以往圍繞知識(shí)與技能這一主題而展開的爭(zhēng)論主要是從哲學(xué)及教育學(xué)的角度討論知識(shí)和技能的本質(zhì)及其在教學(xué)中的地位問(wèn)題?，F(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)，尤其是信息加工心理學(xué)的發(fā)展，一改以往思辨的研究方法，從實(shí)證的角度深入探討了知識(shí)、技能的心理機(jī)制，涌現(xiàn)了一些令人耳目一新的理論，如加涅(Gagne,1985)的智慧技能層級(jí)論、安德森(Anderson,1990)的記憶激活論以及梅耶(Mayer,1987)的廣義知識(shí)分類論等。

　　按照信息加工理論，狹義的“知識(shí)”即“陳述性知識(shí)”，“技能”即“程序性知識(shí)”，在大腦中分別以假想的命題網(wǎng)絡(luò)與產(chǎn)生式系統(tǒng)來(lái)表征。部分“知識(shí)”可以轉(zhuǎn)化為“技能”，即部分陳述性知識(shí)可以轉(zhuǎn)化為程序性知識(shí)，程序性知識(shí)是由陳述性知識(shí)轉(zhuǎn)化而來(lái)的。這一觀點(diǎn)建立了“知識(shí)”與“技能”在心理機(jī)制上的聯(lián)系，促進(jìn)了學(xué)習(xí)論與教學(xué)論更深層次的結(jié)合。本文著重通過(guò)信息加工心理學(xué)對(duì)“陳述性知識(shí)”與“程序性知識(shí)”的研究來(lái)闡述狹義的“知識(shí)”與“技能”的心理本質(zhì)及其關(guān)系。

　　一、“知識(shí)”與“技能”的心理表征

　　信息加工理論的前提假設(shè)是人類認(rèn)知依賴于對(duì)符號(hào)的操作，符號(hào)或類似于語(yǔ)言，或類似于圖畫。基于此假設(shè)，信息加工理論對(duì)傳統(tǒng)的“知識(shí)”、“技能”概念及其關(guān)系賦予了新內(nèi)涵。

　　1．狹義“知識(shí)”的心理表征
　　教學(xué)中的“知識(shí)”概念常引用哲學(xué)的解釋，即知識(shí)是對(duì)事物屬性與聯(lián)系的認(rèn)識(shí)。該觀點(diǎn)因未說(shuō)明“知識(shí)”如何在大腦中表征，故其對(duì)教學(xué)的指導(dǎo)作用相當(dāng)有限。信息加工理論用“陳述性知識(shí)”解釋“知識(shí)”，恰好克服了該缺陷。該理論認(rèn)為，陳述性知識(shí)(又稱語(yǔ)義知識(shí)或言語(yǔ)信息)回答世界是什么的問(wèn)題，其本質(zhì)是輸入的信息在大腦中形成命題(或意義)的網(wǎng)絡(luò)，表征它的基本單位有命題、形象、和線性序列。命題是基本的信息單元，大體上和某一觀念對(duì)應(yīng)。單個(gè)命題通過(guò)相關(guān)觀念而聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)，從而檢索相關(guān)觀念更為容易。形象是有關(guān)知覺(jué)實(shí)體或抽象觀念的連續(xù)變化特征的知識(shí)單元。線性序列則代表了序列性信息。不同類型的知識(shí)發(fā)揮作用的背景和目的不同。命題用來(lái)表征抽象觀念，將抽象觀念聯(lián)結(jié)在網(wǎng)絡(luò)中；形象用來(lái)表征實(shí)體的空間信息或抽象關(guān)系；線性序列用來(lái)貯存和檢索序列信息。這三類基本單元的共性是在有限的工作記憶空間中三類表征均具有經(jīng)濟(jì)性。整合了命題、形象、線性序列的高級(jí)陳述性知識(shí)單元就是常說(shuō)的圖式，它常呈現(xiàn)為多層次的形式。在問(wèn)題解決過(guò)程中可以運(yùn)用圖式進(jìn)行推理，正因?yàn)槠渫评碜饔?，圖式是一種十分重要的知識(shí)表征類型。

　　2．“技能”的心理表征

　　“技能”常被解釋為主體在已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)練習(xí)形成的執(zhí)行某種任務(wù)的活動(dòng)方式，這同樣也未反映其心理表征。信息加工理論認(rèn)為程序性知識(shí)是關(guān)于如何做事的知識(shí)，即辦事的一套操作步驟。這種知識(shí)以產(chǎn)生式的形式表征。產(chǎn)生式在形式上被表征為“如果—那么”的相依性陳述。陳述的“如果”部分包含了必須存在且為規(guī)則所運(yùn)用的條件，“那么”部分包含了條件滿足時(shí)將實(shí)施的行動(dòng)，故產(chǎn)生式亦被視為“條件—行動(dòng)”對(duì)。產(chǎn)生式具備四個(gè)特點(diǎn)：獨(dú)立性、全或無(wú)、強(qiáng)度累積、抽象性(Singley,Anderson,1989,第51頁(yè))。產(chǎn)生式聯(lián)結(jié)起來(lái)形成產(chǎn)生式系統(tǒng)，以表征內(nèi)隱的或外顯的生理程序中的所有步驟。系統(tǒng)中的產(chǎn)生式通過(guò)目標(biāo)結(jié)構(gòu)彼此聯(lián)系，每個(gè)產(chǎn)生式以某種方式產(chǎn)生隨后的目標(biāo)行為。不同產(chǎn)生式所適用的領(lǐng)域相異。一般領(lǐng)域的產(chǎn)生式跨多種情景運(yùn)用，因其具有一般性，針對(duì)性弱，故有時(shí)稱之為弱方法。具體領(lǐng)域的產(chǎn)生式僅適用于特定領(lǐng)域，是專長(zhǎng)的基礎(chǔ)，針對(duì)性強(qiáng)，故有時(shí)稱之為強(qiáng)方法。不同產(chǎn)生式所消耗的認(rèn)知資源也不盡相同，其中一些被稱為自動(dòng)化的產(chǎn)生式，因其運(yùn)行時(shí)信息加工系統(tǒng)意識(shí)不到；另一些則被稱為受控制的(或需要注意的)產(chǎn)生式，因其運(yùn)行時(shí)消耗了部分或所有工作記憶容量。某些領(lǐng)域的技能具有這兩種類型的產(chǎn)生式，一種代表了該領(lǐng)域自動(dòng)化了的基本技能，即智慧技能；另一種代表了該領(lǐng)域受控制的策略性知識(shí)。同樣，產(chǎn)生式也是一種表征程序性知識(shí)的經(jīng)濟(jì)型方式。

　　二、“知識(shí)”與“技能”在心理機(jī)制上的關(guān)系

　　正因?qū)Α爸R(shí)”、“技能”的心理表征缺乏研究，以往對(duì)知識(shí)與技能關(guān)系的解釋常顯得模糊與簡(jiǎn)單。若借助以上有關(guān)兩者心理表征的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)明它們?cè)谛睦頇C(jī)制上的關(guān)系，對(duì)深入研究如何通過(guò)教學(xué)來(lái)傳授知識(shí)與技能不無(wú)啟發(fā)。

　　1．陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)的共性與個(gè)性

　　陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)的表征特點(diǎn)差異很大，但兩種表征系統(tǒng)都運(yùn)用了集約型方式來(lái)貯存知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。如，在陳述性知識(shí)中網(wǎng)絡(luò)通過(guò)保持相關(guān)知識(shí)的可接近性來(lái)減輕工作記憶的負(fù)擔(dān)，形象通過(guò)將大量空間信息壓縮成緊湊的單元來(lái)縮減空間，圖式通過(guò)使相關(guān)的知覺(jué)、序列和抽象信息保存在一起而降低負(fù)荷。程序性知識(shí)中，產(chǎn)生式通過(guò)兩種方式，即憑借自身的特征控制認(rèn)知流和自動(dòng)化，來(lái)突破工作記憶的限制。

　　它們的差異點(diǎn)主要表現(xiàn)在四方面：①功能上，陳述性知識(shí)適合于反思和多種潛在用途。一方面，命題、形象、時(shí)間序列和圖式較易在工作記憶中被加工操作，從而用來(lái)進(jìn)行反思。另一方面，因?yàn)樗鼈儗⑾嚓P(guān)的信息儲(chǔ)存在一起，因而便于人們思考相關(guān)的主題，于是便具有多方面的用途。程序性知識(shí)的作用在于使訓(xùn)練有數(shù)的技能快速執(zhí)行，因?yàn)楫a(chǎn)生式這種形式允許在較具體的條件下迅速執(zhí)行一套行動(dòng)。②狀態(tài)上，陳述性知識(shí)是靜態(tài)的，只有當(dāng)產(chǎn)生式運(yùn)行時(shí)才能被激活。一旦產(chǎn)生式運(yùn)行了，活動(dòng)才能在陳述性知識(shí)基礎(chǔ)中產(chǎn)生，直到產(chǎn)生式的目標(biāo)達(dá)到或直到活動(dòng)已耗盡，激活才能擴(kuò)散。相反，程序性知識(shí)是動(dòng)態(tài)的，它將“行動(dòng)”置入系統(tǒng)中。行動(dòng)可以具有信息檢索的意圖，或是具有轉(zhuǎn)換信息的目的。③獲得的效率上，在接收信息后，陳述性知識(shí)的基本單位可以被編碼，并被貯存在長(zhǎng)時(shí)記憶中。圖式要比陳述性知識(shí)的基本單位花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間才能建立起來(lái)，但能以較快的速率被提取。相反，獲得程序性知識(shí)較緩慢。許多研究者認(rèn)為至少要花費(fèi)1000次的練習(xí)才可能使復(fù)雜的認(rèn)知程序自動(dòng)化。④可修正性上，既然可以相對(duì)快地獲得陳述性知識(shí)，那么就可以相對(duì)容易地修正其基本單位，可以不費(fèi)事而增加、重組或修正命題信息、形象和線性序列。當(dāng)然，一旦精致的圖式建構(gòu)好以后，其修正會(huì)有一定難度。就程序性知識(shí)來(lái)說(shuō)，只有在獲得的早期階段才能較便利地修正產(chǎn)生式。一旦一套產(chǎn)生式在記憶系統(tǒng)中已經(jīng)建成或自動(dòng)化，修正起來(lái)就很困難。

　　2．陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)的聯(lián)系

　　首先，陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)在學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決期間以多種方式相互作用。圖1為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)相互作用的一般模型。該圖表明工作記憶是程序性知識(shí)和陳述性知識(shí)發(fā)生交互作用的中介。當(dāng)產(chǎn)生式所要求的所有條件同時(shí)在工作記憶中得到滿足，匹配就會(huì)發(fā)生，從而引起產(chǎn)生式運(yùn)行，于是便導(dǎo)致工作記憶內(nèi)容改變。產(chǎn)生式一般需要運(yùn)用陳述性知識(shí)才能連續(xù)運(yùn)行。常規(guī)性問(wèn)題解決中一般發(fā)生此種類型的交互作用。此外，當(dāng)陳述性知識(shí)被用來(lái)建立新產(chǎn)生式或運(yùn)用一般領(lǐng)域的程序性知識(shí)(即弱方法)建立新圖式時(shí)，也存在著陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)的交互作用。

　　其次，陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)存在相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。陳述性知識(shí)可向程序性知識(shí)轉(zhuǎn)化，此觀點(diǎn)最初由人工智能研究者提出，后被引入心理學(xué)。正如安德森(Anderson,1982)的ACT理論對(duì)技能的獲得過(guò)程所述，技能的獲得分兩階段：首先規(guī)則以陳述性知識(shí)的形式編入學(xué)習(xí)者原有知識(shí)的命題網(wǎng)絡(luò)，后經(jīng)一系列練習(xí)，規(guī)則轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生式，多個(gè)產(chǎn)生式聯(lián)結(jié)成產(chǎn)生式系統(tǒng)。此理論認(rèn)為程序性知識(shí)的獲得存在一個(gè)由陳述性知識(shí)向程序性知識(shí)轉(zhuǎn)化的階段。后來(lái)有學(xué)者(Ohlsson和Rees,1991)提出了類似的理論。兩種理論都表明這一轉(zhuǎn)化可能需要較多的認(rèn)知努力和時(shí)間。假設(shè)在教學(xué)中有兩個(gè)命題：

　　命題1：若一三角形的兩邊a、b相等，則其對(duì)應(yīng)角A、B也相等；

　　命題2：要證明A、B兩角相等(＝目標(biāo))，且若其在同一三角形中(＝情景)，則試證明其對(duì)應(yīng)邊a、b相等(＝行動(dòng))。

　　命題1是關(guān)于三角形的真命題，它沒(méi)有指出目標(biāo)，也沒(méi)有說(shuō)明行動(dòng)。命題2便是所謂的“啟發(fā)式”，沒(méi)有描述三角形，但舉出了在某一具體背景中的特定行動(dòng)，并表明了目標(biāo)及其面臨的情景。命題1的價(jià)值在于其真實(shí)性，而命題2在于有效地解決問(wèn)題。此啟發(fā)式源于幾何命題，但和它又不同。掌握幾何需要幾何命題(即定理)及用來(lái)解決幾何問(wèn)題的啟發(fā)式兩方面的知識(shí)。因?yàn)殛愂鲂灾R(shí)獨(dú)立于某個(gè)目標(biāo)或情景，故可將其運(yùn)用于任一它可以發(fā)揮作用的場(chǎng)合。然而這種一般性在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，必須轉(zhuǎn)化為可行動(dòng)的操作步驟，即轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生式。例如，“無(wú)論何時(shí)兩物體彼此滑動(dòng)，其間必存在摩擦”這一原理實(shí)際上暗示了這樣一些派生規(guī)則：“運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上，若想滑得快，則磨銳冰鞋，以減小摩擦”，“在家中，若想防止小地毯滑動(dòng)，則在其底下放一片防滑墊，以增加摩擦”。原則是一般的，但要從中獲得任一條派生的行動(dòng)規(guī)則，需要復(fù)雜的推理過(guò)程。然而，不是所有的陳述性知識(shí)都能轉(zhuǎn)化為程序性知識(shí)，如關(guān)于人名、地名、歷史年代、具體事實(shí)等知識(shí)就不能轉(zhuǎn)化，能轉(zhuǎn)化為的主要是概念、規(guī)則(包括原理、定律法則等概括化的命題知識(shí))。

　　就程序性知識(shí)向陳述性知識(shí)的轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)，皮亞杰(Piaget,1969)曾提出知識(shí)是通過(guò)對(duì)行動(dòng)的逐漸內(nèi)化而獲得的。布魯納(Bruner,1966)提出知識(shí)首先以規(guī)則的(程序性的)形式出現(xiàn)，后經(jīng)過(guò)感性的(視覺(jué)的)形式進(jìn)入符號(hào)的(陳述性的)形式。這一“行動(dòng)—知識(shí)(action-to-knowledge)”原則曾被廣泛運(yùn)用于操作性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)教學(xué)中，即設(shè)計(jì)幾套可供操作并體現(xiàn)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)概念或原則的實(shí)物，以便學(xué)生通過(guò)操作來(lái)內(nèi)化這些概念或原則。持類似觀點(diǎn)的還有前蘇聯(lián)加里培林的智力動(dòng)作五階段論等。雖然這方面的研究還不深入，但甚為重要，對(duì)教學(xué)研究的意義很明顯。奧森(Ohlsson,1994)等人指明了這方面今后的研究方向，他們基于信息加工理論提出，關(guān)于概念的理解是通過(guò)行動(dòng)的內(nèi)化來(lái)建構(gòu)的思想的證據(jù)很單薄。若要進(jìn)一步研究?jī)?nèi)化，必須要精確描述內(nèi)化的過(guò)程。