谈学习者认知结构分析及在教学中的应用

陈春梅

摘 要：奥苏贝尔指出，学习者的认知结构是影响有意义学习的发生与保持的关键因素，学习需要从学习者原有认知结构的相关因素出发，新的知识与原有认知结构进行融合，才能达到有意义学习。因此，学习者认知结构的分析，决定着学习者意义建构的成功与否，是教学设计的重要环节。教师在分析学习者认知结构的基础上，探讨合理教学策略的选择。

关键词：学习者；认知结构；有意义学习

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）23-0005-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.23.001

对学习者特征的分析在教学系统设计中具有重要地位。它是教学活动开展的前提，是教学模式与策略、教学环境设计的重要依据。而对学习者认知结构的分析又是学习者特征分析的重要组成部分。

一、认知结构的含义

（一）奥苏贝尔与有意义学习

奥苏贝尔从两个维度对学习进行了分类，横向根据学生学习的方式，分为接受学习和发现学习；纵向根据学习者新旧知识之间的联系，分为机械学习和有意义学习[1]，形成了对学习方式分类的坐标轴。在坐标轴中，无论是接受学习或者探究学习，有意义学习才能够使学习者真正达到理解、掌握新知识的目的。而条件有两个：学习材料要具有逻辑意义；学习者要有有意义学习的心向，脑中要有适当的旧知识。

从教学设计的角度出发，学习材料的有意义，可以通过对教学内容的理解、良好的组织实现；而第二个条件的实现，则需要分析学习者原有的旧知识，找到新旧知识之间的连接点。因此，如何分析学习者成为了有意义学习能否成功的起点。

（二）认知结构

学习者原有的旧知识，称为认知结构，是指学习者现有知识的数量、清晰度和组织结构，它是由学生能够回想起来的事实、概念、命题、理论等构成的[2]。

奥苏贝尔发现，认知结构中有三个方面的特性对于有意义学习的发生与习得意义的保持，具有至关重要的意义和最为直接的影响，即认知结构变量：可利用性、可辨别性和稳定性。

可利用性是指认知结构中在新旧知识之间起吸收、固定作用的观念；可分辨性是指已经确定的可利用的观念与新学习的知识能否清晰地区分开，二者之间的区分度越大，对有意学习的发生和保持越有意义；稳定性是指起吸收、固定作用的原有观念是否稳固，这个观念越牢固越有益于有意义学习的发生和保持。

二、学习者认知结构的分析

对特定的知识与能力基础的分析，可以通过测试题的方式进行，但认知结构的组织特征是分层次的，而并非线性。美国著名学者诺瓦克提出了一种判断学习者认知结构的技术——概念图。教师可以通过让学习者绘制特定知识点的概念图的方式，评估学习者的知识水平。由于学习者年龄的差异，对于知识点的总结归纳、表达能力的不同，可以通过下面两种方式进行。

（一）学习者主动表达

高年龄段的学习者，总结及表述能力较强，可以让他们以手绘或采用专业概念图绘制软件（如MindManager）的方式进行。通过概念图的绘制，学习者能够总结、梳理自己头脑中的知识，完善模糊的概念，巩固学习到的知识。教师通过提示、纠正来帮助学习者细化所绘制的概念图，并通过观察概念图的完整性、准确性，判断学习者认知结构与现有新知识间的可利用性、可分辨性及稳固性。

（二）学习者被动引导

低年龄段的学习者，对认知结构相关知识间的关系定位不准确，系统化不足，且表述能力有所欠缺。因此，所绘制的概念图往往不能准确地将认知结构中的相关部分完整地呈现出来。在这种情况下，教师可以以填空的方式，帮助学习者梳理自己头脑中的知识，并从可利用性、可分辨性及稳固性三个方面对其进行测试。

三、学习者认知结构在教学中的应用

在教学过程中，教师如果不以学习者原有认知结构为“锚点”，仅从知识自身结构出发进行内容的讲授，则容易出现“鱼牛”现象。因此，在确定了学习者的认知结构后，应以相关知识为起点，帮助学习者将教学内容与自己的认知结构联系起来，从而帮助学习者形成有意义学习，达到理解的目标。

（一）以认知结构的“可利用性”为起点

学习者原有认知结构中存在的对新知识起固定、吸纳作用，能够帮助其对新知识理解的原有观念，是可利用的“锚点”。如初中科学课中“雷达”的相关内容，如果按照常规的知识传授方式，教师可以将授课过程分为以下几步：1.展示雷达的图片，帮助学习者对雷达形成直观的认识；2.讲解雷达工作原理——无线电波的发射与接收；3.介紹雷达在航空、航海、军事等方面的应用，以巩固和加强习得的意义。

由于学习者在生活中没有接触过雷达，仅仅从图片上形成的直观认识，加上枯燥的工作原理讲解，整堂课下来，对于雷达的认识仍然停留在“似懂非懂”的状态，无法形成有意义学习。究其原因，在于学习者原有的认知结构与新知识之间无法形成连接。基于奥苏贝尔的理论，我们需要从认知结构中寻找“可利用”的内容。而雷达的工作原理与回声类似，可以以具有“可利用性”的回声为起点，形成新的教学环节：1.回顾回声及有关特性；2、3、4按照前面原有步骤依次展开。

（二） 强调原有认知结构相关内容的“可分辨性”

由于回声具有“可利用性”，可以作为教学的“锚点”。而由于内容的相似性，在新课讲授后，应重建知识间的“可分辨性”，避免内容的混淆。基于此，教学环节可修改为：1、2、3与上面步骤相同；4.结语指出雷达与回声的共同属性——都是波的反射、接收；5.分析雷达与回声的区别——前者是无线电波，只能通过仪器探测到，而后者是声波，可以通过耳朵听到；6.介绍雷达在航空、航海、军事等方面的应用，以巩固和加强习得的意义。

（三）加强习得练习，重建认知结构的“稳固性”

新知识的学习，往往伴随着认知结构的重建。因此，在知识的讲授之后，应该加强习得练习，重建认知结构的“稳固性”。

四、结语

奥苏贝尔的“有意义学习”理论提出的三个认知结构变量及先行组织者策略为我们的教学设计提供了依据，在教学设计的过程中，可以通过新旧知识间的连接，帮助学习者学习新知识，理解新知识。因此，学习者的认知结构分析在教学设计中是至关重要的。