知识表征与教学设计—网站设计课堂教学中的知识类型分析与应用

陈晓征院 娅

1.南京中医药大学 江苏南京 210046 2.江苏城市职业学院 江苏南京 210013

知识表征与教学设计—网站设计课堂教学中的知识类型分析与应用

陈晓征1院 娅2

1.南京中医药大学 江苏南京 210046 2.江苏城市职业学院 江苏南京 210013

教学过程中存在着不同类型知识的传授，采用何种方法更有利于知识的表达、获取和运用呢？文章结合网站设计这门课程，主要从陈述性和程序性两大知识类型来阐述教学过程中如何运用知识表征理论来进行教学。

知识表征；陈述性知识；程序性知识；教学设计

课堂教学的主要任务和主要活动就是传授、掌握和创造性的运用知识。学生的知识学习就是把人类共同的精神财富变为自己的精神财富。知识的传授和掌握是在教学条件下，以语言为媒介，进行间接传授的过程。

就课堂教学而言，只有当“教什么”和“怎么教”两个方面都最优化，才能在真正意义上实现教学过程的最佳状态。因此，课程的教学设计，相应地要在两个层面上展开：

其一是知识能力结构层面，即“教什么”的问题。教师应该结合教学对象、教学背景等教学实际，从教材的束缚中解放出来。对于手头上使用的教材，要做到反复消化，精选内容，特别要提炼和把握教材中涉及学科、专业的精髓。要真正做到教材为我所用，讲课中才能完全处于主动地位，切合教学实际。

其二是教学过程展开的层面，即“怎么教”的问题。课堂教学，事先应有缜密的考虑、通盘的设计、多方案的比较。这样，在教学过程中，才能做到有板有眼、独具匠心、具有精彩的整体构思。

任何一门课程，教师都应该对整个课程有全面熟练的掌握以及对教学重点、难点明确的把握。

那么怎样的知识表征才有利于知识的检索、提取和运用呢？本文将对此问题进行探讨。

1 知识表征的相关概念

知识表征是认知科学领域研究的重要内容之一。现代认知心理学把知识定义为“个体通过与其环境相互作用后获得的信息及其组织”，即把知识视为个体大脑中的一种状态。根据知识在头脑中的表征特点，认知心理学将知识分为“陈述性知识”和“程序性知识”。人们对知识的认知理解，是接受信息和对信息加工处理的过程。

1.1 知识表征理论及发展

知识表征相关理论的发展经过了20世纪70年代中期开始的双重编码理论、有关记忆的表征，20世纪70年代中后期的文章表征理论，20世纪90年代后的记忆基础的理解加工观和1990年由斯皮若提出的认知灵活性理论等阶段。

1.2 知识表征的含义

知识表征(Knowledge representation)在认知心理学、人工智能以及知识可视化领域有着不同的含义。在认知心理学中，知识表征是指知识在人脑中的存储和组织形式或者说是知识在人脑中的呈现方式，与此相对应的是人脑的各种记忆模型；在人工智能领域，知识表征更多地被称为知识表示，是指知识在计算机中的存储形式和运算机制，因此与其对应的是数据结构和相应的算法；而在教育技术领域(知识可视化领域)，知识表征则是指知识的外在表现形式，与此相对应的是承载知识的图解手段，也是直接作用于人的感官的刺激材料。

1.3 知识的类型

现代心理学界比较普遍的看法是从认知的角度将知识区分为两类：陈述性知识与程序性知识。陈述性知识是指能表现客观外界的知识，即事实的知识。也就是说，是人能够做出表述的知识，可用“知识是什么”(Knowing what)来表示，也称事实性知识。程序性知识是指关于如何去做某事的知识，操作性的、实践的知识，可用“知道怎么样”(Knowing how)来表示，也称实践性知识。

2 知识表征与课堂教学设计

2.1 课堂教学信息传播过程

依据传播学来研究课堂教学的过程，借助香农-韦弗模式，可以把师生信息传递的过程看成为图1所示的传播模式：

图1 课堂教学传播模式图

从图1中我们看到，在课堂教学过程中，教师根据教学目标将教学内容进行编码，通过教学媒体将教学信息传递给学生，学生接收信息并通过先前的经验将信息进行编码，最终理解信息，构建成自己的知识。

教师要根据不同的知识类型采取相应编码方式即表征，才能有助于知识的传播。

2.2 运用知识表征理论进行课堂教学设计

网站设计是一门集理论和实践为一体的综合应用课程，因为是公选课程，面向全校所有大二以上的学生开设，所以在制定教学目标时，我们充分考虑到不同专业学生的基础，将整个课程的教学目标设为能够掌握网页配色、网页风格的设计常识，并能综合运用Dreamweaver，Photoshop和Flash三种软件并根据任务需求进行整个网站的设计。此门课程的课堂教学，我们依据教学内容、教学目标、知识类型，并根据学生的已有知识基础，在考虑教学环境的前提下，从以下几个方面进行了教学设计：

2.2.1 搭建合适的知识层级结构

知识的掌握，并不是被动地形成上位-下位的联结，而是主动地形成层次网络，课堂教学中把知识作为一个完整的体系，一个有意义的机构教给学生，从而在学生头脑中构建起一个层次网络结构是非常有意义的。我们将网站设计这门课程的知识网络结构搭建如图2所示：

在课程开始的时候，我们就将整个课程的知识结构图呈现给学生，让他们对这门课程的内容、结构有所了解，以便根据已有的知识基础构建自己的知识结构。

图2 网站设计课程的知识结构图

2.2.2 根据知识类型采取相应的教学方法

网站设计这门课程以学生掌握相关知识，最终能根据任务需求进行网站的设计和建设，教学内容中涉及了陈述性知识的理解、掌握和程序性知识的综合与运用。

(1)陈述性知识的教学

网站设计离不开软件的应用，那么软件中各级菜单的意思、工具箱中各种工具的使用、控制面板中的各参数的作用均需要学生理解、记忆，如：Photoshop中“选择工具”是用来产生规则的选择区域的工具；“魔术棒”是根据相邻像素的颜色相似程度来确定选区的选取工具；“文字工具”是用来创建文本的工具；图像编辑时只能对所在图层中对象进行操作，各个图层的对象不会互相干扰等，这些知识我们称之为陈述性知识。在教学过程中，我们将这些知识点一一讲解，并将其功能演示给学生看，使他们能够知道各种工具的作用。并且根据“知识可视化”理论，在讲授这些基本知识点时，我们还辅以大量的图片资料帮助学生理解、记忆知识，如在讲授网页配色时，笔者先给学生呈现网页216色配色表，结合配色表讲授颜色的相关知识——亮度、饱和度、配色表中相对的颜色为补色以及各种颜色所表达的意思等，并结合大量网站主页的实例来讲授如何根据网站的意义进行颜色的选择和搭配；在讲授“矢量图和位图”这两个概念时，除了语言描述外，笔者还在Photoshop和Flash里分别制作了2个尺寸相同的三角形(如图3所示)，然后将它们放大给学生看，两者的区别就一目了然了。

图3 矢量图和位图(左边为矢量图，右边为位图)

(2)程序性知识的教学

在掌握了大量的陈述性知识后,开始进行程序性知识的教学。笔者十分注意培养学生自己提取信息,进行分析得出结论的能力,采用“从例中学”的形式,让学生独立主动地形成相应程序性知识的产生式系统。如：在Photoshop学习中,讲授完选择、魔术棒和橡皮擦等概念后,笔者给出一幅“郁金香”的图片,让学生自己综合运用刚学到的知识,将不规则的花朵选取出来(如图4所示)；在讲授Flash中Motion动画和Shape动画这两个概念时,我们先分别制作出两种动画的例子,并讲解其区别,然后设计“飞行的飞机”Motion动画和“灯笼变文字”Shape动画(如图5所示)让学生自己思考制作,使其在制作的过程中能理解两种动画的区别,并能根据目标选择最恰当的动画类型。

图4 综合运用相关工具选取不规则花朵

图5 Motion动画(飞行的飞机)和shape动画(灯笼变文字)

2.2.3 程序性知识教学以陈述性知识为基础

程序性知识学习的开始，学生接受教授的指导并结合自己已有的知识来理解这些指导，获得一些陈述性表征，随着学习的进一步深化，需要加强各种知识单元间的连接，这时陈述性知识开设转化为程序性知识。网站设计是一门操作性很强的课程，实际的操作必须以理论的掌握为基础，如本文中提到的对不规则图像进行选择时，需要依赖对选取工具、魔术棒、橡皮擦等相关概念的理解以及判断出何时使用何种工具的能力；进行网站风格设计时，必须要掌握网页配色、网页布局等的相关知识；进行网站创建时必须掌握站点、网页、超级链接等基本概念；创作动画时必须要掌握关键帧、普通帧、影片剪辑、按钮、图形以及各种动画制作方法等相关知识。所以，在程序性知识的教学中，要以掌握的陈述性知识为基础。

3 结束语

无论是陈述性知识还是程序性知识，学生对知识信息的表征都依赖于他们原有的认知结构，所以课堂教学教师要以学生已有的知识为基础，依据不同的知识类型设计不同的教学方法，才能有助于学生对新知识的理解、掌握，构建新的认知结构。

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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

陈晓征，硕士，工程师。院娅，硕士，讲师。