中小学生知识与技能的学习

                           

一、知识学习的标准

检验知识学习的较好方法是考察学习者在问题情境中是否能有效利用相关知识解决问题，而学生对知识的学习只有实现概念化、条件化、结构化、自动化和策略化之后才能真正促进问题的解决（张庆林和杨东，2002），因而可以将这些条件作为知识学习的标准。

1. 概念化

知识的概念化是指学生将学习的知识信息在头脑中转化为实质性的科学概念。有时候，学生虽然能通过阅读、听讲、观察等方式在短期内接受并记住目标知识，但这并不一定表示这些知识实现了概念化。例如，通过机械的复述，可以使知识暂时地保留在记忆中，但由于缺乏对知识的深刻理解，使得这些知识无法被概念化，也就无法纳入学习者已有的认知结构当中，最终导致其不能被灵活运用，甚至很快遗忘。促进知识概念化的根本措施是训练学生在学习时将新学的知识与头脑中已经存在的相关知识建立起内在的实质性的联系。

2. 条件化

知识的条件化是指掌握知识的运用条件，即把知识的运用方法和运用条件结合起来进行理解掌握，在头脑中形成一个“如果……那么……”的认知结构。在知识的学习过程中，学习者不仅要理解和识记知识本身，更要掌握知识的运用条件、适用范畴。只有将所学知识进行条件化，才能对知识进行灵活的运用，进而在面对问题时能够顺利地在已有认知结构中检索到相应的知识。通常所说的“死学”就是知识条件化的典型反例。

3. 结构化

知识的结构化是指将相关知识点组织为一体，形成一个有层次、有逻辑的结构化系统，做到纲举目张。在学习知识的过程中，学习者都是先从各个知识点的掌握开始。在这个过程中，如果仅注重知识点的学习，忽视了各知识点之间的区别与联系，以及知识点和知识点之间的逻辑关系，那么学习者头脑中对这些知识点的理解只是单纯的堆砌。

知识点之间的孤立也使得学习者无法综合运用相应的若干知识解决更广义层面的问题。实际上，无论是在学习还是生活中，我们所遇到的问题都不是某个或某几个知识点能够解决的，知识学习的最终形态是在学习者头脑中形成一个稳定的、有逻辑上下级关系的结构化系统。只有将知识结构化为一个完整的体系，才能提高知识应用时的检索效率，才能更好、更快捷地解决实际问题。

4. 自动化

知识的自动化是指在对知识进行熟练掌握的基础上，能够在需要时通顺、快捷地检索并运用知识，而且这样的过程达到了自动化的程度。知识自动化的必要前提是对知识的熟练掌握，虽然有少数知识能够在特定情况下通过顿悟被深刻理解，但是在绝大多数情况下，学习者只有通过对知识进行反复的练习和训练，并进行分析总结才能做到对知识的熟练掌握，实现知识的自动化，这也是常说的“熟能生巧”。此外，实现知识自动化后的一个最大收益是，自动化的知识会以知识组块的形式储存在头脑中，这会使其在运用时占用较少的工作记忆容量，从而节省出更多的空间用于同时进行其他认知操作。

5. 策略化

知识的策略化是指学习者运用学习策略和思维策略指导自己高效地学习。无论是知识的理解、知识的记忆还是知识的应用，学习者都应该不断运用自己的元认知能力去监督、协调、管理自己的学习状态，有策略性地控制学习步伐，知识才能够被高效掌握。

二、陈述性知识的学习

美国教育心理学家奥苏贝尔（D. P. Ausubel，1918—2008）认为陈述性知识的学习涉及新的知识被认知结构中起固定作用的观念（与新知识相关的旧知识）所同化，因此可以根据新旧知识之间的关系区分出三种不同的同化过程，即下位学习、上位学习、并列结合学习。

1. 下位学习

下位学习又称类属学习（subordinate learning），是指新学习的知识在逻辑层次和概括水平上从属于已习得知识时的学习情况。例如，当学习者先前已经掌握了四边形的相关知识后，再去学习平行四边形的知识，这就是一种下位学习。由于平行四边形是四边形的一种特例，在学习者先前已经习得了四边形的知识后，只需把平行四边形归属于四边形当中，这样既通过先前的四边形知识辅助理解了平行四边形的概念及特征，又通过平行四边形的知识加深并扩充了四边形的概念。

2. 上位学习

上位学习又称总括学习（superordinate learning），是指新学习的知识在包容层次和概括水平上高于原有知识的学习情况。上位学习遵循从具体到一般的归纳概括过程，通过若干个比较具体的样例，进而习得一个较为概括的概念、原理。

3. 并列结合学习

并列结合学习又叫类比学习（combinatorial learning），是指新学习与学习者已掌握的旧知识之间不存在上、下位关系，但两者存在某种相似性或对应关系时的学习情况。并列结合学习由于新旧知识之间没有明显的从属关系，因而比上位学习、下位学习要复杂、困难得多。在进行并列结合学习时，教师或学习者应当积极寻找同新知识相类似的旧知识，进而通过对新旧知识进行直观展现、综合比较、辨析异同，借助旧知识的相关性使新知识得以习得和巩固。例如，在学习物理学中“电”的概念时，可以借助学习者先前习得的“水的压力”的相关知识，将电流比作水流、电压比作水压、电阻比作水阀，通过对水流的形象观察，帮助学习者理解相对抽象的电流的特点。在这种情况下，虽然新旧知识之间不存在类属关系，但是二者之间仍然具有某些相关与联系，根据新旧知识间的相关性，借助旧知识所发挥的固定作用使新知识获得意义。

三、程序性知识的学习

程序性知识的学习实质是掌握一套心智操作或动作操作的规则，而这套规则首先需要以陈述性知识的形式被学习者理解与记忆，然后学习者需要在练习中将规则从陈述性描述的状态转化为程序性形式，最终再通过大量的练习与运用，使其逐步实现自动化，并最终形成稳定的程序性知识。因此，可将程序性知识的学习分为两个阶段。

1. 陈述性知识阶段

对程序性知识的学习首先需要对这些知识在语言层面上进行理解与记忆，即掌握程序性知识的陈述性描述。例如，教师告诉学生汉字的一般书写规则是“从上到下，从左到右”、三角形面积的计算公式是“底乘高除以 2”。在教学过程中，学生习得的程序性知识就是它的陈述性形式，因此可以认为程序性知识的前身是陈述性知识，而程序性知识的学习过程在一定程度上也要遵循陈述性知识的学习规律。但是，此时的程序性知识仅停留在语言描述层面，还缺乏足够的操作练习使这些语言描述转化为能够指导心智及动作活动的规则，因而程序性知识的学习还需要进入到下一个阶段。

2. 程序化阶段

当程序性知识通过陈述性描述被学习者理解记忆后，就要继续通过充分的变式练习，使其从陈述性形式转化为可以应用到实际操作中的程序性形式，以便在执行相关的心智、动作活动时摆脱对陈述性知识的依赖。程序性知识的学习目的是为了使学习者能够迅速地执行一套规则或程序，以解决面对的心、身操作任务。而如果程序性知识仅停留在陈述性描述阶段，则对这些知识的调用需要经过检索、回忆等认知过程，并且这种描述性质的知识也很难与身心操作相结合，这些都大大降低了程序性知识发挥作用的效率。因此，程序性知识的学习必然需要从“形而上”的描述阶段转化为相对具体、实际的程序性阶段。而这种转化过程的必要条件则是大量的变式练习。通过练习，可以促进陈述性描述转化为具体操作，并且使转化过程在速度和准确性上逐步提高，直到成为高度灵活、纯熟、自动化的程序性知识。例如，在对三角形面积的计算公式进行了语言层面的理解记忆之后，学生需要练习运用这一知识对各种三角形的面积进行计算，最终完成从陈述性描述向程序性知识的转化。此后，学生再遇到计算三角形面积的问题时，就无须再回忆“底乘高除以 2”的描述，而是去迅速计算三角形的底和高的长度，并进行二者间的乘除运算以求得面积。

四、技能的定义

在《心理学大词典》中，技能被定义为个体运用已有的知识经验，通过练习而形成的智力动作方式和肢体动作方式的复杂系统。

为了更清楚地了解技能，需要了解技能的特征，将其与一些混淆概念区分开。

第一，技能不是本能行为，而是通过学习形成的行为。本能是先天的、固有的反应方式，是通过遗传获得的无条件反射，不需要后天学习。而技能是个体在生活实践中通过学习形成的活动方式，是学习和练习的结果，是后天习得的反应。例如，眨眼反射是本能行为，是不需要后天学习的对外界刺激的反应。而骑自行车是通过后天学习获得的行为，是通过练习而固定下来的技能。

第二，技能是活动方式本身，区别于程序性知识。技能属于动作经验，是由一系列动作及其执行方式构成的。而知识属于认知经验，程序性知识虽与活动动作的执行密切相关，但它仍只是一类专门叙述活动规则和方法的知识，它只是解决活动的依据，而不是活动方式本身。例如，在“骑自行车”这项活动中，程序性知识说明如何进行肌肉运动，技能则是实际骑自行车的动作，是把程序性知识转化成相应的活动方式。

第三，技能是合乎法则的活动方式，不同于一般的随意运动。技能是由一系列动作组成的，技能中的活动方式不是任意的动作组合，各动作的构成要素、执行顺序和执行要求都符合活动的内在规律，遵循一定的客观法则，不是一般的随意动作。合乎法则的熟练技能具有以下五个基本特性。一是流畅性，即各动作的顺序在时间上是流畅的、不间断的。二是迅速性，即快速地做出准确的反应。三是经济性，完成某种活动所需耗费的能量较小。四是同时性，即可以同时执行熟练活动的不同成分，或者可以同时进行两个无关的活动。五是适应性，稳定而灵活，能够在各种变化的条件下完成活动。除了合乎法则，技能也是一种合理的活动方式。技能的动作系统中的每一个动作都是合乎动作程序的必要的动作，无目的的或不必要的动作，不能称为技能。

第四，技能是通过有意识地反复练习形成的动作系统，与习惯不同。技能的动作系统符合一定的客观法则，帮助顺利完成智力任务或操作任务，与任务密切相关，人可以利用技能，也可以不利用技能来完成任务。习惯虽然通常也是一套动作系统，但是习惯不一定是合乎法则的动作，不一定有特定的目的，与任务没有必然的关系。此外，技能有高低之分，但无好坏之分；而习惯无高低之分，但有好坏之分。例如，围棋专家和围棋新手，在围棋领域的技能方面即存在高低之分，但并无好坏之分。儿童饭前便后洗手的行为就是一种习惯，这种习惯性行为并无高低之分。

五、技能的类型

从技能的定义可以看出，技能包括肢体动作方式和智力动作方式两种类型，肢体动作方式通常称为动作技能或操作技能，智力动作方式通常称为智力技能或认知技能。

（一）动作技能

动作技能，也称操作技能，这种技能通过身体协调性行为来完成目标任务，指的是一系列实际动作以合理的方式组成的操作活动方式。动作技能是通过练习而巩固下来的自动化的、完善的动作活动方式。它主要是借助于骨骼肌的运动和与之相应的神经系统部分的活动而实现的对器械的操作或外显的肌肉反应。

（二）认知技能

认知技能又称为智力技能。它是一种借助于内部语言在人脑中进行的动作方式或认知活动方式。它包括感知、记忆、想象和思维，但以抽象思维为主要成分，所以有时也叫思维技能，如写作构思的技能、语言翻译的技能、速算的技能等。

六、动作技能的形成与教学

动作技能的形成，即动作技能的学习过程。在实践中，动作技能通常是由一系列动作构成的复杂的动作系统，人们通过学习和练习，逐步掌握这种动作系统，即动作技能。

（一）动作技能的形成阶段

费茨（P. M. Fitts，1912—1965）和波斯纳（M. I. Posner，1936-）将动作技能的形成分为三个阶段，即认知阶段、联系阶段、自动化阶段。

1）认知阶段

在学习动作技能的开始阶段，首先要学习与它有关的知识，即程序性知识，在这一阶段，学习者通过指导者的言语讲解或观察他人示范的动作模式，或自己按照操作说明或要求，对所学技能的对象、动作系统、动作结构进行分析、了解和领会。学习者要将组成某种动作技能的活动方式反映到头脑中，形成动作映象，了解动作技能中包含哪些动作，清楚动作顺序，并对自己的任务水平进行估计，明确如何能够做到这些动作。

2）联系阶段

在这一阶段，学习者把在认知阶段获得的程序性知识及动作系统表征转变为动作，学习者通过练习，把局部的、个别的动作联系起来，形成比较连贯的动作。但动作之间联系尚不紧密，随着练习时间或次数的增加，动作之间的联系逐渐紧密，动作更加流畅。

3）自动化阶段

这一阶段，学习者经过大量的练习，所学习的动作技能的各个动作在时间和空间上逐渐联合成为一个有机的整体并巩固下来，各个动作的相互协调已达到自动化。这时的动作已程序化了，动作完整流畅，意识对动作的控制作用减小到最低限度。

（二）动作技能的训练要求与教学

动作技能的教学需要符合动作技能的训练要求，动作技能的形成受知识经验及相关理论、讲解与示范、练习等因素的影响，动作技能的训练包括准确的示范与讲解、必要而适当的练习、充分而有效的反馈三个方面。

1. 准确的示范与讲解

动作示范是指做出可供学习者学习的标准动作，这是学习者动作定向的基础。准确的示范有利于学习者形成正确的动作映象，并不断地对动作映象进行调整，最终形成准确的定向映象，进而在实际执行动作系统时可以调节动作的执行。

言语讲解在技能学习过程中有重要的作用。教师在进行讲解和指导时，要注意言语的简洁、概括与形象化。讲解的内容包括学习动作技能的目标，动作技能的动作系统，学习程序或步骤，注意事项，等等。

示范与讲解相结合，有助于学习者做出正确的动作。通过准确的示范，学生形成准确的动作映象；通过言语讲解，有助于学习者把自己的动作与示范的动作进行对照，习得正确动作，校正错误动作。

2. 必要而适当的练习

为使动作技能达到熟练程度，即能够准确、稳定、灵活、协调、连贯地完成动作系统，需要必要而适当的练习。练习能够促使技能改进和完善，通过练习，可以加快技能获得的速度，改善技能的精确度，促使动作之间的连贯性增加。然而，练习的效率受很多因素的影响，教师在教学过程中需要合理地利用各种影响因素，促进学习者动作技能的学习与发展。

3. 充分而有效的反馈

反馈是指学习者知道自己的学习结果并据此对其学习的方法和目标做出相应的调整。反馈在动作技能学习过程中具有非常重要的作用，通过反馈，学习者可以看到自己练习的成果，增强练习的信心，提高练习的兴趣；同时反馈可以使学习者对自己的动作有正确的认识，根据反馈对自己的动作进行调整和校正，及时改正错误动作，巩固正确动作，经过反复练习和反馈，使动作达到预定的目标，最终形成动作技能。

四、认知技能的形成与教学

（一）认知技能的形成阶段

由于人类认知活动的复杂性，关于认知技能的形成，心理学界尚无定论。我国心理学家通过教学实验，提出认知技能的学习包含三种要素，即物质的观察活动，这是获取信息的主要方式；物质形式的操作活动，这是训练抽象思维、促进认知活动内化的有效途径；言语表达活动，这是认知技能内化的工具。据此，我国心理学家提出认知技能的形成包括三个阶段，即原型定向、原型操作、原型内化。教师的教学需要符合认知技能形成和发展的规律。

1. 原型定向

原型指那些被模拟的某种事物或过程。由于认知技能具有观念性、内隐性与简缩性的特点，所以在认知技能学习的初期，必须借助于一定的物质形式，使这种认知活动“外化”为原型。这种外化的原型有两种形式，一种是物质活动，即运用实物的教学；另一种是物质化活动，是物质活动的一种变形，是指利用实物的模象，如示意图、模型、标本等进行的活动。原型定向阶段是借助实物或模型进行认知活动的阶段。在这一阶段，教师需要给学生提供认知技能的范本，即外化了的智力活动的实践模式，或“物质化”了的智力操作活动程序。

原型定向就是了解认知活动的实践模式，了解“外化”或“物质化”了的认知活动方式或操作活动程序，了解原型的活动结构（动作构成要素、动作执行次序和动作的执行要求），从而使学习者知道该做哪些认知操作，该怎样去完成这些认知操作，明确认知活动的方式，即定向。原型定向阶段是学习者掌握程序性知识（即如何进行操作活动的知识）的过程。在这一阶段，学习者有两方面重要任务：首先，要确定所学认知技能的实践模式（操作活动程序），其次，要使这种实践模式的动作结构在头脑中有清晰的反映。

在此阶段，教师需要通过示范及讲解使学生了解认知活动的结构，即了解构成活动的各个动作及动作之间的执行顺序，并了解动作的执行方式，对活动形成完整的映象。

2. 原型操作

原型操作即学习者依据认知技能的实践模式，以外显的操作方式执行在头脑中建立的活动程序和计划。在这一阶段，活动的执行方式是物质的或是物质化的。在物质的活动执行方式中，动作的客体是实际事物，是对象本身。在物质化的活动执行方式中，动作的客体不再是对象本身，而是它的模型或替代物。这两种活动执行方式都是对原型的操作。

在教学过程中为了使认知技能在操作水平上顺利形成，教师需要做到以下几点。

（1）要使心智活动的所有动作以完全展开的方式呈现。学习者需要依据活动的原型，把构成活动的所有动作依次按照一定的顺序做出，不能遗漏或缺失。而且每个动作完成之后，要及时检查动作的方式是否正确完成，对象是否发生了应有的变化。在展开的活动中，学习者可以确切了解活动的结构，在头脑中建立起完备的动作映象，同时获得正确的动觉经验以确保活动方式的稳定性。

（2）要注意变更活动的对象，通过将认知技能应用于不同的变式，使学习者掌握认知技能的本质，有利于认知技能的内化。

（3）要注意活动的掌握程度，并适时向下一阶段转化。当学生能连续多次正确而顺利地完成有关动作程序时，应及时转向内化阶段，以免活动方式总停留在展开水平，阻碍认知技能学习的速度。

（4）为了使活动方式顺利内化，动作的执行应注意与言语相结合，一边进行实际操作，一边用言语来标志和组织动作的执行。

通过原型定向，学习者获得了程序性知识；通过原型操作，学习者获得了充分的动觉映像，为原型内化奠定了基础。

3. 原型内化

原型内化即认知活动的实践模式向头脑内部转化，由物质的、外显的、展开的形式转变为观念的、内潜的、简缩的形式的过程。在这一阶段，认知技能的动作从原型中的物质性客体或外显形式转向头脑内部，借助言语作用于观念性对象，从而对事物的主观表征进行加工改造，并使其发生变化。原型内化阶段，在教学过程中需要注意以下方面。

（二）认知技能的训练要求与教学

为提高认知技能训练的效果，必须依据认知技能的形成规律，采取有效措施。在教学活动中，需要注意以下几点。

1. 激发学习的积极性和主动性

学习者自身的学习积极性和主动性对于完成学习任务具有重要的作用。学习的积极主动性取决于学习者对学习任务必要性的认识及体验。由于认知技能内潜性的特点，学习者较难体验到其必要性。因而，在认知技能的教学活动中，教师应采取适当措施，以激发学习者的学习动机，提高其学习的积极性。

2. 注意原型的完备性、独立性和概括性

认知技能的培养以所建立的原型定向映象为基础，因此建立完备、独立而具有概括性的原型定向映象对于认知技能的学习具有非常重要的作用，可以影响认知技能学习的速度和效果。完备性指对活动结构了解全面而且清楚，不能模糊和缺漏。独立性指应从学生的已有经验出发，让学生独立地来确定或理解活动的结构及其操作方式，而不是教师给予学生现成的模式。概括性指不断变更操作对象，提高活动原型的概括程度，使之具有广泛的适应性，提高其迁移价值。

3. 适应培养的阶段特征，正确使用言语

认知技能是借助于内部言语而实现的，因此言语在认知技能学习中具有十分重要的作用。言语在认知技能形成的不同阶段具有不同的作用。在原型定向与原型操作阶段，言语的作用在于标志动作，并组织活动的执行。在原型内化阶段，言语的作用在于巩固形成的动作表象，并使动作表象得以进一步概括，从而向概念性动作映象转化。因此，在认知技能学习的不同阶段，教师要注意指导学生正确使用言语。

4. 注意学生的个别差异

教师在集体教学中应注意学生的个别差异，充分考虑学生所面临的主客观条件，并针对学生存在的具体问题采取有针对性的辅助措施，以求最大限度地发展学生的认知技能。