用认知观点探究教学行为 ——教学研究的新路径 杭州市普通教育研究室 曹宝龙 2014年2月24日

如何鉴别教学行为的有效与无效？ 三条通道 教学研究中的三种方法与结果 ①讨论与争论（可能有结果） ②经验决定（比较满意的结论） ③理论解释（可靠的结论） 为什么要做教育行为的理论解释？ 如何走通第三条通道？ 三条通道 2017/9/10

教学行为理论解释的路径在哪？ 理论解释 教学行为 经验判断 心理学 教育心理 教育学 教学论 学科教学论 教育的经验性理论

突破：认知心理学与教育行为或现象之间关联 困难： 教育学理论与心理学理论太多、太杂，难以真正理解与运用。 心理学或教育学理论与教学现象之间很难架设“关联之桥”。 行为理论 人本理论 建构理论 认知理论 突破：认知心理学与教育行为或现象之间关联

一、认知研究结果（案例）的意义解释 二、教学行为的认知解释 三、自主学习的相关问题 2017/9/10

考察认知心理学研究的结果对教育的指导意义 一、认知研究（案例）的意义解释 考察认知心理学研究的结果对教育的指导意义 1.专家与新手 ①专家学生与新手学生 ②国际象棋大师、A级旗手与新手比较研究 ③新手与专家对物理问题分类研究：知识组织（P34：知识组织、存储与提取）

2. 最近发展区理论：解决目标的适合性问题 3 .图式理论：关于学习过程与学习结果的问题 4 .长时记忆与遗忘本质

二、教学行为的认知解释 1.知识与能力目标体现 （1）B.S Bloom的模型与教学目标 能力的特点 解释： 层级提升：记忆→理解→应用→分析→评价→创造 解释： 例题教学的目标 课堂教学的目标 能力与经验（概念形成、规律探究、口诀表） 2017/9/10

（2）问题结构与能力培养 知识框架与问题框架 案例提供：李学军

知识框架 ①以知识学习作为“教”目的 ②以知识目标作为学习目标 ③以知识间的逻辑关系设计与组织教学 解释 知识框架 ①以知识学习作为“教”目的 ②以知识目标作为学习目标 ③以知识间的逻辑关系设计与组织教学 问题框架 ①以问题解决作为“导”的目的 ②以能力目标作为学习目标 ③以问题解决与知识（学习与应用）来设计教学 2017/9/10

知识框架 ④从知识学习体现能力目标 ⑤知识结点、常考点即为重点 ⑥知识的应用即为能力 知识框架 ④从知识学习体现能力目标 ⑤知识结点、常考点即为重点 ⑥知识的应用即为能力 问题框架 ④从问题解决体现能力目标 ⑤问题解决中常用的知识即为重点 ⑥知识学习与能力培养有机结合 11 2017/9/10

引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 解释 （1）真假问题与思维 （2）学习的信息效率 （3）记忆与知识组块 2.信息加工理论（加涅模型） 解释学习行为 由学习与记忆理论所假设的信息加工模型 引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 执行控制 预期 效应器 反应发生器 感觉登记器 感受器 短时记忆 长时记忆 环 境 90 81 73 100 100 9 30 2.7 注意 编码 复述 2017/9/10

引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 解释 （4）迁移远近·最近发展区·建构学习·脚手架理论—学习的本质 由学习与记忆理论所假设的信息加工模型 引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 执行控制 预期 效应器 反应发生器 感觉登记器 感受器 短时记忆 长时记忆 环 境 注意 编码 复述 2017/9/10

引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 解释 （5）复述式的引入·知识框图式引入·八股式的课堂总结 由学习与记忆理论所假设的信息加工模型 引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 执行控制 预期 效应器 反应发生器 感觉登记器 感受器 短时记忆 长时记忆 环 境 注意 编码 复述 14 2017/9/10

引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 解释 （6）媒体的抽象（具体）程度与思维量的关系 由学习与记忆理论所假设的信息加工模型 引自R.M.Gagné,Essentials of Learning for instruction,1974 执行控制 预期 效应器 反应发生器 感觉登记器 感受器 短时记忆 长时记忆 环 境 注意 编码 复述 2017/9/10

三、自主学习的相关问题 1. 翻转课堂的效率解释 学习目标 学习内容 学习过程与方法

2. 课堂需要多大的自主性？ （知识类型与学习方式的关系） 知识类型：显性知识与隐性知识（默会） 不同知识类型知识的能力“含量” 知识学习与能力学习的不同方式 知识学习与能力学习的自主量与被控量

时间总量①=自主量②+指导量③ 自主性增强 实践性增强 ③ ① ② 隐性内容 一般学生 优秀学生 显性内容 自主性增强 知识性目标 能力性目标 2017/9/10 18 18

3.学习材料的教育价值 学生为什么要学习？ 你的学习材料对学生有多大的发展？ 材料价值 2017/9/10

4. 学习的本质 学习的本质是新旧知识的联系 联系的实质是什么？ 如何实现联系？ 信息加工本质上是信息的搜索与比对或匹配过程。因此，最近发展区、近迁移等联系方法可用信息加工过程解释。 2017/9/10

5.导学问题 （1）导学的目的是什么？ （2）导学与预习的关系是什么？ （3）导学与课后练习是什么关系？ （4）导学与课堂“教”与课堂“学”是什么关系？ （5）导学案的本质是什么？ “学”与“习”的结合 用数字设计 “学”与迁移的结合 图书馆系统 2017/9/10

学案稿遵循原则 （1）导教结合，以导促学 （2）由易到难，台阶适宜 （3）由分到合，逐步综合 （4）以练带习，习学结合 22 2017/9/10

6.小组学习 为什么要小组学习？ 哪些内容适合小组学习？哪些内容适合独立学习？ 小组学习与独立学习如何协调进行？ 小组学习与集体学习如何协调？ 如何进行小组学习的组内分工、组内协调？ 小组学习的效率如何体现？ 23 2017/9/10

小结： 通过学习，你对下列问题如何理解？ ①为什么要用认知观点来解释教学行为？ ②举例说明认知研究的结果对教学的主动解释 ③知识目标与能力目标实现途径有什么不同？ ④学习效率主要决定于什么？ ⑤好的学习材料有什么特征？ ⑥思维活动的本质是什么？

⑦如何理解学习、迁移、最近发展区、建构（同化与顺应、图式、平衡） ⑧如何从知识结构转化到问题结构的教学模式？ 你还可以提出什么问题？ ⑨ ? ⑩ ? ……

谢谢 2017/9/10

知识 能力 知识与能力（认知目标的分类） 知识维度 认知过程维度 记忆 理解 应用 分析 评价 创造 事实性知识 概念性知识 程序性知识 元认知知识 知识 能力 2017/9/10

五年级奥数：有6个人生于4月11日，都属猴，某年他们岁数的连乘积为17597125，这年他们岁数之和是多少？   五年级奥数：有6个人生于4月11日，都属猴，某年他们岁数的连乘积为17597125，这年他们岁数之和是多少？ 2017/9/10

克莱恩先生在班上玩一种“使用我的规则”的游戏，他把下面表达关系的一组式子叫做S，S的规则是用3乘上开始的数，然后再加4，或者3t +4。 3→13 5 →19 1 →7 克莱恩先生请希瑞帮他举出一个表达新关系式的例子，把它叫C，它的规则是t－2。下列哪一组答案是在C规则下的正确例子？ A、2 →4 4 →6 6 →8 B、2 →0 4 →2 6 →5 C、3 →1 5 →3 7 →5 D、3→2 5 →4 7 →6 2017/9/10

有一个多位数，如果你将它的第一位和最后一位互换后，这个新的多位数是原来的2倍，请问这个数是多少？ 2017/9/10

某池塘养了一些鱼，下图表示水池中鱼的总重量增长数学模型。 PISA 捕鱼 某池塘养了一些鱼，下图表示水池中鱼的总重量增长数学模型。 问题：如果某渔民想若干年后捕捞池塘里的鱼，要想实现年捕鱼量最多，他需要等几年？列出论证过程。 2017/9/10

翻转课堂 （1）发展历史 2000年，美国Maureen Lage, Glenn Platt and Michael Treglia 在论文 "Inverting the Classroom: A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment" 中介绍了他们在美国迈阿密大学教授“经济学入门”时采用“翻转教学”的模式，以及取得的成绩。但是他们并没有提出“翻转课堂式”或“翻转教学”的名词。 2017/9/10 32

2000年，J.Wesley Baker在第11届大学教学国际会议上发表了论文“The classroom flip: using web course management tools to become the guide by the side"。　 　　 2017/9/10 33

2007年，美国科罗拉多州Woodland Park High School 的化学老师 Jonathan Bergmann and Aaron Sams 在课堂中采用“翻转课堂式”教学模式，并推动这个模式在美国中小学教育中的使用。随着互联网的发展和普及，翻转课堂的方法逐渐在美国流行起来并引起争论。 2017/9/10 34

（2）翻转课堂的是什么？ The Flipped Class: Myths vs. Reality CJ Westerberg, April 14, 2012 来自2012美国翻转课堂模式专题研究会议 2017/9/10 35

录像代替了直接教学（direct instruction） 让学生在课堂内获得更多与老师在一起共同致力于主要学习活动的个别时间。 翻转课堂的传统定义如下： 录像代替了直接教学（direct instruction） 让学生在课堂内获得更多与老师在一起共同致力于主要学习活动的个别时间。 称之为翻转课堂的原因是，原来在课堂做的（讲课）通过教师自制的录像放在家里完成了，而原来在家里做的（指定题目）现在放在课堂完成了。 2017/9/10 36

在线录像的同义词。大多数人听到翻转课堂时都想到了有关录像。最重要的是，它是一种交流互动和意义学习的活动，发生在面对面的时段内。 翻转课堂不是这样的： 在线录像的同义词。大多数人听到翻转课堂时都想到了有关录像。最重要的是，它是一种交流互动和意义学习的活动，发生在面对面的时段内。 有关用录像替代教师的说法。 是一种在线课程。 2017/9/10 37

学生没有指导地学习。 学生注视着屏幕用掉所有时间。 学生孤立地学习。 2017/9/10 38

是一种增加老师与学生之间交流与个别化接触时间的手段。 翻转课堂是这样的： 是一种增加老师与学生之间交流与个别化接触时间的手段。 是学生为他们自己的学习负责任的一种氛围（environment）。 一种老师不是“台上圣人（sage on the stage）”而是在你的“身旁指导（guide on the side）”的课堂。 2017/9/10 39

是直接教学（direct instruction）与建构学习（constructioned learning）的融合。 因病或有额外课程活动（例如体育活动或野外拉练field-trips）不能参加上课的学生不会掉队。 内容始终是用来复习与重评的课堂。 所有学生都参与学习的课堂。 所有学生都能获得个别化教育（ personalized education. ）的课堂。 2017/9/10 40

（3）翻转课堂的效率解释 翻转前后的 学习目标差异 学习内容差异 学习过程差异 2017/9/10 41

3.1.1 数系的扩充与复数的概念

复习回顾 自然数 整数 有理数 无理数 实数 用图形表示包含关系： 数系的扩充 N Z Q R

思考？ 引入一个新数： 我们已经知道： 对于一元二次方程 没有实数根． 我们能否将实数集进行扩充，使得在新的数集中，该问题能得到圆满解决呢？ 知识引入 对于一元二次方程 没有实数根． 我们已经知道： 我们能否将实数集进行扩充，使得在新的数集中，该问题能得到圆满解决呢？ 思考？ 引入一个新数： 满足

3.1.1 数系的扩充与复数的概念 （归纳版）

解下列方程，并谈谈你的所思： (1) 5x = 15; (2) 4x = – 12; 如果： (3) 3x = 10; 只有自然数集； 复习回顾 解下列方程，并谈谈你的所思： (1) 5x = 15; (2) 4x = – 12; (3) 3x = 10; (4) 2x2  4； (5) x2  – 1. 如果： 只有自然数集； 只有整数集； 只有有理数集； 只有实数集； 如果实数集还能扩充 。 数集的扩充使可解的方程越来越多！

复习回顾 自然数 整数 有理数 无理数 实数 用图形表示包含关系： 数系的扩充 N Z Q R

思考？ 1）为什么数系要扩充？ 2）数系还能不能再次扩充？ 3）若存在一个数i，使得i2 = –1, 则方程(5) x2  – 1有解，对吗？为什么？ 引入一个新数： 满足

人的能力的核心是思维能力，而思维能力的核心是概括能力 监控 人的能力的核心是思维能力，而思维能力的核心是概括能力 什么启示？ 49 2017/9/10