麒麟之死:学与教的理论

2. 1 行为主义理论 
行为主义认为，学习是刺激与反应的联结，有机体接受外界的刺激，然后作出与此对应的反应，这种刺激与反应之间的联接（S-R）就是所谓的学习。早期的行为主义完全否认内部心理活动的作用，而且认为心理活动是无法进行研究的，因此被称为“暗箱”。行为主义理论早期的代表人物有桑代克（Edward L?Thordike）、华生（John Watson），新行为主义的代表人物是斯金纳（B. F. Skinner）等。 
2．1．1 桑代克的试误说 
1. 桑代克的实验 
桑代克是美国的心理学家，他受达尔文进化论的影响，认为人类是由动物进化来的，动物和人一样进行学习，只是复杂程度不同而已。因此他通过动物实验来研究学习，提出了联结主义的刺激—反应学习理论。其所设计的最为成功的实验之一就是“猫开门”的实验，如图2－1所示：他把饿得发慌的猫关进被称为迷笼的笼子，笼外放着食物，笼门用活动的门闩关着。被放进笼时的猫在笼子里躁动不安在乱碰乱抓的过程中，偶然碰到那个活动的门闩，门被打开了，猫吃到了食物。如此反复，猫从笼中出来吃到食物的时间会越来越少。实验表明，所有的猫的操作水平都是相对缓慢地、逐渐地和连续不断地改进的。由此，桑代克得出了一个非常重要的结论：猫的学习是经过多次的试误，由刺激情境与正确反应之间形成的联结所构成的。 
 
　
图2－1 桑代克迷笼 
2. 学习是刺激—反应的联结 
桑代克通过上述实验所得出的在当时是一种全新的观点。在这之前，人们普遍认为，人的学习是一种理智的过程，它涉及到观念的联想、经验的鉴赏，以及对逻辑关系的觉察等，这些心理活动与理智和智慧是同义词。与此相反，动物的学习则是具有本能的行为模式，这些行为模式是固定的。桑代克抛弃了这种两分法，消除了动物与人类之间在学习上的这种差异。在他看来，猫是在有理智地行事，即学会了逃出迷笼。作为经验的结果，猫在不断地修正自己的行为。这种行为改进是通过各种机械过程自动地完成的，不需要观念或顿悟。尽管当时人们都相信动物只具有本能的刺激—反应联结，但桑代克指出，动物可以有习得的刺激—反应联结。因为猫在学习逃出迷笼的过程中，显示出了理智、甚至是创造性的行为。而且，这种学习是在没有思维和意识参与的情况下发生的。这样，反应最终就成为一种没有意识参与的习惯。 
桑代克根据实验研究的结果认为，所有的学习都不是突然发生的，而是通过一系列细小的步骤按顺序逐渐达到的。“学习即形成联结；教学则是安排各种情境，以便导致理想的联结并感到满意。……人是伟大的学习者，主要是因为人可以形成非常多的联结。……一个人的联结可以分为四个或多或少相对独立的部分：理智方面的、性格方面的、技能方面的和气质方面的。”换言之，“一个人的理智、性格和技能，是他对各种刺激情境及其各种要素作出反应倾向的总和”。一个受过教育的成年人可以拥有百万个刺激—反应的联结。教育的目的在于形成、保持、消除、改变或引导各种联结。 
3. 学习过程是试误的过程 
桑代克认为，动物的基本学习方式是试误学习，人类的学习方式可能要复杂一些，但本质是一致的。 他从动物学习研究中，试图揭示普遍适用于动物和人类学习的规律。根据实验的结果，桑代克提出了众多的学习律，其中主要有： 
1) 准备律（law of readiness） 
2) 效果律（law of effect） 
3) 练习律(law of exercise) 
除了上述三个主要学习律（其中最主要的是效果律）之外，桑代克还指出了一些其他的规律，或称为学习原则。其中有多重反应（multiple responses）律、定势（set）律、选择性反应（selective response）律、同化（assimilation）律、联想性转换（associative shifting）律，等。 
尽管上述几个学习规律都是从动物学习中归纳出来的，但桑代克则认为它们是解释一般学习所必需的主要事实。因为，“由动物学习所揭示的简单的、半机械的现象，也是人类学习的基本原理”。桑代克除了以动物为被试以外，而且还以人为被试对象做了大量的实验。他提出的另一条学习原理——所属性（belongingness）原理——便是从人的语言学习实验中概括出来的。该指出，如果学习者认识到两个项目在某一方面彼此具有相属关系，那么在它们之间就比较容易形成联结。 
4．评论 
桑代克是心理学史上第一个用动物进行学习研究的人，他还写就了世界上第一本教育心理学专著。桑代克揭示了动物的试误学习过程，用刺激—反应之间的直接联结取代了传统联想主义的观念之间的联想，从而奠定了联结主义心理学的基础。联结主义的一个特点是打破了理智与本能、人类与动物的二元论，将动物学习研究方法用于人类学习者，认为人类与动物的基本学习方式都是一样的，即通过试误来学习，所不同的仅仅是复杂性程度不同而已。这实际上是达尔文的生物进化论在心理学上的进一步延伸。桑代克的准备律和效果律，从本质上说来是为传统哲学上的享乐主义提供了心理学的基础。他的“学习无需意识参与”的观点，受到后来的行为主义者的关注。许多人由此把桑代克归入行为主义者的行列。 
2．1．2 华生的刺激－反应说 
1. 华生的主要观点 
华生也是美国的心理学家，他主张对心理学要进行完全客观的实验研究。华生对心理学中使用意识、感觉、知觉、激情、情绪和意义等术语感到不满，认为应该用“刺激与反应”和“习惯形成”等术语来表述。他提出：“心理学是自然科学的一个纯客观的实验分支。它的理论目标在于预见和控制行为。”心理学家主要应关注行为，而不是心和意识。“行为主义者力图获得动物反应的一个统一的模式，认为人与动物之间并无分界线。”因此，从研究方法上来讲，“应当把人与动物放在同样的实验条件下，而且越近似越好。” 
华生建立行为主义心理学的出发点有二：第一，分析可观察到的事实，即分析人和动物是如何适应其环境的；第二，研究引起有机体作出反应的刺激，知道了反应就可以推测刺激，知道了刺激就可以预测反应。所以，应该把行为而不是把意识当作我们研究的客观对象，在心理学中应该抛弃所有有关心智（mental）的内容。 
总之，学习是塑造外显的行为，而内部的心理状态是不可知的；学习是刺激—反应的联结，人的反应完全由客观刺激决定。 
2. 学习规律 
华生为了从实验上推翻桑代克的理论，进行了一系列第小白鼠实验。白鼠为到达目的箱吃到食物，必须先挖沙子。白鼠挖沙子到达目的箱后，不立即喂食，而是让它在那里空等一会。根据桑代克的理论，强化增强的是强化之前的刺激—反应联结。在这个实验中，空等是较后的反应而挖沙子到目的箱则是较早的反应。根据推理，食物强化的是空等，而不是控沙子到达目的箱。但事实上，白鼠习得的是挖沙子到达目的箱的反应，而不是空等。华生以此来证明效果律的不正确，并提出用频因律和近因律取而代之。 
1) 频因（frequency）律 
在其他条件相同的情况下，某种行为练习得越多，习惯形成得就越迅速。因此，练习的次数在习惯形成中起重要作用。在形成习惯的过程中，有效动作之所以保持下来，无效动作之所以消失，是由于有效动作比任何一种无效动作出现的次数都多，这是因为每一次练习总是以有效动作的发生而告终的。如图2－2所示的一个非常简单的“T”字型测验情境是华生提出该规律的主要实验装置。
　
　  
  


　
2) 近因（recency）律 
华生认为，当反应频繁发生时，最近的反应比较早的反应更容易得到加强。因为在每一次练习中，有效的反应总是最后一个反应，所以这种反应在下一次练习中必定更容易出现。由此，他把反应离成功的远近，作为解释一些反应被保留、另一些反应被淘汰的原则。在他看来，习惯反应必然是离成功时机最近出现的反应。 
但是，华生在以后的著作中又推翻了自己的一些观点。他在1919年出版的《从一个行为主义者的观点看心理学（Psychology from the Standpoint of a Behaviorist）》一书中，不再把频因律作为学习的一般机制。 
华生强调，要用刺激—反应来分析所有的行为，包括情绪反应。为此，华生与雷纳(Rayner)进行了一项称之为“小艾伯特”的实验。小艾伯特是日托中心的一个健康、正常的幼儿，当时他只有11个月又5天。条件刺激是一只小白鼠，小艾伯特最初的反应是好奇，他看着它，似乎想用手去触摸它。无条件刺激是用铁锤敲击一段钢轨发出的声音，这显然是一种令人生厌的声音，因此小艾伯特的无条件反应是惊怕、摔倒、哭闹和爬开。在白鼠与敲击钢轨的声音一起出现3次后，光是白鼠就会引起害怕和防御的行为反应。在6次条件作用后，小艾伯特见到白鼠时会产生强烈的情绪反应。在小艾伯特1岁又21天时，华生进行了一系列泛化测验，即在小艾伯特面前呈现小白兔、小白狗和白色裘皮大衣等。在每一种情况下，小艾伯特都表现出一种很强的情绪反应，类似于对白鼠的反应。接下来，华生探讨了用来消除小艾伯特恐惧情绪的种种可行的办法。但不幸的是小艾伯特在接受可能的治疗之前，离开了日托中心，举家迁徙到别的地方去了。 
3.评论 
华生对心理学的影响很大，但主要不是因为他提出了学习理论，而是他对心理学研究方法上的贡献。华生把行为主义与刺激—反应心理学结成了一体。在本世纪上半叶整整50多年的时间里，行为主义心理学一直在北美占统治地位。尽管人们对桑代克学习理论的批评主要集中在过于简化了学习过程的性质，以动物为主，而以人为被试对象的实验方法比较粗糙简单，他却热衷于发现普遍适用的一般规律，难免会犯以偏概全的错误，这是由于历史的局限性所造成的。然而华生比他走得更远，他力求把人的各种心理现象简化为肌肉和腺体的一些活动和习惯，否认人的主观世界和意识的作用，使他成了一个极端的环境决定论者。他的最著名、被引证得最多的一段话表明了这一点，他说：给我一打健康而又没有缺陷的婴儿，把他们放在我所设计的特殊环境里培养，我可以担保，我能够把他们中间的任何一个人训练成我所选择的任何一类专家——医生、律师、艺术家、商界首领，甚至是乞丐或窃贼，而无论他的才能、爱好、倾向、能力，或他祖先的职业和种族是什么。 
与桑代克一样，华生的工作对教育心理学的研究也有十分深远的影响，许多研究都是在他们的基础上开展的。但是他们的关于学习理论已经成为历史，即使是当时也没有对教育产生重大的影响。 
2．1．3 斯金纳的程序教学法 
1. 斯金纳的实验 
美国心理学家斯金纳认为，“学习”是反应概率的变化；“理论”是对所观察到的事实的解释；“学习理论”所要做的，是指出引起反应概率变化的条件。所以，研究学习行为的目的，是要形成一种分析各种环境刺激的功能的方法，以决定和预测有机体的学习行为。为此，斯金纳设计了一种特殊的仪器，即一个阴暗的隔音箱——斯金纳箱，箱子里有一个开关(用白鼠为被试对象，就用一根杠杆或一块木板；若以鸽子为被试对象，就用一个键盘)。开关连接着箱外的一个记录系统，用线条方式准确地记录动物“按”或“啄”的次数与时间，如图2－3所示。斯金纳早期通常使用白鼠来作试验，后来大多以鸽子为被试对象。在实验时，并不是动物每一次按杠杆或啄键盘后都给喂食，食物的释放方式由实验者决定。除此之外，实验者还可以控制灯光、声音、电击、温度与湿度等。 
斯金纳箱的一个特点是，动物可以反复做出斯金纳称之为“自由操作的反应（free-operant responding）”。所谓“自由”，即动物的行为不像在迷笼里那样受到限制；所谓“操作”，是因为动物的反应是主动地作用（或操作）于环境。
 
图2－3 斯金纳箱 
在斯金纳看来，行为的实验分析所关注的是环境事件（刺激）与有机体行动（反应）之间的关系，即要考察实验操作是如何引起行为变化的。斯金纳认为，可以用三种基本的实验操作来控制环境：呈现刺激、安排结果、信号刺激。 
2. 斯金纳的强化原理 
斯金纳用“操作性反应（operant）”来解释箱子里动物的行为，以区别巴甫洛夫和华生等的观点。他认为，巴甫洛夫等的实验对象的行为是刺激引起的反应，称为“应答性反应（respondents）”；而他的实验对象的行为是有机体自主发出（emitted）的，称为“操作性反应（operant）”。前者往往是种不随意的行为；后者大多是随意的或有目的的行为。在大多数情况下，被动引出的反应在重要性程度上比主动发出的反应要逊色得多。因为，在应答性行为中，有机体是被动地对环境作出反应；而在操作性行为中，有机体是主动地作用于环境。经典条件作用只能用来解释基于应答性行为的学习，斯金纳把这类学习称为“S（刺激）类条件作用”。另一种学习模式，即操作性或工具性条件作用的模式，则可用来解释基于操作性行为的学习，他称为“R（强化）类条件作用”。 
斯金纳认为，人类从事的绝大多数有意义的行为都是操作性的。例如，步行上学、读书写字、回答问题等，都是操作性行为的例子。当然，也许有人会说，事实上存在着许多引发这些反应的刺激。对此，斯金纳并不想否认，但他坚持认为，即便存在引出这些反应的刺激，它们在学习中也并不占主要地位。 
操作条件作用的模式认为，不管有没有刺激存在，如果一种反应之后伴随一种强化，那么在类似环境里发生这种反应的概率就增加。而且，强化与实施强化的环境一起，都是一种刺激，们可以以此来控制反应。这样，任何作为强化的结果而习得的行为，都可以被看作是操作条件作用的例子。人们由此把斯金纳的理论称为强化理论。在斯金纳看来，重要的刺激是跟随反应之后的刺激（强化），而不是反应之前的刺激，因此反应之后要给予及时强化。 
为了简便起见，可以把斯金纳所观察的对象分为两类：自变量（即在实验中可以直接控制的因素）和因变量（即实验者无法直接控制、受自变量影响的因素）。斯金纳不关心中介变量，他认为中介变量是无效的，而且常常是有害的，因为它们把人们的焦点放在想象的构成上，而不是放在现实上。斯金纳试图回答的中心问题是：自变量（强化的类型和强化的安排）是如何影响学习的。 
斯金纳用条件作用的原理来解释学习，是基于这样一种观点：人们通常都是以一种增加愉快、减少痛苦的方式来行事的。但是，“愉快”和“痛苦”都是一种主观性的东西。斯金纳认为，强化是指“使反应发生概率增加、或维持某种反应水平的任何刺激”。也就是说，凡是提高反应概率的任何事件都可以起强化作用。这样，强化并不一定是一种令人愉快的刺激。而且，在一种情境中起强化作用的刺激，在另一种情境中并不一定起强化作用。同样，对某一个人起强化作用的刺激，对另一个人并不一定起强化作用。 
斯金纳区别了两种强化类型：正强化（positive reinforcement，又称积极强化）和负强化（negative reinforcement，又称消极强化）。当在环境中增加某种刺激，有机体反应概率增加，这种刺激就是正强化。例如，当饥饿的白鼠按动开关时给予食物，食物便是正强化物。当某种刺激在有机体环境中消失时，反应概率增加，这种刺激便是负强化，是有机体力图避开的那种刺激。例如，当处于电击状态下的白鼠按动开关时停止电击，停止电击就是负强化。需要注意的是，无论是正强化还是负强化，它们的结果都是增加反应概率。 
除了对正强化与负强化作出区分外，斯金纳还区分了强化的两个来源：一级强化物和二级强化物。一级强化物包括所有在没有任何学习发生的情况下也起强化作用的刺激。例如，食物和水等可以满足生理基本需要的东西。二级强化物包括那些在开始时不起强化作用，但后来作为与一级强化或其它强化物配对的结果而起强化作用的刺激。例如，斯金纳箱里的灯光。斯金纳认为，对于人类来说，二级强化物包括对大量行为起强化作用的许多刺激，诸如特权、社会地位、权力、财富、名声等，这些大多是由社会文化所决定的，它们构成了决定人类行为的极有力的二级强化物。 
斯金纳从事实验和研究的主要目的，是要论述和澄清强化的类型和强化的安排对学习测度的影响。学习测度主要包括习得速度、反应速度和消退速度。从某种意义上说，斯金纳在强化安排方面的实验，是他对心理学的最大贡献。斯金纳认为，在行为实验分析中，最容易控制的、最有效的变量是给予强化的方式。在一种仔细控制的实验情境中，实验者可以精确地决定使用什么类型的强化，以及怎样给予、何时给予强化。也就是说，实验者完全可以控制强化程序。 
一般说来，实验者可能两种选择：（1）连续强化，即每一次正确反应之后都给予强化；（2）间歇强化，即并不是每一次正确反应之后都给予强化，如图2－4所示。
 
　
图2－4 斯金纳强化安排图示 
如果实验者选择连续强化，只需每次正确反应之后都给予强化。如果选择间歇强化，那么他还要进一步作出选择：是根据反应的次数还是根据时间间隔给予强化。例如，实验者可以决定给予强化和不给强化的比例是1：5，即每5次正确反应给予一次强化，这称为比例强化安排。或者，实验者可以决定每5分钟给予一次强化（当然，被试在这期间要作出正确反应），这称为间隔强化安排。变化比例和变化间隔强化则强化具有不固定和无法预期的特征，是最有效的强化方法。具体的强化方式对学习效果的影响可见图2－5所示。 
斯金纳认为，所谓教育，就是要塑造行为，塑造在不久的将来对个人自己和他人有利的行为。通过各种强化安排来塑造行为，就像雕塑家可以用泥巴塑造任何东西一样。通过塑造技术来教有机体从事某种行为反应，主要是采用“逐步逼近法（method of successive approximations）”，就是通过不断强化一系列逐渐接近最终行为的反应来塑造某种行为。换句话说，实验者有选择地对有机体作出的接近最终行为的各种反应给予强化，而不是等待最终期望的那种反应自然出现后才给予强化。
　
 
图2－5 强化安排的影响 
3. 斯金纳的程序教学理论 
斯金纳认为，只有通过机械装置才能提供必要的大量的强化系列。这就是斯金纳设计教学机器、提倡程序教学的主要出发点。正是由于斯金纳对程序教学理论所作出的杰出贡献，斯金纳被称为“程序教学之父”。程序教学是一种个别化的自动教学的方式，由于经常用机器来进行，也称为机器教学。斯金纳提出了程序教学的原则： 
1) 积极反应原则。程序教学不主张完全由教师授课的方式进行教学，而是以问题的形式，通过教学机器或教材给学生呈现知识，使学生对一个个问题作出积极的反应。即要求学生通过程序教材和教学机器，能自己动脑，自己动手去学习。 
2) 小步子原则。将教学内容按内在的联系分成若干小的步子编成程序。材料一步一步地呈现，步子由易到难排列，每步之间的难度通常是很小的。学生每次只走一步，做对了，才可走下一步，每完成一步就给予一次强化，这就使强化的次数提高到最大限度，从而能促使学生主动、积极地学习。 
3) 及时强化原则。斯金纳的操作性条件反射的规律认为，一个操作发生后，紧接着呈现一个强化刺激，那么这个操作力量就会得到增强。遵循这一规律，在教学中做到及时强化，也就成为程序教学中的一个原则。这一原则要求在每个学生作出反应后，必须使学生立即知道其反应是否正确。告知学生结果，也就是给予学生反应的及时强化，这也是程序教学中最常用的强化方式。 
4) 自定步调原则。以学习者为中心，不强求统一进度，鼓励每一个学生以他自己最适宜的速度进行学习。这样，学生可按各自不同的思维方式、速率来处理问题而不受其他人的影响。同时，通过一次次的强化，能够激发学生的学习兴趣，使他们能够稳步前进。当然这一原则是以个别化教学方式为基本条件的。 
5) 低错误率原则。要求在教学过程中尽量避免学生出现错误的反应，错误的反应会得到令人反感的刺激，过多的错误会影响学习者的情绪和学习的速度。少错误或无错误的学习可以增强学生学习的积极性，提高学习效率。 
斯金纳的教学理论指导和推动了本世纪50～60年代风行美国乃至其他许多国家的程序教学运动，不仅促进了学习理论的科学化，加速了心理学和教育学的有机结合，而且也推动了教学手段的科学化和现代化。同时，也重新激起了人们对个别化教学研究的兴趣，使个别化教学在中断多年后以重新活跃起来。 
4. 评论 
斯金纳从操作性学习中提出了程序教学，并推动了程序教学运动，从而促使了教学设计过程和理论的诞生与早期发展。程序教学运动产生了“教学设计者”，这类专门人员的出现使教学设计理论的探索有了专业队伍，他们对目标理论、任务分析、个别化教学、媒体选择、形成性评价一系列设计问题的研究更为深入，他们从事设计的范围也从对教学机器、个别媒体的设计拓展到以多媒体学习包乃至对整个教学系统的课程和教育项目的设计上来。这一切都促使教学设计理论得以发展。 
另外，尽管强化的概念在桑代克效果律中已有阐述，但在斯金纳的行为分析中，强化所扮演的角色发生了重大变化。首先，在桑代克那里，强化是用来解释刺激—反应联结加强的一条主要原理，而在斯金纳体系中，强化只是一个用来描述反应概率增加的术语，如何安排强化才是核心所在。其次，其他研究人员（例如巴甫洛夫）把消退看作是一个主动的抑制过程，而斯金纳认为不能把消退看作是一种与强化无关的独立过程。事实上，强化可用于消退行为，停止强化可以使反应概率下降。消退过程可用来表明强化效果持续的时间。 
尽管程序教学思想对教学设计产生极其深刻的影响，到20世纪70年代后，程序教学的思想和方法又被广泛用于计算机辅助教学，但是行为主义把人视为消极被动的机械结构，任由环境摆布，否定人的主观能动作用，否定大脑对行为的支配和调节作用，这一切都使行为主义在理论上显得苍白无力，在许多具体问题上难以自圆其说。 
2. 2 认知主义理论 
认知学派源于格式塔心理学，它的核心观点是学习并非是机械的、被动的刺激—反应的联结，学习要通过主体的主观作用来实现。瑞士心理学家皮亚杰（J.P.Piaget）提出的著名的“认知结构说”认为认识是主体转变客体过程中形成的结构性动作和活动，认识活动的目的在于取得主体对自然社会环境的适应，达到主体与环境之间的平衡，主体通过动作对客体的适应又推动认识的发展，强调认识过程中主体的能动作用，强调新知识与以前形成的知识结构相联系的过程，表明了只有学习者把外来刺激同化进原有的认知结构中去，人类学习才会发生。认知主义的主要代表人物有苛勒、皮亚杰、布鲁纳和加涅等。 
2．2．1 布鲁纳的认知—发现说 
60年代美国最有影响的认知学派代表人物布鲁纳（J.S.Bruner）接受并发展了皮亚杰的发生认识观点，提出“认知—发现说”。在布鲁纳看来，学生的心理发展，虽然有些受环境的影响，并影响他的环境，但主要是独自遵循他自己特有的认识程序的。教学是要帮助或形成学生智慧或认知的生长。他认为，教育工作者的任务是要把知识转换成一种适应正在发展着的学生形式，而表征系统发展的顺序，可作为教学设计的模式。由此他提倡使用发现学习的方法。 
1. 发现学习的例证 
布鲁纳最著名的也是引起争议最多的论点是：“任何学科都可以用理智上忠实的形式教给任何年龄阶段的任何儿童”。所谓“理智上忠实的形式”，是指适合学生认知发展水平的学科的基本结构或基本概念和基本原理，而发现学习，是一种最佳的学习方式。 
举例说来，代数中的变换律、分配律和结合律等，是代数这门学科的基本结构，小学低年级学生完全能够掌握这些最基本的原理。事实上，儿童在幼儿园玩跷跷板时就知道，如果对方比自己重，自己就得往后移；如果对方比自己轻，就得往前移，否则就不可能玩跷跷板。根据这个原理，布鲁纳设计了一个如图2－6所示的天平，让8岁儿童借助动手操作、视觉映象和符号来掌握代数中的基本结构。 
　
 
图2－6 天平实验 
布鲁纳认为，小学低年级学生虽然能够像鹦鹉学舌似地说出“几乘以几等于18”，但是他们对“9?2”与“2?9”，或“6?3”与“3?6”有没有不同常常感到吃不准。如果让小学生自己先动手操作，在天平一边钩子9挂上2个小环，让学生在天平的另一边寻找各种能保持天平平衡的各种组合，并把它们记录下来。小学生根据以往玩跷跷板的经验，很快就能知道在钩子2上挂9个小环；在钩子3上挂6个小环；或在钩子6上挂3个小环……，都能保持天平的平衡。这样，学生掌握的不只是“9?2=18”，而是代数的基本结构——交换律。在学习过程中，开始时让学生动手操作；接着移去天平，让学生凭借头脑中形成的视觉映象来运算；最后，学生熟练掌握运算规则，不用实物和视觉映象，用符号也能自如地运算了。布鲁纳由此认为，教师只要把握每门学科的基本结构，根据学生表征系统形成的特点来设计教学，那么任何年龄阶段的学生都能掌握各门学科的基本结构。 
注重掌握学科的结构，而不是现成的正确答案，必然会强调学习的过程，而不是学习的结果。因此，布鲁纳认为，学生在掌握学科的基本结构的同时，还要掌握学习该学科的基本方法，其中发现的方法和发现的态度是最为重要的。所谓发现，当然不只局限于发现人类尚未知晓的事物的行动，而是包括用自己头脑亲自获得知识的一切形式。布鲁纳并不认为学生学习每一事物都必须从动作表征入手，教学活动如何进行，取决于学生的认知发展水平和已有的知识，即取决于学生认知结构。如果学生已具有这方面的动作经验，教学可以从唤起学生视觉映象开始；如果学生已具有动作表征和映像表征的经验，那么就可以直接从形成的符号表征入手。但从认识某一事物的整体上来看，学生必须具有这几方面的经验。 
2. 发现学习的特征及其教学策略 
1) 强调学习过程 
在教学过程中，学生是一个积极的探究者。教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识。教一门学科不是要建造一个活着的小型藏书室，而是要让学生自己去思考，参与知识获得的过程。“认识是一个过程，而不是一种产品。”布鲁纳强调的是，学生不是被动的、消极的知识接受者，而是主动的、积极的知识的探究者。 
2) 强调直觉思维 
除了注重学习过程之外，发现法还强调学生直觉思维在学习上的重要性。布鲁纳认为，直觉思维与分析思维不同,它不根据仔细规定好了的步骤，而是采取跃进、越级和走捷径的方式来思维的。大量事实都表明，直觉思维对科学发现活动极为重要。直觉思维的形成过程一般不是靠言语信息，尤其不靠教师指示性的语言文字。直觉思维的本质是映象或图象性的。所以，教师在学生的探究活动中要帮助学生形成丰富的想象，防止过早语言化。与其指示学生如何做，不如让学生自己试着做，边做边想。 
3) 强调内在动机 
在学生的学习动机方面，布鲁纳重视的是形成学生学习的内部动机，或把外部动机转化为内部动机。而发现活动有利于激励学生的好奇心。学生容易受好奇心的驱使，对探究未知的结果表现出兴趣。所以布鲁纳把好奇心称之为“学生内部动机的原型”。布鲁纳认为，与其让学生把同学之间的竞争作为主要动机，还不如让学生向自己的能力提出挑战。所以，他提出要形成学生的能力动机（competence motivation），就是使学生有一种求得才能的驱动力。通过激励学生提高自己才能的欲求，从而提高学习的效率。 
4) 强调信息提取 
布鲁纳认为，人类记忆的首要问题不是贮存，而是提取。尽管这从生物学上来讲未必可能，但现实生活要求学生这样。因为学生在贮存信息的同时，必须能在没有外来帮助的情况下提取信息。在一项实验中，布鲁纳让一些学生学习30对单词，要求一组学生记住单词，以后要复述；而要求其他学生把每对单词造成句子。结果发现，后者能复述其中的95%，而第一组学生的回忆量不到50%。所以，学生如何组织信息，对提取信息有很大影响。学生亲自参与发现事物的活动，必然会用某种方式对它们加以组织，从而对记忆具有较好的效果。 
3. 评论 
布鲁纳强调学生的学习应是主动发现的过程,而不是被动接受知识。这一观点虽然并非布鲁纳首创，但由于他以自己对知觉和思维过程的独到研究，使发现学习有了科学的基础，因而更令人信服，对教学设计也有很大的启示，具体可参见第四章。遗憾的是，布鲁纳只详细阐述了发现学习，而对其他各种学习方式既没有谈及也没有比较，这势必使人会产生疑问：学生在学校里学习任何内容都采用发现法，那合适吗？时间允许吗？ 
2．2．2 信息加工学习与教学观 
20世纪50年代后,计算机科学技术的兴起与发展，为心理学家分析和推断心理过程提供了一个重要的工具。西蒙（H.Simon）等人的研究表明心理学中的许多问题可以用类似于计算机处理信息的过程予以阐明，凭借信息加工模式，能把格式塔心理学中关于认知和记忆重组的某些推测，用一种类似计算机程序的方式编制出来，即可用计算机处理信息的过程来模拟人的心理过程。这就为研究心理过程和心理结构提供了物质基础。 
1. 信息加工理论的基本假设 
信息加工理论者认为，学习实质上是由获得信息和使用信息构成的，而人的行为是由有机体内部的信息流程决定的。因而他们关注两个问题：人类记忆系统的性质；记忆系统中知识表征和贮存的方式。 
1) 人类记忆的性质 
长期以来，人们从各个角度对人类记忆系统作了研究，认为记忆系统是一个有复杂结构的系统，它加工和组织一个人拥有的全部知识，它是一个起组织作用的活跃的系统。换言之，人类的记忆系统积极地选择将要被加工的材料，把它们转变成有意义的信息，并贮存许多信息供来日使用。尤其是关于短时记忆和工作记忆的研究更是为理解学习和教学活动、设计学习和教学策略提供了强有力的理论依据。 
2) 信息贮存的方式 
信息加工理论除了主要关注人类记忆系统起作用的机制外，还探讨了一个同样重要的问题，这就是记忆信息贮存的方式，即知识编码和表征的方式。在记忆系统中被贮存的信息，不是与刺激输入一一对应的直接复制，因为，感官接受的物理信号并不是对外部世界的完美表征，为了便于回忆，人们须以某种方式转换物理信号。编码一般有表象编码和语义编码，表征相应地也有两种：表象表征和符号表征。转换或重新编码会增加以后回忆信息的可能性，但这是以失去某些细节为代价的。 
2. 加涅的信息加工模式 
在信息加工理论中，由于人的心理机能的复杂性，人们从实验和推测中得到多个不同的学习过程的信息加工模式，美国教育心理学家加涅(R.M.Gagne)的信息加工模式是一个比较有代表性的模式，如图2－7所示：
  
　 
 

图2－7 信息加工模式 
这一模式表明，来自外界环境的刺激通过学生的感受器，以映象的形式输入到感觉登记器，形成瞬时记忆，借助注意将这些信息以语义的形式贮存在短时记忆中，然后经过复述、精细加工、组织编码等，则进入长时记忆。长时记忆的信息要转变为人能清晰意识到的信息就需要将它们提取进入短时记忆。因此短时记忆是信息加工的主要场所，因此也称为工作记忆。它将来自感觉记录器和长时记忆中提取出来的信息进行处理加工，加工的结果，一方面送至长时记忆，另一方面送至反应发生器。反应发生器将信息转化成行动，也就是激起效应器的活动，作用于环境。在这个模式中，执行控制和预期是两个重要的结构，它们可以激发或改变信息流的加工。前者是已有的经验对当前学习过程的影响，起调节作用；后者是动机系统对学习的影响，起定向作用，它们可以对整个信息加工过程起调节和监督的功能。 
3. 信息加工的基本原理 
1) 信息流是行为的基础 
信息加工理论的实质，是要探讨有机体内部的信息流。根据这种观点，信息加工论者把人看作是一架非常复杂的机器，并试图发现这个“暗箱”内部所发生的情况。因此，他们常常把人类认知系统表述为代表信息加工和贮存的一系列方框（或称箱子），是它们在来回传送信息。每一个方框都代表一种人头脑中发生的信息转换。 
认知心理学家试图用其它学科（如计算机科学）使用的方法来勾勒有机体内部的信息流程。由于目前还不可能直接进入有机体内部的信息加工流程，所以只能推测各种可供选择的信息流程，然后确定哪种假设的流程更符合所观察到的行为。信息加工论者通常把重点放在检验各类模式上，而不是放在某种模式的具体细节上，这可能会有助于了解哪一种模式更有利于解释某一种学习过程。 
2) 人类加工信息的容量是有限的 
从香农（C.Shannon）等人设计的电话通讯系统的模式研究中发现，一根电缆在某一时刻只能从事有限的通讯，也就是说，它传递信息的容量是有限的。信息加工论者由此认为人的信息加工的容量也是有限的。这种观点对注意与记忆领域的研究影响极大。例如，人们在某一时刻只能把注意力集中在某些刺激上，因而必然会摒弃其他刺激。而短时记忆与长时记忆之间的区分，主要是基于容量的差异。一般认为，长时记忆贮存信息的容量是无限的，而大量实验表明，短时记忆一次只能记住7?2个组块。所谓组块，就是在记忆中把许多小单位组合成较大单位的信息加工过程。如，让学生记忆“1491625364964”这样一个数目是很困难的，但如果告诉学生这是由1至8的平方数构成的，记忆就会很方便。 
3) 记忆取决于信息编码 
记忆信息加工有点类似档案分类系统，即首先要对外来信息的轻重缓急加以分类整理，而且所使用的分类方法和程序必须始终一致。 
编码是一个涉及觉察信息、从信息中抽取一种或多种分类特征，并对此形成相应的记忆痕迹的过程。信息编码的方式对以后提取信息的能力有很大影响。如果我们知觉有误，或特征分类不清，或形成的记忆痕迹与客观事物相差很远，那么在提取信息时就会非常困难。 
对信息编码的方式往往取决于学习任务的性质。如果学生知道某门学科的要求，他们会以最能满足这一要求的方式来编码。例如，教师如果告诉学生这门课的考试形式是选择题，学生就会以便于再认的方式来编码的，而不是以有助于问题解决的方式来编码。 
编码还涉及组块问题。心理学家们认为，尽管我们记忆同时出现的一系列信息的能力是有限的，但如果把一些信息组织成块，就可以大大提高记忆能力，而且，组块中所包括的信息量可以是很不同的。另外，如果把信息组织成有意义的组块，不仅可以增加信息摄取量，而且还有助于保持记忆。 
大量研究表明，编码过程常常涉及信息的积极转换或改变。编码不仅仅是一种消极的过程，不只是消极地把环境事件机械地记录在某种记忆痕迹上。 
4) 回忆部分取决于提取线索 
用适当的编码进行信息贮存，这仅仅是问题的一半，如果没有适当的提取信息的线索作为补充，一个人是难以回想起某一事件的。例如，我们可能常常有这样的体验：试图想回忆某件事情，但开始时就是想不起来，就把它搁在一边；后来再试，似乎当时也没有什么新信息，但成功地回想起来了。很显然，这方面信息是贮存在记忆中的，最初回忆失败是由于提取的失败，因为我们在第二次回忆时成功了。研究这类简单事件（例如，回忆一系列图片或单词）的心理学家已观察到同样的现象。当给被试对象就同样信息进行重复测验时，常常可以看到，被试对象当时不能马上回想起来的信息最终被回忆起来了。 
4. 信息加工理论的教学应用 
信息加工理论在教学中产生了重大的影响，形成了所谓的认知教学理论。其中比较著名的认知教学理论包括奥苏贝尔的有意义学习理论及其著名的先行组织者教学策略、加涅的学习的条件与教学论（九段教学法）等。 
奥苏贝尔指出，有意义学习过程的实质是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有知识的适当观念建立非人为的（nonarbitrary）和实质性的（substantive）联系。这就为区分机械学习和有意义学习提供了明确的划分标准。他将有意义学习的类型化分为三种：表征学习、概念学习和命题学习，并进一步按命题关系将命题学习划分为上位学习、下位学习和并列结合学习。他认为发现学习和接受学习都可以成为有意义学习的形式，关键是学习材料本身必须有逻辑意义，合乎非人为的实质性的标准，而且学习者必须具有有意义学习的心理倾向，也就是将所学的新知识与自己头脑中原有的适当知识观念加以联系的倾向。 
为了进一步指导教学，奥苏贝尔提出了认知结构变量：就是原有知识的数量、清晰程度和组织结构。根据原有知识到这些特征及其与新学知识之间的关系，他提出来逐级分化、整合协调和先行组织者三种教学策略。这些理论实质上都是在信息加工心理学的基础上提出的。 
加涅则依据其总结的学习与记忆的信息加工模型， 明确指出如何通过教学将信息转化进入到学生的长时记忆，因此十分重视设计促进和激发学习者内部过程的外部活动，它们实际上是九个教学阶段。 
•  引起注意——变化刺激、吸引兴趣改变体态、语调、音量 
•  告知目标——激起期望 
•  刺激回忆——明确同化新知识的经验范围 
•  呈示材料——注意考虑年龄、基础、学习类型等因素，安排顺序和份量 
•  提供指导——注意掌握指导的程度 
•  诱引行为——促使学生主动参与，积极作出反应 
•  及时强化——给学生行为及时反馈 
•  检查评价——独立测试、单元测试等方法 
•  促进迁移——系统复习、及时布置新任务。 
5. 评论 
信息加工学习理论可以用来解释人类的许多思维过程，使得人类的高级心理过程不再那么神秘。对信息加工理论来说，探究学生头脑中发生的信息加工过程是至关重要的，它试图解释被行为主义者作为“暗箱”的内部认知活动。但对这些内部过程的探讨，是用一种比传统的认知理论远为精确的方式进行的。它要求描述假定的心理过程的每一个具体步骤的程序，如果描述这一过程能详细到可以用计算机来模拟的程度，那就更理想了。另外，信息加工理论，一方面采取行为主义者所持的重视实验的态度，即不仅要假设心理过程，而且必须予以实验验证；另一方面则又像传统的认知理论家一样，为了便于假设，常常采用非正规的观察法和对心理活动的逻辑分析，然后再用实验予以检验。 
从学习理论的角度来看，信息加工理论在以下几方面对学习是有启迪的： 
（1）刺激选择不是一种随机的过程，因此，不能仅仅考虑到刺激的特征，而且还要关注学习者已有的信息或认知图式（Scheme）。 
（2）人类记忆加工信息的能量是有限的，如果一味要求学生在短时间内掌握大量的信息，不给他们留有加工或思考的时间，结果必然会像狗熊拣苞米一样，拣一个丢一个。 
（3）“组块”理论，为了尽可能使学生在短时间内学习较多的知识，我们必须把知识组织成有意义的块状，减少机械学习。 
（4）信息编码不仅有助于学生的理解，而且也有助于信息的贮存和提取。教师在帮助学生使用各种策略来编码方面是可以大有作为的。 
但是，我们必须看到，信息加工理论中的注意系统、编码系统和记忆系统的分析，是建立在实验推测的基础上的。计算机科学技术目前的发展，还无法使“认知过程就像构成行为的肌肉反应一样实在”。正因为这样，在信息加工理论中涌现了众多模式，有些甚至是相对立的，但与其说是信息加工理论不成熟，还不如说是信息加工理论发展的一个标志。要穷尽对内部心理过程的探究是永远不可能的，我们所期望的，是涌现出更有说服力的模式。 
2. 3 建构主义理论 
建构主义学习理论是行为主义发展到认知主义以后的进一步发展，用乔纳生的话说，是向与客观主义（objectivism）更为对立的另一方向发展。行为主义和认知主义认为世界是由客观实体及其特征和客观事物之间的关系所构成。认知主义与行为主义的不同之处在于强调内部的认知结构，认为教学的目标在于帮助学习者习得这些事物及其特性，使外界客观事物内化为其内部的认知结构。 
建构主义是认知主义的进一步发展。在皮亚杰和早期布鲁纳的思想中虽然已经有了建构的思想，但相对而言，他们的认知学习观主要在于解释如何使客观的知识结构通过个体与之交互作用而内化为认知结构。自从70年代末，以布鲁纳为首的美国心理学家将前苏联教育心理学家维果斯基的思想介绍到美国以后，对建构主义思想的发展起了极大的推动作用。维果斯基在心理发展上强调社会文化历史的作用，特别是强调活动和社会交往在人的高级心理机能发展中的突出作用。他认为，高级的心理机能来源于外部动作的内化，这种内化不仅通过教学，也通过日常生活、游戏和劳动等来实现。另一方面，内在的智力动作也外化为实际动作，内化和外化的桥梁便是人的活动。另外，维果斯基的“最近发展区”的理论，对正确理解教育与发展的关系有极重要的意义。所有这些都对当今的建构主义者有很大的影响。建构主义者认为世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却由每个人自己决定。人们是以自己的经验为基础来建构或解释现实，人们的个人世界是用自己的头脑创建的，由于各自的经验以及对经验的信念不同，于是人们对外部世界的理解也不同。所以建构主义更关注如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来建构知识，强调学习的主动性、社会性和情境性，对学习和教学提出了许多新的见解。 
2．3．1 建构主义的学习观 
1. 学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，它不仅包括结构性的知识，而且包括大量的非结构性的经验背景 
维特罗克（M.C.Wittrock）提出的学生学习的生成过程（generative process）模式较好地说明了这种建构过程。他认为，在学习过程中，人脑并不是被动地学习和记录输入的信息，而是主动地建构对信息的解释，学习者以长时记忆的内容和已有的经验相结合，需要借助于贮存在长时记忆中的事件和信息加工策略。古宁汉（D.J.Cunningham）认为，“学习是建构内在的心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解”。学习要建构关于事物及其过程的表征，但它并不是外界的直接翻版，而是通过已有的认知结构（包括原有知识经验和认知策略）对新信息进行加工而建构成的，在这一基本观点上，当今的建构主义者更多的强调在具体情境中形成非正式的经验背景的作用，即非结构性的经验背景。将它们看成是建构的目标和基础，甚至也有少数人走向极端，只重视非结构性的一面而忽视概念的抽象与概括作用。 
2. 学习过程同时包含两方面的建构 
当今的建构主义者对于学习的建构过程做出了更深入的解释。作为建构主义的分支的“认知灵活性理论”（Cognitive Flexibility Theory）认为，建构包含两方面的含义：（1）对新信息的理解是通过运用已有经验，超越所提供的新信息而建构成的。（2）从记忆系统中所提取的信息本身，也要按具体情况进行建构，而不单是提取。建构一方面是对新信息的意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。这与皮亚杰关于通过同化与顺应而实现的双向建构的过程是一致的，当今的建构主义者用这种建构来解释学习，说明知识技能的获得和运用中的建构，而且，他们对于后一种建构给予了更高的重视，他们认为学习者形成的对概念的理解是丰富的、有着经验背景的，从而在面临新的情境时，能够灵活地建构起用于指导活动的认知结构和策略。 
3. 学习者以自己的方式建构对于事物的理解，从而不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一的标准的理解。 
传统教学认为，通过字词就可以将观念、概念甚至整个知识体系传递给学习者，当今的建构主义者认为，虽然事物是客观存在的，但事物的意义并非独立于我们而存在的，而是源于我们的建构，每个人都以自己的方式理解到事物的某些方面，教学必须增进学习者之间的合作，使他看到那些与他不同的观点，从而全面地建构事物的意义。因此，合作学习（Cooperative Learning）受到建构主义的广泛重视。如前所述，这些思想也是与维果斯基对于社会交往在儿童心理发展中的作用的重视以及“最近发展区”的思想是一致的。而且，他们使这种思想进一步深入。 
2．3．2 建构主义的教学原则 
1. 认知灵活性理论及其随机通达教学（Random Access Instruction） 
认知灵活性理论是建构主义的一个分支，它取了一条中间路线，反对传统教学机械地对知识做预先限定，让学生被动地接受；但同时它也反对极端建构主义只强调学习中的非结构的一方面，忽视概念的重要性。它主张，一方面必须提供建构理解所需的基础知识，同时又要留给学生广阔的建构空间，让他们针对具体化情境采用适当的策略。 
1) 结构不良领域（ill-structured domains）知识的学习 
结构不良（也称劣构）领域有以下两个特点：（1）知识应用的每个实例中，都包含着许多应用广泛的概念相互作用（即概念的复杂性）；（2）同类的各个具体实例之间所涉及的概念及其相互作用的模式有很大差异（即实例间的差异性）。结构不良领域是普遍存在的，可以说，在所有的领域，只要将知识运用到具体情境中去都有大量的结构不良的特征。据此，我们不可能依靠将已有知识简单提取出来去解决实际问题，只能根据具体情境，以原有的知识为基础，建构用于指导问题解决的图式，而且，往往不是单以某一个概念原理为基础，而是要通过多个概念原理以及大量的经验背景的共同作用而实现。 
斯皮罗（Spiro,1991）等人根据以上观点对学习进行了解释，他们认为，学习可以分为两种：初级学习与高级学习。初级学习是学习中的低级阶段，教师只要求学生知道一些重要的概念和事实，在 测验中只要求他们将所学的东西按原样再生出来，这里所涉及的内容主要是结构良好（也称良构）的领域（Well-structured domains）。而高级学习则与此不同，它要求学生把握概念的复杂性，并广泛而灵活地运用到具体情境中，这时，概念的复杂性以及实例间的差异性都显而易见，因而大量涉及到结构不良领域的问题。乔纳生在此基础上提出了知识获得的三个阶段，如图2-8所示。从图中可见，在初级阶段，学生往往还缺少可以直接迁移的关于某领域的知识，这时的理解多靠简单的字面编码（literal coding）。在教学中，此阶段所涉及的主要是结构良好的问题，其中包括大量的通过练习和反馈而熟练掌握知识的活动过程。在高级的知识获得阶段，开始涉及到大量结构不良领域的问题，这时的教学主要是以对知识的理解为基础，通过师徒式的（apprenticeship）引导而进行。学习者要解决具体领域的情境性问题，必须掌握高级的知识。在专门知识学习（expertise）阶段，所涉及的问题则更加复杂和丰富，这时，学习者已有大量的图式化的模式（schematic pattens），而且其间已建立了丰富的联系，因而可以灵活地对问题进行表征。
 
图2- 8 知识获得三阶段 
斯皮罗认为，传统教学混淆了高级学习与初级学习之间的界限，将初级学习阶段的教学策略（如将整体分割为部分、着眼于普遍原则的学习、建立单一标准的基本表征等）不合理地推及高级学习阶段的教学中，使教学过于简单化，这主要表现为以下三种偏向：（1）附加性偏向（additivity bias），将事物从复杂的背景中隔离出来进行学习，误认为对事物的孤立的认识可以推及更大的背景中，忽视具体条件的限制。（2）离散化偏向，即将本来连续的过程简单地当成一个个的阶段处理。（3）将整体分割为部分，忽视各部分之间的相互联系。过于简单化使得学生的理解简单片面，这正是妨碍学习在具体情境中广泛而灵活迁移的主要原因，而建构主义就是要寻求适合于高级学习的教学途径。 
2) 适合于高级学习的教学：随机通达教学（Random Access Instruction） 
斯皮罗等人根据对高级学习的基本认识提出了“随机通达教学”。由于在学习过程中对于信息的建构可以从不同的角度入手，从而可以获得不同方面的理解。同时，在运用已有知识解决实际问题时，存在着概念的复杂性和实例间的差异性，任何对事物的简单的理解都会漏掉事物的某些方面，而这些方面在另外一个情境中，从另外一个角度看时可能是非常重要的。所以他们提出的“随机通达教学”认为，对同一内容的学习要有不同时间多次进行，每次的情境都是经过改组的，而且目的不同，分别着眼于问题的不同侧面。这种反复绝非为巩固知识技能而进行的简单重复，因为在各次学习的情境方面会有互不重合的方面，而是把概念具体到一定实例中，并与具体情境联系起来。每个概念的教学都要涵盖充分的实例，分别用于说明不同方面的含义，而且各实例都可能同时涉及到其它概念。在这种学习中，学习者可以形成对概念的多角度理解，并与具体情境联系起来。形成背景性经验。这种教学有利于学习者针对情境建构用于指引问题解决的图式。可以看出，这种思想与布鲁纳关于训练多样性的思想是一致的，是这种思想的深入发展。 
2. 自上而下（top-down）的教学设计及知识结构的网络概念 
在以斯金纳的操作性条件反射理论和加涅的学习层级说等为基础的传统教学中，教学过程基本上是自下而上展开的。斯金纳主张将知识分为一个个小步子，让学生按一定步调一步步地学习，最终掌握整体知识。加涅提出了学习层级说，认为知识是有层次结构的，教学要从基本的子概念子技能的学习出发，逐级向上，逐渐学习到高级的知识技能。在以他们的思想为基础进行教学进程设计时，首先对要学习的内容进行任务分析，逐级找到应该提前掌握的知识，而后分析学生既有的水平，确定合适的起点，设计出向学生传递知识的方案。在展开教学时，让学生从低级的基本的知识技能出发，逐级向上爬，直到达到最终的教学目标。 
建构主义者批判传统的自下而上的教学设计，认为它是使教学过于简单化的根源。他们在教学进程的设计上遵循相反的路线：（1）自上而下地展开教学进程。即首先呈现整体性的任务，让学生尝试进行问题的解决，在此过程中，学生要自己发现完成整体任务所需首先完成的子任务，以及完成各级任务所需的各级知识技能。在教学中，首先选择与儿童生活经验有关的问题（这种问题并不是被过于简单化的），同时提供用于更好地理解和解决问题的工具。而后让学生单个地或在小组中进行探索，发现解决问题所需的基本知识技能，在掌握这些知识技能的基础上，最终使问题得以解决（Slavin,1994）。Duffy(1992)认为，教学并不应从简单到复杂，如果简单意味着脱离情境的话。（2）知识结构的网络概念。布络非(J.Brophy,1989)的研究指出，在教和学的活动中，不必要组成严格的直线型层级，因为知识是由围绕着关键概念的网络结构所组成的，它包括事实、概念、概括化以及有关的价值、意向、过程知识、条件知识等等。学习可以从网络的任何部分进入或开始。即教师既可以从要求学生解决一个实际问题开始教学，也可以从给一个规则入手等。 
实际上，无论是自上而下还是自下而上的教学设计，或是从网络中某一部分入手，都必须适应一定的教学目的，根据具体的教学目的和条件而确定。 
3. 情境性（抛锚式）教学（situated or anchored instruction） 
以其对学习这一建构过程的理解为基础，建构主义批评传统教学使学习去情境化的做法，提倡情境性教学。首先，这种教学应使学习在与现实情境相类似的情境中发生，以解决学生在现实生活中遇到的问题为目标，学习的内容要选择真实性任务，不能对其做过于简单化的处理，使其远离现实的问题情境。由于具体问题往往都同时与多种概念原理相关，所以，他们主张弱化学科界限，强调学科间的交叉。其次，这种教学的过程与现实的问题解决过程相类似，所需要的工具往往隐含于情境当中。教师并不是将提前已准备好的内容教给学生，而是在课堂上展示出与现实中专家解决问题相类似的探索过程，提供解决问题的原型，并指导学生的探索。最后，情境性教学不需要独立于教学过程的测验，而是采用融合式测验（test integrated），在学习中对具体问题的解决过程本身就反映了学习的效果，或者进行与学习过程的一致的情境化的评估（context-driven evaluation） 
由于真实性任务中学生了解自己所要解决的问题，有主人翁感；任务本身又是整体性的，具有挑战性，解决了问题就是一种奖励，因此，容易激发起内部动机；它具有必要的复杂性，比起简化了的课堂环境更容易培养学生的解决问题能力；它的多样性又可以培养学生的探索精神并且在完成任务中表达自己的知识。目前在这方面已有大量的研究，特别是利用多媒体进行计算机辅助教学可以提供与现实更加类似的问题情境，达到完成真实性任务的目的。 
4. 支架式（Scaffolding）教学 
20多年来，在发现学习、指导学习和接受学习之间一直存在着许多争议，其核心问题是教师和学生各自在教和学的过程中起什么作用。 
近10余年来，建构主义者在此基础上提出并强调支架式（scaffolding）教学。Scaffolding本意是建筑行业中使用的脚手架，这里用来形象地说明一种教学模式：教师引导着教学的进行，使学生掌握建构和内化所学的知识技能，从而使他们进行更高水平的认知活动。简言之，是通过支架（教师的帮助）把管理调控学习的任务逐渐由教师转移给学生自己，最后撤去支架。这是以维果斯基的“辅助学习”（assisted learning）为基础的。维果斯基认为，人的高级的心理机能，如对于注意的调节以及符号思维等，在最初往往受外在文化的调节，而后才逐渐内化为学习者头脑中的心理工具。在支架式教学中，教师作为文化的代表引导着教学，使学生掌握和内化那些能使其从事更高认知活动的技能，这种掌握和内化是与其年龄和认知水平相一致的，但是，一旦他获得了这些技能，便可以更多地对学习进行自我调节。 
支架式教学包括以下几个环节： 
(1) 搭脚手架——围绕当前学习主题,按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。 
(2) 进入情境——将学生引入一定的问题情境(概念框架中的某个节点)。 
(3) 独立探索——让学生独立探索。探索内容包括：确定与给定概念有关的各种属性,并将各种属性按其重要性大小顺序排列。探索开始时要先由教师启发引导(例如演示或介绍理解类似概念的过程),然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。起初的引导、帮助可以多一些,以后逐渐减少——愈来愈多地放手让学生自己探索；最后要争取做到无需教师引导,学生自己能在概念框架中继续攀升。 
(4) 协作学习——进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使原来确定的、与当前所学概念有关的属性增加或减少,各种属性的排列次序也可能有所调整,并使原来多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。 
(5) 效果评价——对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括:①自主学习能力；②对小组协作学习所作出的贡献；③是否完成对所学知识的意义建构。 
5. 教学中的社会性相互作用 
建构主义者重视教学中教师与学生以及学生与学生之间的社会性相互作用，合作学习（Cooperative Learning）、交互式教学（Reciprocal Teaching）在建构主义的教学中广为采用。这是与建构主义对学习的基本理解相一致的，他们认为每个人都在以自己的经验为背景建构对事物理解，因此只能理解到事物的不同方面，不存在对事物唯一正确的理解。教学要使学生超越自己的认识，看到那些与自己不同的理解，看到事物的另外的侧面。而通过合作和讨论，可以使他们相互了解彼此的见解，看到看自己抓住了哪些，又漏掉了哪些，从而形成更加丰富的理解，以利于学习的广泛迁移。而且在小组讨论中，学生要不断反思自己的思考过程，对各种观念加以组织和改组，以利于学习建构能力的发展。合作学习与维果斯基对社会性交往的重视以及“最近发展区”的思想是一致的，学生在与比自己水平稍高的成员的交往中就可以将潜在的发展区转化为现实的发展区，并创造更大的发展的可能。

　
本章小结 
行为主义学习理论认为学习是塑造行为的过程，学习是刺激——反应的联结，学习是尝试错误的过程，学习的成功要靠强化。斯金纳在此基础上提出了程序教学，即用机器来提供大量的强化系列。并提出了程序教学的五大原则：（1）积极反应原则；（2）小步子原则；（3）及时强化原则；（4）自定步调原则；（5）低错误率原则。行为主义学习理论的特点是只注重有机体的外在反应，而不注重有机体的内部心理机制，认为有机体的内部心理活动是不可知的，是“黑箱”，有机体只是被动的接受刺激，通过尝试错误来获得正确的反应，而不需要心理活动的参与。 
认知主义的学习理论与行为主义相反，它十分强调个体的主动性和心理机制，认为学习是个体主动的的行为，布鲁纳等人的“认知结构”认为，学习是把新的知识整合到个体已有的知识结构中，虽然每个个体的认知结构不同，但只要我们对知识的表征系统进行设计，就可通过个体的主动探索进行学习，认为学习者不是消极的知识接受者，而是主动的探求者；加涅的信息加工理论认为学习是把通过感觉器官获得的信息存储在短时记忆中，短时记忆中的信息再通过各种方式把它存储到长时记忆中去，最后通过一定的线索提取出来，作用于环境。 
建构主义学习理论是在认知主义的学习理论的基础上发展起来的，与认知主义所不同的是，建构主义者认为知识不是客观存在的，而是个体根据自己已有的认知结构出来的。因此，建构主义认为学习是学习者主动建构意义的过程，建构过程一方面对新知识进行意义的建构，另一方面也对已有的知识结构进行重组和改造，而每个个体都是以自己的知识结构来建构意义的，因此每个个体可以对同一知识有不同的理解，每个人都根据他们的方式理解知识的一部分或某些方面。为了使学生建构知识的完整意义和发挥学生的主动性，建构主义采用以下的教学原则：（1）采用情境教学；（2）协作学习（支架式教学）；（3）随机通达教学（4）自上而下的教学。在建构主义学习理论下教师不再是知识的传授者，而是学生的帮助者，为学生提供有利于意义建构的环境，学生能够充分发挥他们的主动性。 
由于学习和教学过程是一个及其复杂的过程，不可能用一种理论来全面概括教学和学习的规律，上述理论都是从不同的角度或不同侧面来阐述教与学的规