什么是认知主义？
Process)，对各种数据进行存储和组织，形成认知结构。
认知主义源于格式塔心理学派，认为学习是通过人的感觉和知觉来实现的，是通过人脑的主观组织来实现的，提出了学习靠顿悟而不是试错的观点。该理论对“学习”的观点是，对于学习的心理现象，刺激(S)和反应(R)之间的负面联系是直接的和机械的。认为人的行为受意识支配，意识是“有机体内部状态”的中介环节。他们用S-O-R的公式代替S-R的公式(O是中间环节)。学习不是形成刺激与反应的联系，而是依靠主观的结构性动作形成“认知结构”。在学习中，主体不是机械地接受刺激，被动地做出反应，而是主动地、选择性地获得刺激，并对其进行加工；学习问题的研究侧重于内在过程和条件，主要研究人类智力活动(包括知觉、学习、记忆、语言和思维)的性质和活动。代表人物有皮亚杰、布鲁纳、奥苏贝尔、托尔曼、加涅。
2.2.1布鲁纳的认知-发现理论
认知学派起源于格式塔心理学，其核心观点是学习不是机械被动的刺激-反应连接，学习要通过主体的主观作用来实现。瑞士心理学家J.P .皮亚杰提出的著名的“认知结构理论”认为，认知是主体改变客体过程中形成的结构性动作和活动。认知活动的目的是获得主体对自然社会环境的适应，实现主体与环境的平衡。主体通过行动对客体的适应促进了认知的发展，强调主体在认知过程中的能动作用，以及将新知识与先前形成的知识结构联系起来的过程，表明只有学习者才能加以利用。认知主义的主要代表人物是科勒、皮亚杰、布鲁纳和加涅。
布鲁纳的认知发现理论
20世纪60年代，美国认知学派最有影响的代表人物布鲁纳接受并发展了皮亚杰的遗传认知观，提出了“认知-发现”理论。在布鲁纳看来，有些学生的心理发展虽然受到环境和他所处环境的影响，但主要是独自遵循自己独特的认知程序。教学是为了帮助或形成学生智慧或认知的成长。他认为，教育者的任务是将知识转化为适应发展中的学生的形式，代表系统发展的顺序可以作为教学设计的模型。因此，他提倡使用发现学习法。
1.发现学习的例子
布鲁纳最著名也是最有争议的论点是“任何学科都可以以一种智力上忠实的形式教授给任何年龄的任何孩子”。所谓“智信形式”，是指适合学生认知发展水平的学科基本结构或基本概念、原理，发现学习是最好的学习方式。
比如代数学中的变换、分布、结合律就是代数学的基本结构，小学低年级的学生完全可以掌握这些基本原理。其实孩子在幼儿园玩跷跷板的时候就知道，如果对方比自己重，就得往后退；如果对手比自己轻，就得往前走，否则不可能玩跷跷板。根据这一原理，布鲁纳设计了如图2-6所示的天平，让8岁的儿童借助动手操作、视觉图像和符号掌握代数的基本结构。
布鲁纳认为，虽然小学生可以鹦鹉学舌地说出“多少次等于18”，但他们对“9？2”和“2？9”，还是“6？3”和“3？6“有什么区别吗？我经常感到不确定。如果先让小学生自己操作，在天平一侧的挂钩9上挂两个小环，让学生在天平另一侧寻找能保持平衡的各种组合，并记录下来。根据以前玩跷跷板的经验，小学生很快就会知道在挂钩2上挂9个小环；在挂钩3上挂6个小环；或者在挂钩6上挂三个小环，可以维持天平的平衡。这样，学生就可以掌握超过“9？2=18”，而是代数的基本结构——交换律。在学习的过程中，一开始就让学生操作；然后去掉平衡，让学生用脑海中形成的视觉形象进行操作；最后，学生熟练掌握运算规则，可以在没有实物和视觉图像的情况下，用符号自由操作。布鲁纳认为，只要教师掌握各科的基本结构，并根据学生表征系统形成的特点设计教学，任何年龄的学生都可以掌握各科的基本结构。
注重题目的结构，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，学生不仅要掌握学科的基本结构，还要掌握学习学科的基本方法，其中发现的方法和态度最为重要。所谓发现，当然不仅限于发现人类尚未知晓的事物这一行动，而是包括一切用自己的头脑自行获取知识的形式。布鲁纳并不认为学生在学习一切的时候一定要从动作表征开始。如何开展教学活动，取决于学生的认知发展水平和已有的知识，即取决于学生的认知结构。如果学生已经有这种动作体验，教学可以从唤起学生的视觉形象入手；如果学生已经有了动作表征和形象表征的经验，可以直接从符号表征入手。但是从整体上理解一个东西的角度来说，学生必须有这些方面的经验。
2.发现学习的特点及其教学策略
1)强调的是学习过程。
在教学过程中，学生是积极的探索者。教师的作用是形成一种学生可以自主探索的局面，而不是提供现成的知识。教一门学科，不是建一个活的小图书馆，而是让学生自己思考，参与知识获取的过程。“理解是一个过程，不是一个产物。”布鲁纳强调，学生不是被动的、消极的知识接受者，而是主动的、积极的知识探索者。
2)强调直觉思维
发现法除了关注学习过程，还强调学生直觉思维在学习中的重要性。布鲁纳认为，直觉思维不同于分析思维，分析思维不遵循精心定义的步骤，而是采取跳跃、飞跃、捷径的方式。大量事实表明，直觉思维对科学发现活动极其重要。直觉思维的形成过程一般不依赖于口头信息，尤其不依赖于教师的指示性语言。直觉思维的本质是形象或意象。因此，教师应该帮助学生在探究活动中形成丰富的想象力，以防止过早的语言化。与其指导学生怎么做，不如让他们自己去尝试，边做边思考。
3)强调内在动机
在学生的学习动机方面，布鲁纳重视形成学生学习的内部动机，或将外部动机转化为内部动机。而发现活动有利于激发学生的好奇心。学生容易被好奇心驱使，对探索未知结果表现出兴趣。所以布鲁纳把好奇心称为“学生内部动机的原型”。布鲁纳认为，与其让学生以同学间的竞争为主要动机，不如让学生挑战自己的能力。因此，他提出要形成学生的能力。
动机)就是让学生有一种求才的动力。通过鼓励学生提高对人才的渴望，可以提高学习的效率。
4)重视信息提取
布鲁纳认为，人类记忆的首要问题不是储存，而是提取。虽然这在生物学上可能不太可能，但在现实生活中要求学生这样做。因为学生在存储信息的同时，必须能够在没有外界帮助的情况下提取信息。在一个实验中，布鲁纳让一些学生学习30对单词，并让一组学生记住这些单词，稍后重复。其他学生被要求用每对单词造句。结果显示，后者可以重复其中的95%，而第一组的记忆不到50%。因此，学生如何组织信息对提取信息有很大的影响。学生亲身参与发现事物的活动，必然会以某种方式组织起来，对记忆有很好的作用。
评论
布鲁纳强调学生的学习应该是一个主动发现的过程，而不是被动接受知识的过程。虽然这一观点并非布鲁纳首创，但由于他对感知和思维过程的独特研究，发现学习有了科学依据，更有说服力，对教学设计有很大启示。详情见第4章。遗憾的是，布鲁纳只详细阐述了发现学习，而没有谈到或比较其他学习方法，这势必让人怀疑:学生在学校学习任何东西都采用发现法合适吗？时间允许吗？
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2.2.2信息处理的学习和教学理念
20世纪50年代以后，计算机科学技术的兴起和发展为心理学家提供了分析和推断心理过程的重要工具。H.Simon等人的研究表明，心理学中的许多问题可以在类似于计算机处理信息的过程中得到澄清。有了信息处理模式，格式塔心理学中关于认知和记忆重组的一些推测，就可以用类似计算机程序的方式编写出来，即可以用计算机处理信息的过程来模拟人的心理过程。这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
信息处理理论家认为，学习本质上是由获取和使用信息组成的，人的行为是由有机体内部的信息流决定的。所以他们关注两个问题:人类记忆系统的本质；记忆系统中知识的表示和存储方式。
1)人类记忆的本质
长期以来，人们从各种角度研究了人的记忆系统，认为记忆系统是一个结构复杂的系统，对一个人所拥有的全部知识进行加工和组织，是一个具有组织功能的主动系统。换句话说，人类的记忆系统主动选择要加工的材料，将其转化为有意义的信息，储存大量信息以备后用。特别是对短时记忆和工作记忆的研究，为理解学习和教学活动以及设计学习和教学策略提供了强有力的理论基础。
2)信息存储的方式
信息加工理论不仅关注人类记忆系统的机制，还探讨了一个同样重要的问题，即记忆信息存储的方式，即知识编码和表征的方式。存储在记忆系统中的信息并不是与刺激输入一一对应的直接拷贝，因为感官接收到的物理信号并不是外部世界的完美表征。为了便于记忆，人们必须以某种方式转换物理信号。一般有表征编码和语义编码，对应的有表征和符号表征两种。转换或重新编码会增加以后回忆起信息的可能性，但代价是丢失一些细节。
2.加涅的信息处理模式
在信息加工理论中，由于人的心理功能的复杂性，人们从实验和推测中得到了许多不同的学习过程的信息加工模式，美国教育心理学家R.M .加涅的信息加工模式是其中具有代表性的一种。
这个模型表明，来自外界环境的刺激通过学生的感受器以图像的形式输入到感觉寄存器，形成瞬时记忆。在注意的帮助下，这些信息以语义的形式储存在短时记忆中，然后经过复述、精细加工和组织编码后进入长时记忆。长时记忆信息要想转化为人们能够清晰意识到的信息，需要提取到短时记忆中。所以短时记忆是信息处理的主要场所，所以也叫工作记忆。它对从感觉记录仪和长时记忆中提取的信息进行处理，处理后的结果一方面送到长时记忆中，另一方面送到反应发生器中。反应发生器将信息转化为行动，即激起效应器的活动，作用于环境。在这个模型中，执行控制和期望是两个重要的结构，它们可以刺激或改变信息流的加工。前者是已有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，起着方向性的作用，它们可以调节和监督整个信息加工过程。
3.信息处理的基本原理
信息流是行为的基础。
信息处理理论的本质是探索有机体内部的信息流。根据这一观点，信息处理者将人视为一台非常复杂的机器，并试图找出这个“黑匣子”内部正在发生的事情。因此，他们常常把人类的认知系统描述为一系列代表信息处理和存储的盒子(或盒子)，这些盒子来回传递信息。每一个盒子都代表了一种人头脑中的信息转换。
认知心理学家试图用其他学科(如计算机科学)使用的方法来概述有机体内部的信息流。因为目前无法直接进入生物体内部的信息处理流程，所以只能推测各种可供选择的信息流，然后确定哪种假设的流程更符合观察到的行为。信息加工理论家通常专注于检验各种模型，而不是某个模型的具体细节，这可能有助于理解哪种模型更有利于解释某种学习过程。
2)人类处理信息的能力是有限的。
从C.Shannon等人设计的电话通信系统模式的研究中发现，一根电缆在某一时刻只能从事有限的通信，即它传递信息的能力是有限的。信息处理理论家认为，人类处理信息的能力也是有限的。这一观点对注意和记忆的研究影响很大。比如人在某个时刻只能专注于某个刺激，那么必然会抛弃其他刺激。短时记忆和长时记忆的区别主要是基于容量的不同。一般认为长时记忆存储信息的容量是无限的，但大量实验表明，短时记忆只能记住7？两大块。所谓组块，就是在内存中将许多小单元组合成更大单元的信息处理过程。比如，学生很难记住“1491625364964”这个数，但如果告诉学生它是由1到8的平方数组成的，就会很方便记住。
3)记忆依赖于信息编码。
记忆信息处理有点类似于文件分类系统，即首先要对外部信息进行优先级排序，使用的分类方法和程序必须始终一致。
编码是一个涉及感知信息，从信息中提取一个或多个分类特征，并形成相应记忆痕迹的过程。信息编码的方式对未来提取信息的能力影响很大。如果我们的感知是错误的，或者特征分类不清，或者形成的记忆痕迹与客观事物相差甚远，提取信息就会非常困难。
编码信息的方式通常取决于学习任务的性质。如果学生知道某个主题的需求，他们会用最符合这个需求的方式来编码。比如老师告诉学生这门课的考试形式是选择题，学生就会用便于识别的方式编码，而不是用有助于解题的方式编码。
编码也涉及到组块。心理学家认为，虽然我们对同时出现的一系列信息的记忆能力是有限的，但如果我们将一些信息组织成块，我们的记忆能力可以得到很大的提高，块中包含的信息量可以有很大的不同。此外，如果将信息组织成有意义的组块，不仅可以增加信息摄入量，还有助于保持记忆。
大量研究表明，编码过程往往涉及信息的积极转化或改变。编码不仅是一个消极的过程，也是在某种记忆痕迹上对环境事件的被动机械记录。
4)记忆部分依赖于提取线索。
用正确的编码存储信息只是问题的一半。没有适当的线索提取信息作为补充，一个人很难回忆起一个事件。比如，我们可能经常会有试图回忆某件事的经历，但刚开始就是想不起来，于是就把它放在一边；后来我再尝试的时候，当时好像没有什么新的信息，但是我成功回忆起来了。很明显，这些信息是存储在内存中的，最初的回忆失败是因为提取失败，因为我们在第二次回忆中成功了。研究这种简单事件(例如，回忆一系列图片或单词)的心理学家也观察到了同样的现象。当被试对同一信息进行重复测试时，往往可以看到被试当时回忆不起来的信息最终被回忆起来。
4.信息加工理论的教学应用
信息加工理论对教学产生了巨大的影响，形成了所谓的认知教学理论。其中，著名的认知教学理论有奥苏贝尔的有意义学习理论及其著名的高级组织者教学策略、加涅的学习条件与教学理论(九阶段教学法)等。
奥苏贝尔指出，有意义学习过程的本质是在学习者认知结构中，在符号所代表的新知识和已有知识的恰当概念之间建立一种非人为的、实质性的联系。这为区分机械学习和有意义学习提供了明确的划分标准。他将有意义学习分为表征学习、概念学习和命题学习三种类型，并根据命题关系进一步将命题学习分为上位学习、下位学习和平行学习。他认为发现学习和接受学习都是有意义学习的形式。关键是学习材料本身必须具有逻辑性，符合非人为的实质性标准，学习者必须具有有意义学习的心理倾向，即把所学的新知识与自己头脑中适当的知识概念联系起来的倾向。
为了进一步指导教学，奥苏贝尔提出了认知结构变量:原有知识的数量、清晰度和组织结构。根据原有知识与新知识的关系，他提出了渐进分化、整合协调、先行组织三种教学策略。这些理论本质上是在信息加工心理学的基础上提出的。
加涅在他总结的学习和记忆的信息处理模型的基础上，
它明确指出如何通过教学将信息转化为学生的长时记忆，因此非常重视设计外部活动来促进和激发学习者的内部过程，这实际上是九个教学阶段。
获得注意力——改变刺激、吸引兴趣、改变姿势、语调和音量。
告知目标——唤起期望
刺激记忆——确定吸收新知识的经验范围
演示材料——注意年龄、基础、学习类型等因素，安排好顺序和权重。
提供指导——注意指导的掌握程度
诱导行为——促使学生主动参与，积极响应。
及时强化——对学生的行为给予及时反馈
检查和评估-独立测试、单元测试和其他方法。
促进迁移——系统地回顾并及时安排新任务。
评论
信息加工学习理论可以用来解释人类的很多思维过程，让人类高级的心理过程变得不那么神秘。对于信息加工理论来说，探索学生头脑中的信息加工过程是非常重要的，它试图解释被行为主义者视为“黑箱”的内部认知活动。但是对这些内部过程的讨论是以一种远比传统认知理论更精确的方式进行的。它需要一个程序来描述假设心理过程的每一个具体步骤，如果这个过程能够详细描述到可以用计算机模拟的程度，那就更理想了。此外，信息加工理论一方面采取行为主义的重视实验的态度，即不仅心理过程必须假设，而且必须通过实验来验证；另一方面，像传统的认知理论家一样，对心理活动进行非正式的观察和逻辑分析，往往是为了方便假设，然后通过实验进行检验。
从学习理论的角度来看，信息加工理论对学习有以下几个方面的启发:
(1)刺激选择不是一个随机的过程，不仅要考虑刺激的特性，还要注意学习者所拥有的信息或认知图式。
(2)人类记忆处理信息的能量是有限的。如果一味地要求学生在短时间内掌握大量的信息，而不留给他们加工或思考的时间，其结果必然像熊摘玉米一样。
(3)“组块”理论，为了让学生在尽可能短的时间内学到更多的知识，我们必须将知识组织成有意义的组块，减少机械学习。
(4)信息编码不仅有助于学生理解，还有助于信息的存储和提取。教师可以做很多工作来帮助学生使用各种策略来编码。
但是，我们必须看到，信息加工理论中对注意系统、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。计算机科技目前的发展还不能让“认知过程像构成行为的肌肉反应一样真实”。正因为如此，信息加工理论中出现了许多模型，有些甚至是对立的，但与其说是信息加工理论的不成熟，不如说是其发展的标志。彻底探索内在的心理过程是不可能的。我们期望出现一个更有说服力的模型。