試論認知結構化的課件開發思想

□李 強

(仲愷農業工程學院 現代教育技術中心，廣東 廣州 510225)

在多媒體課件開發的早期，行為主義學習理論曾經產生了非常深刻的影響，人們一度將行為主義的程序教學課件視為經典，隨著程序教學運動的衰落和其它一些原因，人們對行為主義的熱情逐漸消散，并開始反思，認為行為主義對于學習的研究，僅僅涉及到動物和人的外部行為，很少涉及到人的內部心理過程，二戰之后，人們對信息選擇、接受，以及對信息編碼、存貯、提取與使用過程的研究，刺激了認知學習理論的產生與興起。一般認為，認知學習理論發端于早期格式塔心理學的頓悟說，而理論的形成卻是上世紀70年代的事情。

需要說明的是，認知主義學習理論產生之后，并沒有在相關領域迅速替代行為主義學習理論，沒有被課件開發者立即運用，直到80年代后期在CAI教學中初見端倪，大致有兩個原因：一是認知主義學習理論從形成到成熟需要一定時間的發展，二是課件開發者長期對經典的程序教學課件的青睞還沒有動搖。隨著認知主義學習理論的成熟和廣泛傳播，90年代我國的課件開發者將其納入視野，逐漸形成了認知結構化的課件開發思想。

一、認知主義學習理論的基本觀點

認知主義對于學習的看法，是其一切觀點的依據，通過研究人的認知過程來探索學習規律的學習理論。基本觀點包括：

第一，人是學習的主體，學習是由人主動發起的。認為學習的產生是個體作用于環境，而不是環境引起的行為。環境只是提供潛在的刺激，這些潛在的刺激是否受到注意或被加工，主要取決于學習者的認知結構。所謂心理結構是指學習者知覺和概括自然社會和人類社會的方式。若以符號表征形式而保留在個體頭腦中則稱為認知結構。學習就是個體在與環境的相互作用的過程中，使其心理結構不斷完善、發展的過程。第二，人類獲取信息的過程是感知、注意、記憶、理解、問題解決的信息交換過程。認知派學習理論既強調外在的客觀環境，也強調學習者內在的認知結構，并且重點關注二者的結合。第三，人們對外界信息的感知、注意、理解是有選擇性的，有意義的學習開始之前學習者必需具備學習的心向。

認知主義研究學習者內在的認知結構和外界環境相互影響，揭示學習實質的學習理論。它更強調個體內在的心理結構和認知結構在學習活動中的重要性。與行為主義存在很大不同，認知主義理論認為學習的本質并非行為上的變化，而是大腦中的認知結構發生了變化，環境只是提供潛在的刺激，至于這些刺激能否受到注意和加工，則取決于學習者內部的心理結構。

二、認知結構化課件開發思想

認知主義學習理論是一種對學習活動的原理和規律做出解釋的理論, 不能直接拿來對某個具體課件進行指導，也很難在該理論現成的體系中找到相關原理和法則直接開發課件。在認知主義學習理論的基礎上產生學習法則，以帶有該理論色彩的學習法則來指導課件設計，從而完成基礎理論對具體活動的指導，這些活動長期形成的理性認識，逐步構成了認知結構化的課件開發思想。所謂認知結構化課件開發思想，就是以認知心理的學習理論為指導，在考慮學生認知規律基礎上設計安排內容結構的課件開發理念。認知結構化的課件開發思想在課件的信息結構、設計原則和教學設計傾向方面體現著認知主義學習理論的色彩。

三、課件的內容結構

認知派學習理論主張學習就是將外在事物的關系(結構)內化為學習者自己的認知結構的過程。為了便于將外在的客觀事物的關系內化成學習者內在的認知結構，該理論特別強調基本概念的形成，強調概念與概念之間的關系，強調概念與命題、命題與命題之間的關系。因此，組成概念分類清晰、命題邏輯關系合理的學習材料，就成為學習者認知活動良好的外部條件。于是在課件的教學信息設計上，認知結構化的課件主張如下的內容結構：

1．螺旋式結構。布魯納對教材組織的觀點給CAI課件設計的啟迪，主要在兩個方面：一是加強基本概念和原則在教材中的地位。他認為概念和原理越是基本，就對解決問題、掌握新內容的應用性越大。故在學生早期學習中就應讓學生接觸這些內容。二是無論多么復雜的概念和原理均可采用不同的形式(如實物、表演、圖像和符號等)呈現給學生。以抽象程度不同的方式來表現同一概念和原理的教材組織就稱之為螺旋式結構。其含義是：對同一個概念和原理的處理可以根據學習者年齡和抽象思維水平的不同，用不同表現形式，不斷去掉直觀的成分，增加抽象性，使學生一步步地邁向較高的認知層次。

2．層級式結構。加涅(R·M·Gagne)認為學習者的學習活動可劃分成：信號學習、刺激-反應學習、連鎖學習、言語聯結學習、多重辨別學習、概念學習、原理學習和問題解決的學習等八種類型。這八種類型是依順序按“簡單-復雜”這一維度組成的層級系統。在這個層級系統中高一級層次的學習必須以較低層次的學習為基礎。根據加涅的觀點，CAI課件的結構可設計成為層級式的。在分析學習者當前要掌握的內容屬哪個層級的學習，同時要分析其“基礎層”和“高一級層次”的學習內容，從而構成課件的“層級”結構。

3．“先行組織者”結構。奧蘇貝爾認為，如果學習材料本身是有邏輯的，而學習者認知結構又具備與之相聯系的觀念，這時的教材對學習者來說就是一種具有潛在意義的材料。為使學習者對學習材料產生聯系，即學習者頭腦中已有的知識經驗與教材中的新知識、新觀念建立起實質性的、非人為的聯系，就要對教材進行處理，就要設計“先行組織者”結構。所謂先行組織者是指先于學習材料呈現之前的一個引導性材料，這個引導性材料在概括與包容水平上高于要學習的新材料，并以學習者易懂的通俗語言、圖形、圖表或其他方式來呈現，其目的是給學習者一個同化新知識的認知框架。

四、課件的設計原則

認知主義學習理論主張新知識的學習必須以已有的認知結構為基礎，學習新知識的過程，就是學習者積極主動地從自己已有的認知結構中，提取與新知識最有聯系的舊知識，并且加以“固定”的一種動態的過程。從這個基本觀點出發，可得到如下CAI課件設計原則：

1．知識結構漸進分化原則。是指課件內容的呈現序列要由最一般的、包攝性最廣的觀念開始，然后根據具體細節對它們逐步向各個領域分化。而各領域亦可由最一般、包攝性最廣的概念開始向具體分化，最終形成縱向類屬，橫向關聯的結構。而由最一般、包攝性最廣的概念提供一個“固定點”，用來“同化”新的知識。奧蘇貝爾認為這種呈現順序不僅與人類習得認知內容的自然順序相一致，而且也是與人類認知結構中表征、組織和貯存知識的方式相吻合。

2．知識分類學習原則。課件內容要根據知識的屬性和關鍵特征，將它們進行分類處理，便于學習者分類學習。這種分類處理符合加涅學習結果分類的理論，即學習結果分為言語信息、智慧機能、認知策略、態度、動作技能，對應不同的學習結果，課件就要設計相應的學習過程和學習條件。如在概念學習時，呈現圖像展示對比事物的細微特征，屏幕上對事物本質屬性的概括型語言作為提示，必要時再配以旁白解說，是有利于學習的條件。知識的分類學習也利于教學評價，因此課件中常常設計不同類別的教學目標，作為學習的評價標準。

3．學習者積極參與原則。是指在學習過程中，學習者不是被動地接受刺激后才有反應，而是積極主動地參與學習活動。認知理論在學習方法上，有布魯納倡導的發現學習和奧蘇貝爾倡導的接受學習的形式。但無論“發現”還是“接受”都主張學習者的內部積極的思維活動，使學習者已有的認知結構產生“同化”或“順應”的變化。這項原則為課件的交互性設計賦予新的、更高水平的含義。行為主義倡導的程序教學也有交互性，但這種交互性處在學習者外在行為變化的水平上。認知理論則把交互性提升到學習者在內的認知思維水平上。設計課件時更關注學習者思維活動的變化，給其信息加工活動提供條件和空間。

五、知識分類的教學設計傾向

認知結構化課件開發思想，注重學習者的認知結構，將知識和學習分類，并由此對不同的學習條件和學習過程加以關注。課件的開發就應當為不同的學習過程和學習條件安排適當的外部教學，為使學生達到特定的學習目標而做出教學策略，教學活動的調整。因此，認知結構化的課件在教學設計上呈現著鮮明的教學系統設計傾向，一般情況下，基本的環節包括學習導入，教學目標，知識結構展示，內容分析，練習提高。

1．學習導入。引起注意，用以喚起和控制學習者注意的活動，屏幕上呈現教學信息，關鍵部分用鮮艷字體或閃爍重要內容。也可以呈現刺激材料，課件呈現的新知識材料應具有鮮明的特征，以促進選擇性知覺的內部過程。

2．教學目標。讓學習者具體了解學習目標是什么，呈現學習者將要完成的任務，從而使學習者形成對學習的期望，控制自己的學習活動。認知結構化的課件秉承了認知主義學習理論的精神，認為知識是分為言語信息、智慧技能和認知策略等，根據掌握知識的深度，認知領域的目標可以分為知識、領會、運用、分析、綜合和評價六級。于是教學目標的設置需要明確學習者完成學習之后所能獲得的知識類型以及掌握知識的程度。

3．知識結構展示。對于教學內容，課件需要提供排列嚴密的信息，即教學內容的組織結構嚴謹，明確新舊知識之間在縱向與橫向上的聯系。在課件中經常的體現是，在橫向上，各個知識單元之間融會貫通，相互照應，在相似知識點之間的比較有助于比較學習，發現異同，辨別容易混淆的知識在不同知識點之間比對易于發現知識間的內在關聯，提高綜合問題的能力；在縱向上，學習者將學過的知識和當前學習的學習材料進行比較和分析，發現彼此之間的共同點和不同點，加深對新材料意義的理解。由此形成的橫向與縱向的交織結構，為學習者更深層次的學習提供了知識單元的固著點。

4．內容分析。對于不同類型的知識學習，提供相應的指導。如對智慧技能的知識分析組織結構，使學習者明確新舊概念之間的差異和聯系；內容分析是對知識結構的延續活動，即將具有嚴密的組織結構的教學單元進行教學方法、教學策略的選擇，并以此為依據進行教學活動的展開，比如通過連續的提示、提問，為規則、高級規則的學習開啟思路。

5．練習提高。課件必須提供學習者積極參與學習的活動，適當的練習和任務布置是常用的方法。學習行為后，反饋使學習者將及時糾正錯誤或者得到鼓勵。課件中的拓展練習和補充性材料屬于此類環節的應用。

六、認知結構化的課件開發思想評述

認知結構化的課件開發思想秉承了認知主義的思想，重視人在學習活動中的主體價值，充分肯定了學習者的自覺能動性，強調認知、意義理解、獨立思考等意識活動在學習中的重要地位和作用。認知理論提供了課件設計的原則和信息編排結構，對言語信息和智慧技能的學習給予了極大的幫助，在CAI課件設計理論中占有重要地位。當然，人的學習不僅在認知方面， 學習過程中的心理結構包括智力因素與非智力因素。動作技能、情感、態度等方面的非智力因素沒有足夠重視；如何考慮個人的情感態度、意志、氣質、個性因素、自然環境和人文精神等因素的影響沒有令人滿意的解釋，認知結構化的課件開發思想也就無法做出回答。

認知結構化課件的教學設計體現了認知主義對于學習的基本觀點，也體現了系統化教學設計的特點，主要特點是整體化把握，層次化處理，程序化實施和具體化教學。但是要使教學變得具體化、可操作化就要有很強的針對性；而針對性越強、越具體，則教學設計方案的適用面也就越狹窄。于是為了適應復雜的教學活動，人們設計了難以計數的教學設計模式，課件開發就在眾多教學設計模式下不知何去何從，更令人擔憂的是，精確化、具體化模式使得教學過程變得機械、刻板，這種與教育教學這個原本充滿精神生命活力的活動相左的情況，受到了人們的反思，這樣也為其后的課件開發留下了發展的空間。

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