认知与教学/学习与发展理论
本章介绍认知心理学起源和影响。
天生与后天是心理学家们2000多年来关于心理发展争论的主题，通常被视为对立因素。争论的焦点在于，孩子的心理特征是基于遗传，即天生因素，还是基于成长环境，即后天因素。很难说哪种理论对孩子的影响更大，但“目前我们知道，天生和后天因素在人类发展中都起着重要作用。”[1]
为了更好地理解每种理论，天生指的是个体的遗传、基因、生物过程和成熟。人类每个细胞中的基因编码决定了人类拥有的不同身体特征。例如，身高、头发颜色、眼睛颜色等都是人类 DNA 中的基因代码。后天理论指的是影响发展的影响环境，例如教育、父母、文化和社会政策。[2] 后天的例子是更抽象的属性，如个性、行为和智力。
遗传特征并不总是显而易见，但它们会在成熟过程中变得明显。成熟只有在健康环境的支持下才能发生。后天理论“认为遗传对抽象特征的影响可能存在，但环境因素是我们行为的真正根源”。[1] 天生的伙伴是后天，天生从未独立运作。[3] 一个很好的例子是对分开抚养的同卵双胞胎的比较，他们很可能在行为上有很多相似之处。然而，每个双胞胎成长环境也会极大地影响他们的行为。如今，环境和生物因素被视为至关重要，并被强调为复杂的共同作用。
行为主义是一种心理学方法，它关注个体的行为；其中许多行为都是通过条件反射和模仿学习来的。[4] 通过经验，人们发展出自己的语言、情绪和个性。一些与人们行为发展相关的理论是操作性条件反射、经典条件反射和模仿。
操作性条件反射是一种由后果决定和影响的学习类型。后果可能是积极的或消极的，也可能是奖赏性的或惩罚性的。[5] 在操作性条件反射的背景下，积极并不一定意味着好事；它意味着在行动之后增加某件事。例如，一个孩子没有在晚上宵禁之前回家，所以父母惩罚他，要求他完成更多的家务。相反，消极后果是在行动之后移除某件事。消极奖赏的例子是，一个孩子在学校表现出色，获得了高分数的成绩单，导致父母在当天减少了他必须完成的家务。奖赏会影响某些行为的增加，而惩罚应该减少行为的数量。
该领域最著名的研究者之一是 B. F. 斯金纳。[6] 斯金纳在几个动物物种上进行过研究，并且非常成功。他的观点很简单，但他认为人类对于经典条件反射方法（将在下一节中解释）来说过于复杂。他最主要的研究之一被称为“斯金纳箱”，并且在老鼠、猫和鸽子上取得了一致的结果。这些动物被饿着肚子放进一个盒子里，盒子里有一个按钮或杠杆可以按下。只要动物按下按钮或杠杆，它们就会间歇性地得到奖励。结果，他们的行为（按下按钮）增加了，因为它们得到了奖励。这在许多研究中得到了证实，也体现在我们的日常生活中。例如，看看父母是如何养育孩子的。
模仿是最常用的教学方式之一，也是最成功的学习方式之一。这种学习方式仅通过模仿即可实现。许多人可能也通过“替代学习”这个词知道它；通过观察他人来学习和发展行为。[7] 当我们进入新的情况时，例如第一次在正式的餐厅里，我们会跟随周围人的指示。这只是日常生活中容易看到的模仿形式之一。
孩子们在这方面最出色，即使我们并不总是希望他们这样。孩子们会模仿他们的同伴和父母，以及他们在电视上观看和歌曲中听到的东西。阿尔伯特·班杜拉是该研究领域的第一批主要研究者之一。[8] 他在一个名为“波波娃娃”的实验中与孩子们一起工作；孩子们观看一个模型玩这个娃娃，一些是攻击性的，另一些是中性的。看完视频后，孩子们被带到一个房间，房间里有一个波波娃娃和其他一些假物体。更多的孩子们对娃娃表现出攻击性，并在玩耍中添加了新奇的动作；比如使用武器，添加言语攻击。
条件反射和模仿是心理学领域中学习发展的一些不同方法。它们已经被研究了数百年，并且不断被探索其准确性和真实性。
认知心理学关注心理活动和过程。这包括心理活动的领域，如学习、记忆、解决问题、感知和注意力。
注意力是人类行为的基础认知功能。它是选择性地集中在外部或内部信息的能力。注意力“是学习的前提，是课堂动机和管理的基本要素”。[9]
多年来，注意力一直是人们研究的课题，人们对寻找感官线索、信号以及与注意力相关功能的起源充满了好奇。
注意力是一种宝贵的技能，大多数人都拥有，但它也是一种波动性的技能。注意力可以无意识地执行，也可以有意识地执行。集中精力的程度受到周围环境和环境的影响。注意力还存在着差异，例如选择性注意力：意味着人们会从给定的语境中选择最重要的信息。此外，还有分散注意力：意味着在同时执行两项任务的情况下，将注意力分开，换句话说，就是多任务处理。[10]
虽然注意力看起来像消除干扰、集中、组织和优先排序的想法一样容易，但并非所有人都能做到这一点。患有注意力障碍的儿童，如诵读障碍或注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 会出现影响其学习发展的症状。儿童注意力障碍的早期迹象会使他们的日常生活和学习比普通儿童更具挑战性。
批判性思维是“集中于决定相信什么或做什么的反思性思维”。它是理性思考和确信的能力。[2] 进行批判性思维时，目标不是解决问题，而是获取更多知识，更好地理解问题。批判性思维的目的是让人们评估信息，并授权他们做出明智的选择和决定。具备批判性思维能力的人能够收集、解释和评估信息，做出明智的决定。他们可以构建论点，系统地解决问题，看到和理解想法的重要性以及它们之间的联系，并且可以反思自己的信念和价值观。[11]
批判性思维不应该与解决问题混淆，因为它们在两个方面有所不同。在解决问题时，该过程涉及解决来自特定领域的定义明确的问题。然而，批判性思维通常涉及更好地理解来自多个领域的定义不明确的问题。最后，批判性思维与其评估方式不同。大多数涉及解决问题的问题都是外部状态，而批判性思维则涉及内部状态。[2]
在 20 世纪 50 年代初期，研究人员开发了一个名为信息加工模型的模型，以了解人类大脑如何处理信息。[12] 尽管还有其他模型，如模态模型，但信息加工模型被认为是最好和研究最多的模型。该模型包含三个主要分支：感觉记忆、工作记忆和长期记忆。
感觉记忆处理信息的时间非常短，大约为 0.5-3 秒。该过程非常短，人们只能记住 5 到 9 个离散元素。感觉记忆的一个例子是，当人们试图在短时间内记住一个电话号码时，这段时间足够短，可以记下来。感觉记忆中只能处理有限数量的信息，因为它的主要目的是在给定时间内筛选出最相关的传入刺激。
在感觉记忆处理之后，信息要么被传递到工作记忆中，要么被遗忘。在工作记忆的过程中，“信息被赋予意义，与其他信息联系起来，并执行基本的思维操作，如推理”。[12] 例如，当人们学习驾驶汽车时，必须反复执行这项任务，直到它变得自动化，从而导致长期记忆。
工作记忆和感觉记忆的信息容量有限，而长期记忆则没有限制。长期记忆的目的是“为记忆中的所有事实和知识提供一个看似无限的存储库”，[12] 据说它能够同时保存数百万条信息。
建构主义理论围绕着学习是一个建构过程的信念而展开。人类从他们的经验和想法之间的相互作用中产生知识和意义。新信息是在先前知识的基础上构建的，人们根据这些先前知识以及新信息构建他们自己的知识表征。
个体学习强调以更独立的方式学习，而社会学习则将重点转移到更大范围的学习上，通过同伴和教师之间的社会互动来学习。建构主义学习的一个重要部分是它承认每个个体都是独一无二的。[13]
社会学习帮助个人以个体学习无法实现的方式学习。维果斯基理论包括个体之间协作学习的概念，以分享对材料的理解。根据维果斯基的说法，最近发展区是指“通过独立解决问题确定的实际发展水平与通过在成人指导下解决问题或与更能干的同伴合作确定的潜在发展水平之间的差距”。[14] 通过使用同伴之间的互动，学生可以通过同学或处于相同学习“水平”的人的帮助，比通过那些技能水平更高的人更好地理解材料。[15] 一个例子就是典型的数学课堂，其中一个在课堂上表现不佳的学生向另一个表现更好的同学询问某些方法和公式的澄清。表现更好的学生理解如何以典型学生能够理解的方式进行交流，因此，这就是最近发展区。
学习者在学习和理解材料方面负有一定的责任。他们必须参与学习过程，甚至比教师更积极参与。用自己的方式获得和理解材料是学生的责任，而不仅仅是死记硬背他们学到的东西。唯一能够指出学生优缺点的人就是学生自己。理解信息和寻找动机来源的责任最终落在了学生的肩上。在课堂环境中，共同承担责任的概念是鼓励学生尽力发挥自己潜力的一个好方法。专注于某个方向，以提供明确的目的，并给学生机会反思自己以及进行协作，这将有助于学生实现他们的目标。[16]
动机也是建立在学习者的责任之上的，它影响着他们学习的潜力和自信。难以理解、极其具有挑战性的工作往往会使学习者不愿理解新信息，而过于容易的工作则会使学习者感到厌倦。因此，重要的是让教师找到一个能挑战学习者的最佳点，并提供缓冲和学习新材料的动机。
从建构主义的角度来看，促进者的角色与教师的角色不同。促进者避免大多数教师的讲授式风格，而是鼓励讨论并提出问题。对于学生来说，主要的区别在于积极参与学习过程，而不是被动地听教师讲课。[17] 鼓励同伴互动、参与课堂讨论、提供引导性问题以及其他方法，这些都属于促进者的职责。与学生建立融洽的关系，并了解何时提供帮助，何时停止支架，对于帮助学生独立思考至关重要，但要避免过度帮助。例如，与其直接给出数学问题的答案，不如引导学生尝试他们在之前课程中学过的解题方法，或者逐步引导学生解决问题，让他们先解决一部分，然后再继续解决下一部分。
在某种程度上，教师也需要与学生建立良好的关系，因为这会影响学生对自身的信心，这对高风险学生尤其重要。[18] 教师频繁的负面反馈往往会让学生对自身产生负面看法，因此，重要的是要向学生展示他们的优点，而不是他们的缺点。
在课堂环境中，建构主义通常遵循从教师转向学生的模式。建构主义所遵循的主要价值观是解决问题。教师充当指导者，为学生提供理解材料所需的机会。它强调学生的文化背景以及学生之间的社会互动或协作学习。教师通常会引导和引导互动讨论，通过充当监督者来澄清学生对概念和材料的困惑。情境学习也可以遵循这种促进形式，它可以被定义为在学习内容的上下文中应用学习。例如，烹饪专业的学生在厨房里烹饪时，边听老师指导他们的工作，而不是坐在教室里记笔记。[19]
在课堂中利用建构主义的一些方法是相互教学、合作学习、锚定式教学，以及鼓励小组讨论和团队合作。[20] 相互教学涉及在 2-3 名学生和一名教师之间建立一个协作小组，轮流讨论手头的主题。这会创造一个最近发展区。合作学习与此类似，即学习能力较强的学生通过在他们的最近发展区内工作来帮助其他学生。锚定式教学涉及围绕学生感兴趣的主题创建课程。这样做可以激发学生的兴趣，并在讨论学生有强烈的感受的主题时，鼓励他们更深入地参与讨论。
人本主义是一种更注重个人的学习方法，它关注学习者的自我实现能力以及他们自身对实现潜力的自然渴望。
促进理论是由卡尔·罗杰斯提出的。他认为，人类天生好奇，每个人的本性都是“善良”的。学习是一个通过实验和活动互动完成的过程。他的促进理论认为，教师是促进者，而不是行走的教科书。因此，教师在教学时应保持适当的融洽关系和态度。罗杰斯指出，适当的促进需要三种品质，也称为核心条件。[21] 第一个条件是真实性，即教师能够做真实的自己，而不是扮演其他角色。第二个条件是信任，即教师能够真正关心学生。最后一个条件是教师能够移情，将自己置身于他人的处境。
学习和发展过程中涉及许多不同的理论，它们都关注不同的信念和观点。这些理论主要通过学习者的互动、在先前经验的基础上构建知识以及构建理解的能力来解释，目的是在课堂环境中实现和完成学习。
注意力 - 专注的行为或能力，特别是将思想集中在某个物体上。
行为主义 - 一种心理学流派，认为对有机体（通常通过自动记录设备）行为的客观观察是唯一适当的研究对象，并且往往拒绝假设刺激和反应之间存在任何干预机制。
认知负荷 - 指工作记忆中使用的全部心理努力。
合作学习 - 两个人或更多人一起学习或尝试学习某种事物的情况。
建构主义 - 一种关于知识的理论，认为人类通过他们的想法和经验之间的相互作用来生成知识和意义。
建模 - 模仿或比较的标准或示例
客体永久性 - 知道物体即使不在视线范围内仍然存在。
操作性条件反射 - 一种行为矫正过程，其中通过正强化或负强化鼓励受试者以期望的方式行为，以便受试者将强化带来的快乐或不快与行为联系起来。
情境学习 - 在与应用场景相同的上下文中进行的学习，例如研讨会、厨房、考古发掘实地考察等。
最近发展区 - 是指学习者在没有帮助的情况下能够做到的事情与在有帮助的情况下能够做到的事情之间的差距。
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