课堂交互产生学习结果 的认知过程

1. 课堂交互产生学习结果的认知过程 崔光佐，教授 cgz_bnu@bnu.edu.cn 北京师范大学 教育学部

2. 课堂教学 学习结果（知识） 是如何产生的？

3. 课堂教学模型 黑板 (白板) 视觉 视觉 书写 书写 学习过程 授课过程 言语 学生 （过程） 教师 （过程） 教学交互 教学设计 教学设计 学习结果 存储 言语 知识 交互的内容 交互的方式 知识 技能 提取 改变

4. 课堂教学中的交互与学习结果 教学技能 教学规划 提示 给出 教师+共享区 教学事件 呈现 分析 提出 教学交互 目的 评价 内容 问题 解答 目的 评价 内容 问题 解答 分析 解决 理解 呈现 学习过程 设定目标 学生 认知过程 反思修正 如何描述？ 提取 存储 知识（记忆） 知识（记忆）

5. 神经元特点：同时激活，共同连接 神经元 神经元 神经元 神经元 次数越多，连接越强

6. 思维的过程 环境 教师 提问 回答 外部环境，其他人，教师 外部行为 交互 Thinking 内感觉 效应器 感觉器官 学生 内回路 激活的 动作 运动控制 感觉控制 决策 活动动作 感知对象 满足目标 长时程序性记忆 信念情感等 短时记忆 Y 新对象? 活动对象 工作记忆 激活 N 激活新内容 长时陈述性记忆

7. 地球是圆的么？问题回答过程 • 分析言语类型：问句，“么？”是标志 • 问题的类型：判断问题。“是”“否” • 问题的对象：“地球（形状）” • 问题的属性：“圆的”（预期的） • 对象属性关系：“是” • 从记忆提取知识： • 输入=“地球”“是” • 输出=“圆的” • 输出=预期的属性 • 回答=“是”

8. 地球是圆的么？问题回答过程 教师：地球是圆的么？ 内回路 内感觉 每个词激活的保持时间=20-30秒 如何保持更长的时间？ 词语 分割 效应器 感觉器官 内回路 运动控制 感觉控制 内回路再次激活 决策 活动动作 感知对象 长时程序性记忆 信念情感等 短时记忆 Y New object? 活动对象 地球 | 是 |圆的 | 么 |？ 激活 N 激活记忆 长时陈述性记忆

9. 地球是圆的么？问题回答过程 地球是圆的么？ 内感觉 效应器 感觉器官 内回路 运动控制 感觉控制 激活处理的动作 决策 活动动作 感知对象 长时程序性记忆 信念情感等 识别问题 判断问题 短时记忆 Y New object? 活动对象 地球 是 圆的 么？ 问题类型=判定问题 预期属性=“圆的” 记忆提取：输入=“地球”“是” 激活 N 改变问题状态 长时陈述性记忆

10. 地球是圆的么？问题回答过程 地球是圆的么？ 输出回答“是” 内感觉 效应器 感觉器官 内回路 运动控制 感觉控制 选择： 地球 是 决策 活动动作 感知对象 长时程序性记忆 信念情感等 短时记忆 问题类型=判定问题 预期属性=“圆的” 记忆提取：输入=“地球”“是” 提取结果=“圆的” 提取结果=预期 Y New object? 活动对象 地球 是 圆的 么？ 问题类型=判定问题 预期属性=“圆的” 记忆提取：输入=“地球”“是” 输入=地球|是 激活 N 记忆提取 长时陈述性记忆

11. 一个例子：教授一个概念---“命题”教学目标：理解命题。一个例子：教授一个概念---“命题”教学目标：理解命题。 学习事件（认知过程） 交互序列 这样的交互序列能达到教学目标么？学生学到了什么？ 教师：下面我们讲一个新概念-命题。 教师：具有唯一真值的句子称为命题 教师：命题能判断真假么？ 学生：能。 教师：回答正确。 设定目标：学习概念 内容理解：按照概念分析句子，命题是一种陈述句，且能命题判断真假。 分析问题：注意“命题”和“能”，并搜索语义记忆，判断“判断真假”是否属于其中。结果“属于”。 呈现解答：是。 反思修订：肯定刚才的思维过程。 激发 产生 学习结果 教学事件 认知过程

12. 认知过程模块化 外部环境，其他人 内感觉 Acting 效应器 感觉器官 Perception 内回路 运动控制 感觉控制 决策 AADM 活动动作 感知对象 长时程序性记忆 信念情感等 DMC Declarative memory controller 短时记忆 Y 新对象? AO 活动对象 激活 N LTDM 长时陈述性记忆

13. 教师：下面介绍一个新概念-命题。 Perception DMC LTDM AO Acting AADM 0 1 2 3 4 5 6 7 下面 介绍 old 一个 old 激活 新概念 old 激活 下面 - 命题 old 激活 下面介绍 目标 设定 目标 提示 old 激活 下面介绍一个 激活 下面讲一个新概念 目标提示 下面介绍一个新概念-命题 下面介绍一个新概念-命题。目标设定 目标: 新概念:命题 复述 8 9 10 复述 目标:新概念-命题 目标:新概念-命题 目标:新概念-命题 复述 目标:新概念-命题 准备接收信息 准备

14. 教师：具有唯一真值的句子称为命题 新激活的 陈述性知识 新激活的 程序性知识 0 1 7 8 9 10 Perception DMC LTDM AO Acting AADM 具有 唯一 old 具有唯一真值的 句子称为命题 … 分析定义内容 称为 具有 命题 具有唯一 识别定义模式 具有唯一真值的句子称为 分析定义模式 模式分析 具有唯一真值的句子称为命题 通过内回路复述 具有唯一真值的句子称为命题 Y的x称为z 11 12 识别模式 复述 x= 属概念 y= 种差; z= 新概念; 具有唯一真值的句子称为命题 再激活 复述 属概念=句子 种差=具有唯一真值 新概念=命题 属概念=句子 种差=具有唯一真值 新概念=命题 复述; 次数=n 13 14 我理解了 … 理解完毕 陈述性知识 程序性知识

15. 教师：具有唯一真值的句子称为命题 Perception DMC LTDM AO Acting AADM 具有 唯一 old 课堂交互 具有唯一真值的 句子称为命题 学习的 认知过程 … 分析定义内容 称为 具有 命题 具有唯一 识别定义模式 具有唯一真值的句子称为 分析定义模式 模式分析 具有唯一真值的句子称为命题 通过内回路复述 具有唯一真值的句子称为命题 Y的x称为z 11 12 识别模式 复述 x= 属概念 y= 种差; z= 新概念; 具有唯一真值的句子称为命题 再激活 复述 属概念=句子 种差=具有唯一真值 新概念=命题 属概念=句子 种差=具有唯一真值 新概念=命题 复述; 次数=n 13 14 我理解了 … 理解完毕 学习结果 陈述性知识 程序性知识

16. 直接对课堂教学进行评价 教学技能 教学设计 提示 给出 教师+共享区 呈现 分析 提出 教学交互 目的 评价 内容 问题 解答 分析 解决 理解 呈现 设定目标 学习过程的认知模型 反思修正 提取 存储 知识（记忆）

17. 提供更有效的教学设计与实施 教学技能 教学设计 提示 给出 教师+共享区 呈现 分析 提出 教学交互 目的 评价 内容 问题 解答 分析 解决 理解 呈现 设定目标 学习过程的认知模型 反思修正 提取 存储 教学目标 知识（记忆）

18. 结语 • 基于脑科学、神经科学的成果可以描述 人类的思维过程：行为-记忆 • 基于思维模型可以描述课堂学习过程 • 得到：课堂交互产生学习结果的过程模型 • 即课堂交互与学习结果的计算关系 • 以此可以进行:更直接的课堂评价 • 以及:更有效地进行教学设计与实施

19. 谢谢！