第三節認知學習理論
認知學習理論認為，學習不是在外部環境的支配下被動地形成刺激一反應聯結，而是主動地在頭腦內部構造認知結構;學習不是通過練習與強化形成反應習慣，而是通過頓悟與理解獲得期待;有機體當前的學習依賴於他原有的認知結構和當前的刺激情境，學習受主體的預期所引導，而不受習慣所支配。苛勒的完形一頓悟說、布魯納的認知一結構學習論以及奧蘇伯爾的有意義接受學習論是認知主義學習理論的主要代表。
苛勒的完形一頓悟說
(一)苛勒的經典實驗
德國心理學家苛勒曾在1913—2023年間，對黑猩猩的問題解決行為進行了一系列的實驗研究，從而提出了與嘗試一錯誤學習理論相對立的完形一頓悟說。
苛勒的實驗主要有兩個系列：箱子問題與棒子問題。在單箱情境中，將香蕉懸掛於黑猩猩籠子的頂板，使它夠不著，但籠子中有一箱子可利用。
在識別箱子與香蕉的關係後，飢餓的黑猩猩將箱子移近香蕉，爬上箱子，摘下香蕉。在更複雜的疊箱情境中，黑猩猩把握了箱子之間的重疊及其穩固關係後，也解決了這一較複雜的問題。苛勒在另乙個實驗中，把黑猩猩置於籠內，籠外放有食物，食物與籠子之間放有木棒。
對於簡單的問題，黑猩猩只要使用一根木棒便可獲取食物，複雜的問題則需要黑猩猩將兩根木棒接在一起(一根木棒可以插入另一根木棒)，方能獲取食物。在複雜的棒子問題情境中，最初只見黑猩猩一會兒用小竹竿，一會兒用大竹竿來回試著撥香蕉，但怎麼也撥不著。它只得把兩根竹竿拉在手裡飛舞著，突然之間，它無意地把小竹竿的末端插入了竹竿，使兩根竹竿連成了一根長竹竿，並馬上用它撥到了香蕉。
黑猩猩為自己的這一「創造發明」而高興，並不斷地重複這一接棒撥香蕉的動作。在第二天重複這一實驗時，苛勒發現黑猩猩很快就能把兩根竹竿連起來取得香蕉，而沒有漫無目的的嘗試。
(二)完形一頓悟說的基本內容
1.學習是通過頓悟過程實現的苛勒認為，學習是個體利用本身的智慧型與理解力對情境及情境與自身關係的頓悟，而不是動作的累積或盲目的嘗試。頓悟雖然常常出現在若干嘗試一錯誤的學習之後，但不是桑代克所說的那種盲目的、胡亂的衝撞，而是在作出外顯反應之前，在頭腦中要進行一番類似於「驗證假說」的思索。
動物解決問題的過程似乎是在提出一些「假說」，然後檢驗一些「假說」，並拋棄一些錯誤的「假說」。而建立和驗證「假說」，必須依賴以往的有關經驗，因此學習包括知覺經驗中舊有結構的逐步改組和新結構的豁然形成，頓悟是以對整個問題情境的突然領悟為前提的。動物只有在清楚地認識到整個問題情境中各種成分之間的關係時，頓悟才會出現。
換言之，頓悟是對目標和達到目標的手段、途徑之間關係的理解。
2.學習的實質是在主體內部構造完形
完形是一種心理結構，它是在機能上相互聯絡和相互作用的整體結構，是對事物的關係的認知。苛勒認為，學習過程中問題的解決，都是由於對情境中事物關係的理解而構成一種「完形」來實現的。例如，在黑猩猩接棒取物的實驗中，黑猩猩不是因為偶然看到棒子，拿起來玩耍，偶然得到籠外的食物;而是往往先看一看目的物，考慮到所要達到的目的，再開始接棒取物的。
它的行為是針對食物(目標)，而不僅是針對棒子(手段和工具)的。這就意味著，動物領會了食物(目標)和棒子(工具)之間的關係，在視野中構成了食物與棒子的完形，才發生了接棒取物的動作。由此可見，學習的過程就是乙個不斷地進行結構重組、不斷地構建完形的過程。
完形一頓悟說作為最早的乙個認知性學習理論，肯定了主體的能動作用，強調了心理所具有的組織功能，把學習視為個體主動構造完形的過程，強調觀察、頓悟和理解等認知功能在學習中的重要作用，這對反對當時行為主義學習論的機械性和片面性具有重要意義。但是，苛勒的頓悟學習與桑代克的嘗試一錯誤學習並不是互相排斥和絕對對立的。嘗試一錯誤往往是頓悟的前奏，頓悟則是練習到某種程度時出現的結果。
嘗試一錯誤和頓悟在人類學習中均極為常見，它們是兩種不同方式、不同階段或不同水平的學習型別。一般說來，解決簡單的、主體已有經驗可循的問題時，往往不需要進行反覆的嘗試一錯誤;而對於複雜的、創造性的問題解決，大多需要經過嘗試一錯誤的過程，方能產生頓悟。
布魯納的認知一結構學習論
布魯納是美國著名的認知教育心理學家，他主張學習的目的在於以發現學習的方式，使學科的基本結構轉變為學生頭腦中的認知結構。因此，他的理論常被稱為認知一發現說或認知一結構論。
(一)學習觀
1.學習的實質是主動地形成認知結構
布魯納認為，學習的本質不是被動地形成刺激一反應的聯結，而是主動地形成認知結構。學習者不是被動地接受知識，而是主動地獲取知識，並通過把新獲得的知識和已有的認知結構聯絡起來，積極地建構其知識體系。由此，布魯納十分強調認知結構在學習過程中的作用，認為認知結構可以給經驗中的規律性以意義和組織，使人能夠超越給定的資訊，舉一反三，觸類旁通。
他主張，應當向學生提供具體的東西，以便他們「發現」自己的認知結構。
2.學習包括獲得、轉化和評價三個過程
布魯納認為，學習活動首先是新知識的獲得。新知識可能是以前知識的精煉，也可能與原有知識相違背。獲得了新知識以後，還要對它進行轉化，我們可以超越給定的資訊，運用各種方法將它們變成另外的形式，以適合新任務，並由此獲得更多的知識。
評價是對知識轉化的一種檢查，通過評價可以核對我們處理知識的方法是否適合新的任務，或者運用是否正確。因此，評價通常包含對知識的合理性進行判斷。
總之，布魯納認為學習任何一門學科的最終目的是構建學生良好的認知結構。因此，教師首先應明確所要構建的學生的認知結構包含哪些組成要素，並最好能畫出各組成要素間關係的**。在此基礎上，教師應採取有效措施來幫助學生獲得、轉化和評價知識，使學科的知識結構轉化為學生的認知結構，使書本的死知識變為學生自己的活知識。
(二)教學觀
1.教學的目的在於理解學科的基本結構
由於布魯納強調學習的主動性和認知結構的重要性，所以他主張教學的最終目標是促進學生對學科結構的一般理解。所謂學科的基本結構，是指學科的基本知識、基本方法與基本態度。當學生掌握和理解了一門學科的結構，他們就會把該學科看作是乙個相互聯絡的整體。
因此，布魯納把學科的基本結構放在設計課程和編寫教材的中心地位，成為教學的中心。他認為，學生理解了學科的基本結構，就容易掌握整個學科的具體內容，就容易記憶學科知識，就能促進學習遷移，促進學生智力和創造力的發展，並可以提高其學習興趣。
2.掌握學科基本結構的教學原則
(1)動機原則。所有學生都有內在的學習願望，內部動機是維持學習的基本動力。學生具有三種最基本的內在動機，有好奇內驅力(即求知慾)、勝任內驅力(即成功的慾望)和互惠內驅力(即人與人之間和睦相處的需要)，教師如能善於促進並調節學生的**活動，便可激發他們的這些內在動機，有效地達到預定的學習目標。
(2)結構原則。任何知識結構都可以用動作、影象和符號三種表象形式來呈現。動作表象是借助動作進行學習，無須語言的幫助;影象表象是借助影象進行學習，以感知材料為基礎;符號表象是借助語言進行學習，經驗一旦轉化為語言，邏輯推導便能進行。
至於究竟選用哪一種呈現方式為好，視學生的知識背景和課題性質而定。
(3)程式原則。教學就是引導學習者通過一系列有條不紊地陳述乙個問題或大量知識的結構，以提高他們對所學知識的掌握、轉化和遷移的能力。通常每門學科都存在著各種不同的程式，它們對學習者來說，有難有易，不存在對所有的學習者都適用的唯一的程式。
(4)強化原則。教學規定適合的強化時間和步調是學習成功的重要一環。知道結果應恰好在學生評估自己作業的那個時刻。
因為知道結果過早易使學生慌亂，從而阻撓其**活動的進行;知道結果太晚，易使學生失去受幫助的機會，甚至有可能接受不了正確的資訊。
總之，根據結構主義教學觀及其教學原則，為了促進中小學生良好認知結構的發展，教師首先必須全面深入地分析教材，明確學科本身所包含的基本概念、基本原理及它們之間的相互關係。只有這樣，才有可能引導學生加深對教材結構的理解。在引導學生理解教材結構的過程中，首先應注意教學本身應有新異性，同時跨度應適當，其難度不能過高或過低，以激發學生的好奇心和勝任感為宜。
其次，應根據中小學生的經驗水平、年齡特點和材料性質，選取靈活的教學程式和結構方式來組織實際的教學活動過程。同時，應注意提供有助於學生矯正和提高的反饋資訊，並教育學生進行自我反饋.以提高學習的自覺性和能動性。
奧蘇伯爾的有意義接受學習論
美國著名認知教育心理學家奧蘇伯爾曾根據學習進行的方式把學習分為接受學習與發現學習，又根據學習材料與學習者原有知識結構的關係把學習分為機械學習與意義學習，並認為學生的學習主要是有意義的接受學習。也就是說，學生主要是把教師講授的內容整合進入自己的認知結構中，以便將來能夠提取或應用。他認為把接受學習等同於機械的，把發現學習等同於意義的都是錯誤的。
學習是否有意義，不取決於學習的方式是發現的還是接受的，而是取決於意義學習的條件，只要符合條件就是意義學習。
(一)意義學習的實質和條件
1.意義學習的實質
所謂意義學習，奧蘇伯爾認為就是將符號所代表的新知識與學習者認知結構中已有的適當觀念建立起非人為的和實質性的聯絡。例如，學生認知結構中已經有了「哺乳動物」的概念，再學習「鯨」這一新概念時，就與「哺乳動物」概念之間產生了邏輯上的關係，這種關係不是人為的，是符合一般與特殊的關係的。相反，如果學習者並未理解符號所代表的知識，只是依據字面上的聯絡，記住某些符號的詞句或組合，則是～種死記硬背式的機械學習。
所謂實質性的聯絡，是指表達的語詞雖然不同，但卻是等值的，也就是說這種聯絡是非字面的聯絡。所謂非人為的聯絡，是指有內在聯絡而不是任意的聯想或聯絡，指新知識與原有認知結構中有關的觀念建立在某種合理的或邏輯基礎上的聯絡。
2.意義學習的條件
意義學習的產生既受學習材料本身性質(即客觀條件)的影響，也受學習者自身因素(即主觀條件)的影響。從客觀條件來看，意義學習的材料本身必須具有邏輯意義，在學習者的心理上是可以理解的，是在其學習能力範圍之內的。一般說來，學生所學的教科書或教材，是人類認識世界的概括，都是有邏輯意義的。
從主觀條件來看，首先，學習者認知結構中必須具有能夠同化新知識的適當的認知結構。其次，學習者必須具有積極主動地將符號所代表的新知識與認知結構中的適當知識加以聯絡的傾向性。如果學習材料本身有邏輯意義，而學習者認知結構中又具備了適當的知識基礎。
那麼，這種學習材料對學習者來說就構成了潛在的意義，即學習材料有了和學習者認知結構中的適當觀念建立聯絡的可能性。最後，學習者必須積極主動地使這種具有潛在意義的新知識與認知結構中的有關舊知識發生相互作用，使認知結構或舊鰳識得到改善，使新知識獲得實際意義即心理意義。意義學習的目的，就是使符號代表的新知識獲得心理意義。
上述條件缺一不可，否則就不能構成有意義的學習。
(二)接受學習的實質與技術
1.接受學習的實質
接受學習是在教師指導下，學習者接受事物意義的學習。接受學習也是概念同化的過程，是課堂學習的主要形式。奧蘇伯爾認為，接受學習適合於年齡較大、有較豐富的知識和經驗的人。
在接受學習中，所學習的內容大多是現成的、已有定論的、科學的基礎知識，包括一些抽象的概念、命題、規則等，通過教科書或教師的講述，用定義的方式，直接向學習者呈現。這時不可能發現什麼新知識，學習者只能接受這些已有的知識，掌握它的意義。學習者接受知識的心理過程表現為：
首先在認知結構中找到能同化新知識的有關概念;然後找到新知識與有固定點作用的觀念的相同點;最後找到新舊知識的不同點，使新概念與原有概念之間有清晰的區別，並在積極思維活動中融會貫通，使知識不斷系統化。
2.先行組織者技術
奧蘇伯爾認為，影響接受學習的關鍵因素是認知結構中適當的起固定作用的觀念的可利用性。為此，他提出了「先行組織者」的教學策略。所謂「先行組織者」是先於學習任務本身呈現的一種引導性材料，它的抽象、概括和綜合水平高於學習任務，並且與認知結構中原有的觀念和新的學習任務相關聯。
其目的是為新的學習任務提供觀念上的固著點，增加新舊知識之間的可辯別性，以促進學習的遷移。例如，奧蘇伯爾曾研究過先行組織者對學習有關「鋼的性質」材料的影響。實驗組學生在學習該材料之前，先學習了乙個「先行組織者」，它強調了金屬和合金的異同、各自的利弊和冶煉合金的理由，!
控制組學生在學習該材料之前，先學習乙個有關煉鐵和煉鋼方法的歷史說明材料以提高學習興趣，但沒有提供可作為理解「鋼的性質」的觀念框架的概念。結果兩組學生在學習「鋼的性質」的材料之後，實驗組的平均成績明顯高於控制組。
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