1、科学学习与教学,崔光佐，教授北京师范大学 教育学部,相关概念科学研究学习规律科学教学教学实例,认知，学习，教学,刺激,反应,环境（人）,认知,认知：自从环境接受到刺激到对环境发出反应之间发生的所有精神过程。,记忆：由神经活动导致的神经元之间联结的稳定变化。,任何认知活动都会产生记忆。以获得知识和技能为目的的认知活动，称为学习。,教学：由教师主导的，为了达到教学目标而进行的师生交互活动。,目标,产生,结果,检验,科学学习与科学教学,科学 （学习 + 教学）,状语行为的方式,行为获得学习结果,行为促进学生获得学习结果,科学学习,科学教学,学习的规律,应用学习规律,教学的规律,应用教学规律,何为规律
2、？内在的必然联系,科学规律及研究,客观规律,事物内在的必然联系运动是绝对的，静止是相对的运动变化是有规律的内因是根据，外因是条件内部矛盾推动事物的发展科学研究方法分析-综合归纳-演绎实证研究：假设-（典型实例）验证-结论,人自身的变化，如和研究？,教育的规律学习和教学的规律,何为学习的规律？,学习过程与学习结果之间的内在联系学习结果产生的规律-学习理论记忆生成的规律,学习活动（外部）,学习过程（内部）,学习结果（记忆）,（1）赫布学习,神经元,神经元,次数越多，连接越强,基本规律，学习效率最低,同时激活，共同连接,（2）多巴胺学习,神经元,神经元,神经元,神经元,次数越多，连接越强,多巴胺：一
3、种化学物质，增加激活次数。,预期,效果（强化）,实际结果,多巴胺=效果-预期,预期=结果：认知平衡预期结果：非认知平衡问题学习意义学习意义构建,(b ISA count-order first 1 second 2) (c ISA count-order first 2 second 3) (d ISA count-order first 3 second 4) (e ISA count-order first 4 second 5) (f ISA count-order first 5 second 6) (first-goal ISA count-from start 2 end 4),(
4、p start =goal ISA count-from start =num1 count nil = =goal count =num1 +retrieval ISA count-order first =num1),(P increment =goal ISA count-from count =num1 - end =num1 =retrieval ISA count-order first =num1 second =num2 = =goal count =num2 +retrieval ISA count-order first =num2 !output! (=num1),(P
5、stop =goal ISA count-from count =num end =num = -goal !output! (=num),目标设定,所需 陈述性知识,继续,数完，结束,所需 程序性知识,所需 程序性知识,所需 程序性知识,数数能力：完成数数任务的认知过程，特有能力,科学学习,学习规律依据学习规律来指导学习行为，产生对应的学习过程，有效地达到学习目标科学学习,学习过程（内部）,学习结果（记忆）,如何产生？,学习活动（外部）,学习策略、方法,教学环境下的学习,外部行为（学习）,内部过程（学习）,学习结果（教学目标）,教学行为,如何利用学习的外部行为、内部过程和学习结果的关系来指导
6、教学行为，以产生特定的内部过程，并产生特定的学习结果。-科学教学,学习过程与教学事件的对应,教学目标,学习事件,记忆,时间,交互序列,学习事件(外部过程),学习的内部过程,认知操作,记忆改变-学习结果,课堂交互产生学习结果的认知模型,一个例子：教授一个概念-“命题”,教学目标：理解命题,预期设定,下面我们讲一个新概念-命题。,预期：概念（命题）,句子模式：下面我们讲一个。,理解命题,称能判断真假的陈述句为命题。,预期：概念（命题）,识别概念定义模式,模式: 称。为。,命题是陈述句；命题能判断真假。,复述记忆,学习结果（长时记忆）产生,命题是陈述句；命题能判断真假。,临时记忆,新的名词-命题,原
7、有概念：陈述句，判断真假,发生在：休息或睡觉时部分存储，非100%,可靠结果：需要测试提取，再学习。,理解概念的过程=概念的记忆和理解,“理解概念”获得的条件是什么？“理解概念”的认知过程原有知识（长时记忆）外部刺激（新信息）外部刺激激活内部知识（理解过程）二者的集成（工作记忆）巩固回忆测试再学习,有效学习=产生该过程,内部过程：产生学习结果的认知过程,学习的规律,预期设定：如何习得？,下面我们讲一个新概念-命题。,预期：概念（命题）,句子模式：下面我们讲一个。,理解命题定义：如何习得？,称能判断真假的陈述句为命题。,预期：概念（命题）,识别概念定义模式,模式: 称。为。,命题是陈述句；命题能
8、判断真假。,复述记忆,巩固，如何安排非学习时间？,命题是陈述句；命题能判断真假。,临时记忆,新的名词-命题,原有概念：陈述句，判断真假,发生在：休息或睡觉时部分存储,非100%,可靠结果：需要测试提取，再学习。,安德森教学目标分类：学习结果的内部过程,达到目标=产生对应的内部过程,每个教学目标都是一种能力，本身也是学习结果。科学教学，应该首先研究这种结果对应的认知过程，然后通过教学产生这种过程。,高级目标-创造力的教学,科勒(18871967)，美籍德国心理学家，格式塔心理学的代表人物之一。大西洋加那利群岛的腾奈立夫岛上对猩猩的智慧进行著名的实验研究。提出动物学习的顿悟理论,肠胃感觉,感觉皮层
9、（饿）,搜索食物,觅食,香蕉,拿香蕉,预期进食,目标得到香蕉,拿香蕉失败,肠胃感觉,感觉皮层（饿）,扫描,拿香蕉失败,寻找工具,预期进食,目标得到香蕉,没达到目标,怎么办？,选择工具,获取香蕉,木棍,肠胃感觉,感觉皮层（饿）,失败,预期进食,目标得到香蕉,原因：太短,怎么办？,连接木棍,进食,顿悟,拿到香蕉,获取香蕉,多巴胺=效果-预期,一个实例,众数的教学设计小学五年级下册-统计122页概念：众数是出现次数最多的数。,关于教学-维果斯基-思维与语言,杜威-我们如何思维,众数教学-设计理念：创造力培养,设计典型的众数问题，真正的应用问题，挑战性让学生自己分析问题构建问题的模型，选择解题策略让学
10、生创建问题解决的数学模型让学生自己动手搜集数据计算结果寻找出现次数最多的数该数对应于应用问题的解目标不但理解概念本身，而且理解并亲身体验概念产生的意义；自己体验众数概念的应用情形，自主掌握计算步骤，并自己构建众数解题的策略和方法，形成深度迁移；并培养学生从应用模型到数学建模的创新能力,典型众数的应用模型,典型的应用问题,请帮班主任想出一个好办法（可以分组）学校同意我们五（六）班明年要搞一次生日庆祝活动。但只能选在某月的一天，给该月出生同学庆祝。如果你是班主任应该如何选择？选那个月比较合适？,问题解决的认知模型,动动脑筋，请帮班主任想出一个好办法：,进入思考状态,我们五（三）班明年要搞一次生日庆
11、祝活动。,情境:生日庆祝,我们五（三）班明年要搞一次生日庆祝活动。,但只能选在某月的一天，给该月出生同学庆祝,但只能选在某月的一天，给该月出生同学庆祝,生日宴会脚本哪些人：哪一天：,同月出生,待选择,情境:生日庆祝,生日宴会脚本那些人：同月出生哪一天：待选择,如果你是班主任,角色：班主任,你打算如何选择？,哪个月？哪一天？,情境:生日庆祝,生日宴会脚本那些人：同月出生哪一天：待选择,如果你是班主任,角色：班主任,你打算如何选择？,哪个月？哪一天？,不同的月，结果过生日的学生不同,不同的月，庆祝生日的学生个数不同,应选择什么样的个数呢？多的呢？还是少的呢？,应该选择生日多的月份,情境:生日庆祝,
12、生日宴会脚本那些人：同月出生哪一天：待选择,你打算如何选择？,目标：生日最多的月份,方法：搜集每个人的生日信息，统计每个月的生日人数；选出人数的最大值；该值对应的月份即为结果。,1、如何搜集？,2、数数,3、比较,4、对应值,课前搜集答案，上课安排,1、统计解决方案的类型A类，B类，C类2、统计出现最多的方案（众数）3、大家各抒己见4、选择众数方案（B）一位同学，发言5、大家同意么？谁有不同观点？6、点名A类同学发言，表达观点7、统一观点，引出众数的概念8、归纳众数问题的解决步骤问题分析，模型构建，数据搜集，数据统计，取最大值9、讲解教材上的习题,效果跟踪与评价,设计测试题目：综合性典型问题，基于并稍微高于课本能力能力迁移：策略创新，众数计算步骤探究过程跟踪：口语报告与观察分析（完整音视频录像）样例选取：A类B类C类各3-4名目的：探究过程，与结果的关系对比结果同年级对照分析：A班，实验组；B班，对照组同组对照分析： A类B类C类,迁移测试,某鞋厂打算为六（三）班定制生产一批运动鞋。如果你是鞋厂的经理，你会怎样确定各种鞋号的生产数量？如果你是专门为小学生制造鞋子的厂长，你打算如何确定各种鞋号的生产产量？,总结,作业,利用所学知识设计例题3的教学过程。,
