第一节　概念学习

概念是代表一类享有共同特性的人、物体、事件或观念的符号。例如，“学生”就是一个概念，因为“学生”这个词表示许许多多具有某些共同属性的一类人，所有学习某一课程的人。他们可能是老的少的、校内或校外的；他们可能学习计算机或跳交谊舞，但他们统属于学生。概念是头脑中抽象的心理表征，在真实的世界中它们并不存在，只存在概念的个别例子。概念有助于人将大量的信息组织成有意义的单位，从而大大简化了人的思维过程。如果形成了完整的概念系统，那么人们就不必为所遇到的每一样新事物命名和归类，而是直接归入到已有的类别中去。

一、概念分析

概念被认为是外部世界中客体集合在人脑中的表征，这种将概念定义为心理表征的做法通过对概念的分析，我们可以把握其确切含义。概念一词在心理学中意味着什么呢？每个概念都必须具备下述要素：名称、例证、属性和定义，下面从这几个方面来进一步认识什么是概念。

(一)概念的基本元素

人类的大多数概念有名称，如“书”、“三角形”、“学习”等词，若它们所代表的是同类的“事”或“物”，则它们就是概念的名称。儿童可能获得了某些具体概念，但他们说不出这些概念的名称。例如，两三岁儿童在交际中已经学握了本族语，实际已形成许多口语的概念，但他们并不知其语言学上的名称；反之，儿童能说出许多概念名称，但这些名称实际上并不代表概念。这种“名不符实”的现象在青少年甚至成人的概念学习中都是存在的。

概念是事物或现象的集合的心理表征，任何概念都是有所指的，实际上，概念就是用符号(概念名称)来代表具有某些(个)共同特征的事物或现象，这些具体的事物或现象就是概念的例证。比如，“哺乳动物”这个概念的例证可随意举出多个，如大象、猪、牛、马、羊、人、猩猩、猴子等。一个概念的样例之间存在各种各样的差别，但它们都具有某种共同特征(如胎生)。

共同本质特征是指确认一个事物是否为某概念的样例的充分必要特征，那么充分必要的特征意味着什么呢？让我们看一个例子，能被2整除是偶数的一个必要特征，你无法找到一个不具备这一特征的偶数；能被2整除可以保证一个整数是偶数，换句话说，能被2整除是判断一个数是不是偶数的充分条件。从共同本质特征理解概念时，要注意区分典型特征。典型特征是概念的典型样例所展现出来的典型特点，但它并不是概念的本质特征，因为并不是所有样例都具有这一特点。比如，飞行能力是鸟的典型特征，但由于许多没有飞行能力的动物(如鸵鸟)也是鸟，所以飞行能力不是鸟的共同本质特征。

因此，要真正理解某个概念，只知道名称是不够的，必须要了解其样例，但各个样例又有各种差别。为了避免陷入样例的矛盾中，最好用语言将同类事物或现象的共同本质特征概括出来，用语言表达出来的共同本质特征就是概念的定义。比如，“平行四边形”的内涵用语言表达为“两对边平行且相等的四边形”，这就是平行四边形的定义。

(二)概念的理论

1.特质说

特质说认为，概念是由定义特征和概念规则两个因素构成的。定义特征是概念的实例共同具有的特征。概念还具有次要的特征，即特异特征。所谓概念规则是指一些定义特征之间的关系或整合这些定义特征的规则。概念规则有肯定、否定、合取、析取、关系等。肯定是指概念中具有某种特征，这类概念叫肯定概念，如“正义战争”。否定是指概念中不具有某种特征，这类概念叫否定概念，如“非正义战争”。合取是指概念中的每个特征必须同时具备，这类概念叫合取概念，如“毛笔”。析取是指概念中的各个特征可能有两种组合方式，使用时可以两者选一，也可以两者兼具，这类概念叫析取概念，如“侵权行为”可理解为“非法侵犯他人、社团的利益和权利的行为”或者“非法侵犯国家的利益和权利的行为”。根据事物或事物属性之间的关系，如“较大”、“较小”、“以前”、“以后”、“上方”、“下方”等所形成的概念，叫关系概念。特质说认为人们头脑中的概念就是由定义特征和概念规则有机结合而成的。

2.原型说

近年来，特质说受到了挑战，有些概念具有明确的定义特征，如等边三角形。但大多数概念，如聚会(Party)，其定义特征是什么，我们可能很难定义，但我们确实知道聚会是什么样的。这是因为我们头脑中存有“聚会”的原型(Prototype)。原型说认为，概念主要以原型即它的最佳实例来表示的，我们主要是从最能说明概念的一个典型实例来理解概念的。例如在思考涉及鸟的概念时，我们往往会想到麻雀，而不大会想到驼鸟和企鹅。这说明麻雀和驼鸟是不能在同等程度上表示鸟的概念的，但驼鸟、企鹅毕竟也属于鸟类。因此，人对一个概念的理解不仅包含着原型，而且也包含类别成员代表性(Membership of Category)的程度。所谓类别成员代表性的程度是指属于同一概念的同类个体可容许的变异性，亦即其他实例偏离原型的容许距离。

因此，人对一个概念的理解不仅包含着原型而且还包括类别成员代表性的程度，即其他实例偏离原型的容许距离。罗斯(Rosch，1975)在一个实验研究中表明，椅子和沙发是“家具”概念的原型(或最佳实例)，而橱柜和床则是偏离原型距离较远的实例。此外，肯定“椅子是家具”比“床是家具”所需要的反应时间要短。罗斯由此认为，概念原型和概念的其他成员相比具有更多的共同属性。概念容许其他实例在一定范围内发生变异，但原型是核心。

(三)概念的种类

1.日常概念和科学概念

俄国心理学家维果茨基最早提出日常概念和科学概念。日常概念又称前科学概念，它是没经过专门的教学而在日常生活中通过辨别学习、积累经验而掌握的概念。比如，蜜蜂是鸟，鸡不是鸟。科学概念则是在教学过程中通过揭示概念的内涵而形成的概念。

2.难下定义的概念(Ill-defined)与易下定义的概念(Well-defined)

赫尔斯(Hulse)提出了难下定义的概念与易下定义的概念。易下定义的概念是关键特征明显，易用某种规则揭示出来的概念，如三角形。难下定义的概念是关键特征不明显，不易用某种规则揭示出来的概念，如书、家具、游戏、智力等。

3.初级(Primary)概念和二级(Secondary)概念

初级概念和二级概念由奥苏贝尔提出。关键特征可以从概念的正反例子，通过分析概括揭示出来的概念是初级概念。而二级概念则不经过观察概念的正反例子，直接用定义的形式揭示出来，如等腰三角形等。

4.具体概念和定义概念

具体概念是可以直接通过观察获得的概念，例如许多日常概念都是这种概念；另一类概念叫定义性概念，这类概念的本质特征不能通过直接观察获得，必须通过定义来揭示，比如物理学中的“功”这个概念就是如此，人们无法从直接观察中获得功这个概念。如果通过定义：功=力×距离，则功的本质就被揭示出来了。“力”和“距离”可以通过观察获得，属于具体概念。学生必须先具有“力”和“距离”这两个概念，然后才能获得“功”这个定义性概念。

教学的主要目标是向学生传授各种概念本质，上述每种分类强调的侧面不同，对教学的意义也有所不同，在教学中应从不同侧面分析概念，灵活地确定有效的教学方法。而谈到概念的教学，仅理解概念的本质还不够，还必须结合概念获得的有关理论来进行。

二、概念获得的理论

概念获得意味着学生掌握一类事物的共同本质属性。由于概念的正例除了共同本质属性以外，还有许多非本质属性(又称无关属性或无关特征)，例如，鸟的本质属性是长羽毛，而“能飞”则是非本质属性，概念学习也意味着学生能辨别同类事物的本质属性与非本质属性。对于那些难下定义的概念来说，学生应能列举有关概念的多个例证，同时辨别它们与邻近概念的异同。对于那些间接推测出来的概念，学生必须掌握概念借以被推测出来的一套操作方法。一般来说，学生主要通过两种形式获得概念：概念形成和概念同化。

(一)概念形成

概念形成是概念学习的一种重要形式，所谓概念形成，指个体在没有先行概念可利用的情况下，逐步形成一个新的概念。它的基本过程是从样例集合中归纳出符合所有样例的共同本质特征，并将这种共同本质特征作为代表所有同类事物或现象的概念的基本内涵。对于一个概念来说，共同本质特征就是确认此概念的充分必要特征。比如，铀的质子数是92，而任意一个质子数为92的元素都可称做铀，即92个质子数是铀的必要充分条件。

概念形成过程可用人工概念来演示。例如，表6-1上有18张卡片。每张卡片上有一个几何图形。图形分圆、正方形和三角形，每一种形状又有大小和位置(左、中、右)之分。实验时主试预先想好一个概念，如“大的圆”，然后随机呈现一张卡片，如第三张卡片，让被试猜测：“这是不是我所想的概念？”若猜“对”，主试予以肯定，说“对，这是我想到的概念的例证”。再呈现另一张卡片，比如第一张卡片，让被试猜，若猜“对”，主试给予否定，说“这不是我想到的概念的例证”。直到被试最后发现卡片3、9和15上的图形是正例，其余图形全为反例，说明他们已经发现主试想到的概念。

人工概念的研究表明，概念形成的心理过程包括知觉辨别(辨别形状、大小、方位)、假设(如“图形的位置可能是概念的属性”)、检验(如“图形的位置不是概念的属性”)。概念越是复杂，这种检验的次数越多，最后将被肯定的属性概括到概念的一切正例，说明已发现概念的关键属性。儿童在日常生活中获得的许多概念都是这样形成的。如父母叫孩子拿“碗”来，若拿对，受到肯定；若拿了“杯子”来，父母会说，“不对，这不是碗”。儿童经过拿大碗、小碗、陶瓷碗、塑料碗，用碗吃饭、盛菜等，最终掌握了“碗”这个概念，也即掌握了各种碗的共同本质属性。

表6-1　人工概念实验材料

概念形成不仅适用于具体概念的学习，也适用于定义性概念学习。圆周率(π)是一个定义性概念。在教π这个概念时，让学生测量圆的直径分别为1厘米、2厘米、3厘米和4厘米的周长(用绳子绕一周，绳子长度即为圆周长)，然后让学生将量出的周长填在表6-2所示表上。由该表可见，若圆的直径为1厘米，则周长为3厘米多，若圆的直径为2厘米，其周长为6厘米多(如表6-2所示)。接着，再让学生计算各圆的周长与直径之比，结果发现它们的值大致相同。最后，教师告诉学生：这个值的精确数为3.1415……它就是圆周率。为了加深学生的认识，还可以取直径为任意长度的圆，测量其周长，并计算其周长与直径之比。如果测量很精确，那么，这个比值是3.14多一点，从而证实了原来的结论。

表6-2　圆周率教学中学生需要填写的表

续表

另外，发现变式与比较对学生掌握概念的本质特征有重要影响。从概念形成的观点看，所谓变式，就是概念正例的变化。正例变化有助于排除无关特征，突出有关特征。如教鸟的概念时，只列举如麻雀、燕子之类的例子，学生以为“能飞”是鸟的本质特征；倘若同时列举驼鸟、鸭子、鸡、企鹅等例子，便能有效地排除无关特征的干扰。所谓比较，包括正例之间的比较，以发现其共同本质特征，也包括正例和反例的比较，以加深对概念本质特征与非本质特征的理解。如教学生认识圆的时候，举出球这个反例，学生便能理解圆必须在同一平面上这个本质特征。

可以把概念形成概括为图6-1所示的一般模式：图中a₁、a₂、a₃等为概念的例证，虚线上的A是要形成的概念。箭头左面的A代表外界肯定的反馈信息。由于这种学习模式中a₁，a₂，a₃等是下位的具体例证，而A是基于下位例证得出的概括结论，故称这种学习模式为上位学习。

图6-1　上位学习模式图示

(二)概念同化

同化一词广泛应用于生物学和心理学，皮亚杰用它来解释认知发展，他的意思是说，学习者头脑中储存了某种认知结构，它可以吸收新的信息，而新的信息被吸收以后，使原有结构发生某种变化。概念同化是奥苏贝尔提出的一种概念学习形式，其基本内涵就是利用学习者认知结构中原有的概念，以定义的方式直接向学习者提示概念的关键特征，从而使学习者获得概念的方式。其所需要的内外条件与概念形成不同。在内部条件方面，它要求学生的认知结构中具有同化新概念的适当的上位结构。这一上位结构越巩固、越清晰，则新的下位概念的同化越容易。

例如，假定要学习的新的下位概念是“鲸”。如果学生认知结构中已经具有清晰的“哺乳动物”的概念。“哺乳动物”概念对“鲸”概念来说是一个上位概念。在这种条件下，尽管学生可能未见过鲸，但通过查阅字典或教师讲解，说鲸是“哺乳动物，种类很多，生活在海洋中，胎生，形状像鱼，俗称鲸鱼”，也能获得“鲸”这个概念。由于新学习的鲸概念对哺乳动物概念来说，是一个下位概念，这种学习被称为下位学习。可以把这种概念同化过程概括为图6-2所示的模式。

6-2　下位学习模式图示(实线代表已知样例，虚线表示未知样例)

在上述例子中，学生原先通过a₁，a₂，a₃，a₄等下位例子得出了哺乳动物的概念(即具有胎生和哺乳两个关键特征)。鲸的定义被原有认知结构中哺乳动物概念同化，新的定义很快被理解。从而知道鲸是哺乳动物中的一种：形状像鱼，但具有胎生和哺乳两个特征。原有概念同化新材料的结果是，其自身的外延扩大，但内涵不变，而新的下位概念获得了意义。由于这种学习中的下位概念完全可以从上位概念中派生出来，故称之为派生的下位学习。

概念同化还有另外一种形式，此时原有认知结构中有关概念与新学习的概念只有相关关系，但不能从原有概念中派生出来。最重要的是，新概念纳入原有概念以后会影响(扩大、限制或深化)原有概念的本质属性。例如学生在认知结构中已具有挂国旗是“爱国行为”的观念，现在要学习的新观念为保护能源是爱国行为。这两个观念只有相关关系，后者不能从前者派生出来，但新的观念被纳入原有“爱国行为”之后，爱国行为这一概念的内涵得以加深。以后当学生学到计划生育、卫生大扫除、反击外来侵略等都是“爱国行为”时，则爱国行为的概念便不断深入。由于新学习的具体行为，对爱国行为来说，处于下位，这种学习被称为相关的下位学习，学习与迁移的关系可用图6-3表示出来。

图6-3　相关的下位学习图示

模式图中的X表示原先习得的上位概念，这一概念建立在几个下位的相关概念U(如记忆能力)、V(如知觉辨别能力)、W(如掌握与运用概念的能力)的基础上。新学习的概念Y(如认知策略能力)与原有能力概念有关，但这是一类新的能力，与原有能力概念并不完全相同。原有概念同化新概念以后，其本质特征有所扩大，新的概念因与原有上位概念关联而获得意义。事实上，许多概念的获得并不是一次完成的，而有一个不断深化、扩展或限制过程，因此相关的下位学习在概念学习中更为重要，通过相关的下位学习学生可以形成有关概念网络。

补充材料：下位相关学习——“迁移”与“学习”的关系

“学习”概念与“迁移”概念的关系便属于相关关系。“学习是由经验引起的心理或行为的相对持久变化”，而“迁移是由一种学习对另一种学习的影响产生的相对持久变化”。迁移也是学习，可以纳入学习范畴，即可以被原先的学习概念同化。但迁移又不同于一般的学习，学习的变化是直接练习的结果，而迁移导致的变化则是由先前的学习间接影响的结果。可见，学习概念同化迁移概念以后，其自身的含义有了深化。新的迁移概念被学习概念同化也就获得了意义。迁移概念中可分化出一般迁移和特殊迁移，一般迁移中又可以分化出纵向迁移和水平迁移。

总之，概念同化与概念形成是学生掌握概念的两种重要形式，但随着学生知识结构越来越复杂，概念同化这种学习形式更为重要。两种学习形式所要求的心理过程不同，在概念形成中，要求学生进行辨别，提出与检验假设和发现概念的本质属性。在概念同化中，要求学生辨别新学习的概念与认知结构中原有上位概念的异同，同时要将概念组成按层次排列的网络系统。学习条件方面，在概念形成中，学生必须辨别正、反例证，同时还必须从外界获得反馈信息。在概念同化中，学生认知结构中必须具有同化新材料的有关概念。外界给学生呈现的是新概念的定义或概念特征的描述。在概念同化与概念形成中，都要求学生将自己原有的知识与新呈现的材料在头脑里发生积极的相互作用，才能将外部提供的材料转化为自己的认知内容。这两种概念学习都是积极的、有意义的学习。

三、概念的学习与教学

概念的获得既然有概念形成和同化两种形式，那么概念的教学也可采取相应的两种方法：一种方法是先向学生呈现某个概念的正例和反例，然后要求他们总结，归纳出一个定义；另一种方法是先给学生一个定义，然后要求他们识别正例和反例。显然，前一种方式是一种发现式的归纳学习，其优点可概括为“实践出真知”，通过亲自归纳出来的知识会得到更好的掌握；但弱点也明显，即费时耗力，对智力有较高要求。而后一种学习方式则是典型的演绎式学习，能够较高效率地讲授知识。

由于学校教育要求在短时间内传授大量的科学文化知识，这决定了学校教育中，概念教育大多是先给出一个定义，接着呈现几个正例和反例，然后分析这些例子是如何代表这一定义的，这种方式称之为规则—例子—规则。例如“学习”这一概念，先给出一个定义“学习是个体在特定情境下由于练习或反复经验而产生的行为或行为潜能的比较持久的变化”；然后分析该定义的主要特征，举出正例(如技能、信息、行为以及情绪的学习)和反例(如成熟性变化、药物所致的情绪和行为的变化)；最后，根据正例和反例，再次陈述和讨论这一个定义。

不管采用什么教学方法，概念教学都必须涉及以下四个方面：概念的名称、定义、有关和无关的特征、正例和反例。同时要注意，有效的概念教学是有条件的：第一，内部条件(即学生自身的条件)，学生必须辨别概念的正反例证；第二，外部条件，教师必须对学生所提出的概念的关键特征的假设做出肯定或否定的反应，也就是说学生必须从外界获得反馈信息。为了帮助学生有效掌握概念，这里提出一些原则性建议。

(一)以准确的语言明确揭示概念的本质

好的定义具有两个要素：一是指出新概念所隶属的更一般的类别；二是给出新概念的定义特征，如等边三角形是一个平面的、简单的封闭图形(一般)和三个相等的边和角(定义特征)。学生应该明白典型性特征与定义性特征的区别。又比如，要掌握“皇帝”的概念，就需要区别这个概念的特异性特征与定义性特征，其定义性特征是：他是一个朝代掌握皇权的人，拥有至高的权力，也称天子；但继承皇位只是典型性特征，因为有时候皇位可以通过其他方式获得，像开国皇帝通常是揭竿造反得天下的。

(二)突出有关特征，控制无关特征

大量的实验研究和教学经验证明，概念的关键特征越明显，学习越容易；无关特征越多、越明显，学习就越困难。因此在概念教学中可以采用突出有关特征(定义特征)，控制无关特征的方法促进教学。能飞并不是鸟的有关特征，虽然许多鸟会飞，但还有些鸟不能飞(如鸭)，而有些能飞的却不是鸟(如蜜蜂)。

(三)正例和反例的运用

概念教学时例子是必不可少的，在教那些对学生而言比较难的概念时，需要运用较多的例子。正例和反例在划分类别的界限中都是必不可少的。正例传递的信息最有利于概括，为了便于学生从例子中概括出共同的特征，最好同时呈现若干正例。反例传递的信息则最有利于辨别，有助于加深对概念本质的认识。反例的适当运用，可以排除概念学习中无关特征的干扰，如蝙蝠不是鸟。教师也可以画一个概念地图(Concept Map)，以直观的方式将正例和反例列举出来，更清楚地说明概念与其样例之间的关系。例如图6-4是某学生关于“鸟”的概念地图。

图6-4　“鸟”的概念地图(实线圈中为正例，虚线圈中为反例)

在传授新概念的时候，有经验的教师从非常典型的实例讲起，然后讲不太典型的例子，同时帮助学生理解那些典型的和不太典型的特征。引入更多的类别可以激活学生们与此相关的记忆，帮助他们将新的概念加入到他们的图式中。邓尼森等(1980)对此做出详细分析，认为在运用例子说明概念时，可以采用下列三条规则：按由易到难的顺序呈现例子；选择彼此各不相同的例子；比较正例和反例。

(四)变式和比较

变式指概念的正例在无关特征方面的变化，比如教“液体”这一概念时，可以举出黄油、香波等例子，它们在无关特征上彼此不同，黄油较粘稠、不透明，香波则不能吃。但这些无关特征上的不同并不影响它们同为“液体”，可以使获得的概念更精确、更稳定。比较则是从学习方法方面促进理解，例如为了使学生获得“平原”这一地理概念，可以让学生观察各种平原地带的图片和地图(变式)，比较各个地带上的特征(植物、湖泊、沙漠)，确定无关特征和共同关键特征，从而得出平原就是地势平坦的地形。