知識表征與教學設計—網站設計課堂教學中的知識類型分析與應用

陳曉征院 婭

1.南京中醫藥大學 江蘇南京 210046 2.江蘇城市職業學院 江蘇南京 210013

知識表征與教學設計—網站設計課堂教學中的知識類型分析與應用

陳曉征1院 婭2

1.南京中醫藥大學 江蘇南京 210046 2.江蘇城市職業學院 江蘇南京 210013

教學過程中存在著不同類型知識的傳授，采用何種方法更有利于知識的表達、獲取和運用呢？文章結合網站設計這門課程，主要從陳述性和程序性兩大知識類型來闡述教學過程中如何運用知識表征理論來進行教學。

知識表征；陳述性知識；程序性知識；教學設計

課堂教學的主要任務和主要活動就是傳授、掌握和創造性的運用知識。學生的知識學習就是把人類共同的精神財富變為自己的精神財富。知識的傳授和掌握是在教學條件下，以語言為媒介，進行間接傳授的過程。

就課堂教學而言，只有當“教什么”和“怎么教”兩個方面都最優化，才能在真正意義上實現教學過程的最佳狀態。因此，課程的教學設計，相應地要在兩個層面上展開：

其一是知識能力結構層面，即“教什么”的問題。教師應該結合教學對象、教學背景等教學實際，從教材的束縛中解放出來。對于手頭上使用的教材，要做到反復消化，精選內容，特別要提煉和把握教材中涉及學科、專業的精髓。要真正做到教材為我所用，講課中才能完全處于主動地位，切合教學實際。

其二是教學過程展開的層面，即“怎么教”的問題。課堂教學，事先應有縝密的考慮、通盤的設計、多方案的比較。這樣，在教學過程中，才能做到有板有眼、獨具匠心、具有精彩的整體構思。

任何一門課程，教師都應該對整個課程有全面熟練的掌握以及對教學重點、難點明確的把握。

那么怎樣的知識表征才有利于知識的檢索、提取和運用呢？本文將對此問題進行探討。

1 知識表征的相關概念

知識表征是認知科學領域研究的重要內容之一。現代認知心理學把知識定義為“個體通過與其環境相互作用后獲得的信息及其組織”，即把知識視為個體大腦中的一種狀態。根據知識在頭腦中的表征特點，認知心理學將知識分為“陳述性知識”和“程序性知識”。人們對知識的認知理解，是接受信息和對信息加工處理的過程。

1.1 知識表征理論及發展

知識表征相關理論的發展經過了20世紀70年代中期開始的雙重編碼理論、有關記憶的表征，20世紀70年代中后期的文章表征理論，20世紀90年代后的記憶基礎的理解加工觀和1990年由斯皮若提出的認知靈活性理論等階段。

1.2 知識表征的含義

知識表征(Knowledge representation)在認知心理學、人工智能以及知識可視化領域有著不同的含義。在認知心理學中，知識表征是指知識在人腦中的存儲和組織形式或者說是知識在人腦中的呈現方式，與此相對應的是人腦的各種記憶模型；在人工智能領域，知識表征更多地被稱為知識表示，是指知識在計算機中的存儲形式和運算機制，因此與其對應的是數據結構和相應的算法；而在教育技術領域(知識可視化領域)，知識表征則是指知識的外在表現形式，與此相對應的是承載知識的圖解手段，也是直接作用于人的感官的刺激材料。

1.3 知識的類型

現代心理學界比較普遍的看法是從認知的角度將知識區分為兩類：陳述性知識與程序性知識。陳述性知識是指能表現客觀外界的知識，即事實的知識。也就是說，是人能夠做出表述的知識，可用“知識是什么”(Knowing what)來表示，也稱事實性知識。程序性知識是指關于如何去做某事的知識，操作性的、實踐的知識，可用“知道怎么樣”(Knowing how)來表示，也稱實踐性知識。

2 知識表征與課堂教學設計

2.1 課堂教學信息傳播過程

依據傳播學來研究課堂教學的過程，借助香農-韋弗模式，可以把師生信息傳遞的過程看成為圖1所示的傳播模式：

圖1 課堂教學傳播模式圖

從圖1中我們看到，在課堂教學過程中，教師根據教學目標將教學內容進行編碼，通過教學媒體將教學信息傳遞給學生，學生接收信息并通過先前的經驗將信息進行編碼，最終理解信息，構建成自己的知識。

教師要根據不同的知識類型采取相應編碼方式即表征，才能有助于知識的傳播。

2.2 運用知識表征理論進行課堂教學設計

網站設計是一門集理論和實踐為一體的綜合應用課程，因為是公選課程，面向全校所有大二以上的學生開設，所以在制定教學目標時，我們充分考慮到不同專業學生的基礎，將整個課程的教學目標設為能夠掌握網頁配色、網頁風格的設計常識，并能綜合運用Dreamweaver，Photoshop和Flash三種軟件并根據任務需求進行整個網站的設計。此門課程的課堂教學，我們依據教學內容、教學目標、知識類型，并根據學生的已有知識基礎，在考慮教學環境的前提下，從以下幾個方面進行了教學設計：

2.2.1 搭建合適的知識層級結構

知識的掌握，并不是被動地形成上位-下位的聯結，而是主動地形成層次網絡，課堂教學中把知識作為一個完整的體系，一個有意義的機構教給學生，從而在學生頭腦中構建起一個層次網絡結構是非常有意義的。我們將網站設計這門課程的知識網絡結構搭建如圖2所示：

在課程開始的時候，我們就將整個課程的知識結構圖呈現給學生，讓他們對這門課程的內容、結構有所了解，以便根據已有的知識基礎構建自己的知識結構。

圖2 網站設計課程的知識結構圖

2.2.2 根據知識類型采取相應的教學方法

網站設計這門課程以學生掌握相關知識，最終能根據任務需求進行網站的設計和建設，教學內容中涉及了陳述性知識的理解、掌握和程序性知識的綜合與運用。

(1)陳述性知識的教學

網站設計離不開軟件的應用，那么軟件中各級菜單的意思、工具箱中各種工具的使用、控制面板中的各參數的作用均需要學生理解、記憶，如：Photoshop中“選擇工具”是用來產生規則的選擇區域的工具；“魔術棒”是根據相鄰像素的顏色相似程度來確定選區的選取工具；“文字工具”是用來創建文本的工具；圖像編輯時只能對所在圖層中對象進行操作，各個圖層的對象不會互相干擾等，這些知識我們稱之為陳述性知識。在教學過程中，我們將這些知識點一一講解，并將其功能演示給學生看，使他們能夠知道各種工具的作用。并且根據“知識可視化”理論，在講授這些基本知識點時，我們還輔以大量的圖片資料幫助學生理解、記憶知識，如在講授網頁配色時，筆者先給學生呈現網頁216色配色表，結合配色表講授顏色的相關知識——亮度、飽和度、配色表中相對的顏色為補色以及各種顏色所表達的意思等，并結合大量網站主頁的實例來講授如何根據網站的意義進行顏色的選擇和搭配；在講授“矢量圖和位圖”這兩個概念時，除了語言描述外，筆者還在Photoshop和Flash里分別制作了2個尺寸相同的三角形(如圖3所示)，然后將它們放大給學生看，兩者的區別就一目了然了。

圖3 矢量圖和位圖(左邊為矢量圖，右邊為位圖)

(2)程序性知識的教學

在掌握了大量的陳述性知識后,開始進行程序性知識的教學。筆者十分注意培養學生自己提取信息,進行分析得出結論的能力,采用“從例中學”的形式,讓學生獨立主動地形成相應程序性知識的產生式系統。如：在Photoshop學習中,講授完選擇、魔術棒和橡皮擦等概念后,筆者給出一幅“郁金香”的圖片,讓學生自己綜合運用剛學到的知識,將不規則的花朵選取出來(如圖4所示)；在講授Flash中Motion動畫和Shape動畫這兩個概念時,我們先分別制作出兩種動畫的例子,并講解其區別,然后設計“飛行的飛機”Motion動畫和“燈籠變文字”Shape動畫(如圖5所示)讓學生自己思考制作,使其在制作的過程中能理解兩種動畫的區別,并能根據目標選擇最恰當的動畫類型。

圖4 綜合運用相關工具選取不規則花朵

圖5 Motion動畫(飛行的飛機)和shape動畫(燈籠變文字)

2.2.3 程序性知識教學以陳述性知識為基礎

程序性知識學習的開始，學生接受教授的指導并結合自己已有的知識來理解這些指導，獲得一些陳述性表征，隨著學習的進一步深化，需要加強各種知識單元間的連接，這時陳述性知識開設轉化為程序性知識。網站設計是一門操作性很強的課程，實際的操作必須以理論的掌握為基礎，如本文中提到的對不規則圖像進行選擇時，需要依賴對選取工具、魔術棒、橡皮擦等相關概念的理解以及判斷出何時使用何種工具的能力；進行網站風格設計時，必須要掌握網頁配色、網頁布局等的相關知識；進行網站創建時必須掌握站點、網頁、超級鏈接等基本概念；創作動畫時必須要掌握關鍵幀、普通幀、影片剪輯、按鈕、圖形以及各種動畫制作方法等相關知識。所以，在程序性知識的教學中，要以掌握的陳述性知識為基礎。

3 結束語

無論是陳述性知識還是程序性知識，學生對知識信息的表征都依賴于他們原有的認知結構，所以課堂教學教師要以學生已有的知識為基礎，依據不同的知識類型設計不同的教學方法，才能有助于學生對新知識的理解、掌握，構建新的認知結構。

[1]馮偉強.知識表征與課堂教學的設計及其處理[J].楚雄師專學報(社會科學版)，1994，1：58～64

[2]馬金平.談談授課的教學設計[J].正德學院學報，2005，3(2)：86～88

[3]張彥杰，宋彥彬，王利群.信息化知識表征的理論及方法[J].裝甲兵工程學院學報，2006，20(1)：21～25

[4]趙國慶，黃榮懷，陸志堅.知識可視化的理論與方法[J].開放教育研究，2005，11(1)：23～27

[5]劉亞軒.淺議知識表征類型與學生學習[J].遼寧師專學報(社會科學版)，2006，3：71～73

[6]張朗昌.試論現代教學傳播與開放教育教學設計[J].南通廣播電視大學學報，2006，3：67～70

[7]李政濤.當代教學設計中的整體意識和結構意識[J].教育發展研究，2006，7：43～47

[8]張國強，郭清水.教學信息表征設計[J].中小學電教，2004，10：4～6

[9]朱曉斌.論知識表征類型對寫作研究的影響[J].杭州師范學院學報，2002，1：117～120

Abstract: There are several types of knowledge instruction in the instructional course, and which method can be used to be favor of the expression, mastery and application of knowledge? This article expatiates upon how to apply the theory of knowledge representation to classroom teaching in the instructional course mainly from the aspect of two knowledge types, declarative knowledge and procedural knowledge in view of the website design course.

Key words: knowledge representation; declarative knowledge; procedural knowledge; instructional design

Knowledge representation and instructional design—the analysis and application of the type of knowledge representation in the website design classroom teaching

Chen Xiaozheng1, Yuan Ya2
1.Nanjing university of Chinese medicine, Nanjing, 210046, China 2.The city college of Jiangsu, Nanjing, 210013, China

2010-10-14

陳曉征，碩士，工程師。院婭，碩士，講師。