第二节 知识的获得

现代认知心理学认为，知识是个体主动对信息进行加工与存储的结果。课堂中教师传授的知识必须经过学生的消化与理解，才能加以掌握并运用。从这个角度讲，个体的知识是主动建构的结果。不仅如此，随着个体掌握的知识不断增加，有些知识会被修改或修正，个体的知识体系通过重新组织和加工，不断进行着重构并趋向精致化。

知识在头脑里的存在方式并非是信息的堆积或简单的联结，而是以某种方式进行组织的体系。由于在知识获得的过程中，个体对知识进行了加工与重组，使得人们在知识的存储与提取方面都存在差异，正是这种差异造成了人们在学习水平上的差异。

一、陈述性知识的获得

（一）已知命题的提取

陈述性知识在长时记忆中都是以网络结构的形式存在的，不同的记忆单位彼此依靠结点相连。每个结点都从属于其他一些结点，决定其类别成员，如金丝雀是一种鸟，也是一种动物。每个结点都具有一个或多个特征。如金丝雀会唱，是黄色的。

网络结构中的结点处于不同的活动水平。在任何特定的时候，网络结构中大部分的结点处于静息状态，相当于长时记忆中储存的结构化了的陈述性知识，只有少部分结点处于活动状态，相当于工作记忆中被想到或正在被运用的既有陈述性知识。这些少部分结点代表的是被激活的知识，但这种激活会进一步传递，将与之有关的观念激活，此时原来处于激活状态的结点转为静息状态，而新被激活的结点则处于活跃状态。图2-4呈现的是在不同时间内所激活的命题及其传播方式。

（三）新命题的获得

人是如何学习新命题并将意义储存于记忆网络的呢？认知心理学家认为新命题的意义是通过激活网络结构中与之有关的原有命题并通过这些命题推论而来的，学习的最终结果是将新命题与网络结构中相关命题储存在一起。例如，教师向学生呈现一个新命题“维生素C能增进白血球的形成”，学生首先将教师的话转化为命题并储存在工作记忆中，同时会在记忆中搜索与之相关的知识，并激活两个已有命题“维生素能预防感冒”和“病毒能杀死白血球”，这两个命题又进一步地激活了“病毒会引起感冒”这一命题，进而学生利用推理的思维过程推导出“维生素之所以能预防感冒是因为它能增进白血球的形成”。

（四）图式的获得

图式虽然是一种较高层级的陈述性知识，但图式的获得却需要一系列的产生式活动。图式的建立实际上是对不同实体进行比较、归纳，最后抽取出其典型特征的过程。例如，孩子们看到过不同样式的锯子，正在形成关于锯子的图式。锯子图式的形成过程是怎样的呢？以两把锯子为例，产生式活动如下：第一个子目标是确定相同的成分，两把不同样式的锯子有哪些共同之处？第二个子目标是分别描述两把锯子的属性，如锯子1有锯条，锯条很长，锯子2也有锯条，但它的锯条是短的，等等；第三个子目标是在完成这些命题式描述后，依据这些命题建立两个锯子的表象；第四个子目标是对属性进行比较，建立起关于两把锯子相同和不同的属性命题，如“它们的功能相同”，但“锯条的长短不同”等；第五个子目标是对两个锯子的表象进行比较，概括出关于这两把锯子表象的一般趋势；最后是建立图式。

（五）图式的教学

图式可以帮助人们识别相同范畴的事例以及顺利地解决同类的问题。因此帮助学生形成正确的图式是陈述性知识教学中重要的一环。认知心理学家认为以下教学措施对图式的形成与改进有益。

第一，减少图式形成过程中对工作记忆造成的负担。在图式形成的过程中，至少要对两个实体进行比较，这意味着在工作记忆中要对两个实体的相似之处进行存储与编码，这对资源有限的工作记忆系统来说是一个不小的负担。为尽量减轻工作记忆的负荷，教师可以尝试以下做法：当学生尚未掌握比较的技能时，应提醒学生注意实体之间的相似之处，并让学生将这些相似点通过口头或书面形式表达出来。当学生已经学会了比较，教师在呈现有关图式的实例时，应尽量选择同时呈现以便于学生对实体进行反复观察与比较。如果要形成在时间上相继性的图式（如历史事件），可以利用反复阅读和重复播放的方式，强化学生对实体相似性的注意和比较。

第二，选择适当的实例。认知心理学家认为在教学中如果只呈现关于事物的抽象定义，学生掌握的知识就是“死的”，无法进行有效的迁移以解决实际问题，必须通过呈现具体实例才能帮助学生进行识别，从而获得正确的图式。在实例的选择方面，要注意选择在无关特征方面变化广泛的例子。图式形成的过程是寻找相同特征的过程，如果样例的无关特征都相同，就会被作为图式的一部分保留下来，从而形成不正确的图式。例如，呈现的护士样例如果均为女性，那么学生关于护士的图式很可能就会加入女性这个无关特征。因此在呈现护士的样例时，应包含不同性别、不同年龄、不同肤色等许多无关的特征。另外，在呈现样例时，不仅要呈现正例，同时也要选择适当的反例，正反例同时出现在学生的工作记忆中，有助于学生识别两种情况的关键区别，有助于对图式的精致化。

第三，鼓励学生自己提出样例。为帮助学生学会学习，对自己的认知过程有清晰的认知，教师可以让学生自己提出样例，这样，可以有效地让学生主动地参与到学习过程中来，也有助于学生养成自己发现或提出新样例的习惯，从而促进图式的形成。

二、程序性知识的获得

知识学习最重要的是获得运用知识的能力，也即能够运用已有知识去解决所面临的问题。前面讲到程序性知识有不同的种类，虽然在获得这些知识时都需要不断的练习，但不同种类的知识在获得时仍有重要的差异。

（一）特殊领域的程序性学习

专家与新手的研究表明，专家与新手的差别在于：第一，在自己领域范围内，专家掌握的技能是自动化的，他们可以熟练地执行这些技能。第二，在自己领域范围内，专家具有熟练的决策行为，他们对自己的行为可以作周密而全面的考虑并在适当的时候做出恰当的行为。也就是说技能的自动化是专家优于新手的制胜法宝。

从新手成长为专家，实际上是技能自动化的过程。那么自动化的基本技能是怎样获得的呢？安德森认为这个过程需要经过认知、联系和自动化三个阶段。

认知阶段是个体了解或知道某种技能的相关知识阶段。主要是应用已有的一般产生式对新输入的陈述性知识作出解释，形成问题表征，提出解决问题的办法。这一阶段的特点是个体对每一解决问题的步骤都有清醒的认识，以便在出现错误时进行纠正。例如，当学生看到一道四则运算题时，能够认识到解决四则运算的基本规则是先乘除后加减，先算括号内，后算括号外，并运用这些规则对计算过程和结果进行检验。认知阶段需要个体付出极大的心理努力，对工作记忆造成了相当大的负荷，此时个体的认知技能是谈不上自动化的。

联系阶段主要是经过练习来了解产生式规则，并将各个步骤联合起来。这时知识可能发生两种变化：一是最初对技能所做的陈述性表征逐渐转化为特殊领域的程序性知识；二是产生式系统中各个产生式间的联结得到增强。在联系阶段，个体逐渐摆脱对陈述性知识的提示依赖，不再需要有意识地停下来思考下一步应怎样做，对下一步的执行策略的搜索被自动的匹配过程所取代。例如，个体在进行四则运算时，不再需要对规则进行有意识提取，也不必对每个运算步骤进行命题性表征，只需要将每个中间环节的运算结果结合起来就可以了。个体对有意识的努力依赖越来越少。

当个体对产生式规则的运用达到熟练、几乎不需要意识的参与就可以完成时，即为自动化阶段。在这一阶段，个体将变得越来越善于识别各种条件以及它们之间的细微差别，从而使行动变得越发适宜和精确。

（二）促进程序性知识自动化的教学策略

程序性知识的自动化大大减轻了工作记忆的负荷，使有限的认知资源可以用在需要复杂思考技能的地方，无疑对提高问题解决的效率是有重要意义的。程序性知识的自动化需要大量的时间进行练习才能实现，教师怎样才能帮助学生实现程序性知识的自动化呢？

首先，应帮助学生实现子技能或前提技能的自动化。复杂的认知技能要实现自动化并不容易，但是如果我们可以把复杂技能分解成子技能或分析出要获得这些复杂技能必须首先获得哪些前提技能的话，事情便会变得相对容易一些。教师可以先训练学生掌握这些子技能或前提技能，等这些技能达到运用自如的程度后，把它们联合起来综合运用就会容易得多。

其次，通过练习和反馈促进技能的组合。不断的练习给子技能的合成提供了机会，使它们在工作记忆中的联结更加紧密，从而有更多被同时激活的机会。一般来说，间隔练习比集中练习的效果更好。及时进行反馈，有助于学生及时纠正错误，避免将错误的技能变为自动化。

第三，提供综合运用复杂技能的机会，促进程序性知识的全面自动化。有时，学生已经熟练掌握了各项子技能或前提技能，但是对于这些技能之间的关系及在具体情况下应该如何运用却缺乏了解。因此，教师必须为学生提供运用这些复杂技能的机会，使得学生能够正确识别不同技能适用的不同情境。

（三）一般领域的程序性知识学习

一般领域的程序性知识涉及不同的领域，因此具有广泛的适用性。一般领域的程序性知识有时也称弱的方法，它构成了我们在不同领域的学习能力，如思考的能力，推理的能力等。目前学术界对一般领域的程序性知识持两种相反的观点，很多教育者认为一般领域的程序性知识与其他知识一样都是可以通过学习获得的，而另外一些学者对此却不抱乐观态度。大多数研究发现这类知识比较难以获得和改进，尽管可以教会学生一些一般性的策略知识，但学生却不能自动地将学习的策略迁移至新情境和新问题。也就是说，事实上，学生掌握的仍然是特殊领域的策略性知识。