专家vs新手

专家VS新手：有意义的信息模式，对专业知识的早期研究表明，对相同刺激的感知和理解因个人应用于情景的知识而异等等

专家VS新手

• 概要
  • 所谓专家就是指在特定领域中具有专业知识的人，他们能够有效地思考该领域的问题。对专业知识的了解是十分重要的，它能够使人民洞察思维和问题解决的本质。
  • 研究表明
    • 专家与新手的差异不仅仅表现在一般能力（如记忆力或智力）上，也不是一般策略应用的差异。相反，专家获得了宽厚的知识，这些知识会影响到他们所关注的事务，影响到他们在环境中如何组织、再现和理解信息。反过来，又会影响带他们记忆、推理和解决问题的能力。
  • 介绍重要科研成果：对国际象棋、物理、数学、电子和历史等领域已具备专业知识的专家们的研究。
    • 对这些例证的讨论并不是期望所以的学生将来都能成为这些或其他领域的专家，而是想通过对专业知识的研究，弄清成果的学习结果会是怎样的。
  • 有关专家知识的重要原则及其对学与教的潜在意义
    • I. 有意义的信息模式
      • 专家能够识别新手注意不到的信息特征和有意义的信息模式。
    • II. 知识的组织
      • 专家获得大量的内容知识，这些知识的组织方式反映专家对学科的理解深度。
    • III. 情境与知识提取
      • 专家的知识不能简化为一些孤立的事实或命题，而反映应用的情境，也就是说，这些知识受一系列环境的制约。
    • IV. 顺畅提取
      • 专家能够毫不费力地从自己的知识中灵活地提取重要内容。
    • V. 专家与教学
      • 尽管专家谙熟自己的学科，但不能保证他们会教导他人。
    • VI. 适应性的专门知识
      • 专家应付新情景的方式灵活多样。
• 有意义的信息模式
  • 对专业知识的早期研究表明，对相同刺激的感知和理解因个人应用于情景的知识而异
  • 背景资料2.1
    • 德格鲁特（deGroo,1965）
      • 致力于研究世界级国际大师是如何一直能够战胜对手的。
      • 假设
        • 相对于非职业棋手而言，国际象棋大师更有可能
          • 更广的搜索面
            • 在走一步棋之前先认真思考各种各样的可能性
          • 更深的搜索面
            • 在决定下一步棋之前先考虑对手可能的应招
      • 结论
        • 经过数万小时对弈而获得的知识使国际象棋大师能够击败对手
        • 大师更有可能识别有意义的国际象棋布局，意识到这种情景的策略性启示
  • 背景资料2.2
    • 专家与新手教师的关注
  • 专家超常回忆能力的原因
    • 专家的超常回忆能力，如背景资料所示，被解释为他们把一个结构中不同成分组合成模块的能力，而这些成分是通过基本功能和策略相连接的。
    • 由于人的短时记忆信息容量有限，只有通过把信息组合到相似的模式中才能提高短时记忆的能力（Miller,1956)。
    • 国际象棋大师能够知觉有意义的信息模块，这会影响到他们所目睹事物的记忆。
    • 人们不必非要成为世界级专家，也能从他们对有意义的信息模块的编码能力中受益
  • 专家知识促进有意义的信息模式的敏感度
    • 在每个案例中，某一领域的专业知识有助于增加人们对有意义的知识的敏感度，而这些模式对新手来说是陌生的
  • 专家知识促进概念结构或图式
    • 发展作为构成识别问题类型能力的基础，专家知识涉及到有组织的概念结果或图式的发展，这些结构或图式说明问题表征和理解的方式（如Glaser and Chi,1998)。
  • 专家知识对新教师与学生的影响
    • 专家能够识别新手没有注意到的特征和模式的观点，对改进教学具有重要的潜在意义
    • 对专业知识的研究表明，为学生提供尤其能提高他们识别有意义的信息模式的学习经验的重要性（如Simon,1980;Bransford et al.1989)。
• 知识的组织
  • 专家的知识不仅仅是对相关领域的事实和公式的罗列，相反它是围绕核心概念或“大观点”（big ideas）组织的，这些概念和观点引导他们去思考自己的领域
  • 在一个物理学的例子中，要求专家和具有潜能的初学者(大学生）口头描述他们用以解决物理问题的方法
    • 专家常常提到能够用来解决问题的主要原理或定律，连同为什么这些定律用在这个问题上和如何应用这些定律的理据。
    • 反之，具有潜能的初学者极少用到物理学上的主要原理和定律，而是非常典型地描述他们所应用的等式和等式运算的方法
    • 专家似乎围绕物理学上的大观点思考问题，如牛顿第二定律及其应用，而新手则倾向于把物理问题的解决转化为记忆、回忆和求解的公式来进行运算。
    • 在解决问题时，物理专家往往先画一张简明的定性表——而不仅仅把数字代入公式，为了寻找有效的解决问题的途径，该表常常需要精心设计。
  • 让物理专家和新手根据所采用的解决问题方法去梳理索引卡上的问题，他们在解题方法上的差异是显而易见的。
    • 专家
      • 根据解决问题的原理
    • 新手
      • 根据表面特征
    • 对问题进行分类
  • 专家与新手在理解和解决问题方面的差异
    • 在专业知识图例中，“知道的越多”意味着在记忆中拥有的概念模块就越多，界定模块的关系或特征也越多，模块间的联系以及有效提取相关模块的方法在问题解决情景中应用这些信息单位的步骤也越多。
    • 背景资料2.3 理解和解决问题
• 情境与知识提取
  • 专家具有“条件化”知识
    • 专家具备与其领域或学科相关的巨大知识库，但是只有子集知识才与具体问题关联
    • 专家为了找到相关知识，并非把所有知识都搜寻一般
    • 专家不但获得知识，而且能熟练提取与具体任务相关的知识
    • 专家的知识是“条件化的”
      • 条件化的知识
        • 包括对有用的情境的具体要求
      • 非条件化的知识
        • 常常指“惰性”知识，尽管关联，因为它是未被激活的
  • “条件化知识的概念”对教学的启示
    • 许多课程和教学无助于让学生的知识条件化
      • 教科书在阐述数学或自然发展方面要比说明这些法制何时会有利于解决问题更加直接了明
    • 要生成解决新问题所需的条件——活动规则的任务主要地落在学生的身上
  • 条件化知识的概念对教学的启示
    • 帮助学生掌握适用条件的方法之一，就是让学生去解决应用题，这需要用到恰当的概念和规则
    • 如果设计恰当，这些问题有助于学生学会何时、何地和为什么使用他们所学过的知识
    • 使习题固化于作业本上也会有问题
  • 对有效学习评估的实施的启示
    • 条件化知识的概念对设置能提供学习反馈的评估事实有着十分重要的意义
    • 如：能解释每个言语的含义并不能说明学生知道每个谚语的使用条件。
      • 厨子多打烂锅
      • 人多力量大
      • 稍纵即逝
      • 欲速不达
      • 为了有效地使用谚语，人们需要了解应用这些格言的时间和原因。
• 顺畅提取
  • 人们提取相关知识的能力差异表现为“费力”、“相对不费力”（顺畅）和“自动化”三个层面。
    • 自动化和顺畅提取是专业知识的重要特征
  • 内涵
    • 顺畅提取并不是意味着专家总是比新手更快地完成一项任务
    • 在解决问题的整个过程中，对专家来说，还包含一些子过程，即从顺畅到自动化的过程
    • 由于人一次所关注的信息容量有限，要是在处理任务的某些方面能够驾轻就熟，那么他便能腾出更多的精力来关注任务的其他方面
  • 案例解读
    • 学开车
    • 新手阅读
    • 概要
      • 许多教学环境无助于培养学生的顺畅能力，而这是成功地完成认知任务必不可少的
  • 顺畅识别特点领域的问题类型是学习的重要方面
    • 学习的一个重要方面是顺畅地识别特定领域的问题类型
    • 牛顿第二定律或效率与功能概念的问题，这样人们便能轻而易举地从记忆中提取合适的解决办法
    • 加快模式识别速度的教学步骤，其应用前景十分诱人
• 专家与教学
  • 在某一特定领域具有专业知识的人不能保证他能就能教别人学习
    • 专业知识有时对教学是有害的，因为许多专家忘却了学生学习的难易
    • 专家不一定能教别人学习
  • 舒尔曼（Shulman,1986,1987)
    • 认为教育教学知识不等同于一个学科领域的内容知识加上普通的教学策略
    • 教师必须拥有能帮助学生克服困难的潜在策略
  • 专家教师必须同时拥有专业知识和教育教学知识
    • 背景材料2.4 讲授哈姆雷特
• 适应性的专门知识
  • 作用
    • 创造、探究和拓展
  • 实例
    • 1. 从信息系统的设计的视角的研究
      • 工匠与艺术大师在具体实例中的差异
    • 2. 两位历史专家与一组未来教师对历史事件解读的比较
      • 第二位历史学家进行了适应性学习
  • 元认知对学习有很大的促进作用
    • 元认知——对当前理解过程进行监控并确定何时是不充分的能力
  • “专家”也需要学习，以便获得更多的适应性专业知识
  • 适应性专家能够弹性处理新情境并成为终身学习者
• 小结
  • 专家的推理和解决问题能力取决于良好的组织和知识，这些知识影响他们所关注的事务和问题再现的方式
  • 专家比新手更有可能识别有意义的信息模式，这在所有领域都适用
  • 模式识别是帮助学生增强信心及能力的重要册罗。这些模式为提取与任务有关的知识提高起动条件
  • 专家首先寻求提高对问题的理解力，这常常设计到核心概念或大观点（如牛顿第二定律）的思维方式
  • 强调知识广度的课程会妨碍知识的有效组织
  • 教学能使学生了解专家组织和解决问题的模式，这也许会有用
    • 然而，模式的复杂程度必须符合学习者目前知识和技能的掌握程度
  • 虽然专家具有巨大的知识库，但是职业知识库的子集和特定问题相关。因此，与任务有关的信息是有选择性地提取的
  • 相关信息的提取问题为了解决可用知识的本质提供了线索。为了能在需要时提取，知识必须“条件化”，否则它便是惰性的
  • 专业知识的另一个重要特征是，以相对“不费力”的方式提取相关知识的能力
  • 这种顺畅的提取并不意味着专家完成任务所花的时艰总比新手少，反而为了充分了解问题，他们常常多用时间
  • 专家毫不费力地提取信息的能力及其重要
  • 把教学重点局限于准确性方面无助于培养学的是顺畅性
  • 某一领域的专业知识不能保证一个人能传授他人这方面的知识
  • 适应性专业知识的概念使人怀疑，某些知识组织的方法在解决问题时，是否比其他方法更加灵活
  • 艺术大师不仅应用专业知识去解决给出的问题，而且还有考虑新呈现的问题是否以最佳方式启动。
  • 监控解决问题方式的能力——元认知——是专家创造了的重要表现
  • 专家无所不知的模式有别于优秀新手的模式，新手为自己的学业成绩而自豪，但又能意识到学习之不足
  • 作为整个体系的组成部分，必须同时考虑专业知识的六条原则
    • 对促进顺畅提取知识的观点（原则4）
    • 要求必须腾出手去帮助学生提高其对主题的理解力（原则2）
    • 学会何时、何地和为什么使用信息（原则3）
    • 学会辨认有意义的信息模式（原则1）
    • 此外，所有这些都要从帮助学生发展适应性专业知识的角度来考虑（原则6），包括帮助学生发展元认知能力，这样他们便能评估自己的进步，并不断确定和追求新的学习目标。
    • 元认知帮助学生发展与个人相关的教育教学知识，类似于优秀教师的教育教学知识（原则5。简而言之，学生需要发展自己教育自己的能力。
  • 尽管对专家的研究为学与教提供了重要的信息，但是如果应用不当会误导人
    • 例如
      • 认为仅仅让新手接触专家的模式，他们就会有效地学习，这是误解。新手已知的觉得他们所要学的。后面的授课内容表明，有效的教学始于学生原有的知识和技能。