷籠2.學習是刺激—反應的聯結桑代克通過上述實驗所得出的在當時是一種全新的觀點。在這之前，人們普遍認為，人的學習是一種理智的過程，它涉及到觀念的聯想、經驗的鑒賞，以及對邏輯關係的覺察等，這些心理活動與理智和智慧是同義詞。與此相反，動物的學習則是具有本能的行為模式，這些行為模式是固定的。桑代克拋棄了這種兩分法，消除了動物與人類之間在學習上的這種差異。在他看來，貓是在有理智地行事，即學會了逃出迷籠。作為經驗的結果，貓在不斷地修正自己的行為。這種行為改進是通過各種機械過程自動地完成的，不需要觀念或頓悟。儘管當時人們都相信動物只具有本能的刺激—反應聯結，但桑代克指出，動物可以有習得的刺激—反應聯結。因為貓在學習逃出迷籠的過程中，顯示出了理智、甚至是創造性的行為。而且，這種學習是在沒有思維和意識參與的情況下發生的。這樣，反應最終就成為一種沒有意識參與的習慣。桑代克根據實驗研究的結果認為，所有的學習都不是突然發生的，而是通過一系列細小的步驟按順序逐漸達到的。「學習即形成聯結；教學則是安排各種情境，以便導致理想的聯結並感到滿意。……人是偉大的學習者，主要是因為人可以形成非常多的聯結。……一個人的聯結可以分為四個或多或少相對獨立的部分：理智方面的、性格方面的、技能方面的和氣質方面的。」換言之，「一個人的理智、性格和技能，是他對各種刺激情境及其各種要素作出反應傾向的總和」。一個受過教育的成年人可以擁有百萬個刺激—反應的聯結。教育的目的在於形成、保持、消除、改變或引導各種聯結。3.學習過程是試誤的過程桑代克認為，動物的基本學習方式是試誤學習，人類的學習方式可能要複雜一些，但本質是一致的。他從動物學習研究中，試圖揭示普遍適用於動物和人類學習的規律。根據實驗的結果，桑代克提出了眾多的學習律，其中主要有：1)準備律（lawofreadiness）2)效果律（lawofeffect）3)練習律(lawofexercise)除了上述三個主要學習律（其中最主要的是效果律）之外，桑代克還指出了一些其他的規律，或稱為學習原則。其中有多重反應（multipleresponses）律、定勢（set）律、選擇性反應（selectiveresponse）律、同化（assimilation）律、聯想性轉換（associativeshifting）律，等。儘管上述幾個學習規律都是從動物學習中歸納出來的，但桑代克則認為它們是解釋一般學習所必需的主要事實。因為，「由動物學習所揭示的簡單的、半機械的現象，也是人類學習的基本原理」。桑代克除了以動物為被試以外，而且還以人為被試對象做了大量的實驗。他提出的另一條學習原理——所屬性（belongingness）原理——便是從人的語言學習實驗中概括出來的。該指出，如果學習者認識到兩個項目在某一方面彼此具有相屬關係，那麼在它們之間就比較容易形成聯結。4．評論桑代克是心理學史上第一個用動物進行學習研究的人，他還寫就了世界上第一本教育心理學專著。桑代克揭示了動物的試誤學習過程，用刺激—反應之間的直接聯結取代了傳統聯想主義的觀念之間的聯想，從而奠定了聯結主義心理學的基礎。聯結主義的一個特點是打破了理智與本能、人類與動物的二元論，將動物學習研究方法用於人類學習者，認為人類與動物的基本學習方式都是一樣的，即通過試誤來學習，所不同的僅僅是複雜性程度不同而已。這實際上是達爾文的生物進化論在心理學上的進一步延伸。桑代克的準備律和效果律，從本質上說來是為傳統哲學上的享樂主義提供了心理學的基礎。他的「學習無需意識參與」的觀點，受到後來的行為主義者的關注。許多人由此把桑代克歸入行為主義者的行列。2．1．2華生的刺激－反應說1.華生的主要觀點華生也是美國的心理學家，他主張對心理學要進行完全客觀的實驗研究。華生對心理學中使用意識、感覺、知覺、激情、情緒和意義等術語感到不滿，認為應該用「刺激與反應」和「習慣形成」等術語來表述。他提出：「心理學是自然科學的一個純客觀的實驗分支。它的理論目標在於預見和控制行為。」心理學家主要應關注行為，而不是心和意識。「行為主義者力圖獲得動物反應的一個統一的模式，認為人與動物之間並無分界線。」因此，從研究方法上來講，「應當把人與動物放在同樣的實驗條件下，而且越近似越好。」華生建立行為主義心理學的出發點有二：第一，分析可觀察到的事實，即分析人和動物是如何適應其環境的；第二，研究引起有機體作出反應的刺激，知道了反應就可以推測刺激，知道了刺激就可以預測反應。所以，應該把行為而不是把意識當作我們研究的客觀對象，在心理學中應該拋棄所有有關心智（mental）的內容。總之，學習是塑造外顯的行為，而內部的心理狀態是不可知的；學習是刺激—反應的聯結，人的反應完全由客觀刺激決定。2.學習規律華生為了從實驗上推翻桑代克的理論，進行了一系列第小白鼠實驗。白鼠為到達目的箱吃到食物，必須先挖沙子。白鼠挖沙子到達目的箱後，不立即餵食，而是讓它在那裡空等一會。根據桑代克的理論，強化增強的是強化之前的刺激—反應聯結。在這個實驗中，空等是較後的反應而挖沙子到目的箱則是較早的反應。根據推理，食物強化的是空等，而不是控沙子到達目的箱。但事實上，白鼠習得的是挖沙子到達目的箱的反應，而不是空等。華生以此來證明效果律的不正確，並提出用頻因律和近因律取而代之。1)頻因（frequency）律在其他條件相同的情況下，某種行為練習得越多，習慣形成得就越迅速。因此，練習的次數在習慣形成中起重要作用。在形成習慣的過程中，有效動作之所以保持下來，無效動作之所以消失，是由於有效動作比任何一種無效動作出現的次數都多，這是因為每一次練習總是以有效動作的發生而告終的。如圖2－2所示的一個非常簡單的「T」字型測驗情境是華生提出該規律的主要實驗裝置。　　 　2)近因（recency）律華生認為，當反應頻繁發生時，最近的反應比較早的反應更容易得到加強。因為在每一次練習中，有效的反應總是最後一個反應，所以這種反應在下一次練習中必定更容易出現。由此，他把反應離成功的遠近，作為解釋一些反應被保留、另一些反應被淘汰的原則。在他看來，習慣反應必然是離成功時機最近出現的反應。但是，華生在以後的著作中又推翻了自己的一些觀點。他在1919年出版的《從一個行為主義者的觀點看心理學（PsychologyfromtheStandpointofaBehaviorist）》一書中，不再把頻因律作為學習的一般機制。華生強調，要用刺激—反應來分析所有的行為，包括情緒反應。為此，華生與雷納(Rayner)進行了一項稱之為「小艾伯特」的實驗。小艾伯特是日托中心的一個健康、正常的幼兒，當時他只有11個月又5天。條件刺激是一隻小白鼠，小艾伯特最初的反應是好奇，他看著它，似乎想用手去觸摸它。無條件刺激是用鐵鎚敲擊一段鋼軌發出的聲音，這顯然是一種令人生厭的聲音，因此小艾伯特的無條件反應是驚怕、摔倒、哭鬧和爬開。在白鼠與敲擊鋼軌的聲音一起出現3次後，光是白鼠就會引起害怕和防禦的行為反應。在6次條件作用後，小艾伯特見到白鼠時會產生強烈的情緒反應。在小艾伯特1歲又21天時，華生進行了一系列泛化測驗，即在小艾伯特面前呈現小白兔、小白狗和白色裘皮大衣等。在每一種情況下，小艾伯特都表現出一種很強的情緒反應，類似於對白鼠的反應。接下來，華生探討了用來消除小艾伯特恐懼情緒的種種可行的辦法。但不幸的是小艾伯特在接受可能的治療之前，離開了日托中心，舉家遷徙到別的地方去了。3.評論華生對心理學的影響很大，但主要不是因為他提出了學習理論，而是他對心理學研究方法上的貢獻。華生把行為主義與刺激—反應心理學結成了一體。在本世紀上半葉整整50多年的時間裡，行為主義心理學一直在北美佔統治地位。儘管人們對桑代克學習理論的批評主要集中在過於簡化了學習過程的性質，以動物為主，而以人為被試對象的實驗方法比較粗糙簡單，他卻熱衷於發現普遍適用的一般規律，難免會犯以偏概全的錯誤，這是由於歷史的局限性所造成的。然而華生比他走得更遠，他力求把人的各種心理現象簡化為肌肉和腺體的一些活動和習慣，否認人的主觀世界和意識的作用，使他成了一個極端的環境決定論者。他的最著名、被引證得最多的一段話表明了這一點，他說：給我一打健康而又沒有缺陷的嬰兒，把他們放在我所設計的特殊環境里培養，我可以擔保，我能夠把他們中間的任何一個人訓練成我所選擇的任何一類專家——醫生、律師、藝術家、商界首領，甚至是乞丐或竊賊，而無論他的才能、愛好、傾向、能力，或他祖先的職業和種族是什麼。與桑代克一樣，華生的工作對教育心理學的研究也有十分深遠的影響，許多研究都是在他們的基礎上開展的。但是他們的關於學習理論已經成為歷史，即使是當時也沒有對教育產生重大的影響。2．1．3斯金納的程序教學法1.斯金納的實驗美國心理學家斯金納認為，「學習」是反應概率的變化；「理論」是對所觀察到的事實的解釋；「學習理論」所要做的，是指出引起反應概率變化的條件。所以，研究學習行為的目的，是要形成一種分析各種環境刺激的功能的方法，以決定和預測有機體的學習行為。為此，斯金納設計了一種特殊的儀器，即一個陰暗的隔音箱——斯金納箱，箱子里有一個開關(用白鼠為被試對象，就用一根槓桿或一塊木板；若以鴿子為被試對象，就用一個鍵盤)。開關連接著箱外的一個記錄系統，用線條方式準確地記錄動物「按」或「啄」的次數與時間，如圖2－3所示。斯金納早期通常使用白鼠來作試驗，後來大多以鴿子為被試對象。在實驗時，並不是動物每一次按槓桿或啄鍵盤後都給餵食，食物的釋放方式由實驗者決定。除此之外，實驗者還可以控制燈光、聲音、電擊、溫度與濕度等。斯金納箱的一個特點是，動物可以反覆做出斯金納稱之為「自由操作的反應（free-operantresponding）」。所謂「自由」，即動物的行為不像在迷籠里那樣受到限制；所謂「操作」，是因為動物的反應是主動地作用（或操作）於環境。圖2－3斯金納箱在斯金納看來，行為的實驗分析所關注的是環境事件（刺激）與有機體行動（反應）之間的關係，即要考察實驗操作是如何引起行為變化的。斯金納認為，可以用三種基本的實驗操作來控制環境：呈現刺激、安排結果、信號刺激。2.斯金納的強化原理斯金納用「操作性反應（operant）」來解釋箱子里動物的行為，以區別巴甫洛夫和華生等的觀點。他認為，巴甫洛夫等的實驗對象的行為是刺激引起的反應，稱為「應答性反應（respondents）」；而他的實驗對象的行為是有機體自主發出（emitted）的，稱為「操作性反應（operant）」。前者往往是種不隨意的行為；後者大多是隨意的或有目的的行為。在大多數情況下，被動引出的反應在重要性程度上比主動發出的反應要遜色得多。因為，在應答性行為中，有機體是被動地對環境作出反應；而在操作性行為中，有機體是主動地作用於環境。經典條件作用只能用來解釋基於應答性行為的學習，斯金納把這類學習稱為「S（刺激）類條件作用」。另一種學習模式，即操作性或工具性條件作用的模式，則可用來解釋基於操作性行為的學習，他稱為「R（強化）類條件作用」。斯金納認為，人類從事的絕大多數有意義的行為都是操作性的。例如，步行上學、讀書寫字、回答問題等，都是操作性行為的例子。當然，也許有人會說，事實上存在著許多引發這些反應的刺激。對此，斯金納並不想否認，但他堅持認為，即便存在引出這些反應的刺激，它們在學習中也並不佔主要地位。操作條件作用的模式認為，不管有沒有刺激存在，如果一種反應之後伴隨一種強化，那麼在類似環境里發生這種反應的概率就增加。而且，強化與實施強化的環境一起，都是一種刺激，們可以以此來控制反應。這樣，任何作為強化的結果而習得的行為，都可以被看作是操作條件作用的例子。人們由此把斯金納的理論稱為強化理論。在斯金納看來，重要的刺激是跟隨反應之後的刺激（強化），而不是反應之前的刺激，因此反應之後要給予及時強化。為了簡便起見，可以把斯金納所觀察的對象分為兩類：自變數（即在實驗中可以直接控制的因素）和因變數（即實驗者無法直接控制、受自變數影響的因素）。斯金納不關心中介變數，他認為中介變數是無效的，而且常常是有害的，因為它們把人們的焦點放在想像的構成上，而不是放在現實上。斯金納試圖回答的中心問題是：自變數（強化的類型和強化的安排）是如何影響學習的。斯金納用條件作用的原理來解釋學習，是基於這樣一種觀點：人們通常都是以一種增加愉快、減少痛苦的方式來行事的。但是，「愉快」和「痛苦」都是一種主觀性的東西。斯金納認為，強化是指「使反應發生概率增加、或維持某種反應水平的任何刺激」。也就是說，凡是提高反應概率的任何事件都可以起強化作用。這樣，強化並不一定是一種令人愉快的刺激。而且，在一種情境中起強化作用的刺激，在另一種情境中並不一定起強化作用。同樣，對某一個人起強化作用的刺激，對另一個人並不一定起強化作用。斯金納區別了兩種強化類型：正強化（positivereinforcement，又稱積極強化）和負強化（negativereinforcement，又稱消極強化）。當在環境中增加某種刺激，有機體反應概率增加，這種刺激就是正強化。例如，當飢餓的白鼠按動開關時給予食物，食物便是正強化物。當某種刺激在有機體環境中消失時，反應概率增加，這種刺激便是負強化，是有機體力圖避開的那種刺激。例如，當處於電擊狀態下的白鼠按動開關時停止電擊，停止電擊就是負強化。需要注意的是，無論是正強化還是負強化，它們的結果都是增加反應概率。除了對正強化與負強化作出區分外，斯金納還區分了強化的兩個來源：一級強化物和二級強化物。一級強化物包括所有在沒有任何學習發生的情況下也起強化作用的刺激。例如，食物和水等可以滿足生理基本需要的東西。二級強化物包括那些在開始時不起強化作用，但後來作為與一級強化或其它強化物配對的結果而起強化作用的刺激。例如，斯金納箱里的燈光。斯金納認為，對於人類來說，二級強化物包括對大量行為起強化作用的許多刺激，諸如特權、社會地位、權力、財富、名聲等，這些大多是由社會文化所決定的，它們構成了決定人類行為的極有力的二級強化物。斯金納從事實驗和研究的主要目的，是要論述和澄清強化的類型和強化的安排對學習測度的影響。學習測度主要包括習得速度、反應速度和消退速度。從某種意義上說，斯金納在強化安排方面的實驗，是他對心理學的最大貢獻。斯金納認為，在行為實驗分析中，最容易控制的、最有效的變數是給予強化的方式。在一種仔細控制的實驗情境中，實驗者可以精確地決定使用什麼類型的強化，以及怎樣給予、何時給予強化。也就是說，實驗者完全可以控制強化程序。一般說來，實驗者可能兩種選擇：（1）連續強化，即每一次正確反應之後都給予強化；（2）間歇強化，即並不是每一次正確反應之後都給予強化，如圖2－4所示。　圖2－4斯金納強化安排圖示如果實驗者選擇連續強化，只需每次正確反應之後都給予強化。如果選擇間歇強化，那麼他還要進一步作出選擇：是根據反應的次數還是根據時間間隔給予強化。例如，實驗者可以決定給予強化和不給強化的比例是1：5，即每5次正確反應給予一次強化，這稱為比例強化安排。或者，實驗者可以決定每5分鐘給予一次強化（當然，被試在這期間要作出正確反應），這稱為間隔強化安排。變化比例和變化間隔強化則強化具有不固定和無法預期的特徵，是最有效的強化方法。具體的強化方式對學習效果的影響可見圖2－5所示。斯金納認為，所謂教育，就是要塑造行為，塑造在不久的將來對個人自己和他人有利的行為。通過各種強化安排來塑造行為，就像雕塑家可以用泥巴塑造任何東西一樣。通過塑造技術來教有機體從事某種行為反應，主要是採用「逐步逼近法（methodofsuccessiveapproximations）」，就是通過不斷強化一系列逐漸接近最終行為的反應來塑造某種行為。換句話說，實驗者有選擇地對有機體作出的接近最終行為的各種反應給予強化，而不是等待最終期望的那種反應自然出現後才給予強化。　圖2－5強化安排的影響3.斯金納的程序教學理論斯金納認為，只有通過機械裝置才能提供必要的大量的強化系列。這就是斯金納設計教學機器、提倡程序教學的主要出發點。正是由於斯金納對程序教學理論所作出的傑出貢獻，斯金納被稱為「程序教學之父」。程序教學是一種個別化的自動教學的方式，由於經常用機器來進行，也稱為機器教學。斯金納提出了程序教學的原則：1)積極反應原則。程序教學不主張完全由教師授課的方式進行教學，而是以問題的形式，通過教學機器或教材給學生呈現知識，使學生對一個個問題作出積極的反應。即要求學生通過程序教材和教學機器，能自己動腦，自己動手去學習。2)小步子原則。將教學內容按內在的聯繫分成若干小的步子編成程序。材料一步一步地呈現，步子由易到難排列，每步之間的難度通常是很小的。學生每次只走一步，做對了，才可走下一步，每完成一步就給予一次強化，這就使強化的次數提高到最大限度，從而能促使學生主動、積極地學習。3)及時強化原則。斯金納的操作性條件反射的規律認為，一個操作發生後，緊接著呈現一個強化刺激，那麼這個操作力量就會得到增強。遵循這一規律，在教學中做到及時強化，也就成為程序教學中的一個原則。這一原則要求在每個學生作出反應後，必須使學生立即知道其反應是否正確。告知學生結果，也就是給予學生反應的及時強化，這也是程序教學中最常用的強化方式。4)自定步調原則。以學習者為中心，不強求統一進度，鼓勵每一個學生以他自己最適宜的速度進行學習。這樣，學生可按各自不同的思維方式、速率來處理問題而不受其他人的影響。同時，通過一次次的強化，能夠激發學生的學習興趣，使他們能夠穩步前進。當然這一原則是以個別化教學方式為基本條件的。5)低錯誤率原則。要求在教學過程中盡量避免學生出現錯誤的反應，錯誤的反應會得到令人反感的刺激，過多的錯誤會影響學習者的情緒和學習的速度。少錯誤或無錯誤的學習可以增強學生學習的積極性，提高學習效率。斯金納的教學理論指導和推動了本世紀50～60年代風行美國乃至其他許多國家的程序教學運動，不僅促進了學習理論的科學化，加速了心理學和教育學的有機結合，而且也推動了教學手段的科學化和現代化。同時，也重新激起了人們對個別化教學研究的興趣，使個別化教學在中斷多年後以重新活躍起來。4.評論斯金納從操作性學習中提出了程序教學，並推動了程序教學運動，從而促使了教學設計過程和理論的誕生與早期發展。程序教學運動產生了「教學設計者」，這類專門人員的出現使教學設計理論的探索有了專業隊伍，他們對目標理論、任務分析、個別化教學、媒體選擇、形成性評價一系列設計問題的研究更為深入，他們從事設計的範圍也從對教學機器、個別媒體的設計拓展到以多媒體學習包乃至對整個教學系統的課程和教育項目的設計上來。這一切都促使教學設計理論得以發展。另外，儘管強化的概念在桑代克效果律中已有闡述，但在斯金納的行為分析中，強化所扮演的角色發生了重大變化。首先，在桑代克那裡，強化是用來解釋刺激—反應聯結加強的一條主要原理，而在斯金納體系中，強化只是一個用來描述反應概率增加的術語，如何安排強化才是核心所在。其次，其他研究人員（例如巴甫洛夫）把消退看作是一個主動的抑制過程，而斯金納認為不能把消退看作是一種與強化無關的獨立過程。事實上，強化可用於消退行為，停止強化可以使反應概率下降。消退過程可用來表明強化效果持續的時間。儘管程序教學思想對教學設計產生極其深刻的影響，到20世紀70年代後，程序教學的思想和方法又被廣泛用於計算機輔助教學，但是行為主義把人視為消極被動的機械結構，任由環境擺布，否定人的主觀能動作用，否定大腦對行為的支配和調節作用，這一切都使行為主義在理論上顯得蒼白無力，在許多具體問題上難以自圓其說。2.2認知主義理論認知學派源於格式塔心理學，它的核心觀點是學習並非是機械的、被動的刺激—反應的聯結，學習要通過主體的主觀作用來實現。瑞士心理學家皮亞傑（J.P.Piaget）提出的著名的「認知結構說」認為認識是主體轉變客體過程中形成的結構性動作和活動，認識活動的目的在於取得主體對自然社會環境的適應，達到主體與環境之間的平衡，主體通過動作對客體的適應又推動認識的發展，強調認識過程中主體的能動作用，強調新知識與以前形成的知識結構相聯繫的過程，表明了只有學習者把外來刺激同化進原有的認知結構中去，人類學習才會發生。認知主義的主要代表人物有苛勒、皮亞傑、布魯納和加涅等。2．2．1布魯納的認知—發現說60年代美國最有影響的認知學派代表人物布魯納（J.S.Bruner）接受並發展了皮亞傑的發生認識觀點，提出「認知—發現說」。在布魯納看來，學生的心理發展，雖然有些受環境的影響，並影響他的環境，但主要是獨自遵循他自己特有的認識程序的。教學是要幫助或形成學生智慧或認知的生長。他認為，教育工作者的任務是要把知識轉換成一種適應正在發展著的學生形式，而表徵系統發展的順序，可作為教學設計的模式。由此他提倡使用發現學習的方法。1.發現學習的例證布魯納最著名的也是引起爭議最多的論點是：「任何學科都可以用理智上忠實的形式教給任何年齡階段的任何兒童」。所謂「理智上忠實的形式」，是指適合學生認知發展水平的學科的基本結構或基本概念和基本原理，而發現學習，是一種最佳的學習方式。舉例說來，代數中的變換律、分配律和結合律等，是代數這門學科的基本結構，小學低年級學生完全能夠掌握這些最基本的原理。事實上，兒童在幼兒園玩蹺蹺板時就知道，如果對方比自己重，自己就得往後移；如果對方比自己輕，就得往前移，否則就不可能玩蹺蹺板。根據這個原理，布魯納設計了一個如圖2－6所示的天平，讓8歲兒童藉助動手操作、視覺映象和符號來掌握代數中的基本結構。　圖2－6天平實驗布魯納認為，小學低年級學生雖然能夠像鸚鵡學舌似地說出「幾乘以幾等於18」，但是他們對「9?2」與「2?9」，或「6?3」與「3?6」有沒有不同常常感到吃不準。如果讓小學生自己先動手操作，在天平一邊鉤子9掛上2個小環，讓學生在天平的另一邊尋找各種能保持天平平衡的各種組合，並把它們記錄下來。小學生根據以往玩蹺蹺板的經驗，很快就能知道在鉤子2上掛9個小環；在鉤子3上掛6個小環；或在鉤子6上掛3個小環……，都能保持天平的平衡。這樣，學生掌握的不只是「9?2=18」，而是代數的基本結構——交換律。在學習過程中，開始時讓學生動手操作；接著移去天平，讓學生憑藉頭腦中形成的視覺映象來運算；最後，學生熟練掌握運算規則，不用實物和視覺映象，用符號也能自如地運算了。布魯納由此認為，教師只要把握每門學科的基本結構，根據學生表徵系統形成的特點來設計教學，那麼任何年齡階段的學生都能掌握各門學科的基本結構。注重掌握學科的結構，而不是現成的正確答案，必然會強調學習的過程，而不是學習的結果。因此，布魯納認為，學生在掌握學科的基本結構的同時，還要掌握學習該學科的基本方法，其中發現的方法和發現的態度是最為重要的。所謂發現，當然不只局限於發現人類尚未知曉的事物的行動，而是包括用自己頭腦親自獲得知識的一切形式。布魯納並不認為學生學習每一事物都必須從動作表徵入手，教學活動如何進行，取決於學生的認知發展水平和已有的知識，即取決於學生認知結構。如果學生已具有這方面的動作經驗，教學可以從喚起學生視覺映象開始；如果學生已具有動作表徵和映像表徵的經驗，那麼就可以直接從形成的符號表徵入手。但從認識某一事物的整體上來看，學生必須具有這幾方面的經驗。2.發現學習的特徵及其教學策略1)強調學習過程在教學過程中，學生是一個積極的探究者。教師的作用是要形成一種學生能夠獨立探究的情境，而不是提供現成的知識。教一門學科不是要建造一個活著的小型藏書室，而是要讓學生自己去思考，參與知識獲得的過程。「認識是一個過程，而不是一種產品。」布魯納強調的是，學生不是被動的、消極的知識接受者，而是主動的、積極的知識的探究者。2)強調直覺思維除了注重學習過程之外，發現法還強調學生直覺思維在學習上的重要性。布魯納認為，直覺思維與分析思維不同,它不根據仔細規定好了的步驟，而是採取躍進、越級和走捷徑的方式來思維的。大量事實都表明，直覺思維對科學發現活動極為重要。直覺思維的形成過程一般不是靠言語信息，尤其不靠教師指示性的語言文字。直覺思維的本質是映象或圖象性的。所以，教師在學生的探究活動中要幫助學生形成豐富的想像，防止過早語言化。與其指示學生如何做，不如讓學生自己試著做，邊做邊想。3)強調內在動機在學生的學習動機方面，布魯納重視的是形成學生學習的內部動機，或把外部動機轉化為內部動機。而發現活動有利於激勵學生的好奇心。學生容易受好奇心的驅使，對探究未知的結果表現出興趣。所以布魯納把好奇心稱之為「學生內部動機的原型」。布魯納認為，與其讓學生把同學之間的競爭作為主要動機，還不如讓學生向自己的能力提出挑戰。所以，他提出要形成學生的能力動機（competencemotivation），就是使學生有一種求得才能的驅動力。通過激勵學生提高自己才能的欲求，從而提高學習的效率。4)強調信息提取布魯納認為，人類記憶的首要問題不是貯存，而是提取。儘管這從生物學上來講未必可能，但現實生活要求學生這樣。因為學生在貯存信息的同時，必須能在沒有外來幫助的情況下提取信息。在一項實驗中，布魯納讓一些學生學習30對單詞，要求一組學生記住單詞，以後要複述；而要求其他學生把每對單詞造成句子。結果發現，後者能複述其中的95%，而第一組學生的回憶量不到50%。所以，學生如何組織信息，對提取信息有很大影響。學生親自參與發現事物的活動，必然會用某種方式對它們加以組織，從而對記憶具有較好的效果。3.評論布魯納強調學生的學習應是主動發現的過程,而不是被動接受知識。這一觀點雖然並非布魯納首創，但由於他以自己對知覺和思維過程的獨到研究，使發現學習有了科學的基礎，因而更令人信服，對教學設計也有很大的啟示，具體可參見第四章。遺憾的是，布魯納只詳細闡述了發現學習，而對其他各種學習方式既沒有談及也沒有比較，這勢必使人會產生疑問：學生在學校里學習任何內容都採用發現法，那合適嗎？時間允許嗎？2．2．2信息加工學習與教學觀20世紀50年代後,計算機科學技術的興起與發展，為心理學家分析和推斷心理過程提供了一個重要的工具。西蒙（H.Simon）等人的研究表明心理學中的許多問題可以用類似於計算機處理信息的過程予以闡明，憑藉信息加工模式，能把格式塔心理學中關於認知和記憶重組的某些推測，用一種類似計算機程序的方式編製出來，即可用計算機處理信息的過程來模擬人的心理過程。這就為研究心理過程和心理結構提供了物質基礎。1.信息加工理論的基本假設信息加工理論者認為，學習實質上是由獲得信息和使用信息構成的，而人的行為是由有機體內部的信息流程決定的。因而他們關注兩個問題：人類記憶系統的性質；記憶系統中知識表徵和貯存的方式。1)人類記憶的性質長期以來，人們從各個角度對人類記憶系統作了研究，認為記憶系統是一個有複雜結構的系統，它加工和組織一個人擁有的全部知識，它是一個起組織作用的活躍的系統。換言之，人類的記憶系統積極地選擇將要被加工的材料，把它們轉變成有意義的信息，並貯存許多信息供來日使用。尤其是關於短時記憶和工作記憶的研究更是為理解學習和教學活動、設計學習和教學策略提供了強有力的理論依據。2)信息貯存的方式信息加工理論除了主要關注人類記憶系統起作用的機制外，還探討了一個同樣重要的問題，這就是記憶信息貯存的方式，即知識編碼和表徵的方式。在記憶系統中被貯存的信息，不是與刺激輸入一一對應的直接複製，因為，感官接受的物理信號並不是對外部世界的完美表徵，為了便於回憶，人們須以某種方式轉換物理信號。編碼一般有表象編碼和語義編碼，表徵相應地也有兩種：表象表徵和符號表徵。轉換或重新編碼會增加以後回憶信息的可能性，但這是以失去某些細節為代價的。2.加涅的信息加工模式在信息加工理論中，由於人的心理機能的複雜性，人們從實驗和推測中得到多個不同的學習過程的信息加工模式，美國教育心理學家加涅(R.M.Gagne)的信息加工模式是一個比較有代表性的模式，如圖2－7所示：　圖2－7信息加工模式這一模式表明，來自外界環境的刺激通過學生的感受器，以映象的形式輸入到感覺登記器，形成瞬時記憶，藉助注意將這些信息以語義的形式貯存在短時記憶中，然後經過複述、精細加工、組織編碼等，則進入長時記憶。長時記憶的信息要轉變為人能清晰意識到的信息就需要將它們提取進入短時記憶。因此短時記憶是信息加工的主要場所，因此也稱為工作記憶。它將來自感覺記錄器和長時記憶中提取出來的信息進行處理加工，加工的結果，一方面送至長時記憶，另一方面送至反應發生器。反應發生器將信息轉化成行動，也就是激起效應器的活動，作用於環境。在這個模式中，執行控制和預期是兩個重要的結構，它們可以激發或改變信息流的加工。前者是已有的經驗對當前學習過程的影響，起調節作用；後者是動機系統對學習的影響，起定向作用，它們可以對整個信息加工過程起調節和監督的功能。3.信息加工的基本原理1)信息流是行為的基礎信息加工理論的實質，是要探討有機體內部的信息流。根據這種觀點，信息加工論者把人看作是一架非常複雜的機器，並試圖發現這個「暗箱」內部所發生的情況。因此，他們常常把人類認知系統表述為代表信息加工和貯存的一系列方框（或稱箱子），是它們在來回傳送信息。每一個方框都代表一種人頭腦中發生的信息轉換。認知心理學家試圖用其它學科（如計算機科學）使用的方法來勾勒有機體內部的信息流程。由於目前還不可能直接進入有機體內部的信息加工流程，所以只能推測各種可供選擇的信息流程，然後確定哪種假設的流程更符合所觀察到的行為。信息加工論者通常把重點放在檢驗各類模式上，而不是放在某種模式的具體細節上，這可能會有助於了解哪一種模式更有利於解釋某一種學習過程。2)人類加工信息的容量是有限的從香農（C.Shannon）等人設計的電話通訊系統的模式研究中發現，一根電纜在某一時刻只能從事有限的通訊，也就是說，它傳遞信息的容量是有限的。信息加工論者由此認為人的信息加工的容量也是有限的。這種觀點對注意與記憶領域的研究影響極大。例如，人們在某一時刻只能把注意力集中在某些刺激上，因而必然會摒棄其他刺激。而短時記憶與長時記憶之間的區分，主要是基於容量的差異。一般認為，長時記憶貯存信息的容量是無限的，而大量實驗表明，短時記憶一次只能記住7?2個組塊。所謂組塊，就是在記憶中把許多小單位組合成較大單位的信息加工過程。如，讓學生記憶「1491625364964」這樣一個數目是很困難的，但如果告訴學生這是由1至8的平方數構成的，記憶就會很方便。3)記憶取決於信息編碼記憶信息加工有點類似檔案分類系統，即首先要對外來信息的輕重緩急加以分類整理，而且所使用的分類方法和程序必須始終一致。編碼是一個涉及覺察信息、從信息中抽取一種或多種分類特徵，並對此形成相應的記憶痕迹的過程。信息編碼的方式對以後提取信息的能力有很大影響。如果我們知覺有誤，或特徵分類不清，或形成的記憶痕迹與客觀事物相差很遠，那麼在提取信息時就會非常困難。對信息編碼的方式往往取決於學習任務的性質。如果學生知道某門學科的要求，他們會以最能滿足這一要求的方式來編碼。例如，教師如果告訴學生這門課的考試形式是選擇題，學生就會以便於再認的方式來編碼的，而不是以有助於問題解決的方式來編碼。編碼還涉及組塊問題。心理學家們認為，儘管我們記憶同時出現的一系列信息的能力是有限的，但如果把一些信息組織成塊，就可以大大提高記憶能力，而且，組塊中所包括的信息量可以是很不同的。另外，如果把信息組織成有意義的組塊，不僅可以增加信息攝取量，而且還有助於保持記憶。大量研究表明，編碼過程常常涉及信息的積極轉換或改變。編碼不僅僅是一種消極的過程，不只是消極地把環境事件機械地記錄在某種記憶痕迹上。4)回憶部分取決於提取線索用適當的編碼進行信息貯存，這僅僅是問題的一半，如果沒有適當的提取信息的線索作為補充，一個人是難以回想起某一事件的。例如，我們可能常常有這樣的體驗：試圖想回憶某件事情，但開始時就是想不起來，就把它擱在一邊；後來再試，似乎當時也沒有什麼新信息，但成功地回想起來了。很顯然，這方面信息是貯存在記憶中的，最初回憶失敗是由於提取的失敗，因為我們在第二次回憶時成功了。研究這類簡單事件（例如，回憶一系列圖片或單詞）的心理學家已觀察到同樣的現象。當給被試對象就同樣信息進行重複測驗時，常常可以看到，被試對象當時不能馬上回想起來的信息最終被回憶起來了。4.信息加工理論的教學應用信息加工理論在教學中產生了重大的影響，形成了所謂的認知教學理論。其中比較著名的認知教學理論包括奧蘇貝爾的有意義學習理論及其著名的先行組織者教學策略、加涅的學習的條件與教學論（九段教學法）等。奧蘇貝爾指出，有意義學習過程的實質是符號所代表的新知識與學習者認知結構中已有知識的適當觀念建立非人為的（nonarbitrary）和實質性的（substantive）聯繫。這就為區分機械學習和有意義學習提供了明確的劃分標準。他將有意義學習的類型化分為三種：表徵學習、概念學習和命題學習，並進一步按命題關係將命題學習劃分為上位學習、下位學習和並列結合學習。他認為發現學習和接受學習都可以成為有意義學習的形式，關鍵是學習材料本身必須有邏輯意義，合乎非人為的實質性的標準，而且學習者必須具有有意義學習的心理傾向，也就是將所學的新知識與自己頭腦中原有的適當知識觀念加以聯繫的傾向。為了進一步指導教學，奧蘇貝爾提出了認知結構變數：就是原有知識的數量、清晰程度和組織結構。根據原有知識到這些特徵及其與新學知識之間的關係，他提出來逐級分化、整合協調和先行組織者三種教學策略。這些理論實質上都是在信息加工心理學的基礎上提出的。加涅則依據其總結的學習與記憶的信息加工模型，明確指出如何通過教學將信息轉化進入到學生的長時記憶，因此十分重視設計促進和激發學習者內部過程的外部活動，它們實際上是九個教學階段。? 引起注意——變化刺激、吸引興趣改變體態、語調、音量? 告知目標——激起期望? 刺激回憶——明確同化新知識的經驗範圍? 呈示材料——注意考慮年齡、基礎、學習類型等因素，安排順序和份量? 提供指導——注意掌握指導的程度? 誘引行為——促使學生主動參與，積極作出反應? 及時強化——給學生行為及時反饋? 檢查評價——獨立測試、單元測試等方法? 促進遷移——系統複習、及時布置新任務。5.評論信息加工學習理論可以用來解釋人類的許多思維過程，使得人類的高級心理過程不再那麼神秘。對信息加工理論來說，探究學生頭腦中發生的信息加工過程是至關重要的，它試圖解釋被行為主義者作為「暗箱」的內部認知活動。但對這些內部過程的探討，是用一種比傳統的認知理論遠為精確的方式進行的。它要求描述假定的心理過程的每一個具體步驟的程序，如果描述這一過程能詳細到可以用計算機來模擬的程度，那就更理想了。另外，信息加工理論，一方面採取行為主義者所持的重視實驗的態度，即不僅要假設心理過程，而且必須予以實驗驗證；另一方面則又像傳統的認知理論家一樣，為了便於假設，常常採用非正規的觀察法和對心理活動的邏輯分析，然後再用實驗予以檢驗。從學習理論的角度來看，信息加工理論在以下幾方面對學習是有啟迪的：（1）刺激選擇不是一種隨機的過程，因此，不能僅僅考慮到刺激的特徵，而且還要關注學習者已有的信息或認知圖式（Scheme）。（2）人類記憶加工信息的能量是有限的，如果一味要求學生在短時間內掌握大量的信息，不給他們留有加工或思考的時間，結果必然會像狗熊揀苞米一樣，揀一個丟一個。（3）「組塊」理論，為了儘可能使學生在短時間內學習較多的知識，我們必須把知識組織成有意義的塊狀，減少機械學習。（4）信息編碼不僅有助於學生的理解，而且也有助於信息的貯存和提取。教師在幫助學生使用各種策略來編碼方面是可以大有作為的。但是，我們必須看到，信息加工理論中的注意系統、編碼系統和記憶系統的分析，是建立在實驗推測的基礎上的。計算機科學技術目前的發展，還無法使「認知過程就像構成行為的肌肉反應一樣實在」。正因為這樣，在信息加工理論中湧現了眾多模式，有些甚至是相對立的，但與其說是信息加工理論不成熟，還不如說是信息加工理論發展的一個標誌。要窮盡對內部心理過程的探究是永遠不可能的，我們所期望的，是湧現出更有說服力的模式。2.3建構主義理論建構主義學習理論是行為主義發展到認知主義以後的進一步發展，用喬納生的話說，是向與客觀主義（objectivism）更為對立的另一方向發展。行為主義和認知主義認為世界是由客觀實體及其特徵和客觀事物之間的關係所構成。認知主義與行為主義的不同之處在於強調內部的認知結構，認為教學的目標在於幫助學習者習得這些事物及其特性，使外界客觀事物內化為其內部的認知結構。建構主義是認知主義的進一步發展。在皮亞傑和早期布魯納的思想中雖然已經有了建構的思想，但相對而言，他們的認知學習觀主要在於解釋如何使客觀的知識結構通過個體與之交互作用而內化為認知結構。自從70年代末，以布魯納為首的美國心理學家將前蘇聯教育心理學家維果斯基的思想介紹到美國以後，對建構主義思想的發展起了極大的推動作用。維果斯基在心理發展上強調社會文化歷史的作用，特別是強調活動和社會交往在人的高級心理機能發展中的突出作用。他認為，高級的心理機能來源於外部動作的內化，這種內化不僅通過教學，也通過日常生活、遊戲和勞動等來實現。另一方面，內在的智力動作也外化為實際動作，內化和外化的橋樑便是人的活動。另外，維果斯基的「最近發展區」的理論，對正確理解教育與發展的關係有極重要的意義。所有這些都對當今的建構主義者有很大的影響。建構主義者認為世界是客觀存在的，但是對於世界的理解和賦予意義卻由每個人自己決定。人們是以自己的經驗為基礎來建構或解釋現實，人們的個人世界是用自己的頭腦創建的，由於各自的經驗以及對經驗的信念不同，於是人們對外部世界的理解也不同。所以建構主義更關注如何以原有的經驗、心理結構和信念為基礎來建構知識，強調學習的主動性、社會性和情境性，對學習和教學提出了許多新的見解。2．3．1建構主義的學習觀1.學習是學習者主動地建構內部心理表徵的過程，它不僅包括結構性的知識，而且包括大量的非結構性的經驗背景維特羅克（M.C.Wittrock）提出的學生學習的生成過程（generativeprocess）模式較好地說明了這種建構過程。他認為，在學習過程中，人腦並不是被動地學習和記錄輸入的信息，而是主動地建構對信息的解釋，學習者以長時記憶的內容和已有的經驗相結合，需要藉助於貯存在長時記憶中的事件和信息加工策略。古寧漢（D.J.Cunningham）認為，「學習是建構內在的心理表徵的過程，學習者並不是把知識從外界搬到記憶中，而是以已有的經驗為基礎，通過與外界的相互作用來建構新的理解」。學習要建構關於事物及其過程的表徵，但它並不是外界的直接翻版，而是通過已有的認知結構（包括原有知識經驗和認知策略）對新信息進行加工而建構成的，在這一基本觀點上，當今的建構主義者更多的強調在具體情境中形成非正式的經驗背景的作用，即非結構性的經驗背景。將它們看成是建構的目標和基礎，甚至也有少數人走向極端，只重視非結構性的一面而忽視概念的抽象與概括作用。2.學習過程同時包含兩方面的建構當今的建構主義者對於學習的建構過程做出了更深入的解釋。作為建構主義的分支的「認知靈活性理論」（CognitiveFlexibilityTheory）認為，建構包含兩方面的含義：（1）對新信息的理解是通過運用已有經驗，超越所提供的新信息而建構成的。（2）從記憶系統中所提取的信息本身，也要按具體情況進行建構，而不單是提取。建構一方面是對新信息的意義的建構，同時又包含對原有經驗的改造和重組。這與皮亞傑關於通過同化與順應而實現的雙向建構的過程是一致的，當今的建構主義者用這種建構來解釋學習，說明知識技能的獲得和運用中的建構，而且，他們對於後一種建構給予了更高的重視，他們認為學習者形成的對概念的理解是豐富的、有著經驗背景的，從而在面臨新的情境時，能夠靈活地建構起用於指導活動的認知結構和策略。3.學習者以自己的方式建構對於事物的理解，從而不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一的標準的理解。傳統教學認為，通過字詞就可以將觀念、概念甚至整個知識體系傳遞給學習者，當今的建構主義者認為，雖然事物是客觀存在的，但事物的意義並非獨立於我們而存在的，而是源於我們的建構，每個人都以自己的方式理解到事物的某些方面，教學必須增進學習者之間的合作，使他看到那些與他不同的觀點，從而全面地建構事物的意義。因此，合作學習（CooperativeLearning）受到建構主義的廣泛重視。如前所述，這些思想也是與維果斯基對於社會交往在兒童心理發展中的作用的重視以及「最近發展區」的思想是一致的。而且，他們使這種思想進一步深入。2．3．2建構主義的教學原則1.認知靈活性理論及其隨機通達教學（RandomAccessInstruction）認知靈活性理論是建構主義的一個分支，它取了一條中間路線，反對傳統教學機械地對知識做預先限定，讓學生被動地接受；但同時它也反對極端建構主義只強調學習中的非結構的一方面，忽視概念的重要性。它主張，一方面必須提供建構理解所需的基礎知識，同時又要留給學生廣闊的建構空間，讓他們針對具體化情境採用適當的策略。1)結構不良領域（ill-structureddomains）知識的學習結構不良（也稱劣構）領域有以下兩個特點：（1）知識應用的每個實例中，都包含著許多應用廣泛的概念相互作用（即概念的複雜性）；（2）同類的各個具體實例之間所涉及的概念及其相互作用的模式有很大差異（即實例間的差異性）。結構不良領域是普遍存在的，可以說，在所有的領域，只要將知識運用到具體情境中去都有大量的結構不良的特徵。據此，我們不可能依靠將已有知識簡單提取出來去解決實際問題，只能根據具體情境，以原有的知識為基礎，建構用於指導問題解決的圖式，而且，往往不是單以某一個概念原理為基礎，而是要通過多個概念原理以及大量的經驗背景的共同作用而實現。斯皮羅（Spiro,1991）等人根據以上觀點對學習進行了解釋，他們認為，學習可以分為兩種：初級學習與高級學習。初級學習是學習中的低級階段，教師只要求學生知道一些重要的概念和事實，在測驗中只要求他們將所學的東西按原樣再生出來，這裡所涉及的內容主要是結構良好（也稱良構）的領域（Well-structureddomains）。而高級學習則與此不同，它要求學生把握概念的複雜性，並廣泛而靈活地運用到具體情境中，這時，概念的複雜性以及實例間的差異性都顯而易見，因而大量涉及到結構不良領域的問題。喬納生在此基礎上提出了知識獲得的三個階段，如圖2-8所示。從圖中可見，在初級階段，學生往往還缺少可以直接遷移的關於某領域的知識，這時的理解多靠簡單的字面編碼（literalcoding）。在教學中，此階段所涉及的主要是結構良好的問題，其中包括大量的通過練習和反饋而熟練掌握知識的活動過程。在高級的知識獲得階段，開始涉及到大量結構不良領域的問題，這時的教學主要是以對知識的理解為基礎，通過師徒式的（apprenticeship）引導而進行。學習者要解決具體領域的情境性問題，必須掌握高級的知識。在專門知識學習（expertise）階段，所涉及的問題則更加複雜和豐富，這時，學習者已有大量的圖式化的模式（schematicpattens），而且其間已建立了豐富的聯繫，因而可以靈活地對問題進行表徵。圖2-8知識獲得三階段斯皮羅認為，傳統教學混淆了高級學習與初級學習之間的界限，將初級學習階段的教學策略（如將整體分割為部分、著眼於普遍原則的學習、建立單一標準的基本表徵等）不合理地推及高級學習階段的教學中，使教學過於簡單化，這主要表現為以下三種偏向：（1）附加性偏向（additivitybias），將事物從複雜的背景中隔離出來進行學習，誤認為對事物的孤立的認識可以推及更大的背景中，忽視具體條件的限制。（2）離散化偏向，即將本來連續的過程簡單地當成一個個的階段處理。（3）將整體分割為部分，忽視各部分之間的相互聯繫。過於簡單化使得學生的理解簡單片面，這正是妨礙學習在具體情境中廣泛而靈活遷移的主要原因，而建構主義就是要尋求適合於高級學習的教學途徑。2)適合於高級學習的教學：隨機通達教學（RandomAccessInstruction）斯皮羅等人根據對高級學習的基本認識提出了「隨機通達教學」。由於在學習過程中對於信息的建構可以從不同的角度入手，從而可以獲得不同方面的理解。同時，在運用已有知識解決實際問題時，存在著概念的複雜性和實例間的差異性，任何對事物的簡單的理解都會漏掉事物的某些方面，而這些方面在另外一個情境中，從另外一個角度看時可能是非常重要的。所以他們提出的「隨機通達教學」認為，對同一內容的學習要有不同時間多次進行，每次的情境都是經過改組的，而且目的不同，分別著眼於問題的不同側面。這種反覆絕非為鞏固知識技能而進行的簡單重複，因為在各次學習的情境方面會有互不重合的方面，而是把概念具體到一定實例中，並與具體情境聯繫起來。每個概念的教學都要涵蓋充分的實例，分別用於說明不同方面的含義，而且各實例都可能同時涉及到其它概念。在這種學習中，學習者可以形成對概念的多角度理解，並與具體情境聯繫起來。形成背景性經驗。這種教學有利於學習者針對情境建構用於指引問題解決的圖式。可以看出，這種思想與布魯納關於訓練多樣性的思想是一致的，是這種思想的深入發展。2.自上而下（top-down）的教學設計及知識結構的網路概念在以斯金納的操作性條件反射理論和加涅的學習層級說等為基礎的傳統教學中，教學過程基本上是自下而上展開的。斯金納主張將知識分為一個個小步子，讓學生按一定步調一步步地學習，最終掌握整體知識。加涅提出了學習層級說，認為知識是有層次結構的，教學要從基本的子概念子技能的學習出發，逐級向上，逐漸學習到高級的知識技能。在以他們的思想為基礎進行教學進程設計時，首先對要學習的內容進行任務分析，逐級找到應該提前掌握的知識，而後分析學生既有的水平，確定合適的起點，設計出向學生傳遞知識的方案。在展開教學時，讓學生從低級的基本的知識技能出發，逐級向上爬，直到達到最終的教學目標。建構主義者批判傳統的自下而上的教學設計，認為它是使教學過於簡單化的根源。他們在教學進程的設計上遵循相反的路線：（1）自上而下地展開教學進程。即首先呈現整體性的任務，讓學生嘗試進行問題的解決，在此過程中，學生要自己發現完成整體任務所需首先完成的子任務，以及完成各級任務所需的各級知識技能。在教學中，首先選擇與兒童生活經驗有關的問題（這種問題並不是被過於簡單化的），同時提供用於更好地理解和解決問題的工具。而後讓學生單個地或在小組中進行探索，發現解決問題所需的基本知識技能，在掌握這些知識技能的基礎上，最終使問題得以解決（Slavin,1994）。Duffy(1992)認為，教學並不應從簡單到複雜，如果簡單意味著脫離情境的話。（2）知識結構的網路概念。布絡非(J.Brophy,1989)的研究指出，在教和學的活動中，不必要組成嚴格的直線型層級，因為知識是由圍繞著關鍵概念的網路結構所組成的，它包括事實、概念、概括化以及有關的價值、意向、過程知識、條件知識等等。學習可以從網路的任何部分進入或開始。即教師既可以從要求學生解決一個實際問題開始教學，也可以從給一個規則入手等。實際上，無論是自上而下還是自下而上的教學設計，或是從網路中某一部分入手，都必須適應一定的教學目的，根據具體的教學目的和條件而確定。3.情境性（拋錨式）教學（situatedoranchoredinstruction）以其對學習這一建構過程的理解為基礎，建構主義批評傳統教學使學習去情境化的做法，提倡情境性教學。首先，這種教學應使學習在與現實情境相類似的情境中發生，以解決學生在現實生活中遇到的問題為目標，學習的內容要選擇真實性任務，不能對其做過於簡單化的處理，使其遠離現實的問題情境。由於具體問題往往都同時與多種概念原理相關，所以，他們主張弱化學科界限，強調學科間的交叉。其次，這種教學的過程與現實的問題解決過程相類似，所需要的工具往往隱含於情境當中。教師並不是將提前已準備好的內容教給學生，而是在課堂上展示出與現實中專家解決問題相類似的探索過程，提供解決問題的原型，並指導學生的探索。最後，情境性教學不需要獨立於教學過程的測驗，而是採用融合式測驗（testintegrated），在學習中對具體問題的解決過程本身就反映了學習的效果，或者進行與學習過程的一致的情境化的評估（context-drivenevaluation）由於真實性任務中學生了解自己所要解決的問題，有主人翁感；任務本身又是整體性的，具有挑戰性，解決了問題就是一種獎勵，因此，容易激發起內部動機；它具有必要的複雜性，比起簡化了的課堂環境更容易培養學生的解決問題能力；它的多樣性又可以培養學生的探索精神並且在完成任務中表達自己的知識。目前在這方面已有大量的研究，特別是利用多媒體進行計算機輔助教學可以提供與現實更加類似的問題情境，達到完成真實性任務的目的。4.支架式（Scaffolding）教學20多年來，在發現學習、指導學習和接受學習之間一直存在著許多爭議，其核心問題是教師和學生各自在教和學的過程中起什麼作用。近10餘年來，建構主義者在此基礎上提出並強調支架式（scaffolding）教學。Scaffolding本意是建築行業中使用的腳手架，這裡用來形象地說明一種教學模式：教師引導著教學的進行，使學生掌握建構和內化所學的知識技能，從而使他們進行更高水平的認知活動。簡言之，是通過支架（教師的幫助）把管理調控學習的任務逐漸由教師轉移給學生自己，最後撤去支架。這是以維果斯基的「輔助學習」（assistedlearning）為基礎的。維果斯基認為，人的高級的心理機能，如對於注意的調節以及符號思維等，在最初往往受外在文化的調節，而後才逐漸內化為學習者頭腦中的心理工具。在支架式教學中，教師作為文化的代表引導著教學，使學生掌握和內化那些能使其從事更高認知活動的技能，這種掌握和內化是與其年齡和認知水平相一致的，但是，一旦他獲得了這些技能，便可以更多地對學習進行自我調節。支架式教學包括以下幾個環節：(1)搭腳手架——圍繞當前學習主題,按「最鄰近發展區」的要求建立概念框架。(2)進入情境——將學生引入一定的問題情境(概念框架中的某個節點)。(3)獨立探索——讓學生獨立探索。探索內容包括：確定與給定概念有關的各種屬性,並將各種屬性按其重要性大小順序排列。探索開始時要先由教師啟發引導(例如演示或介紹理解類似概念的過程),然後讓學生自己去分析；探索過程中教師要適時提示，幫助學生沿概念框架逐步攀升。起初的引導、幫助可以多一些,以後逐漸減少——愈來愈多地放手讓學生自己探索；最後要爭取做到無需教師引導,學生自己能在概念框架中繼續攀升。(4)協作學習——進行小組協商、討論。討論的結果有可能使原來確定的、與當前所學概念有關的屬性增加或減少,各種屬性的排列次序也可能有所調整,並使原來多種意見相互矛盾、且態度紛呈的複雜局面逐漸變得明朗、一致起來。在共享集體思維成果的基礎上達到對當前所學概念比較全面、正確的理解，即最終完成對所學知識的意義建構。(5)效果評價——對學習效果的評價包括學生個人的自我評價和學習小組對個人的學習評價，評價內容包括:①自主學習能力；②對小組協作學習所作出的貢獻；③是否完成對所學知識的意義建構。5.教學中的社會性相互作用建構主義者重視教學中教師與學生以及學生與學生之間的社會性相互作用，合作學習（CooperativeLearning）、互動式教學（ReciprocalTeaching）在建構主義的教學中廣為採用。這是與建構主義對學習的基本理解相一致的，他們認為每個人都在以自己的經驗為背景建構對事物理解，因此只能理解到事物的不同方面，不存在對事物唯一正確的理解。教學要使學生超越自己的認識，看到那些與自己不同的理解，看到事物的另外的側面。而通過合作和討論，可以使他們相互了解彼此的見解，看到看自己抓住了哪些，又漏掉了哪些，從而形成更加豐富的理解，以利於學習的廣泛遷移。而且在小組討論中，學生要不斷反思自己的思考過程，對各種觀念加以組織和改組，以利於學習建構能力的發展。合作學習與維果斯基對社會性交往的重視以及「最近發展區」的思想是一致的，學生在與比自己水平稍高的成員的交往中就可以將潛在的發展區轉化為現實的發展區，並創造更大的發展的可能。　本章小結行為主義學習理論認為學習是塑造行為的過程，學習是刺激——反應的聯結，學習是嘗試錯誤的過程，學習的成功要靠強化。斯金納在此基礎上提出了程序教學，即用機器來提供大量的強化系列。並提出了程序教學的五大原則：（1）積極反應原則；（2）小步子原則；（3）及時強化原則；（4）自定步調原則；（5）低錯誤率原則。行為主義學習理論的特點是只注重有機體的外在反應，而不注重有機體的內部心理機制，認為有機體的內部心理活動是不可知的，是「黑箱」，有機體只是被動的接受刺激，通過嘗試錯誤來獲得正確的反應，而不需要心理活動的參與。認知主義的學習理論與行為主義相反，它十分強調個體的主動性和心理機制，認為學習是個體主動的的行為，布魯納等人的「認知結構」認為，學習是把新的知識整合到個體已有的知識結構中，雖然每個個體的認知結構不同，但只要我們對知識的表徵系統進行設計，就可通過個體的主動探索進行學習，認為學習者不是消極的知識接受者，而是主動的探求者；加涅的信息加工理論認為學習是把通過感覺器官獲得的信息存儲在短時記憶中，短時記憶中的信息再通過各種方式把它存儲到長時記憶中去，最後通過一定的線索提取出來，作用於環境。建構主義學習理論是在認知主義的學習理論的基礎上發展起來的，與認知主義所不同的是，建構主義者認為知識不是客觀存在的，而是個體根據自己已有的認知結構出來的。因此，建構主義認為學習是學習者主動建構意義的過程，建構過程一方面對新知識進行意義的建構，另一方面也對已有的知識結構進行重組和改造，而每個個體都是以自己的知識結構來建構意義的，因此每個個體可以對同一知識有不同的理解，每個人都根據他們的方式理解知識的一部分或某些方面。為了使學生建構知識的完整意義和發揮學生的主動性，建構主義採用以下的教學原則：（1）採用情境教學；（2）協作學習（支架式教學）；（3）隨機通達教學（4）自上而下的教學。在建構主義學習理論下教師不再是知識的傳授者，而是學生的幫助者，為學生提供有利於意義建構的環境，學生能夠充分發揮他們的主動性。由於學習和教學過程是一個及其複雜的過程，不可能用一種理論來全面概括教學和學習的規律，上述理論都是從不同的角度或不同側面來闡述教與學的規
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