（一）知识及知识建构

1.知识及其类型

知识是人对事物属性与联系的能动反映，它是通过人与客观事物的相互作用而形成的。

知识的分类：
   （1）根据知识的不同反映深度，分为感性知识与理性知识
    所谓感性知识，是对事物的外表特征和外部联系的反映；所谓理性知识，反映的是事物的本质特征和内在联系。
   （2）根据知识的不同抽象程度，分为具体知识与抽象知识
    前者指可以具体而有形的、可以直接观察获得的信息；后者指不能直接观察的，只能通过定义来获取的知识。
   （3）根据不同表述形式，分为陈述性知识与程序性知识
    陈述性知识主要反映事物的状态、内容及事物发展变化的时间原因，主要指是什么、怎么样，也称描述性知识；程序性知识主要说明做什么和怎么做，是一种实践性知识，主要用于实践操作，因此，也称作操作性知识、策略性知识和方法性知识。
   （4）布鲁姆的分类：具体的知识、方式方法的知识和普遍原理知识
    具体知识，是指具体的、独立的信息，主要指具体指称物的符号。一是术语；二是具体事实的知识，如：日期、地点。
    方式方法知识，是有关组织、研究、判断和批评的方式方法的知识。介于具体知识和普遍原理之间的中等抽象水平。含有五个子类别：惯例、趋势和顺序的知识、分类与类别、准则、方法论。
    普遍原理知识，是把各种现象和观念组织起来的主要体系和模式的知识。
    (5）安德森根据知识的状态和表现方式把知识分为两类：陈述性知识和程序性知识。陈述性知识说明事物、情况是怎样的，是对事实、定义、规则、原理等的描述；程序性知识则是关于怎样完成某项活动的知识，比如怎样进行推理、决策或者解决某种问题等。

2.知识建构的基本机制

知识的获得是一个建构过程

知识的建构是通过新旧知识之间充分的、双向的相互作用而实现的。

知识的建构是通过新旧知识的同化和顺应而实现的，首先在知识建构过程中，学习者需要以原有的知识经验作为基础来同化新知识。与此同时，随着新知识的同化，原有的知识会因为新知识的加入而发生一定的调整或改组，这就是知识的顺应。同化意味着学习者联系、利用原有知识来获取新概念，它体现了知识发展的连续性和累积性；顺应则意味着新旧知识之间的磨合、协调，体现了知识发展的对立性和改造性。同化和顺应作为知识建构的基本机制，是相互依存、不可分割的两个侧面。同化新知识是原有知识发生顺应的基础，真正的同化离不开顺应的发生，只有转变原有错误观念，解决新旧知识之间的冲突，才能真正一体化。

其中陈述性知识的建构：

    第一阶段，新信息进入短时记忆与长时记忆中被激活的相关知识建立联系，从而出现新的意义的建构。
    第二阶段，新建构的意义贮存于长时记忆中，如果没有复习新知识，这些意义会随着时间的延长而出现遗忘。
    第三阶段：意义的提取和运用。
    程序性知识的建构
    第一阶段：与陈述性知识的学习相同。
    第二阶段：通过应用规则的变式练习，使规则的陈述性形式向程序性形式转化。
    第三阶段：程序性知识发展的最高阶段，规则完全支配人的行为，技能达到相对自动化。

（二）知识的理解

知识的理解主要指学生运用已有的经验、知识去认识事物的种种联系、关系，直至认识其本质、规律的一种逐步深入的思维活动。它是学生掌握知识过程的中心环节。
    一般所说的知识的理解主要指学生运用已有的经验、知识去认识事物的种种联系、关系，直至认识其本质、规律的一种逐步深入的思维活动。它是学生掌握知识过程的中心环节。
    知识的学习要通过理解。由于学习的对象及其特点不同，知识的理解可以分为：
 ①对言语的理解；②对事物意义的理解；③对事物类属性质的理解；④对因果关系的理解；⑤对逻辑关系的理解；⑥对事物内部构成、组织的理解。理解必须通过思维来实现。

1.知识理解的类型

（1）符号学习、概念学习和命题学习

根据知识本身的存在形式和复杂程度，奥苏泊尔将知识学习分为符号学习、概念学习和命题学习。

①符号学习：指学习单个符号或一组符号的意义，或者说学习符号本身代表什么。符号学习的主要内容是词汇学习，即学习单个语言符号的意义。 

②概念学习：指理解概念的一般意义，实质上是理解同类事物的共同的关键特征和本质属性。概念学习比符号学习更为复杂，但需以符号学习为前提。学生在理解概念时，其学习往往是分步的，一般是先达到符号学习水平，再提高至概念学习水平。 

③命题学习：指学习由若干概念组成的句子的符合意义，实质上是学习表示若干概念之间的关系的判断。命题由句子来代表，组成句子的词实际上都代表相关联的概念。所以，学习命题，必先了解组成命题的有关概念的意义。

（2）下位学习、上位学习和并列结合学习

①下位学习

下位学习指在学习中学习者认知结构中，原有的有关观念在包容和概括水平上高于新学习的知识，又称类属学习，又有两类具体形式：①派生下位学习：当新的学习材料知识学习者认知结构中概念或命题的特例或例证时，便产生派生下位学习；②相关下位学习：当新的学习材料隶属于学习者原有认知结构中概括性较高的观念中，原有的观念得到扩展，精确化，限制或修饰时所产生的学习。

②上位学习

 上位学习也叫总括学习，即通过综合归纳获得意义的学习。当认知结构中已经形成某些概括程度较低的观念，在这些原有观念的基础上学习一个概括和包容程度更高的概念或命题，便产生上位学习。

 ③并列结合学习

并列结合学习是在新知识与认知结构中的原有观念既非类属关系又非总括关系时产生的。一般而言，并列结合学习比较困难，必须在直观基础上，认真比较新旧知识的联系与区别才能理解。因此，直观在并列结合学习种具有重要作用。

另外，一般认为知识的理解包括领会、巩固、应用三阶段，领会、巩固、应用是知识掌握、理解中的三个基本环节，而其中的直观、概括、具体化等认知动作和识记、保持等记忆动作是实现这三个环节的核心。

2.知识理解的过程

维特罗克对理解的生成过程的划分：

（1）长时记忆中存在一些知识经验，它们会影响个体的知觉和注意倾向

（2）这些内容和倾向实际上构成了学习者的动机，使他不仅能注意外来的、意想不到的信息，而且也能主动地对感觉经验进行选择性注意.

（3）经过选择性知觉得到的信息，要达到对其意义的理解，还需要和长时记忆中存在的有关信息建立某种联系，从而主动地理解新信息的意义，这是意义建构的关键。

（4）在与长时记忆进行试探性联系、展开试验性意义建构的过程中，为了检验所形成的理解，学习者可能要与感觉经验相对照，也可能与长时记忆中已有的经验作比较。

（5）经检验，如果意义建构不成功，应该回到感觉信息，检查感觉信息与长时记忆的试验性联系的策略。

（6）如果意义建构成功，就实现了意义的理解。

（7）在新信息被理解后，学习者可以从多方面对获得的理解进行分析检验，看新观念是否合理，是否符合自己长时记忆中的其他相关经验，是否和其他相关信息一致。

3.影响知识理解的因素

1）丰富有关的经验和感性材料
    为了促进学生概念的形成，帮助其理解，必须丰富学生的有关经验和感性材料。有人发现概念的形成与有关经验的丰富程度是相关的。
    2）注意新旧知识的联系
    理解是以旧知识、旧经验为基础的。学生在学习过程中往往是从已有的知识出发，去认识和理解目前的事物。如小学生学习乘法总是从同数连加入手，因为有关加法的知识是学习乘法的基础。新旧知识的有机联系，能帮助学生对新知识的理解。
    3）启发学生的思维和学习的积极主动性
    思维是由问题开始的，在教学中要激发学生的思维活动和学习的主动积极性，让学生用自己的思考来寻求了解，发现要点，获得知识。知识的掌握是要通过一系列的认识活动来实现的，因此，学习的积极主动性是知识理解的一个重要前提条件。
    4）扩大关键特征
    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，学习越难。因此，在概念教学中，可以采用扩大有关特征（定义的特征）的方法，促进概念的学习。扩大关键特征可采用实物直观、模象直观、挂图、电影、幻灯等手段，使关键特征明显化，从而使获得的概念精确化。
   （1）影响理解的客观因素

①学习材料的内容：首先，学习材料的意义性；其次，学习材料的具体程度。

②学习材料的形式：学习材料在表达上的直观性 直观的方式（实物、模型、言语）

(2）影响理解的主观因素

①原有知识经验背景的影响、知识经验背景的广泛含义、认知结构的特征对理解与记忆的影响。第一，认知结构中有没有适当的、可以与新知识挂钩起来的观念。第二，原有的、起固定作用的观念的稳定性和清晰性。第三，新学习材料与原有观念之间的可辨别性。

②主动理解的意识与方法、主动理解的意识倾向、主动理解的策略与方法。

（三）错误概念的转变

1.错误概念的性质

日常概念受个人经验的限制，常有错误和曲解，概念的内涵有时忽略了本质属性，而包括了非本质的属性。在日常生活以及以往的学习中，人们形成了大量的个体经验，其中有些经验可以作为新知识的生长点、固定点，但其中也有很多理解是与当前的科学理论相违背的，这就是错误概念，或者说另类概念。错误概念不简单是由于理解偏差或遗忘而造成的错误，它们常常与学习者的日常直觉经验联系在一起，植根于一个与科学理论不相容的概念体系。

2.概念转变及其过程

随着实践的要求，科学水平的提高，新物质的发现，以及对自然和社会认识的不断深入变化，使概念的内涵得到充实，外延不断扩大。概念转变，就是个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。这里的“概念”是指某种观念，指个体关于某一对象的观点、看法。
    概念的变化有两种可能：一种可称为“丰富”，即新知识的纳入充实了现有知识，通过积累的方式使这些知识发生变化。另一种情况可以称为“修订”，这是指新获得的信息与原有信念、假定或理解之间存在冲突，因而要对彼此对立的理解作出调整。
    概念转变是学习过程中新、旧经验相互作用的集中体现，是新经验对已有经验的改造。概念转变过程是认知冲突的引发及其解决的过程，学习者首先要意识到新经验与原有观念之间的不一致，从而产生一种“冲突感”，在此基础上，学习者要对新、旧经验及其有关的事实、观念进行分析和判断，思考各自的合理性、正确性，直至对新、旧知识经验做出某种调整，以解决它们之间的冲突。
    引发认知冲突。认知冲突指人的原有图式与新感受到的事件或客体之间的对立性矛盾。分类：(1) 直接经验中的认知冲突与间接经验中的认知冲突；(2) 现实概念的冲突与潜在概念的冲突；(3)针锋相对的认知冲突与可兼容的认知冲突。
    认知冲突的解决与概念转变。主要有这几种：(1) 径直地或经过认真分析之后拒绝新概念；(2)通过三种可能的方式纳入新概念：a.机械记忆；b.概念更换：以新概念代替旧概念，并与其它概念相协调；c.概念获取：总体来说是从具体到抽象，从模糊到比较精确；从较多的概念形式发展到更多的概念同化；从未意识到这些概念的心理过程发展到自觉的受意识控制。
   3.影响概念转变的因素

概念转变过程会受一系列主、客观因素的影响，下面结合有关研究过程对这些影响因素做综合分析。  

（1）学习者的形式推理能力

为克服错误概念，学习者需要理解新的科学概念并意识到其有效性的证据，看到事实材料是如何支持科学概念而违背原有的错误概念的。所有这些都依赖于学生的形式推理能力。

（2）学习者的“概念生态圈”

新概念的学习总是以原有概念为背景的，Posner等借用图尔敏的“概念生态圈”一词，来表示影响概念转变的原有观念系统。

 “概念生态圈”充分说明了学习者原有观念系统的复杂性，它不仅包括具体水平上的概念、实例。也包括更一般的信念和观念，这都是儿童经验世界的重要内容。

（3）动机因素

概念转变有四种主要的动机性因素：
    目标取向，即外在的、表现型的学业目标，还是内在的、掌握型的学业目标。内在的、掌握型的学习目标更有利于学习者对信息的深层加工，所以更有利于概念转变的发生。
    兴趣与学科态度：积极的态度兴趣会使学习者在学习中采用更有效的认知策略。
    自我效能感：它对概念转变的影响可能是双重的：其一，对自己原有概念的自信可能会妨碍概念转变的发生；其二，自我效能感使学生相信自己能够改变原有的观点，运用策略不同对的观点进行整合，从而有利于概念转变。
    控制点：内控的学生相信自己能够支配自己的学习，面对新旧经验的不一致，他们可能会更积极地去解决。
 （4）社会情景（课堂情境）

在教学中，概念转变是在一定的社会情境中发生的。课堂教学中的任务结构、权威结构、评价结构、课堂管理、教师的示范、教师的支架作用都可能会影响概念转变。当然，这只是假设，还有待进一步研究。另外，同伴、教师对新信息的处理方式会给个体造成一定的压力，影响到个体学习者的概念转变。

4.为概念转变而教的策略

为了促进错误概念的转变，教学一般要包括三个环节：第一，揭示、洞察学生原有的观念；第二，引发认知冲突；第三，通过讨论分析，使学生调整原来的看法，或形成新观念。

教学中应该注意的问题：

1）创设开放的、相互接纳的课堂气氛； 

2）倾听、洞察学生的经验世界； 

3）引发认知冲突。让学习者意识到与原有观念相对立的事实或观点，这是转变学生的错误观念的基本途径。引导学生投入到积极的思维活动中，对当前问题进行分析、推理，这是引发认知冲突的重要条件。 

4）鼓励学生交流讨论 

（四）知识的整合与应用 

1.知识的整合与深化 

――知识的整合： 

（1）结构良好领域与结构不良领域 

斯皮罗等把知识分为结构良好领域，该知识领域的问题是比较规则和确定的，解决这样的问题有明确的规则，反之则是不确定的。 

（2) 初级知识与高级知识 

斯皮罗（R.J.Spiro）等按照学习所达到的深度和水平的不同，学习可分为两阶段：初级知识获得与高级知识获得。初级知识获得是某一知识的主题的入门性学习阶段；高级知识获得，要求学生把握概念的复杂性，把它们灵活地运用到各种具体情境中。

（3）随机通达教学（Random Access Instruction）对同一内容的学习要在不同时间多次进行，每次学习的情境都是经过改组的，而且目的有所不同，分别着眼于问题的不同侧面。 

――通过知识应用促进知识的深化： 

（1）通过解决有关问题来促进知识的巩固与熟练化 

（2）通过解决有关问题来深化理解，促进知识经验的整合 

（3）通过解决某种问题来建构起相关的新知识 

2.知识的应用与迁移 

知识的应用：指依据已有的知识去解决有关的问题，作为知识掌握阶段之一的知识的应用，是指学生在领会教材的基础上，依据所得知识去解决同类课程的过程，在这一过程一般通过审题，联想和课题的类化三个彼此相联系的智力活动来完成。
    陈述性知识的运用是指知识能够被学习者提取出来，解决“是什么”的问题。
   (1)再认：是指经验过的事物再一次出现时，还能再认识的过程。
   (2)回忆：经验过的事物不在眼前，还能重新呈现出来的过程。
   程序性知识的运用是解决怎么办的问题。智慧技能是对外解决“怎么办”的问题；认知策略是对内解决“怎么办”的问题。
    (3)知识的迁移：指一种知识对另一种知识学习的影响，既有先前的知识对后续知识学习的影响，也有后续学习的知识对先前知识的影响。
    迁移的类型：
    (1)正迁移与负迁移
    正迁移即一种学习对另一种学习的积极影响，包括一种学习使另一学习具有了良好的心理准备状态，一种学习使另一学习活动所需的时间或练习的次数减少，或使另一种学习的深度增加或单位时间内的学习量增加，或者已经具有的知识经验使学习者顺利地解决了面临的问题等情况。
    负迁移一般是指一种学习对另一种学习的消极影响，多指一种学习所形成的心理状态，如反应定势等，对另一学习的效率或准确性产生了消极的影响（潘菽，1980），或一种学习使另一学习所需的学习时间或所需的练习次增加或阻碍另一种学习的顺利进行、知识的正确掌握等。
    (2)水平（横向）迁移与纵向迁移
    加涅把正迁移又分为横向迁移和竖向迁移两种。横向迁移，是指个体把已学到的经验推广应用到其他在内容和难度上类似的情境中。而竖向的迁移，是不同难度的两种学习之间的相互影响，一种是已有的较容易的学习对难度较高的学习的影响，往往是对已有的学习进行概括和总结并形成更一般性的方法或原理的结果。
    (3)顺向迁移与逆向迁移
    迁移既可以是顺向的，即先前的学习对后来的学习的影响，称为顺向迁移；也可以是逆向的，即后来的学习对先前学习的影响，称为逆向迁移。
    (4)自迁移、近迁移与远迁移
    根据迁移的范围不同所进行的划分。如果个体所学的经验影响着相同情景中的任务操作，则属于自迁移；近迁移即把所学的经验迁移到与原来的学习情景比较相似的情境中；如果个体能将所学的经验用到与原来情境极不相似的情境中，既产生了远迁移。  学习的迁移是指一次学习对另一次学习的影响。 

影响迁移的条件： 

学习任务情境的相似性（两种任务之间的共同要素越多，相似性越大，迁移的可能性就越大）；原有知识经验的深度和概括水平（原有知识的深度，对知识经验理解、加工得越深入、越灵活，它在以后迁移的可能性就越大）；主动联系的倾向和认知活动（学习者需要积极主动地把当前的任务与以往的知识经验联系起来，找到相关的知识经验，分析它们之间的共通性）。