生物教育心理学：生物学心智技能简介

加涅的智慧技能层次论把智慧技能分成五个亚类（图5－1）：辨别、具体概念、定义性概念、规则、高级规则。加涅进一步提出五种智慧技能的习得存在着如下的层次关系：高级规则学习以简单规则学习为先决条件；规则学习以定义性概念学习为先决条件；定义性概念学习以具体概念学习为先决条件；具体概念学习以知觉辨别为先决条件。这是加涅的智慧技能层次论的核心思想。

图5－1　加涅的智慧技能层次

1.一般心智技能的内容

根据加涅的智慧技能层次论，一般心智技能包括三种基本类型：辨别技能、概念学习技能、规则学习技能。

（1）辨别技能

辨别是指对刺激物的不同物理特征作出不同反应的能力。正常儿童都具有进行辨别学习的神经生理基础。如原核细胞和真核细胞的辨别、动物细胞和植物细胞的辨别、叶绿体和线粒体的辨别、高尔基体和内质网的辨别、粗面内质网和滑面内质网的辨别。

信息加工心理学把知觉辨别能力的形成过程看成模式识别能力的习得过程。模式是由若干元素集合在一起组成的一种结构。物体、图像、语言、文字或人物的脸都可以看成模式。较为复杂的模式往往可以分成若干子模式。这些子模式也可以是由若干元素按一定关系组成的结构。模式识别是人们把输入的刺激（模式）的信息与长时记忆中的有关信息进行匹配，从而辨别出该刺激物属于什么范畴的过程。在实际操作中，我们一般采取扩大有关特征、对比、强化和反馈、发挥多种知觉的来促进学生的辨别学习。例如，区别叶绿体和线粒体，教师一般给出两种细胞器的图片和模型让学生对比分析，强调其中最明显的特征差异：线粒体有嵴，而叶绿体有类囊体堆叠而成的基粒，通过填写表格让学生进行强化，最后完成一定量的练习来反馈。

（2）概念学习技能

概念包括概念的名称、定义、实例、属性、用途等内容。概念本身属于陈述性知识，而获得概念的方法与措施属于程序性知识。不论何种方式学习概念，如果学生仅仅理解了概念并用语言陈述同类事物的本质特征，这还只能表明心智技能的学习达到了陈述性知识阶段。概念作为一种心智技能的本质特征，在于它们能在不同于原先的学习情境中应用，而促进应用的关键便是练习。(www.xing528.com)

例如，基因频率概念的学习，学生只掌握“在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比例”这个陈述性语句，是远远不够的，教师要给出一定数量的变式练习题，让学生计算种群基因频率。在人教版教材中要求学生“用数学方法讨论基因频率的变化”（图5－2），就是概念练习技能的应用。

图5－2　用数学方法讨论基因频率的变化

（3）规则学习技能

所谓规则是指人们在认识世界时发现的反映各种事物内在联系的公式、定律和法则等。习得规律的形式很多，但最基本的形式是以下两种：

①从例子到规则的学习，这是上位学习的一种形式，也称发现学习，例如，在“用数学方法讨论基因频率的变化”的基础上，还可进一步推导出“哈迪—温伯格定律”：在理想状态下，各等位基因的频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。

②从规则到例子的学习，这是下位学习的一种形式，也称接受学习。例如调查种群密度的方法学习，就是先学习采样方法和标志重捕法的定义，再根据定义对教师给出的例题进行计算和验证，从而掌握计算规则。

2.生物学心智技能的内容

生物学心智技能内容包括三种基本要素：有关操作知识，操作规则；有关的活动程序及内部调控过程；习得的运动及心智活动定型。具体而言，主要有四种基本类型：①生物学辨别技能；②生物学计算技能；③生物学实验设计技能；④生物学用语的使用技能。