心理表征：学与教基本理论

2024-01-21 百科知识版权反馈

【摘要】：为了理清知识与能力之间的关系问题，这里要较深入地介绍现代学习心理学关于知识的心理实质的研究。知识的表征或知识的心理表征，是指信息在心理活动中表现和记载的方式。不同表征形式所具有的共同信息称为表征的内容，而每一表征形式称为编码。有些心理学家认为，联结主义模型不能表征某些作为人类知识核心的关键信息。

我们常听到教育界人士说，好的教学不只是单纯传授知识，更重要的是发展学生的能力。但是学生通过教学发展而来的能力的本质是什么？对此，研究教育学的人很少关心。在西方教育史上，杜威为了避免学生学了知识而缺乏能力的弊端，将知识一词改为经验，但杜威的教学改革并未成功。为了理清知识与能力之间的关系问题，这里要较深入地介绍现代学习心理学关于知识的心理实质（即知识的心理表征）的研究。

知识的表征或知识的心理表征（mental representation），是指信息在心理活动中表现和记载的方式。一个外在的客体在心理活动中可以以具体形象、概念或命题等形式表现出来。这些形象、概念或命题都是信息的表征形式。表征反映着客观事物，它代表相应的事物，如儿童见到过一只小花猫，便在他的头脑中留下“小花猫”的形象，该形象便是他见到小花猫的心理表征。同一事物可以有不同形式的表征。不同表征形式所具有的共同信息称为表征的内容，而每一表征形式称为编码。下面介绍现代学习心理学中的三种知识表征理论，以解释个体具有的知识的心理机制。

一、神经网络理论

有些认知心理学家对知识在人脑中表征的基本形式感兴趣，但是他们的大多数研究是通过计算机模拟进行的。也就是说，计算机程序可以将信息编成神经网络的代码，这些神经网络与生物神经网络有许多相似点。在计算机中研究的神经网络包括三种成分：第一，有与神经元相似的结点（nodes）或单元，但它们与神经元不同，只有一种性质，即可以在不同水平上被激活（神经元则有多种性质）。如果结点在高水平上被激活，则人可以意识到被激活的东西，结点也可以在低水平上被激活，此时人处于无意识状态。第二，结点与结点之间有联结。两个结点可以通过同时兴奋相联结，也可以通过一个兴奋与一个抑制的方式相联结。结点之间的这些联结是长时记忆的原材料。第三，学习是联结的创造及其强度的改变。与神经元之间的联结增强相似，联结加强的基本方式之一，是同时激活若干结点。

这种理论可以解释字母和词形的识别。就成人识别字母而言，字母有如下特征：横线、竖线、锐角、向右凸出的曲线和对角线。假定呈现某个字母，它激活了人脑中竖线和向右凸出的特征，因为成人无数次见过P、R、Q，所以这两个特征与P、R、Q有牢固的联系。因此，当呈现P时，这两个被激活的特征与P、R、Q相联系，从而激活表征这些字母的结点，并认出P。由于确认R需要激活另一特征，即字母下半部分的对角线，而确认Q需要激活下面的对角线和右面的凸出部分，所以上述两个特征与P相吻合，抑制的信号从P发送到R、Q和其他字母的结点。

儿童学习字母就是在特征和字母之间建立联结。幼儿在认识字母之前会唱字母歌，知道字母名称。以后，当幼儿见到字母并被告知这是字母P时，P字母名称和其特征的联系得到加强。通过日常交往和看图画、书籍等，幼儿多次经历字母P名称和P的视觉表征之间的联系。每次接触，字母名称和其特征的联系得到一次加强，最终每当见到P的特征时，该特征便能自动激活P的名称。

同理，可以解释单词的再认。例如，当呈现单词EACH时，每一个字母的特征和这些字母之间的联结被激活。与此同时，该词中的E与首位之间的联结，A与第二个位置，C与第三个位置以及H与第四个位置之间的联结也被激活。也就是说，在激活了E的同时也部分激活了其与首位的联结，其他字母也一样。对于成人而言，他们曾多次经历第一个E，第二个A，第三个C，第四个H这组字母与其位置的联结，所以在见到单词EACH时，EACH的特征及其位置被激活，而其他词被抑制。

研究表明，英语词汇中相同词干的词语与无相同词干的词语相比，要易于识别。这可以用神经网络理论来解释，因为词的一个部分越是常用，人们接触的机会越多，所以越容易被激活。

鲁梅哈特（D.E.Rumelhart）和麦克里兰（J.McClelland）提出平行分布加工（parallel distributed processing）理论解释英语单词的识别。他们认为大脑由许多小机器构成，每一个小机器学习一类特征信息，这些小机器相互联系且能同时运作。例如，当呈现字母E、A、C、H及其位置时，大脑同时进行加工。一个多音节词可分成几个音节，每一个音节又由几个字母构成，每一个字母又具有几个特征。这样通过激活字母的特征及其联结来识别字母，通过激活一组特征字母及其联结模式来识别音节，通过激活一组特殊音节及其在词中联结的位置来识别多音节词。

按照平行分布加工理论，词义（概念）的激活依赖较低级音节和模式的激活。知晓意识中的任何东西（如，一个词、一个表象或一个概念）都要归根于神经网络中的基本表征，即联结的模式。虽然现代联结主义者对词义加工提供了解释，但是其解释不如解释字形与字音的知觉有效。

联结主义对知识的解释的重要教育含义是在掌握高级的知识之前，必须先掌握低级的知识。因此，在学习单词之前必须先掌握特定的字母，即在字母特征模式及其名称与声音之间建立联系。这种由低级到高级的知识加工被称为自下而上加工，与之相对的是自上而下加工。

许多心理学家在考虑人的心理时，重点放在高级信息加工，很少关心支配符号表征系统的结点的神经或特征模式的激活。有些心理学家认为，联结主义模型不能表征某些作为人类知识核心的关键信息。例如，该模型不能解释蕴含在命题中的句法关系。

二、命题与命题网络理论

（一）命题

命题这个术语来自逻辑学，是指表达判断的语言形式，由系词把主词和宾词联系而成。例如，“北京是中国的首都。”这个句子就是一个命题。

1.命题的构成

在认知心理学中，命题是指词语表达意义的最小单位。一个命题是由一种关系和一组论题（arguments）构成的。关系一般由动词、副词和形容词表达，有时也用其他关联词（介词）表达。论题一般是指概念，由名词和代词表达。

请看下面的句子：

（1）小明给张英一本有趣的书。

这个句子可以分解成下面两个更简单的句子：

（2）小明给张英一本书。

（3）这本书是有趣的。

句子（2）和（3）各表达一个命题。句子（2）中的论题是“小明、张英和书”，关系是“给”。句子（3）中的论题是“书”，关系是“有趣的”。可见，句子（1）是由两个命题构成的，命题用句子表达，但命题不等于句子，命题只涉及句子表达的意义。人们在长时记忆中保持的不是句子本身，而是句子表达的意义。

例如，布赖恩斯福德和弗兰克斯给被试者呈现下列七个句子：

（1）蚂蚁吃了桌子上的甜果酱。

（2）石头滚下山并压坏了小屋。

（3）厨房里的蚂蚁吃了果酱。(www.chuimin.cn)

（4）石头滚下山并压坏了树林边的小屋。

（5）厨房里的蚂蚁吃了桌子上的果酱。

（6）小屋在树林边。

（7）果酱是甜的。

这些句子可以分解成两组命题，每组由四个命题构成。

第一组：（吃了；蚂蚁、果酱）

（甜的；果酱）

（在……上；桌子、果酱）

（在……里；厨房、蚂蚁）

第二组：（滚下；石头、山）

（压坏；石头、小屋）

（在……边；屋、树林）

（小的；屋）

请注意：括号里分号前的词，如“吃了”“甜的”“在……上”等表示关系；分号后面的词，如“蚂蚁”“果酱”等表示论题。

研究者呈现下面三个句子以检测被试者的再认记忆：

（1）原先学习过的：厨房里的蚂蚁吃了果酱。

（2）新的：蚂蚁吃了甜果酱。

（3）不可能的情形：蚂蚁吃了树林边的果酱。

句子（1）是实际学习过的；句子（2）未学过，但由已学过的命题组成的；句子（3）是由已学过的词构成的，但不能组成已学过的命题。研究结果表明，被试者几乎不能区别句子（1）和（2），认为他们实际上已学过这两个句子，但是他们很有信心地认为他们没有听到过句子（3）。实验表明，人的长时记忆保持的是句子的意义，而不是原先学过的词句本身。

2.命题的表示方法

认知心理学家用了许多不同方法来表示命题。常用的方法是用一个圆（或椭圆）表示一个命题，用箭头将命题的论题和关系联系起来。例如，“蚂蚁吃了甜果酱”这个句子中包含两个命题，用上述方法表示（图中S代表主体；O代表客体，它们都是论题；R表示关系）：

（二）命题网络

如果两个命题中具有共同成分，可以把若干命题彼此联系起来组成命题网络。例如，上面两个命题中有共同成分“果酱”，通过它可以把两个命题联系起来组成如下命题网络：

同样，“在厨房里的蚂蚁吃了桌子上的甜果酱”可以用如下命题网络表示：

又如，威斯伯格（R.W.Weisberg）向被试者呈现如下英文句子：Children who are slow eatbread that is cold.译成中文是：慢速的儿童吃冷馒头。这个句子可用如下命题网络表示：

slow

心理表征：学与教基本理论

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