1、,情景认知学习理论,情境认知理论(Situated Cognition)是继行为主义“刺激反应”学习理论与认知心理学的“信息加工”学习理论后，与建构主义大约同时出现的又一个重要的研究取向，它试图纠正刺激反应和符号学说的失误。情境认知理论试图纠正认知的符号运算方法的失误，特别是完全依靠于规则与信息描述的认知，仅仅关注有意识的推理和思考的认知，忽视了文化和物理背景的认知。,一.情境认知的来源和含义,情境认知是对立于客观主义的认知主义发展起来的,但作为一个新的认知运动,它有一些更早的思想和观念来源：实用主义、现象学、皮亚杰和维果斯基的理论、吉布森生态心理学、社会学、人类学和民族方法学等。然而,对当代
2、情境认知研究则源于发展和教育心理学、解释学、科学的历史、社会和文化研究、新的智能研究等多进路的推动。,(1)智能体-环境的相互作用和整体性:认知始终发生在一个特有的且自然的情境中,它是一个发生在智能体-环境相互作用和相互关系的整体中的事件。个体的心智活动于其中的环境组织、指引和支撑着认知过程;知识是心智-环境经纬编织(woofandwarp)的整体的产物, 情境认知视系统人、他者、社会、自然环境为一个共存的整体,它们共同构成了认知意义的视域。,(2)情境认知的普遍性。认知心理学的研究表明:在人类认知的整个过程中,认知都有赖于情境;我们所知觉到意义不可能独立于对情境的解释和适应。人类的所有认知活
3、动都包含着两种加工的相互作用:既有依赖于环境刺激的自下而上的加工，即一个适应的过程,也有依赖于人的已有主体性的自上而下的加工，即有一个解释和构造的过程。这两个过程是内在辩证的,(3)意向性和意义:认知的情境观认为:意义不是客观的、普遍的,它具有智能体的生存或适应的意向性,它是在智能体-环境的相互作用的整体中显示出来的。知识的意义具有不可避免的意向性,它总是指向、参与、影响、改变和塑造情境的某种实践活动;知识不是纯粹理性的先验的心智状态,确切地说,“它是事物的经验的关系”而如果外在于这种经验,它就没有任何意义” 。,(4)生态学的效度:认知具有面向“生活世界”的效度或“生态学的效度”，也就说认知
4、是在一个开放的、活生生的、实际的情境中进行,其中智能体对开放复杂性的认知适应和生存是自组织地完成的,而不是在一个人为设置好的局域中进行的,其中智能体的行为是他组织地设计的。生态学效度强调认知的自然性而不是人为性,哈钦斯，也把这种自然性称为“原野中的认知” 。盛晓明，李恒威 情境认知科学研究 20075,研究的历史轨迹,（1）早期研究阶段 情境认知与学习的早期研究可追溯到许多领域, 像马克思的知识社会学、杜威的实用主义、维果茨基的文化历史学说、里昂节夫的活动理论、控制论和系统论、人种方法论、生态心理学等等。1929阿尔佛雷德 诺斯 怀特海川首先提出学生在学校中学习知识的方式导致了“ 惰性知识”
5、的产生,相关的论述被看做实关于情境认知的最早和相对具体的论述。总的来说处于萌芽和孕育阶段，没有形成系统的理论体系，相关的论述零散。,（2）理论体系的初步形成（80年代中期以后到九十年代初） 1987年，瑞兹尼克发表的演说学校内外的学习论述了学校内外学习的差别，以及相关的文章被认为是推动情景认知的动因，且推动了以情景认知为重点的参与观点的发展 1989年，布朗科林斯与杜吉德的情境认知与学习文化系统阐述了情境认知学习理论，成为这领域的开创于指导性之作。 著名代表：莱夫为代表的人类学家从人类学的角度进行一系列的探讨，相关的论述被发表的收录，他认识到“默会知识”在学习中的重要性，提出了“情境学习：合法
6、的边缘参与”。随后，教育实践者开始对其进行研究。,（3）理论体系发展阶段（1993年至今）1993年3月美国权威杂志教育技术开辟专栏对情境认知与学习进行探讨，一直到1994年。1996年，希拉里麦克莱伦将这些论文以情境学习的观点为题结集出版，将情境学习与计算机教育，情境学习与课堂学习，情境学习的评价及一些案例研究与开发等。之后有关情境认知与学习的理论与实践研究渗透到教育研究的各领域。其他的一些观点也引进到情境认知中来，西方不仅发展和完善了理论研究，还进行了大量的实践探索。王文静 情景认知与学习理论研究述评全球教育展望 20021,情境认知的相关假设,（1）认识学习者的生活经验以及在新知识的获得
7、与运用中利用这一生活经验对于情境认知与情境学习是十分重要的。 （2）在研究情境认知与情境学习时必须认识到，对于以行动为目的的知识必须提供以下学习机会，这种学习机会既跟真实的职业实践的境域相整合，又能十分贴切地模拟实践的需求。 （3）在发展与从业者、教育者、行政工作者和研究者相关的技能的全部课程中，都必须提供基于真实情境的学习的机会。,（4）在情境认知与情境学习中必须提供学习者对各种基本的假设进行反思的机会，因为正是在这些假设的基础上同时形成专业实践活动中的问题发现与问题解决。（5）必须为学习者提供机会从多种观点中识别关键概念，由此促进学习者对真实活动过程复杂性的鉴赏力以及形成学习者在根据独特的
8、真实活动情境发现应对问题的方式时 的灵活性。高文 情境学习与情境认知教育发展研究 20018,主要观点,1.学习的本质是个体参与实践，与他人、环境等相互作用的过程，是与群体之间的合作与互动的过程，是形成参与实践活动的能力、提高社会化水平的过程。知识与活动是不可分离的，活动不是学习与认知的辅助手段，它是学习整体中的一个有机组成部分。 2.把概念性知识看成是一整套工具。人们在使用工具的同时，不断构建对于世界和工具自身丰富内涵的理解。这一理解是随人与世界，人与工具的相互作用而持续变化的。因此，在生活中，学习与行动之间的界限是模糊的，学习已成为发生于某一情境中的一种持续的、终身的活动过程。概念工具的意
9、义不是抽象的、一成不变的，而是共同体内部社会协商的产物。,3.合法的边缘性参与。人类学家Lave从人类学的视角对情境学习进行研究，她在具有代表性的名著情境学习：合法的边缘性参与中，指出“学习应该从参与实际活动的过程中学习知识，但是学习历程是由周边开始再不断向核心推进，逐渐深入参与真实的活动的过程”。基于情境的学习者必须是共同体中的“合法”的真正的参与者，而不是被动的观察者，同时他们的活动也应该在共同体工作的情境中进行。“边缘的”参与是指学习者不完全地参与所有的共同体活动，而只是作为共同体某些活动的参与者。,4.学习是与群体相互合作互动的过程。情境理论与维果斯基的社会建构理论（个体是在社会文化背
10、景下，在与他人的互动中，主动建构自己的认知与知识。社会建构主义也把学习看成是个体自己建构的过程，但它更关注建构过程中社会性的一面。）有许多相似之处。它也重视社会、学习者的环境对学习者的重大影响。重视学习者与环境、个体、群体的积极的交互作用，离开个体生活的真实环境的学习是没有意义的。百度文库,启示,（1） 情境认知强调超越事实信息记忆的较高级的思维技能. 情境学习环境通过提供复杂的、定义不完善的和真实的任务, 试图培养在需要时弥补信息不足的意识与能力、指引导向解答的进展的原认知技能、对真实世界问题解答中的专家经验的论证技能、情境学习环境导致对间题解答的推理性论证、指导和调节以及原认知的利用（2）
11、 情境学习系统的注意焦点主要是学生在认知方面的成长. 情境学习的基本目的是允许学生( 和教师) 去体验有关自己所处环境的感知与理解的新知识的效果。,（3）学生通过探索构建理解, 而不是被教给具体知识。情境学习的重要启示之一就是支持学习的最好方式来自需要的方面, 而不是供给的方面, 也就是不先于学习者对知识的需要去作出决定, 而且, 为了使所学东西从其它东西中清晰地突现出来, 设计者与教学者需要尽可能地利用整个丰富的实践网,该网络在学生需要时, 有助于学习者回忆实践的各个方面。设计者从内容与程序的组织转移至创设能,（4）在情境教学环境中教师的角色是十分重要的, 但又与以往不同. 它使教师从知识的
12、传授者变为学生理解的指导者和促进者, 因此, 更多、更好的辅导是必需的. 为此, 教师必须重视问题的产生与复杂问题的解答, 在复杂的情境中调动学生的学习动机, 最终引导学生自己解决问题最后, 情境学习要求测试传统发生根本性地改变. 在一段时间里, 测试在判断能力和成绩中起着重要的作用。然而, 既然情境学习环境侧重于个人认知的进步和知识的迁移, 评价就必须成为动态性的, 并反映随时出现的学习者进步的标志. 成功的情境教学的试纸是知识与技能向应用相关知识的新颖情境的迁移。高文情境认知中的激励与评价作用外国教育资料 19975,未来发展,（1） 传统的班级没有解构、学校没有消亡之前, 在教育心理学领
13、域中, 立足于课堂与学校的功能性情境创设的理论与实践研究将依然是研究的主要内容 （2） 立足于人类学领域的情境认知与学习理论与实践研究将成为未来基于情境认知与学习理论与实践研究的主流。在当代如火如茶的基础教育改革中, 以“ 面向学生、面向生活、面向社会” 为理念的基础教育课程与教学改革已经成为各国教育改革的共识, 人类学理论在西方各国教育实践研究中的成功尝试, 信息技术的飞速发展, 都给这一理论的未来研究提供了巨大的支持（3） 两个研究领域的整合。王文静 情景认知与学习理论研究述评全球教育展望 20021,杜宾斯基APOS理论,课程与教学论 李银爱,2011-4-3,思路,5,1,2,3,4,
14、APOS理论的提出,APOS的含义,理论应用,启示和建议,与布鲁纳发现学习理比较,数学概念是数学的逻辑起点，是学生学习数学知识的基石，也是学生进行数学思维的核心，在数学教学中具有重要地位。早在1910年，F.N.Freeman就作出了“关于儿童与成人的数的概念的形成”的研究。随着建构主义的广泛认可，数学概念的学习分为概念的形成和同化两种形式。,1.概念的形成 在教学条件下，从大量的具体实例出发，从学生实际经验的肯定例证中，以归纳的方式，概括出一类事物的本质属性。在数学学习中，对于初次接触的或较难理解的概念往往采用这种学习形式。2.概念同化 学生在学习直接用定义形式陈述的概念时，主动地与其认知结
15、构中原有的有关概念相互作用并领会新概念的本质属性，从而获得新概念的方式叫做概,一.APOS理论的提出,APOS理论是美国数学教育学家杜宾斯基根据他对高等数学思维的研究,在皮亚杰的关于个体思维的反省抽象理论基础上提出的.他的理论阐述了个体认知数学概念的过程,对于数学学习特别是高等数学有指导性的作用.由于APOS理论广泛地应用于高等数学的各个学科,并得到实验验证,它的科学性得到了美国同行的肯定,在80年代美国的微积分课程改革中, APOS理论是“具备协调的认知理解的课程项目”的唯一理论基础.后来加拿大的SimonFraaer大学的Riazazkis研究表明,APOS理论同样适用于基础数学的学习.因
16、此,APOS 理论成为个体数学学习的重要理论之一.,二.APOS理论含义,杜宾斯基认为个体对数学概念的认知应包括四个阶段1.操作（Action）阶段 2.过程（Process）阶段 3.对象（Object）阶段 4.模型（Scheme）阶段取这4个阶段英文单词的首字母，命名为APOS理论.,1.操作（Action）阶段,这是个体对感知到的数学“对象”进行转换的过程，一般来自外部刺激，通过学习一步步动作指示来获得，这一获得有时是显而易见的，有时来自于记忆。这里的“活动”泛指所有的数学活动，如猜想，回忆，计算，推理等，而不仅仅指学生的肢体动作。,2.过程（Process）阶段,不断地使个体重复这种
17、操作，学生从中得到不断反思，在大脑中进行一种内部的心里建构即形成过程模式，动作已经自动化了，不再需要外部刺激，个体已经形成内部构造时，“活动”就内化为“过程”表现为个体能够将数学概念一般化，并构造更复杂的“活动”。,3.对象（Object）阶段,当学生意识到可以把第二阶段过程看作是一个整体,并意识到可以对这个整体进行转换和操作的时候,其实已经把这个过程作为一个一般的数学对象。这时不但可以具体地去指明它所具有的各种性质,如单调性、奇偶性、周期性等,也可以此为对象具体地去实施各种特定的数学演算,如微分运算、积分运算等。,4.模型（Scheme）阶段,完成第三阶段后，概念以一种综合的心理图式而存在于
18、脑海中，在数学知识体系中占有特定的地位。如函数概念在此时就变成含有具体的函数实例，抽象的过程，完整的定义，乃至和其他概念的区别和联系的心理图式。,三理论的应用,研究人员直接可以应用APOS理论进行数据和资料进行理论分析。目前的应用 1. 函数概念,包括由MarilynCarlson, Dubinsky, GuershonHarel等人所做的研究 2.抽象代数问题;包括由ubinsky,riLeron,以及由中部分成员所做的工作 3.离散数学问题,如数学演绎、置换、对称以及表示存在和所有的量词 4.微积分问题 5.统计学中的问题。,四.要注意的问题,（1）对象的建立需要多次反复，不能一蹴而就 （
19、2）APOS四阶段是一个相对连续的过程 （3）创设情境不是数学概念学习的最终目的 （4）认识过程在概念建立中的价值十分有意义 （5）对象图式阶段是数学概念在学生头脑中建立的长远之计，二者可循环上升,五.教学启示和建议,APOS理论对学生的概念理解作出了分层分析,可以预测学生已经在多大程度上对概念作出了心理建构,从而推知学生对数学概念的掌握起点,所以,基于APOS理论的理念设计数学概念教学,实质是“以学生为主体”的理念在课堂探究中的体现,有利于学生理解概念,教师也可根据是否有利于“活动”的“自动化”来判断教学设计的有效性 APOS理论是专门针对数学概念理解的学习理论,比较适合于高级数学思维,AP
20、OS理论本身由低到高的层次分类与数学探究课堂设计理念不谋而合，从而为高中阶段进行有效的数学概念探究教学课提供了理论依据和范式参照.数学概念的抽象性决定了数学探究的复杂性,教师要关注数学本身的特点,更重要的是要关注课堂上学生的掌握概念的思维状况,将数学知识和学生探究活动有机糅合,数学探究课既要防止“去数学化”倾向,又要避免建构无效数学探究活动,基于APOS理论设计数学探究课不失为一个有效方法.,六与布鲁纳的发现学习理论的比较,（1）教师参与的程度不同布鲁纳的认知一发现理论强调在教学过程中，学生是一个积极的探索者，教师的作用只是创设一种学生能够独立探索的情景，学生进行的是独立探索，教师不干涉学生的
21、探索进程和步骤。而APOS理论的主体仍然是学生，但在教学过程中更多强调的是教师与学生的互动交流，教师对学生学生思维活动的引导作用，教学活动是在教师的设计下进行的，学生既不是单纯的被动接受，也不是毫无界限的随意探究。,2.适用范围不同。由于APOS理论是杜宾斯基在研究高等数学思维的时候提出的，对高等数学的学习有指导性的作用。后来被加拿大的Riazazkis研究证实该理论同样适用于基础数学的学习。所以，APOS理论主要针对的是个体的数学学习。而布鲁纳的理论是适用于所有科目的学习的，是认知主义的经典理论之一，适用范围更加广泛。,“自反抽象” 与通常所谓的“经验抽象”有着重要的区别。“经验抽象”,即是以真实的事物或现象作为直接的原型,也即是由一类物质对象中抽象出共同的特性,与此相反,“自反抽象”却并非是关于物质对象的,而只是涉及到了人类施加于物质对象之上的活动,或者说,这即是对人类自身的活动进行反思的直接结果。皮亚杰的这一观点从一个侧面指明了数学学习的 “间接性”特点。,参考文献乔连全APOS:一种建构主义的数学学习理论J全球教育展望，2001.3 唐艳基于APOS理论的数学概念教学审计J上海中学数学，2005.12 张伟平基于APOS理论的数学概念教学研究 J数学通讯，2006.15,,Thank You!,课程中心,
