第三节 心智技能的形成
一、有关心智技能形成的理论探讨
(一)加里培林的心智动作按阶段形成理论
苏联心理学家加里培林从20世纪50年代开始从事心智动作形成的研究，并于l959年系统地总结了有关的研究成果，提出了心智运作按阶段形成的理论。加里培林认为，心智动作不同于外部的实践动作，但来源于实践动作，心智动作本身是外部的实践动作的反映，它是通过实践动作的“内化”而实现的。“内化”是外部动作向内部的转化，即内部动作映象形成的过程。实践动作的内化要经过一系列的阶段，而在不同的阶段，动作执行方式得到不断改造，关于动作本身的映象也相应地发生质的变化。也就是说，心智动作的形成要经过一系列的阶段，并且在每一阶段，心智活动的性质与水平都会发生相应的变化。
由于心智技能是由一系列心智动作构成的，所以心智动作的形成过程与心智技能的形成过程是一致的，心智动作的形成阶段也可用来说明心智技能的形成阶段。加里培林将心智动作的形成分成五个阶段：一是动作的定向阶段;二是物质与物质化阶段;三是出声的外部言语动作阶段;四是不出声的外部言语动作阶段;五是内部言语动作阶段。
(二)安德森的心智技能形成三阶段论
著名认知心理学家安德森认为，心智技能的形成需经过三个阶段，即认知阶段、联结阶段和自动化阶段。在认知阶段，要了解问题的结构，即起始状态、要达到的目标状态，以及从起始状态到目标状态所需要的步骤。对于复杂的问题而言，要了解问题的各个子目标及其达到子目标所需要的步骤。在心智技能形成的第二阶段，即联结阶段，学习者应用具体的方法来解决问题，主要表现在把某一领域的描述性知识转化为程序性知识，这种转化即程序化的过程。随着对某一技能的不断练习，学习者对解决问题的法则的言语复述逐渐减少，而能够直接再认出某一法则的可适用性。在该阶段，个体逐渐产生了一些新的产生式法则，以解决具体的问题。在自动化阶段，个体获得了大量的法则并完善这些法则，使操作某一技能所需的认知投入减小，且不易受到干扰。安德森认为，复杂的技能的学习可以分解为对一些个别成分的法则的学习。但这些个别成分并不是分散、孤立的，而是可以组织成一个大的技能的学习过程。
我国教育心理学家认为，加里培林学派所划分的阶段，有的可以合并，名称也可以简化，并提出了原型定向、原型操作、原型内化的心智技能形成三阶段论。这一理论目前已对我国中小学的学校教育产生了积极影响。下面我们就着重介绍这一理论。
二、心智技能原型的模拟
由于心智活动是实践活动的反映，因此心智技能的培养，首先必须确定心智技能的原型，即实践模式。不过，确定心智技能的操作原型是一项相当困难的工作，因为形成了的心智技能不仅是内潜的，而且是借助于内部言语以高度简练的形式自动进行的。不仅旁观者难以观察到，就连活动的主体也难以自我意识，这就给操作原型的确定造成了很大困难。但自20世纪60年代以来，随着控制论功能模拟思想向心理学的渗透，我们终于找到了可用来确立心智技能操作原型的“心理模拟法”。
目前，我国心理学界一般认为，用心理模拟法来建立心智活动的实践模式需经过两个步骤，这就是创拟确立模型和检验修正模型，其中第一步是关键。
为了创拟确立心智技能的操作原型，首先必须对活动进行系统分析。而在对活动做系统分析时，首先对系统进行功能分析，分析系统对环境的作用，这其中包括作用的对象、条件及结果;然后再对系统做结构分析，分析系统的组成要素及组成要素之间的相互关系;并将功能分析与结构分析有机地结合起来，作为创拟模式的基本方法。同时，实践模式中的基本操作要依据操作系统的性质及学生的能力水平而确定，以能为学生理解并执行为原则。
在拟定假设性的操作原型后，还应通过实验来检验这种原型的有效性。在实验中如能取得预期的成效，则证明此假设原型是真实可靠的，这种经实验证实了的原型就可以在教学上应用。反之，如果在实验中假设原型不能取得预期成效，则对此原型必须予以修正或重新拟定。当然，模式的检验除了可以通过教学心理实验的方法进行以外，也可以通过计算机进行。不过，用计算机检验时，过程分解要细，必须分解到机器可以执行这些基本操作为止。
但是，所模拟的心智技能的原型不应是原始的心智活动的实践模型，而应是对理想的科学思维过程的模拟。由于形成了的心智技能一般存在于有着丰富经验的专家头脑之中，因此创拟确立模型的过程实际上是把专家头脑中观念的、内潜的、简缩的经验“外化”为物质的、外显的、展开的“心理模型”的过程(也称“物质化”过程)。不过，这一心理模型必须能确实提示并反映专家头脑内部的思维操作过程。同时，该原型不应该是某一个专家的心智活动原型，而应是对一批该领域专家心智活动模型的总结和经验的概括化与系统化。
三、心智技能的分阶段形成
(一)原型定向
原型定向就是了解心智活动的实践模式，了解“外化”或“物质化”了的心智活动方式或操作活动程序，了解原型的活动结构(包括动作构成要素、动作执行次序和动作的执行要求)，从而使主体知道该做哪些动作和怎样去完成这些动作，明确活动的方向。原型定向阶段也就是使主体掌握操作性知识(即程序性知识)的阶段。这一阶段相当于加里培林的“活动的定向阶段”。
在原型定向阶段，主体的主要学习任务可
以归结为两点：首先要确定所学心智技能的实践模式(操作活动程序)，其次要使这种实践模式的动作结构在头脑中得到清晰的反映。为完成这些任务，教师必须做到以下几点：
第一，要使学生了解活动的结构，即了解构成活动的各个动作要素及动作之间的执行顺序，并了解动作的执行方式，这样学生对于活动才能有一个完整的映象，才能为以后的学习奠定基础;第二，要使学生了解各个动作要素、动作执行顺序和动作执行方式的各种规定的必要性，以提高学生学习的自觉性;第三，采取有效措施发挥学生的主动性与独立性，由于构成活动的动作不能以现成的形式教授，故应该激发学生的学习需要，发挥学生的主动性与独立性，如师生共同总结各步动作及其执行顺序，这样才能使学生体会到各动作划分的原因及动作顺序的合乎法则性，从而为学生所理解和接受;第四，教师的示范要正确，讲解要确切，动作指令要明确。
总之，通过原型定向阶段的教学，学生建立起了关于活动的初步的自我调节机制，从而为进行实际操作提供了内部控制条件。
(二)原型操作
所谓原型操作，就是依据心智技能的实践模式，把主体在头脑中建立起来的活动程序计划，以外显的操作方式付诸实施。
在这一阶段，活动的执行是在物质与物质化水平上进行的，因而在加里培林及其学派的著作中称之为“物质或物质化活动阶段”。所谓物质化活动是指运用实物的模象、图片、模型、示意图等进行活动。其实，活动的最初形式可以是物质的，也可以是物质化的。在物质的活动形式中，动作的客体是实际事物，是对象本身。在物质化的活动形式中，动作的客体不再是对象本身，而是它的代替物。但不论哪种情况，都是对原型的操作，因而我们称此阶段为“原型操作”阶段。
研究表明，为了使心智技能在操作水平上顺利形成，教师必须做到以下几点。
第一，使心智活动的所有动作以展开的方式呈现。也就是说，主体要依据心智活动的原型，把构成这一活动的所有动作系列，依次按照一定的顺序做出，不能遗漏或缺失。而且每个动作完成之后，要及时检查，考查动作的方式是否能正确完成，对象是否发生了应有的变化。因为只有在展开的活动中，主体才能确切了解活动的结构，才能在头脑中建立起完备的动作映象，同时也才能获得正确的动觉经验并确保活动方式的稳定性。
第二，要注意变更活动的对象，使心智活动在直觉水平上得以概括，从而形成关于活动的表象。心智技能作为合乎法则的活动方式，其适用范围应具有广泛性。采用变鼓加以概括，有利于学生心智技能的掌握和内化。
第三，要注意活动的掌握程度，并适时向下一阶段转化。这虽强调原型操作阶段应以展开的方式出现，但并不是说最终不要简缩。当学生连续多次能正确而顺利地完成有关动作程序时，应及时转向内化阶段，以免活动方式总停留在展开水平，阻碍心智活动的速度。
第四，为了使活动方式顺利内化，动作的执行应注意与言语相结合，即一边进行实际操作，一边用言语来标志和组织动作的执行。因为心智技能作为一种心智活动方式，是借助于内部言语默默进行的，而内部言语必须以外部言语为基础。在原型操作阶段，外部言语作为心智动作的标志及执行工具，在“内化”过程中具有十分重要的作用。因而，在边做边说的场合下，活动易于向言语执行水平转化。
总之，通过原型操作，学生不仅有了程序性知识，而且通过实际操作获得了完备的动觉映象，这就为原型内化奠定了基础。
(三)原型内化
所谓原型内化，即心智活动的实践模式向头脑内部转化，它是由物质的、外显的、展开的形式变成观念的、内潜的、简缩的形式的过程。这一过程又可划分成三个小的阶段，即出声的外部言语阶段、不出声的外部言语阶段和内部言语阶段。要想使操作原型成功地内化成为心智技能，教学中必须注意：
第一，动作的执行应遵循由出声的外部言语到不出声的外部言语再到内部言语的顺序，不能颠倒;第二，在开始阶段，操作活动应在言语水平上完全展开，即用出声或不出声的外部语言完整地描述原型的操作过程，因为此时没有实际操作。然后再逐渐缩减;第三，在这一阶段也要注意变换动作对象，使活动方式得以进一步概括，以便广泛适用于同类课题;第四，在进行由出声到不出声、由展开到压缩的转化过程中，也要注意活动的掌握程度，既不能过早转化，也不宜过迟，而应适时。
总之，依据心智活动是实践活动的反映这一观点，任何新的心智技能的形成，在原则上都必须经过上述三个基本阶段才能实现。不过，分阶段练习的要求只是针对心智技能中新的且主体未掌握的动作成分来说的。如果某种心智技能，其动作成分是由主体已掌握了的一些动作构成的，则此心智技能的形成就可利用已有动作经验的迁移得以实现，不必按前面提到的心智技能形成的三个基本阶段进行严格训练。
四、心智技能的培养要求
由于心智技能是按一定的阶段逐步形成的，因此在培养方面必须分阶段进行，才能获得良好的教学成效。而为了提高分阶段训练的成效，必须充分依据心智技能的形成规律，采取有效措施。为此，必须注意以下几点。
(一)激发学习的积极性与主动性
我们在之前已经明确，任何学习任务的完成均依赖于主体的学习积极性与主动性，学习的积极主动性取决于主体对学习任务的自觉需要。对学习任务如果缺乏自觉的学习需要就不可能有高度的学习积极性，而自觉的学习需要产生往往同对学习任务的必要性的认识及体验分不开。由于心智技能本身难以认识的特点，主体难以体验其必要性。因此，在主体完成这一学习任务时，往往缺乏相应的学习动机及积极性。为此，在培养工作中，教师应采取适当措施，以激发主体的学习动机，调动其学习的积极性。
(二)注意原型的完备性、独立性与概括性
心智技能的培养，开始于主体所建立起来的原型定向映象。在原型建立阶段，一切教学措施都要考虑到有利于建立完备、独立而具有概括性的定向映象。所谓完备性，指对活动结构(包括动作的构成要素、执行顺序和执行要求)要有清楚的了解，不能模糊或缺漏。所谓独立性，指应从学生的已有经验出发，让学生独立地确定或理解活动的结构及其操作方式，而不是教师给予学生现成的模式。所谓概括性，是指要不断变更操作对象，提高活动原型的概括程度，使之具有广泛的适用性，以扩大其迁移价值。有关研究表明，定向映象的完备性、独立性与概括性不同，则活动的定向基础就有差异，就会影响到心智技能最终形成的水平。
(三)适应培养的阶段特征，正确使用言语
心智技能是借助于内部言语而实现的，因此言语在心智技能形成中具有十分重要的作用。而且言语在不同的阶段上，其作用是不同的。例如，言语在原型定向与原型操作阶段，其作用在于标志动作，并对活动的进行起组织作用。所以，这时的培养重点在于使学生了解动作本身，且利用言语来标志动作，以巩固对动作的认知。这时教师切不可忽视对动作的认知而片面强调言语标志练习。因为学生过于注意言语而忽视动作，对心智技能的形成非但无益，而且起阻碍作用。为此，一定要在学生熟悉动作的基础上再提出言语要求，以言语来标志所学动作，并组织动作的进行。此外，在用言语来标志动作时，教师用词要恰当，要注意选择表现力强而学生又能接受的词来描述动作。
言语在原型内化阶段，其作用在于巩固形成中的动作表象，并使动作表象得以进一步概括，从而向概念性动作映象转化。这时言语已转变成为动作的体现者，成为加工动作对象的工具。所以，教师这时培养的重点应放在考查言语的动作效应上。在这一阶段上，不仅要注意主体的言语动作是否正确，而且要检查动作的结果是否使观念性对象发生了应有的变化。此外，教师要随着心智技能形成的进展程度，不断改变言语形式，如由出声到不出声，由展开到简缩，由外部言语转向内部言语。
当然，除上述三点基本要求外，教师在集体教学中还应注意学生的个别差异，充分考虑学生所面临的主客观条件，并针对学生存在的具体问题采取有针对性的辅助措施，以求最大限度地发展学生的心智技能。
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