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接著聊認(rèn)知地圖，不過(guò)今天的話(huà)題應(yīng)該增加“專(zhuān)家模式”的討論。

什么是專(zhuān)家模式

專(zhuān)家模式，也稱(chēng)為專(zhuān)長(zhǎng)模式，指的是各個(gè)領(lǐng)域具有專(zhuān)長(zhǎng)（expertise）的專(zhuān)家（expert），他們?cè)谀承╊I(lǐng)域的某些問(wèn)題上表現(xiàn)出突出的問(wèn)題解決能力。

認(rèn)知心理學(xué)家對(duì)國(guó)際象棋、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和政治學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家的問(wèn)題解決進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)專(zhuān)長(zhǎng)具有不同的類(lèi)型，專(zhuān)家的問(wèn)題解決能力與新手相比具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，并通常就有領(lǐng)域限制。導(dǎo)致這種限制的主要原因被認(rèn)為是：

專(zhuān)家擅于回憶本專(zhuān)業(yè)的真實(shí)情境，不擅長(zhǎng)回憶那些就其專(zhuān)業(yè)知識(shí)而言毫無(wú)意義的情境（Ericsson和Lehmann, 1996；Vicente和Wang，1998），在與專(zhuān)長(zhǎng)無(wú)關(guān)的領(lǐng)域中，專(zhuān)家不會(huì)回憶起更多的關(guān)于該領(lǐng)域的知識(shí)。例如，一個(gè)象棋大師對(duì)于隨機(jī)棋位的回憶準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及真實(shí)的棋局（Gobet 和Simon，1996），一個(gè)物理學(xué)家對(duì)于沒(méi)有物理學(xué)意義的熱能過(guò)程的回憶也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及對(duì)有物理學(xué)意義的情景的回憶（Vicente，1992）。

在前文中，我們談到了認(rèn)知地圖，并提出“主題知識(shí)”（即：滿(mǎn)足“心理逼真度”方面的要求的認(rèn)知單元（Cognitive unit）及其基于他們形成的“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”）?，F(xiàn)在我們將在“特定領(lǐng)域中如何看待這一心理”的話(huà)題中進(jìn)行討論。這意味著我們?cè)谟懻摗皬男率值綄?zhuān)家”這一過(guò)程中，學(xué)習(xí)者在知識(shí)表征方面或者具身體驗(yàn)方面的變化。

之所以關(guān)注這一過(guò)程的原因是因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)：

有些人之所以具有同等的經(jīng)驗(yàn)和智力水平，但仍然無(wú)法成為一個(gè)領(lǐng)域中的專(zhuān)家，與其所具有的知識(shí)有必然的關(guān)系。專(zhuān)家的一個(gè)突出特征是在其專(zhuān)長(zhǎng)領(lǐng)域擁有大量的知識(shí)和程序性技能（Chi，Glaser和 Rees，1982）。但真正使專(zhuān)家區(qū)別于新手的不是知識(shí)的數(shù)量而是專(zhuān)家知識(shí)的組織方式。

也就是說(shuō)，新手不是經(jīng)過(guò)自然而然的學(xué)習(xí)就能成長(zhǎng)為專(zhuān)家的。成長(zhǎng)為專(zhuān)家，與學(xué)習(xí)者訓(xùn)練過(guò)程中獲得的“知識(shí)組織方式”密切相關(guān)。我認(rèn)為人們之所以關(guān)注“知識(shí)地圖”這一技術(shù)的真正動(dòng)力來(lái)自此處。換句話(huà)說(shuō)，若要說(shuō)“知識(shí)地圖”一類(lèi)圖示技術(shù)有什么潛力的話(huà)，那么應(yīng)該把“知識(shí)地圖”視為“專(zhuān)家模式”的一種“可視化”訓(xùn)練。

瑞夫（Reif，1979）認(rèn)為，專(zhuān)家的知識(shí)是按照層次進(jìn)行組織的（下圖）。這種層次是在多年的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上形成的，特定知識(shí)之間具有穩(wěn)定的聯(lián)系，并歸屬于一個(gè)具有概括性的知識(shí)類(lèi)別，該類(lèi)別又歸屬于另一個(gè)概括層次更高的知識(shí)類(lèi)別。專(zhuān)家的突出的問(wèn)題解決能力在于他們對(duì)材料的組織方式使其能迅速把握問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。下圖中的虛線(xiàn)代表具體知識(shí)成分之間的聯(lián)結(jié)，樹(shù)形圖的下層分枝聯(lián)結(jié)起來(lái)由此為專(zhuān)家提供了問(wèn)題解決的心理捷徑，即根據(jù)知識(shí)間的聯(lián)結(jié)關(guān)系來(lái)確定一個(gè)正確的解決路徑，這樣也就減少了對(duì)通用啟發(fā)式策略的依賴(lài)。

這種知識(shí)的組織方式，后來(lái)被稱(chēng)為“專(zhuān)家圖式”，與之對(duì)應(yīng)的被稱(chēng)為“新手圖式”。一位叫齊（Chi，1988）的學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了這一觀(guān)點(diǎn)。

齊（Chi，1988）的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了其觀(guān)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中的專(zhuān)家是8名物理學(xué)博士，新手是入學(xué)6個(gè)月的物理學(xué)本科生，被試的任務(wù)是把24個(gè)物理學(xué)問(wèn)題根據(jù)解題方法進(jìn)行歸類(lèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，專(zhuān)家和新手對(duì)每個(gè)問(wèn)題平均用時(shí)約40秒，都將問(wèn)題劃分為8-9類(lèi)，而且分類(lèi)結(jié)果差異非常大。例如，新手把所有的斜面問(wèn)題歸為一類(lèi)，所有的彈簧問(wèn)題歸為一類(lèi)；專(zhuān)家把有些斜面和彈簧問(wèn)題歸為同一類(lèi)。這樣的結(jié)果說(shuō)明，專(zhuān)家和新手是根據(jù)不同的特征進(jìn)行分類(lèi)的。新手根據(jù)問(wèn)題描述的表面特征歸類(lèi)。例如，斜面、摩擦系數(shù)和斜面上的木塊等等。知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家則不同，其分類(lèi)原則是解決這些問(wèn)題時(shí)是否可以使用相同的物理學(xué)原理和定律。例如，將只有使用能量守恒定律才能解決的斜面問(wèn)題和彈簧問(wèn)題歸為一類(lèi)，這些是問(wèn)題的深層結(jié)構(gòu)特征。齊認(rèn)為，分類(lèi)方法上的差異所反映的正是專(zhuān)家和新手頭腦中的圖式的差異。

在一些知識(shí)分類(lèi)的項(xiàng)目中，相關(guān)的工作人員經(jīng)常會(huì)討論知識(shí)點(diǎn)的顆粒度問(wèn)題。分類(lèi)人員會(huì)關(guān)注知識(shí)的顆粒度的大小，甚至有的項(xiàng)目會(huì)追求所謂的“納米級(jí)顆粒度”。從專(zhuān)家圖式的角度來(lái)看，其實(shí)這“不是正確的問(wèn)題”。正確的問(wèn)題不是“分得多細(xì)比較好”，而首先是“怎樣的分類(lèi)的方式才是更好的方式”。（即：上文我們提到的“心理逼真度”。）

這種“更好的方式”，以追求“認(rèn)知經(jīng)濟(jì)性”為目標(biāo)。

蔡茨（Zeitz，1997）進(jìn)一步指出，專(zhuān)家的知識(shí)表征或圖式是中等抽象水平的概念表征（moderately abstract conceptual representation，簡(jiǎn)稱(chēng)MACR），它是處于抽象表征（方程和一般原理）和詳細(xì)表征（具體問(wèn)題）之間的表征。中等抽象水平的概念表征（ MACR）可以把低抽象水平的特定問(wèn)題和專(zhuān)家廣泛的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)專(zhuān)家將具體問(wèn)題轉(zhuǎn)化為中等抽象水平的表征時(shí)，有助于克服具體表征的干擾，并具有更為廣泛的提取線(xiàn)索，有助于實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的經(jīng)濟(jì)性。例如，程序?qū)＜彝ㄟ^(guò)序列性的代碼組塊在抽象水平上設(shè)計(jì)程序，最終完成既定的任務(wù)（ Erlich和Soloway，1984）。

也就是說(shuō)，最符合心理逼真度的方式，在認(rèn)知上應(yīng)當(dāng)是最經(jīng)濟(jì)的方式。

我們?cè)倥e例一個(gè)分類(lèi)，來(lái)加強(qiáng)一下新手與專(zhuān)家在分類(lèi)方面差異的認(rèn)識(shí)。

前段時(shí)間網(wǎng)絡(luò)上流程的以下內(nèi)容也是與這一主題有關(guān)系的。

而我們提到的認(rèn)知單元（Cognitive unit）與圖式之間的關(guān)系，如果考慮到認(rèn)知經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，則類(lèi)似是下圖表達(dá)的意思：

形成專(zhuān)家模式的關(guān)鍵挑戰(zhàn)

我們已經(jīng)從認(rèn)知心理的角度介紹了專(zhuān)家模式，我們認(rèn)為從知識(shí)整理的角度來(lái)說(shuō)，它是重要的，并且專(zhuān)家在許多方面是有優(yōu)勢(shì)的特別在解決問(wèn)題方面。

我們還關(guān)注到，如果能促進(jìn)“專(zhuān)家知識(shí)”組織方式的形成或遷移，則可以很好地發(fā)揮教學(xué)或培訓(xùn)方面的潛力。實(shí)際上它們也被應(yīng)用到了教材的設(shè)計(jì)上。

在艾勒恩（Eylon，1979）的研究中，他讓初學(xué)物理的學(xué)生分別學(xué)習(xí)兩種形式的浮力知識(shí)。一種形式是按照專(zhuān)家所分析的浮力知識(shí)以層次方式呈現(xiàn)。另一種是傳統(tǒng)的組織方式。結(jié)果表明，使用層次性教材的被試，在知識(shí)的保持以及利用知識(shí)解決問(wèn)題的成績(jī)上，明顯高于使用傳統(tǒng)教材的被試。

但是前文我們也討論到了“具身認(rèn)知”。從“具身認(rèn)知”角度來(lái)說(shuō)，這些意味著什么呢？德雷福斯在這方面的研究還是非常深刻的（但是非常的晦澀難懂）。

截圖中的文字介紹的是德雷福斯的一些觀(guān)點(diǎn)，也就是他的研究思路。鑒于他的研究比較晦澀難懂，我們直接上結(jié)論吧（Dreyfus，1997的研究結(jié)果）。我把這些結(jié)果視為“形成專(zhuān)家模式的關(guān)鍵挑戰(zhàn)”（即：它們是這樣的一種狀態(tài)，我們?nèi)绾未龠M(jìn)這種狀態(tài)遷移到下一種狀態(tài)中）：

專(zhuān)家，總是不斷地尋找更好的方法和方式去做事。 他們經(jīng)驗(yàn)豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以在恰當(dāng)?shù)那榫持羞x取和應(yīng)用這些經(jīng)驗(yàn)。 根據(jù)直覺(jué)工作，而不需要理由。 專(zhuān)家知道哪些是無(wú)關(guān)緊要的細(xì)節(jié)，哪些是非常重要的細(xì)節(jié)。 專(zhuān)家非常善于做針對(duì)性的特征匹配。

精通，是那些知之為知之，不知為不知的人；他們明確地希望自己能有全局觀(guān)，并想了解更大的概念框架；對(duì)于過(guò)于簡(jiǎn)單的信息，他們會(huì)非常沮喪。并且他們具有能理解和運(yùn)用格言或經(jīng)驗(yàn)的能力，他們能將這些經(jīng)驗(yàn)或格言，應(yīng)用于當(dāng)前情境。

勝任，可以獨(dú)立解決自己遇到的問(wèn)題，并開(kāi)始考慮如何解決新的問(wèn)題--那些他們之前沒(méi)有遇到的問(wèn)題。開(kāi)始尋求和運(yùn)用專(zhuān)家的意見(jiàn)，并有效利用。他們是那些能跟得上進(jìn)度的人，但是他們沒(méi)有足夠的能力反思和自我糾正。

新秀，也稱(chēng)為“高級(jí)新手”，他們是一知半解的，他們無(wú)法建立對(duì)整體的認(rèn)識(shí)，甚至由于以為自己知道整體，而喪失去真正了解整體的動(dòng)力。

新手，經(jīng)驗(yàn)很少或者根本沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)，他們不知道自己的行為是對(duì)是錯(cuò)，也不知道如何應(yīng)付錯(cuò)誤，所以出錯(cuò)的時(shí)候，他們非常容易慌亂。如果給新手提供與情境無(wú)關(guān)的規(guī)則去參照，他們就會(huì)變得能干起來(lái)；也就是說(shuō)，需要這種形式的規(guī)則：“當(dāng)X發(fā)生時(shí)，執(zhí)行Y?！?/p>

這五個(gè)階段，是一個(gè)粗略的階段劃分，已經(jīng)可以對(duì)實(shí)踐起到不小的幫助。我們?cè)谠S多應(yīng)用軟件中的設(shè)計(jì)中都會(huì)看到“新手引導(dǎo)”，這類(lèi)引導(dǎo)的必要性正是由于從新手到專(zhuān)家的不同心理特點(diǎn)所決定的。

但是這里，從實(shí)踐角度來(lái)說(shuō)有兩個(gè)地方是非常困難的。第一個(gè)是專(zhuān)家階段，核心挑戰(zhàn)在于：專(zhuān)家心理圖式的整理。這項(xiàng)工作也稱(chēng)為“領(lǐng)域模型”的整理。在人工智能系統(tǒng)中，也有對(duì)應(yīng)的工作。這一工作成效的高低直接決定了“系統(tǒng)能力”的質(zhì)量。

而不幸的是，領(lǐng)域?qū)＜译m然在解決問(wèn)題的時(shí)候有很高的優(yōu)勢(shì)。但是他們可能并不知道自己是如何得出相關(guān)的結(jié)論的。德雷福斯提到：

當(dāng)專(zhuān)家在做事時(shí)，我們其他人覺(jué)得就像“魔法師施行神秘的魔法”一樣。當(dāng)我們甚至還不完全認(rèn)識(shí)問(wèn)題的時(shí)候，專(zhuān)家就已經(jīng)憑借一種不可思議的能力知道了正確的答案。

我們?cè)慷迷S多教研團(tuán)隊(duì)與IT團(tuán)隊(duì)溝通時(shí)的無(wú)奈。本身來(lái)講“隔行如隔山”，溝通起來(lái)就已經(jīng)很容易“雞同鴨講”了。又因?yàn)閷?zhuān)家團(tuán)隊(duì)可能對(duì)自己領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)或者自己是如何“施行魔法”方面內(nèi)察不足，就加劇了這種挑戰(zhàn)。

在知識(shí)管理領(lǐng)域，“隱性知識(shí)顯性化”這一話(huà)題就是因?yàn)檫@一問(wèn)題發(fā)展而來(lái)的。

另一個(gè)困難點(diǎn)則在“高級(jí)新手階段”。德雷福斯舉了一個(gè)例子：

當(dāng)公司CEO舉行全體會(huì)議并展示銷(xiāo)售預(yù)測(cè)圖表和數(shù)據(jù)時(shí)，你可能會(huì)看到這樣的反應(yīng)。許多在這方面經(jīng)驗(yàn)較少的員工對(duì)這些會(huì)不加理論，以為這與他們自己的工作不相關(guān)。而這其實(shí)是非常相關(guān)的，它可以幫助你判斷明年你在這家公司是否還能繼續(xù)干下去。但是，你看不到這種聯(lián)系，因?yàn)槟愕慕?jīng)驗(yàn)層次還不夠，只處于較低的技能水平。

高級(jí)新手階段,他們沒(méi)有全局思維，而且他們的確不想擁有。而這一問(wèn)題等到了勝任階段才真正解決。這是一種情緒，這種情緒需要靠理智來(lái)參與，也就是需要“元認(rèn)知”的參與。我們必須設(shè)法調(diào)動(dòng)起個(gè)體的元認(rèn)知來(lái)，并發(fā)展它們。當(dāng)然，這也是不容易的。它可能會(huì)涉及許多“上位學(xué)習(xí)”。而如何植入這種“上位學(xué)習(xí)”，或者調(diào)動(dòng)起學(xué)習(xí)者的“有效情緒”呢？相關(guān)研究認(rèn)為：“成就使人上癮”。也就是說(shuō)，我們必須幫助個(gè)體獲得“成就感”或者“可體驗(yàn)的效果感”。

當(dāng)然，我并非說(shuō)另外幾個(gè)階段沒(méi)有挑戰(zhàn)。而只是覺(jué)得這兩個(gè)挑戰(zhàn)更大些。例如：在新手階段，我們的核心是如何建構(gòu)所學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)概念。這當(dāng)然也是學(xué)問(wèn)。

小結(jié)

這篇文章，我們主要介紹了兩個(gè)話(huà)題，“什么是專(zhuān)家模式”以及“形成專(zhuān)家模式的關(guān)鍵挑戰(zhàn)”。這與其說(shuō)是一種介紹，不如說(shuō)是在尋找一種思路，即:如何提高教學(xué)設(shè)計(jì)方面的成效，特別是在復(fù)雜技能學(xué)習(xí)領(lǐng)域。我們看到了專(zhuān)家模式的潛力，當(dāng)然也看到了“挑戰(zhàn)”。如果說(shuō)“所謂知識(shí)圖譜”有什么意義的話(huà)，個(gè)人覺(jué)得應(yīng)該在這條路徑上！

附錄

有朋友給我建議，希望我把一些在微信群里討論分享的截圖展示出來(lái)，其實(shí)也就是一些項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。好的。

這是一幅按照語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的要求建設(shè)起來(lái)的知識(shí)圖譜，其實(shí)是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)思想在教育心理學(xué)里有，基本上就是對(duì)概念網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)方向上，做些分類(lèi)。當(dāng)時(shí)我們的分類(lèi)有以下的這些。

當(dāng)年這圖我們做了幾個(gè)月，后來(lái)放棄了。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)這種“語(yǔ)義網(wǎng)”的方向是非常錯(cuò)誤的一種方案。取而代之的是另外一個(gè)demo。這個(gè)demo大家可以下載，但我也把關(guān)鍵幾頁(yè)的解題展示出來(lái)。

https://yunpan.cn/cycPY5pXk6zgI 訪(fǎng)問(wèn)密碼 f424

這些圖示，也可以叫“圖譜”，它的背后是一張知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)。但這張網(wǎng)絡(luò)就結(jié)合了“專(zhuān)家模式”的思想。

這批圖與上一個(gè)類(lèi)型的圖譜有什么差異呢？我們知道我們是用知識(shí)來(lái)推理的。上一個(gè)類(lèi)型的圖譜（語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)）它們?nèi)绻糜跀?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它們可以用于分析相關(guān)性。但它不支持推理。支持推理，就必須是這批強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)化的“圖譜”。只有有模型，有結(jié)構(gòu)的圖譜才能用于推理和支持更多類(lèi)型的數(shù)據(jù)挖掘。

不僅如此，我們還關(guān)注到，解題時(shí)用到的知識(shí)和課本學(xué)習(xí)到的知識(shí)，雖然都是關(guān)于同一種知識(shí)的，但是其實(shí)他們很不一樣。比方說(shuō)，我們認(rèn)為“一個(gè)學(xué)生上課聽(tīng)得懂，一做就不會(huì)?！边@里不僅是基礎(chǔ)知識(shí)掌握不到位的問(wèn)題，在解題過(guò)程中，我們還需要掌握更多關(guān)于“知識(shí)應(yīng)用”的知識(shí)，“此知識(shí)，非彼知識(shí)”。

比方說(shuō)：

這是個(gè)典型的題庫(kù)，奇函數(shù)下面有19頁(yè)，每頁(yè)10題。也就是說(shuō)奇函數(shù)下一共有190題。如果，我們?nèi)我庖活}錯(cuò)了，能否推190題中的任意一題呢？當(dāng)然，有人會(huì)爭(zhēng)辯說(shuō)，可能奇函數(shù)背后還有一些沒(méi)有展示出來(lái)的標(biāo)簽。是的，這正是我們的話(huà)題。我們所討論的全部都是在回答這個(gè)話(huà)題。當(dāng)然也有人從機(jī)器學(xué)習(xí)或者統(tǒng)計(jì)方向入手，找思路。這方面當(dāng)然也有一定的作用，但是總體而言，我覺(jué)得不是很看好的方向。

我們也可以具體來(lái)看兩組相似的題目。

例如，這兩道題：除了一個(gè)是選擇題，一個(gè)是填空題外；符號(hào)也是相反的，它們互為奇函數(shù)。認(rèn)為這兩道題相似是比較容易的。

我們?cè)倏戳硪唤M：

這兩道，從表面邏輯來(lái)看，他們長(zhǎng)得是完全不一樣的。

但是，他們的考察邏輯卻幾乎一樣。

如果我們希望能對(duì)題庫(kù)建設(shè)有指導(dǎo)意義的標(biāo)簽體系，這里有兩個(gè)問(wèn)題是很難解決的。

1、如何對(duì)標(biāo)簽體系進(jìn)行建模的問(wèn)題；

2、到底有多少隱性知識(shí)，應(yīng)該被標(biāo)簽化？例如我們這里的標(biāo)簽“常數(shù)”。

      一般打標(biāo)簽的時(shí)候，極少的團(tuán)隊(duì)會(huì)對(duì)這到題打上“常數(shù)”這個(gè)標(biāo)簽。

      該不該打呢？什么時(shí)候改打呢？類(lèi)似這樣的東西是否有合理的規(guī)則為基礎(chǔ)呢？