认知工具.doc

认知工具的定义最早是由戴瑞(Derry)在1990年提出，他指出：“认知工具是一种支持、指引、扩充使用者思维过程的心智模式和设备。”1996年，乔纳森（DavidH.Jonassen）在《课堂中的计算机：支持批判性思维的认知工具》（ComputerinClassroom:MindtoolsforCriticalThinking）一书中对信息技术的认知工具作用描述为：“利用计算机应用程序，使学生对正在学习的学科内容进行建构性地、高级地、批判性地思考。”朱亚莉在2005年的《智能主体一一一种新型的认知工具》一文中也提到：认知工具是一种能直接作用于人类的认知活动、降低认知难度的智力方法或技术设备。从教学的角度思考，我们可从上面的定义中总结出：认知工具就是在学习中降低学生认知难度的智力方法和帮助学生进行认知处理的计算机支持技术；认知工具对学生的认知发展具有很强的支持和促进作用。三、基于信息技术的认知工具的分类乔纳森对基于信息技术的认知工具的分类影响最为广泛，他把各种对学习有支持作用的信息技术认知工具分为以下六类：（1）语义组织工具（问题或任务表征工具）：语义组织工具有助于学生对他们已了解的和正在学习的内容进行分析和组织；（2）静态/动态建模工具：静态/动态建模工具有助于学生描述概念间的关系；（3）信息解释工具（信息收集工具）：信息解释工具有助于学生获取信息和处理信息；（4）知识建构工具：知识建构工具可以帮助学生反思对概念的理解，而且还可以让学生掌握了作为设计者所需的各种技能；（5）交流合作工具（协同工作工具）：交流合作工具有助于学生对于问题进行交流学习，培养学生的社会性合作能力；（6）绩效支持管理工具与评价工具。四、常见的认知工具介绍1、数据库数据库系统是一种有效的认知工具，属于语义组织工具。数据库的建立和操作本身就是一种建构的过程，即学生积极地参与知识表示的过程。学生可利用数据库系统进行分析和组织学科内容，在概念之间进行联系，建立字段和记录以反映这些联系等，这些都是对信息进行思考、处理的过程，使得学生更有效地理解学习的内容。将数据库运用于实际学习中大概可分三个不同的层次，最简单的应用就是老师建立好数据库，让学生加入数据，例如，在课堂上，要求学生查阅教材或网络，寻找有关多媒体信息的分类、文件格式、文件大小、应用范围等特征信息，并将相关信息填入老师建立的空数据库中；第二个层次就是由学生自己建立有关多媒体知识数据库，这是一种较为复杂的活动，学生需要建立数据结构(确认各字段)，查找相关信息，将信息插入到适当的字段和记录中；第三个层次，为了更好地应用数据库，学生需要查询数据库和对数据库进行排序等，以便对学科知识的查询做出应答，或者确定知识间的相互关系，进行推理等。2、概念图概念图是指利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想和理论等，是把人脑中隐形的知识显性化、可视化，便于思考交流和表达，属于问题/任务表征工具。常见概念图工具包括Inspiration、Kid-spiration、Mindmanager、CmapTool、MapMaker、MindMapper和ThinkingMaps等，其中Mindmanager、Inspiration最常用。教师可以使用概念图工具来辅助教学设计，整理教学思路，设计出更为新颖、有效的教学方法。而学生则可以方便地把头脑中概念的层级式空间表征及其相互关系用节点和链接绘制出直观的概念图，这种绘制概念图的学习策略有助于学生用概念网络的形式把正在学习的各种概念加以联系，标识诸多概念间的关系，以及描述概念间关系的本质。通过比较在不同时间先后建立的几个概念图，学生可以评价他们思维的变化，此时概念图工具就是一种学生学习的评价工具。因此，使用概念图工具能反映出学生的知识建构过程。它对于提升学习者认知能力的功能非常显著，所以，在中小学的教学中应大力推广，广泛使用概念图工具。3、电子表格电子表格属于动态建模工具，是计算机化的数字记录跟踪系统，由行、列标识的单元格组成的矩阵就是一张电子表格。每个单元格中可填入数值、公式或函数。电子表格也可以作为认知工具，增强学生的心智功能。电子表格可以做出用计算表达的数学模型，通过把隐含的逻辑关系呈现给学生，促进学生对相互关系和过程的理解。电子表格经常在数学课、化学课、物理课中用于计算数量关系，也可以在社会学、生态学的教学中使用。电子表格是灵活的认知工具，能够用来表示、反映和计算数量信息。建立电子表格需要学生进行抽象的推理，并成为规则的制定者。4、Flash、Photoshop、Painter等知识建构工具信息技术环境下，有助于学习者知识意义建构的工具平台非常多，如可以利用汉字输入和编辑排版工具，培养学生的信息组织、意义建构能力；利用“几何画板”、“Flash”、“Painter”等工具，培养学生