13--布鲁纳认知-发现理论及其对数学学习的影响

布鲁纳认知发现理论及其对数学学习的影响

布鲁纳（ T.S.Bruner ）是美国当代著名的认知心理系家。 1960 年，他同乔治·米勒一起创建了哈佛大学认知研究中心。他是美国认知学说的主要代表人物，他的认知 - 发现理论起源于 德国格式塔学派的完形说。

1957 年，苏联发射世界第一颗人造卫星，对美国震惊很大，使美国政治、经济、安全受到威胁。这使美国考虑空间竞争和科技落后是教育上的原因造成的。 1959 年，内国国家科学院召开中小学数理课程改革会议，布鲁纳是会议主席。他的会议总结在 1960 年公开发表，题目为《教育过程》，在其中提出了他的课程论思想，包括其学习理论。它成为当时美国中小学教改的基本思想并影响世界。

布鲁纳是二战以后对学习和思维的认知过程感兴趣的为数不多几个心理学家之一。在他的研究中尤其关注儿童是如何在头脑中表征所学的概念和观念的。

他认为学习就是类目及其编码系统的形成。一个类目意指一组有关的对象或事件，它可以是一个概念，也可以是一条规则。部分是基于皮亚杰的观点。

布鲁纳否认刺激与反应之间的直接联系，认为学习是通过认知，获得意义和意象，从而形成认知结构的过程。他认为学习包含三种几乎同时发生的过程：新知的获得、知识的改造、检查知识是否恰当和充足，学习的实质在于发现。

一、布鲁纳学习理论的基本观点

（一）学习的实质在于主动地形成认知结构

现代认知心理学对学习的基本看法就是：学习是认知结构的组织与重新组织。认知结构是人的认识活动赖以形成的心理结构。认知结构是递进的、多层次的，由低级向高级水平发展。

皮亚杰认为认知结构是经过同化与顺应两种机能间的平衡而形成的，并把这种认知结构的单元称为图式（ Schema ）。布鲁纳受皮亚杰观点的影响，也强调认识活动中的认知结构。布鲁纳认为认知结构是人对外界物质世界进行感知和概括的一般方式，是在过去经验的基础上形成的，并在学习过程中不断变动。认知结构形成后是进一步学习和理解新知识的重要内部因素和基础。

布鲁纳把认知结构称为“表征”（ representation ）。并认为表征有三种： 动作性表征、映象性表征和符号性表征 。这三种表征在儿童智慧发展过程中不断演变，经历三个阶段：第一阶段，婴幼儿时期（ 1 、 2 岁），主要是依靠动作去对付世界；第二阶段：三岁后至七岁儿童，开始在头脑中利用视觉和听觉的表象或映象代表外界事物并尝试借助映象解决问题；第三阶段：大约从六、七岁开始即符号表征阶段这时个体能运用语言、数字等符号代表经验，同时应用这些符号来学习和获得经验。

随着个体发展到一定阶段，个体认知结构中三种表征同时存在，相互补充，共同完成认知活动。这三种不同的认知方式体现了三种不同的学习方式。

非常重视人的学习的主动性，认为人的学习是主动学习。具体表现在：

1. 重视已有经验在学习中的作用，认为学习者总是在已有经验的基础上，对输入的新心思进行组织和重新组织；

2. 重视学生学习的内在动机与发展学生的思维。认为学习的最好动机是对所学材料本身的兴趣，不宜过分重视奖励、竞争之类的外在刺激。他把思维分为分析思维和知觉思维两种，强调教学要把发展直觉思维能布鲁纳力放在重要地位。因为直觉思维是和知觉相联系的创造思维，科学的发明创造往往是从直觉思维开始的。

（二）对学习过程的观点

布鲁纳认为“学习一门学科，看来包含着三个差不多同时发生的过程。”即新知识的获得、知识的转化、评价。

新知识的获得是与已有知识经验、认知结构发生联系的过程，是主动认识理解的过程，通过“同化”或“顺应”使新知识纳入已有的知识结构；知识的转化是对新知识进一步分析和概括，使之转化为另一种形式，以适应新的任务；评价是对知识转化的一种检验，看对知识的分析、概括是否恰当，运算是否正确等。

布鲁纳认为学生学习任何一门学科都有一连串的新知识，每一知识的学习都要经过获得、转化和评价三个过程。

（三）学习应注意各门学科的基本结构

布鲁纳说：“不论我们选教什么学科，务必使学生理解（掌握）该学科的基本结构”。所谓基本结构包括该学科的结构和学习态度、方法两方面。他还说：“学习结构，就是学习事物是怎样相互关联的”，可见，他的结构就是指事物之间的相互联系或规律性，具有“普遍而强有力的适用性”。他提出，学校课程设计要把基本知识结构放在中心地位。

布鲁纳认为重视学习学科的基本结构是有好处的，其必要性表现为以下几方面：

1 ．懂得了基本原理，使得学科更容易理解；

2 ．有助于对学习内容的记忆。认为记忆的主要问题在于提取，只有有结构、游戏同的贮存知识，才有助于提取知识。

3 ．有助于增进学习中的迁移。认为掌握了剧本原理，就可以把事物作为普遍事情的特例去理解，态度和原理的迁移应成为教学过程的核心

4 ．有助于激发学习动机或学习兴趣。他说：“学习的最好刺激，乃是对所学材料（好的结构）的兴趣，而不是诸如等级或往后的竞争、便利等外来目标”。即好的结构本身具有巨大的吸引力，易产生强烈的兴趣和求知欲。

5 ．能缩小高级知识与初级知识之间的间隙。他提出“任何学科都能够用在智育上诚实的方式，有效地教给任何发展阶段的任何儿童。”并强调基础学科的早期学习。认为高等数学的概念可以用直观方式教给小学低年级学生，认为课程设计、教材编写上，要重视一门学科基本概念或原理的连续性，打通中小学和大学同一门学科的界线是可取的。

（四）提倡发现学习

发现学习就是让学生独立思考，改组材料，自行发现知识，掌握原理、原则。

布鲁纳说：“发现不限于那种寻求人类尚未晓的事物的行为，正确地说，发现包括着用自己的头脑亲自获得知识的一切形式或方法。”可见，他强调发现是一种方法。布鲁纳认为：“不论是在校儿童凭自己的力量所作出的发现，还是科学家努力于日趋尖端的研究领域所

作出的发现，按其实质来说，都不过是把现象重新作制或转换，使人能超越现象进行组合，从而获得新的领悟而已。”即学生也要象科学家那样通过发现的方法进行学习。

布鲁纳之所以强调发现学习，首先应归因于他对教学目标的看法。他认为，教学不仅应当尽可能使学生牢固地掌握科学内容，还应当尽可能使学生成为自主且自动的思想家；这样的学生当他在正规的学校教育结束之后，将会独立地向前迈进。

二、对布鲁纳学习理论及的评价

（一）布鲁纳的学习理论，强调学生学习的主动性，强调学生已有认知结构和学生的独立思考。强调内在动机和思维能力的培养等方面的重要作用，较之建立在动物心理研究基础上的一些学习理论，更能说明人的学习的某些特点和规律。

（二）他将认知学习理论付诸于教学实际，为教改提供了理论基础，引起了教育工作者在教学过程、教材编写等方面观念上的变革，影响较大。

（三）他所倡导的发现学习，不仅成为一种学习方式，而且作为一种教学方法得到广泛的研究和应用。

（四）布鲁纳的学习理论忽视了学生学习的特殊性，把学生的学习与科发现学习学家的发明创造等同起来是不对的。他的某些观点，如“任何学科都可以按智育上是诚实的方式，有效地教给任何年龄的任何儿童”是武断的，缺乏有力的论证。

（五）布鲁纳过分强调发现学习，过分强调学生的主观能动性，没有充分考虑到学校教育的特点，教师的主导作用被削弱。发现学习在时间与经费上也是不经济的。

三、对数学学习的启示

布鲁纳和他的同事们在大量数学学习实验的基础上，总结出数学学习的四个原理

（一）建构原理 ---- 学生开始学习一个数学概念、原理或法则时，要以最合适的方法建构其代表。

（二）符号原理 ---- 应当用螺旋式的方法来建构数学中的符号体系。这里的螺旋式指的是以直观的方式引进每个数学概念，并使用熟悉的和具体的符号表示数学概念的方法。

（三）比较和变式原理 ---- 从具体形式到抽象形式的过渡，需要比较和变式，比较是帮助学生直观地学习数学概念、发展其抽象水平的最有用的方式之一。

（四）关联原理 ---- 应当把各种概念、原理联系在一起，在一个统一的系统中学习；要使学生的学习卓有成效，就必须说明和理解数学概念之间的联系。

此外，布鲁纳对教育心理学做出突出贡献，集中体现为：注重认知能力的培养，提倡发现学习 ( 强调学生学习的主动性 ) ；教师的作用在于向学生提供学习的材料并加以引导，学生是发现者，自己去“发现”结论、规律；同时，他提出结构主义教学论，对世界教育产生重要影响。