知识结构的问题

二、知识结构的问题

从人格心理学的研究历程，我们可以看出：不论是精神分析理论，还是特质理论，不论是行为主义理论，还是社会学习理论，不论是强调人格生理因素的理论，还是强调外显行为的理论，它们都不能否定社会环境对人格的形成与发展具有重要的影响作用，有的甚至把人格的形成与发展完全归于社会环境因素的作用。但是，并不是所有的社会因素都会内化成为人格的组成部分，其中许多因素是以知识的形式储存在个体的大脑之中，构成个体的知识结构体系。

个体的知识结构是通过建构获得的。在与客观环境和社会环境相互作用的过程中，人们从生活中提取经验性的规则。这些经验性规则表现的是人如何解决具体问题的知识，例如“如果感觉屋子里太热，而且窗户是关着的，那么就打开窗户”。个体把这些经验性规则产生的行为或动作扩张到大脑内部信息的传递过程，以此来建构自己的知识结构。

认知心理学认为：知识的建构过程是外界刺激信息在人脑中的组织与存储的过程，也就是大脑对知识的心理表征过程。某一外界刺激信息被认知系统加工处理之后，它便以心理表征的形式存储在大脑的长时记忆系统之中，以备今后认知活动之用。这一过程是具有内在联系的符号活动的过程，因为大脑是以抽象概念的形式来组织和存储外界刺激信息的。于是，人的大脑就有了一部“心理词典”（mental lexicon）或内部词典（internal lexicon）。在日后的认知活动过程中，一旦遇到以往加工处理过的刺激信息，这一刺激信息便会进入认知结构系统，唤起心理词典的相应“字词”，并获得认知处理；如果这一刺激信息是第一次遇到，认知结构系统就会对它进行心理表征的处理，使之进入长时记忆系统之中成为知识结构的一个构成成分。

知识的心理表征不仅是人脑对客观事物及其相互关系的反映，也是人脑加工处理的对象。随着知识的不断建构，存储在大脑长时记忆中的知识不仅数量越来越多，而且体系也在不断获得重构。这样，随着社会经历的不断丰富，人的知识结构也会不断丰富和完善。

认知心理学对知识表征的研究可以分为两种主要观点：一是信息加工的观点，一是神经联结的观点。前者认为，知识是人脑对外界信息加工处理的结果，它以抽象、概括的符号形式存储在人脑之中；后者认为，知识是大脑以某种神经活动方式计算的结果，它以大脑中有组织的、类似神经元的实体相互联结的方式予以存储。二者都认为，知识表征存在于人的整个心理表征系统之中，大脑以符号代码的形式来存储外界环境的各种刺激信息。比较而言，信息加工理论的着眼点在于认知系统的信息加工流程，而神经联结理论的着眼点在于认知系统的生理物质基础。其实，认知系统的知识表征过程既不能没有信息本身的活动，也不能没有大脑神经物质的活动。

认知心理学试图通过构建认知模型来说明人类心理的知识表征。奎林（M.R.Quillian）和柯林斯（A.M.Collins）提出的层次网络模型（hierarchical network mode）l是认知心理学的第一个语义记忆模型（王，汪安圣，1992）。在层次网络模型中，语义记忆的基本单元是概念。每个概念都包含一定的特征。这些特征可能是一个概念特有的，也可能是与其他概念共有的。概念与概念之间存在着逻辑的上下关系，并据此构成一个有层次的网络系统。由于概念按照上下级的层次关系组成网络系统，每个概念都处于一个特定的位置，因此一个概念的意义或内涵要由该概念与其他概念的相互关系来决定。

层次网络模型对概念的特征实行分级储存：每一概念只储存该概念独有的特征，与其他概念共有的特征则由上一级概念储存。概念按照逻辑的上下层级关系组成网络系统。这样分级储存概念可以节省储存空间，体现了“认知经济”的原则。但是，概念的逻辑层次关系并不是信息提取的唯一决定因素，概念之间的联系频率和强度同样可以起到决定性的作用。而且，层次网络模型难以解释记忆过程的熟悉效应（familiarity effect）、典型效应（typicality effect）等认知现象。于是，柯林斯和洛夫特斯（A.M.Collins，E.F.Loftus，1975）提出了激活扩散模型（spreading activationmodel），放弃了概念的层次结构，而以语义联系或语义相似性来组织和储存概念。

激活扩散模型用节点和连线说明人类知识的组织与表征。它假设：（1）每一个节点是一个概念，节点之间连线的长短表示概念关系的紧密程度；（2）概念的意义和内涵是由与之联系的其他概念，尤其是与之联系紧密的概念确定的；（3）语义距离是知识建构与组织的基本原则，概念特征之间没有层级之分。所以，信息加工的基本过程是：当一概念出现的时候，语义记忆中相应的概念节点便被激活；被激活的这一概念节点开始向其他概念扩散，尤其是与之有着密切语义联系的概念。这一过程包含大脑对知识的搜索。大脑搜索到一个节点，储存在这个节点的知识形态就会发生某些变化。

激活扩散模型的特点是语义信息具有高度的组织性。语义记忆有着严紧的结构。每个概念都与其他概念有着一定的联系，在网络中处在一定的位置。然而，激活扩散模型反映的只是概念本身在大脑中的组织与储存形态，不能充分说明大脑对知识的加工处理过程。人类知识不仅具有概念形式，而且具有概念之间各种复杂关系的组合。人脑对知识的加工处理不仅体现在对知识的概念性表征，而且体现在概念之间各种联想关系的表征。

安德森和鲍尔（J.R.Anderson，G.H.Bower，1973）提出的联想记忆模型（associative memory model）反映的就是概念之间联想关系的心理表征。他们认为，知识表征的基本单位不是概念，而是把概念联系起来的命题。所谓命题也是一种抽象表征，它在形式上类似句子，但又不是句子本身。命题表示两个或两个以上概念之间的联系，是具有规则性的结构。例如“研究（孙先生、语境）”就是一个命题，其中括号内的“孙先生”和“语境”是两个变元，括号外的“研究”是关系项，把两个变元联系起来。这个命题可以用句子“孙先生研究语境”来表示。

那么是什么把概念结合在一起构成了命题？安德森和鲍尔（1973）认为，是大脑的联想功能把两个或两个以上的概念结合在一起而构成了命题。他们区分出五种类型的联想：（1）上下文—事实联想（事实是发生了什么事情，上下文是事情发生的何地何时），（2）地点—时间联想（地点是上下文的何地，时间是上下文的何时），（3）主项—谓项联想（主项是事实的主体，谓项说明主体的特征，或指出主项发生了什么、做了什么），（4）关系—宾项联想（即构成谓项的联想，关系指事实主体的行为或与其他事物的联系，宾项则指行为的对象），（5）概念—实例联想（即大脑储存的概念与现实具体事物之间的联想）。例如“小刚星期天在家写作业”就反映了这五类联想：“星期天在家”与“小刚写作业”之间是上下文—事实联想；“星期天”与“在家”之间是时间—地点联想；“小刚”与“写作业”之间是主项—谓项联想；“写”与“作业”之间是关系—宾项联想；“小刚”“星期天”“家”“作业”等的概念与它们的具体所指之间有着概念—实例联想。

在联想记忆模型中，概念不是按其本身的特性或语义距离，而是按命题的结构组织来表征的，具有网络的性质。这样，长时记忆就像一个庞大的命题网络。这个命题网络既可以分别表征语义记忆和情景记忆，又可以将二者结合起来；既可以使一个命题嵌进另一个命题，又可以把几个命题有机地结合在一起，从而形成一个复杂的命题；既可以加工言语信息，又可以加工非言语信息，如视觉信息。但是，命题、命题网络结构难以解释比命题更大、具有多层次复杂组织的知识。它更难以解释人类知识的整个系统性。于是，认知心理学提出了图式（schema）和脚本（script）两个概念来解释知识的心理表征。

图式的概念最初是由巴特莱特（Bartlett）1932年提出来的。现代认知心理学认为，图式是客观环境和事物的一般信息在人脑中的知识结构，涉及大脑对某一范畴事物的典型特征和关系的抽象。一个图式既包括概念和命题网络结构，又包含客观事物的表象。例如，一个典型的教室图式包括课桌、讲台、黑板。至于课桌有多少、讲台和黑板有多大等都不是教室的典型特征信息，它们不被图式表征。

鲁姆哈特（D.Rumelhart）和奥荣尼（J.Orlony）1997年指出，图式具有以下几个特征：（1）变化性，（2）层级性，（3）抽象性。例如：“大学”这一图式不仅具有时间变化性，而且具有空间变化性；过去的大学与今天的大学不一样，甲大学与乙大学也不一样。作为一个图式，“大学”被“学校”这一图式包容，而它自身又包容“教室”“教师”“学生”“图书馆”等许多的小图式。然而，无论“大学”这一图式有多少变化，有多么复杂的层级，它所表征的只是“大学”的典型性的抽象特征。

认知心理学把教室、课桌、黑板之类的物质客体的图式叫做框架（frame），把上课、开会、出游之类顺序性事件的图式叫做脚本（script）。脚本的概念是塞克（R.Schank）和艾贝尔森（R.Abelson）提出的（梁宁建，2003）。现代认知心理学把脚本定义为大脑对人所从事活动的典型序列的心理表征，其中包括事件的典型序列和相对固定的行为模式。例如“看电影”这一行为的脚本主要包括：有了看电影的欲望—走到售票窗口买票—走进电影院找到自己的座位—坐下来等电影开始—观看电影—电影结束后起身离开电影院。从这个例子可以看出，一个脚本包含进入状态、一系列场景和一组结果三个主要部分。脚本以序列性的方式把许多命题组合起来，构成对复杂知识的表征。人们之所以能够理解和从事各种活动或行为，主要是运用了大脑认知体系储存的各种脚本。

认知心理学的实验证明：人脑不仅以命题的形式加工处理刺激信息，而且还以非语言形式的表象来加工处理刺激信息。表象是外界事物在大脑中的形象性表征，例如大脑通过视觉通道获得的有关事物的外部形象就是视觉表象。图像信息是在表象系统中储存和加工的。当代认知心理学对表象的研究几乎都是关于视觉表象的，很少涉及其他感觉道的表象（王，汪安圣：1992）。

长期以来，心理学把表象和知觉联系起来，认为二者具有等价的机能。但是，知觉是外界刺激直接作用于感官时产生的，它依赖于当前的信息输入；而表象是当前未直接出现的客体或事件的心理表征，它依赖于储存于记忆中的已有信息和相应的加工过程（王，汪安圣：1992）。谢泼德（Shepard）及其同事（1971，1973，1975）的“心理旋转”（mental rotation）实验研究认为，表象的实质在于它是一种类比表征。表象与外部客体之间存在同构关系，即表象的内部表征机能联系与客体的外部结构联系是相似的。考斯林（Kosslyn）及其同事（1973，1975）的“心理扫描”（mental scanning）实验研究认为，表象是类似图画的表征，包含空间信息，客体的大小、方向、位置等空间特征保留在表象的空间联系之中。

表象在认知过程中具有不可忽视的功能。首先，表象与知觉的技能等价不仅会导致表象对知觉的干涉，也会促进知觉。海斯（Hayes，1973）的实验研究证明，表象为知觉相应的客体做了准备。裴维欧（Paivio）及其同事（1968）的成对联想学习实验表明，表象对一些词语的识记有着积极作用。人们在完成某种作业或解决某些问题的时候，可能会主要依靠视觉表象。伍车（Woocher，1978）等人的实验证明，表象对推理具有一定的作用。（王，汪安圣，1992）

总之，人的认知系统中存在着两种表征陈述性知识的方式（梁宁建，2003）：以事物抽象意义为基础的命题表征和以事物形象为基础的表象表征。前者不必保留认知对象的知觉信息，而后者必须保留认知对象的某些知觉特征。它们都是个体知识结构的组成部分，对个体的心理认知和外在行为有着重要意义。