1、,第三章 信息技术学科的学习与思维,主讲教师：赵玲,学生是信息技术教育活动的主体，信息技术学科教育的目标必须在学生身上体现，在学习信息技术的过程中实现，而学生学习信息技术一般是在教师的指导下进行的，因此，掌握信息技术学科学习的内在规律、学习过程中的心理活动，特别是学习中感知、理解、记忆、迁移和思维的特点，对于教师采取积极有效的教学方法，提高信息技术学科教学的质量，是十分重要的。,引言,教学目标,明确本章分析问题的出发点： 教育学、心理学 掌握基本概念及其之间的关系： 三个学习理论： 行为主义、认知主义、建构主义 学习理论中涉及的概念： 信息技术认知结构、同化、顺应 心理分析中涉及的概念： 感知
2、、理解、记忆、迁移 思维、思维品质、分析思维与直觉思维、集中思维与发散思维,教学目标,以此为基础探讨： 有关学习过程的三种基本观点对教学的指导作用？ 作为教师掌握学习过程的意义何在？应注意哪些问题？ 掌握信息技术学科的学习分类对信息技术教学的指导作用体现在那些方面？ 信息技术学科学习的主要方法有哪些? 每种学习方法适合于什么情况? 在教学中如何利用心理活动的一般规律提高教学质量和学习效率？ 如何培养学生良好的思维品质？,3.1 信息技术学科学习的过程和方法 3.1.1 IT学科学习的过程 3.1.2 IT学科学习的分类 3.1.3 IT学科学习的方法 3.2 信息技术学科学习的心理分析 3.2
3、.1 IT学科学习中的感知 3.2.2 IT学科学习中的理解 3.2.3 IT学科学习中的记忆 3.2.4 IT学科学习中的迁移 3.3 信息技术学科中的思维 3.3.1 思维的品质 3.3.2 分析思维和直觉思维 3.3.3 集中思维和发散思维,第三章 信息技术学科的学习与思维,3.1 提问,什么是学生的学习？ 有关学习过程的三种基本观点及其对教学的指导作用？ 什么是信息技术认知结构？依据认知结构的变化，信息技术学科的学习过程可划分为哪四个阶段？ 同化和顺应处于学习过程的哪一阶段？二者的关系如何？ 作为教师掌握学习过程的意义何在？应注意哪些问题？,3.1 提问,信息技术学科学习分类的意义？
4、有人认为，接受学习在很大程度上是机械学习，发现学习是有意义学习。你是如何理解的？ 乔纳生提出的知识获得的三阶段中,教学方法有何不同? 信息技术学科学习的主要方法有哪些?思考一下每种学习方法适合于什么情况?注意区分探究式学习与研究性学习有什么不同？,3.1.1 信息技术学科学习的过程,行为主义学说（20世纪70年代以前盛行） 学习的过程是：盲目的、渐进的、尝试与错误直至最后取得成功的过程。 认知主义学说（20世纪70年代以后） 学习的过程是：原有认知结构中的有关知识与新学习内容相互作用，形成新的认知结构的过程。 建构主义理论（ 20世纪90年代以后） 学习的过程是：学生建构自己知识的过程，学习者
5、不是被动的信息接受者，相反，他要主动地建构信息的意义，这种建构不可能由他人代替。,信息技术认知结构 即学生头脑中信息技术知识按照他自己理解的深度和广度，结合着自己的感觉、知觉、记忆、思维、联想等认知特点，组合成的一个整体结构。 如何正确理解IT认知结构？ IT知识的逻辑结构和学生的心理结构相结合的产物。 具有个性特点 相应认知结构会对新的信息进行处理和加工。 认知结构不断分化和重组，并逐渐变得更加完善。,3.1.1 信息技术学科学习的过程,信息技术学科学习的四个阶段,输入阶段：即创设问题情境，给学生提供新的学习内容。 相互作用阶段 新内容的输入以后，原有IT认知结构与新学习的内容之间相互作用。
6、相互作用的基本形式：同化、顺应 操作阶段 在相互作用阶段产生的信息技术认知结构雏形的基础上，通过练习、实验以及同学间的进一步交流、表达自己的新认知，使新学习的知识加以巩固，初步形成新的IT认知结构的过程。 输出阶段 在新IT认知结构的基础上，运用知识于实践，通过解决IT应用问题，对新知识的性质、规律以及与原有知识的内在联系有更深刻的认识，从而使新知识最终成为学生的观点和能力，形成新的IT认知结构（即完成意义建构）的过程。,同化： 把新学习的内容纳入到原有的认知结构中去，从而扩大原有的认知结构。 顺应： 当原有认知结构不能纳入新的学习内容时，必须改变已有的认知结构，以适应新的学习内容。 同化和顺
7、应存在于同一学习过程中，只是侧重面不同而已。 例： 学习“二进制、八进制、十六进制之间的联系”，侧重于同化过程。 学习“机内信息编码”概念的过程，则侧重于顺应的过程。,同化和顺应,在这个阶段，老师的指导和同学之间的交流（协作）是重要的外部条件。,以学生原有认知结构为出发点，进行IT教学。 注意组织完好的知识结构。 注重实践环节。 注意发展学生的认知能力。,掌握IT学科学习过程的意义： 指导学生一步步深入地完成新IT知识和技能的意义建构， 促进学生IT认知结构的完善和发展。,3.1.2 信息技术学科学习的分类,分类的意义： 一方面使我们认识到不同类型学习的特点与规律，揭示出学习者在同类学习中的心
8、理机制； 另一方面有利于教师根据不同的学习类型，分别采用与之相适应的教学方法和课堂活动形式，促进学生的学习。加涅对学习的等级分类 奥苏贝尔的学习分类 建构主义对学习的分类,加涅对学习的等级分类,加涅认为：学习是人的能力或倾向的改变，是一个循序渐进的过程，它的发展规律是从最基本的第一类信号学习逐步向较高层次的学习过渡。信号学习刺激-反映学习连锁学习词语联想学习辨别学习概念学习法则学习解决问题学习,奥苏贝尔的学习分类,奥苏贝尔的学习分类主要针对认知领域中的学习现象。将学习按两个纬度划分。 按学习进行的方式： 接受学习 学生将别人的经验变成自己的经验，所学内容基本上是以定论的形式，通过教授者的传授和
9、学习者得主动构建而实现的。 发现学习 是在学习者的活动过程中，通过对现实能动的反应及发现创造，而建构起一定的经验结构而实现的。 和学习者原有知识结构的关系： 机械学习 即在学习中所得经验间无实质性联系的学习。 有意义学习 利用原有经验来进行新的学习，建立新旧经验的联系。,奥苏贝尔的学习分类,有人认为，接受学习在很大程度上是机械的，发现学习是有意义的。你是如何理解的？ 出发点不同： 接受学习和发现学习是个体获取经验的两条途径。 机械学习和有意义学习是个体获取新经验是否建立在旧的经验之上。 接受学习和发现学习既可以是机械学习又可以是意义学习。,奥苏贝尔的学习分类,有意义 弄清概念 听导师精心 科学
10、研究 学习 间的关系 设计的指导 听讲演或 做实验 例行的研究看材料 智慧的产生 机械 记乘法表 运用公式 尝试与失败 学习 解决迷宫问题接受学习 有指导的 独立的发现发现学习 学习,建构主义的学习分类,结构良好的领域 以概念技能为基础 字面编码,结构不良领域 以知识为基础 相互联系的基础,精细的结构 图式化的模式,初级知识获得,高级知识的获得,专家知识的学习,练习反馈 师徒式学习引导 经验,建构主义的学习分类,建构主义教学理论主要考虑的是高级知识的学习，考虑知识之间的联系，所以应避免几个倾向： 将事务从复杂的背景中隔离出来学习，误以为对事物的孤立认识可以推及更大的背景中，忽视具体条件的限制。
11、 将本来联系的过程简单的当做一个个的阶段处理。 将整体分割为部分，忽视各部分之间的相互联系。,例如：在学习“计算机机内数据的表现形式”时： 如果把结论“计算机内部表示任何数据都采用二进制编码形式”直接告诉学生，再解释为什么这样处理，对学生来说，这一过程就是接受学习。 如果学习的过程按如下步骤进行，则为探索式学习： 教师提出问题：各种各样的数据在计算机中如何表示？ 让学生思考讨论：十进制的一个位有几种不同的数字？这些数字要用具有几个稳定状态的元件来表示和存储？其他进制呢？ 让学生思考：制造具有两个稳定状态的元件与制造具有多个稳定状态的元件，哪个更容易？ 让学生自己来判断：在计算机内部用什么进制表
12、示数据好？ 得出结论：计算机内部表示任何数据都采用二进制编码形式。,IT中大量内容可采用接受学习形式，但采用建构主义学习方法则更为有效。,3.1.3 IT学科学习的方法,模仿式学习尝试性学习探究式学习研究性学习协 作 学习自 主 学习,二者的区别： 第一 题目的范围 第二 题目的选择 第三 信息的收集范围 第四 学生的自主性、合作性,3.2 提问,什么是感知、理解、记忆和学习迁移？ 在教学中如何利用心理活动的一般规律提高教学质量和学习效率？ 在任何情况下，学习都必须从感知开始吗？ 学生对信息技术知识的理解是不是一次完成的呢？ 如何运用记忆规律，提高记忆效率和发展记忆能力？ 信息技术学习中迁移分
13、为几类？举例说明在教学中，如何实现学习的正迁移，尽量消除学习的负迁移？,3.2.1 信息技术学科学习中的感知,感觉和知觉统称为感知。 感觉：直接作用于人的感觉器官的客观事物的个别属性在人脑中的反映。 知觉：直接作用于人的感觉器官的客观事物的整体和外部联系在人脑中的反映。 感知是认识的初级阶段，为其他复杂的心理活动提供了丰富的感性材料。例：学习Windows 菜单肯定感知是信息技术学习的开端环节，并不意味着在任何情况下，学习都必须从感知开始。在学生已具备有关知识经验的情况下，可以利用这些知识经验来建立新的概念和法则。,感知规律,在教学过程中，教师应按照感知活动的特点和规律来组织教学，才能提高学生
14、的感知效果，在知识学习过程中经常用到的感知规律主要有： a.强度律是指相对强度。在教学中要求教师讲述的音量要适中，太高太低都影响教学效果。教师的板书字迹、直观教具大小要适当，教室的光线也要适合学生的学习。 b.差异律即对象与背景之间差别的知觉规律，差别越大，越易使对象从背景中区别出来，从而使得感知对象能被学生清晰地感知，因此，教师在教学过程中，应力求使对象与背景在颜色色调、声音强度、形状大小、线条粗细、材料内容和性质等方面有明显的差异。 c.活动律活动的对象更容易被我们感知，因此教师在直观教学中方面应多采用活动教具、活动模型及现代化的视听传媒，使教学更加生动形象，从而提高学习效果。,感知规律,
15、d.组合律感知对象时空上接近、形态上的相似都容易被知觉为一组对象，因此，在教学过程中，直观材料和教学内容应力求在时间、空间上组成有意义的或有规律的系统，以便于学生整体感知，教师的板书应力求布局合理、顺序得当、主次分明、重点突出。 e.对比律凡在性质或强度上具有对比关系的刺激物，当它们同时或相继作用于感觉器官时，往往能使学生对它们的差异感知变得更加清晰，从而提高感知的效果 f.变式率是指不断变换感性材料的呈现形式，使感知对象的本质属性。 g.协同率是指在感知过程中多种感觉器官协同配合可以提高感知效果。在教学中，把操作、观察、触摸等多种感知活动有机的结合起来。,3.2.1 信息技术学科学习中的感知
16、,课题：Windows窗口中菜单、命令的功能。 内容： Windows窗口-人机对话-对话方式-菜单和命令-菜单的分类和功能-命令的分类和功能 目标： 用户任务-命令 如何利用建构主义教学方法来引导学生建构知识？1、创建问题情境 文件新建、改名 编辑复制、粘贴 提问：菜单和命令之间的关系？命令和任务之间的关系？2、注意引导学生观察,3.2.2 信息技术学科学习中的理解,理解： 以感知为基础，通过思维加工，把新学习的内容与已有的认知结构相互作用，逐步达到认识事物的本质和规律的一种思维活动。 理解的3个阶段： 初步理解： 有赖于借助丰富的感性材料，帮助理解，并通过合适的问题情境促进理解。 确切理解
17、： 有赖于抓住问题的要点和本质。 深刻理解： 有赖于知识单元的对比和联系，有赖于对已学知识的灵活应用。,3.2.2 信息技术学科学习中的理解,例： 初步理解： 获取丰富感性信息的基础上，达到对知识的初步理解。 确切理解： 学生自己分析、综合、抽象和概括，达到对知识的精确而清晰地认识。 深刻理解： 同一知识点的纵向对比：命令标示符的作用 不同知识点的横向对比：例如Windows的“工具”菜单和Word的“工具”菜单的相同和不同之处。 通过对比，进一步总结和概括，达到熟练灵活应用目的。,3.2.3 信息技术学科学习中的记忆,记忆 从信息论的观点来看，记忆是对信息输入、编码、存储和提取的过程。 信息
18、技术学习中的记忆过程包括： 识记、保持、再认和再现。 记忆从形式上可分为： 机械记忆和理解记忆。 在信息技术的学习中，要运用记忆的规律，提高记忆效率，发展记忆能力。一般应注意以下几点： 明确记忆的目的和任务 及时增强新记忆的清晰度 掌握记忆的方法，提高记忆的效率。 理解记忆法 系统记忆法 形象记忆法 概括记忆法,3.2.4 信息技术学科学习中的迁移,知识技能的应用问题，从心理学角度来看，实质就是学习的迁移问题。 学习的迁移： 就是已获得的知识、技能、方法和所形成的态度对学习新知识、技能和方法的影响。 影响是积极的，为正迁移；相反则为负迁移。 信息技术学科学习中的迁移可分为如下几类： 知识、技能
19、的迁移。 思维方法的迁移（思维定势） 学习方法的迁移 学习态度的迁移,影响学习迁移的条件,相似性：学习材料、学习目标和学习过程的相似性。 例：VB和C语言中程序结构的相似性。 Windows、Word、Excel 中基本编辑操作的相似性。 原有认知结构：原有经验的水平、组织性、可利用性。 例1：专家之所以具有较强的迁移能力，除了具有概括的认知结构外，还具有大量的依据原理而组织起来的具体经验。例2：要产生迁移，原有的经验结构必须能够被有效的激活、提取。这就要求在建构经验结构时，应该提供适当的机会让学习者在真实的情境中应用所学的经验。,影响学习迁移的条件,学习的定势 定势对学习的影响，关键要使学生
20、首先能意识到定势的双重性，具体分析学习情境，既要充分利用定势快速解决问题，同时又要善于打破已形成的僵化定势，灵活地、创造性地解决问题。 例：形成定势：典型算法的学习打破定势：一题多解、创造性评价决定了创造性学习。,3.3 提问,什么是思维、思维品质？如何培养学生良好的思维品质？ 什么是分析思维和直觉思维？说出二者的关系？ 在信息技术学科的学习中如何培养学生的发散思维能力？,3.3 信息技术学科中的思维,在教学中： 当老师提出问题 学生的回答： 有的全面、概括、准确运用概念和理论、敏捷、角度独特、逻辑性强等等。 有的片面、不能准确运用所学概念、迟缓、思维定势、无逻辑或逻辑性差等等。差异产生的原因
21、-每个学生的认知结构的个性化特点-思维品质,3.3 信息技术学科中的思维,思维： 客观世界中事物的本质和事物之间规律性的关系在人头脑中的反映过程。 思维品质： 个体思维活动特殊性的外部表现。 思维的深刻性 思维的广泛性 思维的灵活性 思维的敏捷性 思维的逻辑性 思维的独创性 思维的批判性,思维品质,思维的深刻性 善于深入的思考问题，善于从纷繁复杂的表面现象中发现最本质、最核心的问题。 对所学知识点及时总结、概括。辅助于综合性练习，让学生主动运用所学概念和理论。 思维的广泛性 思路开阔，善于全面的考虑问题。 结合课本内容扩大知识面，教给学生分析和综合、观察和比较、抽象和概括等思维方法。 思维的灵
22、活性 摆脱旧的思维序列的束缚影响，机动灵活地从一种思维过程转向另一种思维过程。 以思维的深刻性和广泛性为基础。打破思维定势。,思维品质,思维的敏捷性 思维过程中减缩性和快速性，善于当机立断，及时正确地解决问题。 通过创设不同的问题情境进行练习，以此来提高对问题的概括性，从而缩短对问题的推理过程。 思维的逻辑性 在思考问题时善于严格的遵循逻辑规律和法则。 具体体现在知识之间的关联性，教学中重视讲清知识的来龙去脉，讲解要合乎逻辑。,思维品质,思维的批判性 有分析地估价思维材料和严密审慎地检查思维过程的品质。 鼓励学生善于对自己、对他人、对已有的知识评价、质疑，批判性的接收，才有创造。 思维的独创性
23、 善于独立思考、独立发现问题和解决问题。 为学生提供自主学习的环境，鼓励学生不拘一格，同时也培养了学生的创新能力。总结：上述思维品质不是孤立出现的，而是互相联系，相互制约，共处于有机的统一体中。,信息技术学科中的思维,分析思维和直觉思维 分析思维： 即逻辑思维，它主要是以逻辑规则按部就班地对事物进行认识，对其过程主体有清晰的意识。 直觉思维： 不受固定的逻辑规则的约束，对于事物的一种迅速的识别，敏锐而深入地洞察，直接的本质理解和综合的整体判断，也就是直接领悟的思维或认知。,信息技术学科中的思维,分析思维和直觉思维在教学中的应用： 分析思维是直觉思维的基础，直觉思维是分析思维过程的高度简约。 善
24、于假想： 四色猜想： 每张地图都可以用四种颜色着色，使得不同边界的国家着不同的颜色。 蜂窝猜想： 截面呈六边形的蜂窝是使用蜂蜡最少的一种造型。,信息技术学科中的思维,集中思维和发散思维 集中思维： 从同一来源材料探求一个正确答案的思维过程，思维方向集中于同一方向。 发散思维： 从同一来源材料探求不同答案的思维过程，思维方向发散于不同方向。 发散思维具有流畅性、变通性和独创性。,信息技术学科中的思维,集中思维和发散思维在教学中的应用 集中思维是发散思维的基础和前提，发散思维的若干设想要靠集中思维予以验证。 注意：集中思维和发散思维在学习中的具体表现。 与老师的指导有极大的关系： 例：求任意三个数中的最大数 当只强调结果时-学生-集中思维 强调最优算法时-学生-发散思维,建构主义学习理论,建构主义学习环境： 情境、协作、会话和意义建构。,建构主义教学模式：以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。,
