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肖薇：基于专家任务模型的学习活动设计 摘要 人类社会已然进入信息社会。未来学家奈斯比特认为，在新的社会中，关键 的战略资源已转变为信息、知识和创造性。这表明人力资源是推动社会发展最有 价值的资源，“投资于人力资源并使之优先发展”已成为大多数国家的战略共识。 领域专家是人类最为宝贵的人力资源，挖掘、识别和共享领域专家的专长知识， 是开发人力资源，提高人类绩效的重要渠道，对其研究有助于促进和教育学生向 专家技能的发展。一旦我们认识了专家如何组织知识、如何完成工作业绩，就有 可能提高学习效率，促进新手行为达到专家水平。所以，领域专长发展已经成为 优化人才结构，促进人才的合理分布，培养高素质人才，满足国际国内市场对高 技术人才迫切需求的重要途径。 本论文基于心理学所揭示出的专家特征和解决学习过程中的思维过程、专家 成才过程及其规律等理论，建立专家任务模型，将其应用于学习活动之中，以期 在专长理论与学习活动之间架起一座桥梁，旨在促使新手按照专家的学习机制由 学习的初始状态向目标状态转化。文章的主要研究内容如下： 1 系统地梳理了国内外关于专家与专长的相关研究现状，在对国内外文献资 料进行全面综述的基础上，对专家与专长的内涵、研究现状及专家知识的特点进 行了全面且详细的论述。 2 对现有的几个专家模型进行详细论述，取其精华，然后通过专家与新手的 对比案例，找出专家与新手在问题解决上的差异，总结出专家知识的特点，并分 析专家完成任务的基本过程，建立专家任务模型。 3 将专家任务模型落实到具体的学习活动设计中，得出基于专家任务模型的 学习活动设计流程，并设计具体的教学设计方案。 关键词：专家专长专家任务模型学习活动学习活动设计 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计 a b s t r a c t 3 一 h u m a ns o c i e t yh a se n t e r e dt h ei n f o r m a t i o ns o c i e t y t h ef u t u r o l o g i s tn e v i l l es u r e a b o u tt h a t i nt h en e ws o c i a lb i t s ，k e ys t r a t e g i cr e s o u r c eh a sc h a n g e df o ri n f o r m a t i o n ， k n o w l e d g ea n dc r e a t i v i t y t h i ss h o w st h a th u m a nr e s o u r c e si st h em o s tv a l u a b l e r e s o u r c eo fs o c i a ld e v e l o p m e n t ，h u m a nr e s o u r c e sa n dm a k ei n v e s t m e n ti nt h ep r i o n t y d e v e l o p m e n t ”h a sb e c o m et h em o s tc o u n t r i e s s t r a t e g i cc o n s e n s u s e x p e r t si nt h ef i e l di s t h em o s tv a l u a b l eh u m a nr e s o u r c e s ，m i n i n g ，i d e n t i f i c a t i o na n ds h a r i n gk n o w l e d g ea n d e x p e r t i s eo fe x p e r t si nt h ef i e l do fh u m a nr e s o u r c ea n di m p r o v ed e v e l o p m e n ti sa n i m p o r t a n tc h a n n e lo fh u m a np e r f o r m a n c eo fi t sr e s e a r c h ，e d u c a t i o n ，a n dt oh e l ps t u d e n t s d e v e l o ps k i l l so fe x p e r t s o n c ew ek n o wh o wt oo r g a n i z et h ee x p e r tk n o w l e d g e ，h o wt o f i n i s ht h ew o r kp e r f o r m a n c e ，i ti sp o s s i b l et oi m p r o v et h el e a r n i n ge f f i c i e n c y , p r o m o t e n o v i c eb e h a v i o rt o e x p e r tl e v e l t h e r e f o r e ，t h ed o m a i ne x p e r t i s ed e v e l o p m e n th a s b e c o m et h eo p t i m i z e ds t r u c t u r eo ft a l e n t s ，p r o m o t et h er a t i o n a ld i s t r i b u t i o n ，c u l t i v a t i n g t a l e n t sq u a l i f i e dt a l e n t st om e e ti n t e r n a t i o n a la n dd o m e s t i cm a r k e t ，t h eh i g ht e c h n o l o g y t a l e n td e m a n do fi m p o r t a n tw a y s t h i sp a p e rb a s e do nt h ep s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h ee x p e r tt h a tr e v e a l st h e l e a r n i n gp r o c e s sa n ds o l v i n gt h i n k i n gp r o c e s s ，e x p e r t sa n ds t o n e - s c u l p t u r ep r o c e s s t h e o r y , e s t a b l i s he x p e r t st a s km o d e l ，a p p l i e dl e a r n i n ga c t i v i t i e s ，i no r d e rt of e a tt h e o r y a n db r i d g eb e t w e e nl e a r n i n ga c t i v i t i e s ，t oe n c o u r a g et h em e c h a n i s mo fl e a r n i n gb y e x p e r t sn o v i c e st ol e a r nf r o mt h ei n i t i a lt a r g e ts t a t e t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa r ea s f o l l o w s ： 1 t h es y s t e mo fe x p e r ta n de x p e r t i s ei nt h er e s e a r c hs i t u a t i o no fd o m e s t i ca n d f o r e i g nl i t e r a t u r em a t e r i a l ，o nt h eb a s i so fc o m p r e h e n s i v er e v i e w o fe x p e r t sa n d e x p e r t i s e ，t h ec o n n o t a t i o n ，r e s e a r c h s t a t u sa n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ee x p e r t k n o w l e d g ec o m p r e h e n s i v ea n dd e t a i l e dd i s c u s s i o n 2 s e v e r a le x p e r t st oe x i s t i n gm o d e li nd e t a i l ，i t se s s e n c e ，a n dt h e nt h r o u g ht h e 一4 扬州入学硕十毕业论文 c o n t r a s tw i t ht h en o v i c ee x p e r t ，e x p e r ta n dn o v i c ec a s e si np r o b l e ms o l v i n g ，s u m su pt h e c h a r a c t e r i s t i c s ，t h ee x p e r tk n o w l e d g ea n dt h eb a s i cp r o c e s so fe x p e r tt oc o m p l e t et h e t a s k ，t oe s t a b l i s ha ne x p e r tt a s km o d e l 3 e x p e a st oc a t yo u ts p e c i f i ct a s km o d e lo fl e a r n i n ga c t i v i t i e si nt h ed e s i g n ，t h e m o d e lb a s e do ne x p e r tt a s kd e s i g np r o c e s s ，l e a r n i n ga c t i v i t i e sa n dd e s i g no fc o n c r e t e t e a c h i n gd e s i g n k e y w o r d s ：e x p e r t ；e x p e r t i s e ；e x p e r t - t a s km o d e l ；l e a r n i n ga c t i v i t y ；l e a m i n ga c t i v i t y d e s i g n 扬州人学硕十毕业论文 扬州大学学位论文原创性声明和版权使用授权书 学位论文原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所取得的研 究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表 的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：终敝 签字日期：沈d 年r 月侈日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。 本人授权扬州大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学 技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向 社会公众提供信息服务。 学位论文作者签名： 压衩 导师签名： 签字日期：加p 年j 月心日 签字日期：幽f 年厂月，厂日 ( 本页为学位论文末页。如论文为密件可不授权，但论文原创必须声明。) 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计 1 1 选题缘由及意义 第一章绪论 1 1 1 时代背景：人才需求类型与学校教育使命的改变 j e r e m yg a l l b r e a t h 在他所撰写的为2 1 世纪准备劳动者一文中指出，信息 技术和智力资本是当今世界经济发展的重要驱动力。在当今社会，信息技术的发 展速度令人震惊，引用文中的模型，我们可以看出知识经济初见端倪。 图卜l 知识经济初见端倪固 图卜1 中可以看出，目前我们所处的时代是知识的时代，在这个时代旱创造 财富的主要工具就是我们的智力资本，头脑是我们创造经济效益的能量来源。如 果我们能够更好的运用智力资本，知道如何学习，学会将知识迁移到能应用的场 所，那么我们就为知识经济时代做好准备了。 随着人类社会进入信息社会，社会的经济形态和产业结构发生了巨大的变化 社会转向了知识形态的社会。在知识型的社会里，战略性资源是人力资源或 人力资本。未来学家奈斯比特认为，在新的社会中，关键的战略资源已转变为信 息、知识和创造性。这表明人力资源是信息社会推动社会发展最有价值的资源， 人力资源开发已经成为世界各国的长期战略决策，“投资于人力资源并使之优先 发展 已成为大多数国家的战略共识。领域内的专家( e x p e r t ) 是人类最为宝贵的 人力资源，挖掘、识别和共享领域专家的专长知识，是开发人力资源，提高人类 绩效的重要渠道，对其研究有助于促进和教育学生向专家技能的发展。“一旦我 j e r e m yg a i l b r e a t h 著为2 1 世纪准备劳动者【m 】现代教学原理、策略j 设计，2 0 0 6 ：i i 3 1 om 上 6 一 扬州人学硕士毕业论文 们认识了专家如何组织知识、如何完成工作业绩，就有可能提高学习效率，促进 新手行为达到专家水平。所以，领域专长发展是优化人才结构，促进人才的合 理分布，培养高素质人才，满足国际国内市场对高技术人才迫切需求的重要途径。 另一方面，当前所处的社会时刻发生着深刻而快速的变化，如何加快学习的 步伐也是学校教育和各培训机构等所亟需思考的问题。虽然教育的形式越来越多 样化，但是，无论是学校教育，继续教育，开放教育还是终身教育，它们的最终 目的都是为社会培养和输送人才。而社会的人才观和知识观也将直接影响到人才 的发展方向。随着社会的迅猛发展，高利润、高效益越来越受到推崇，这也必然 带来社会对专业人员的需求与日俱增，所以如何加快培养专业人员的步伐也被摆 在越来越重要的位置了。 1 1 2 理论背景：专家技能研究与学习科学的新发展 目前，研究者们对专长的研究已经越来越广泛，也越来越深入，特别是在专 长心理学方面，主要贡献有：( 1 ) 开拓了知识丰富领域的研究，使研究不再只关 注内在，转而研究诸如：知识与专家行为间的关系等内容；( 2 ) 确定了专家研究 的一些基本方法或者说是模式，如专家一新手对比研究、专家案例研究；( 3 ) 采 用了一些质性方法开展研究，如出声思维法，录音录像记录分析等方法。这些发 展为进一步研究专家的思维和认知机制提供了很好的支持，同时也为将专家解决 问题的思维机制应用到学习活动中提供了很好的支持。 人类社会发展是一个漫长的历史，本身也是一部人类学习的历史。学习是人 类生存和进步的基础，人们对学习的探讨从未停止。在上世纪中后期，人们越来 越清楚认识到人类学习及其生存环境的复杂性，而后学习科学开始从多学科的视 角研究学习。 从维果茨基关于认知发展的社会文化理论到杜威的“做中学”，再到建构主 义学习理论，我们从某个侧面看到了学习科学的发展轨迹以建构主义为核心 的新学习观和教学观是新学习范式的重要理念。当前我们一方面强调多学科的融 合，对学习的研究不再单纯是教育学的研究课题，还涉及到心理学、人工智能、 社会学、认知神经科学等等众多学科：另一方面，我们更加关注知识如何迁移到 真实的情境之中，所以有了这些年对专家技能的成功研究，它使得我们能够深入 理解人在从事问题解决任务中的复杂推理和行为表现，以及在核心学科学习过程 中人是如何获得技能和理解的。学习不再是某一特定阶段的事情，而是伴随人的 。k a n d e se r i c s s o n ，n e i lc h a m e s s ，p a u lj f e l t o v i c h ，r o b e r tr h o f f m a n t h ec a m b r i d g eh a n d b o o ko f e x p e r t i s e a n de x p e r tp e r f o r m a n c e m c a m b r i d g eu n i v e r s i t yp r e s s ，2 0 0 6 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计 7 一 一生的一个漫长的过程，几乎所有的专家也都是经历了从新手到熟练者再到专家 的成长过程。而学习科学正好为我们提供了帮助学习者发展认知工具和学习策略， 促进其知识结构建立的理论基础。 1 2 问题的提出 认知心理学的开创者纽厄尔( n e w e l l ) 和西蒙( s i m o n ) 于1 9 7 2 年就指出： “要追求理论的精确，学习方面的研究必须从行为机体的模型开始，进而表征随 学习而发生的模型变化 。于是，教学心理学一直延续着先研究行为及其实质， 再探究学习的内在机制，然后提出教学与评估手段这一基本研究思路。认知心理 学对于专长研究，深入探讨了“专家有什么 ( 即知识或能力方面) 、“从新手 到专家有何规律”( 即学习过程与学习条件) 。并据此探索“怎样培养新手这 一教学层面的问题。这一思路为研究“通过设计促进专长发展”赋予了方法论上 的指导意义。 无论是通过学校教育、自我教育、在职培训还是其他一些教育途径，“如何 成为专家”是本领域研究的重点，这是专长研究的“目标状态 。但是要促进新 手成为一个领域内专家，首先必须了解专家的一般构成要素，即专长构成，也要 确定该领域专家行为特征、认知过程和发展规律，这是实行“专家建模 的基础 性工作。 我们知道，心理学领域，特别是教学心理学一直秉承着一个固有的研究思路， 那就是既研究人类学习和认知的心理机制和行为变化，也侧重于研究人类学习与 教学的基本理论及其运用。心理学对于专长的研究同样固守着这一研究思路，一 是研究有关专家行为及其高级认知能力的实质及其发展规律，即学习过程和条件。 另一方面是研究关于促进专家技能形成和发展的研究，即如何通过教育的干预措 施使新手或学徒成为各自领域的专家。 关于专家行为及其高级认知能力的实质的研究已经得出了的关键性结论有： ( 1 ) 专家能识别新手注意不到的信息特征和有意义的信息模式； ( 2 ) 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； ( 3 ) 专家的知识不能简化为一些孤立的事实和命题，而是反映应用的情境， 也就是说，他们是“条件化”了的知识。 m 约翰d 布兰斯福特等著人足如何学习的大脑、心理、经验及学校【m 】i ：海：华东师范大学j ；版 社，2 0 0 2 ：2 0 8 一 扬州人学硕十毕业论文 ( 4 ) 专家能够毫不费力地从自己的知识中灵活提取重要内容，即专家具有流 畅的回忆。 ( 5 ) 尽管专家谙熟自己的学科，但这不能保证他们会教导他人。 ( 6 ) 专家应付新情景的方式灵活多样。 对于“如何通过教育的干预措施使新手或学徒成为各自领域的专家”的研究， 从8 0 年代开始，形成了一些专长发展成果。1 9 8 6 年德莱弗斯( d r e y f u s ，h l ) 等人基于职业专长领域的研究成果，从职业能力发展的角度提出了专长发展的五 阶段理论，即“新手一高级学徒一合格者一熟练者一专家”。随后，教师教学专 长发展的理论在职业专长理论的基础上逐步发展起来。富勒( f u l l e r ) 和布朗 ( b r o w n ) 提出了教学专长发展的三阶段理论，即第一阶段是关注生存阶段，第二 阶段是关注情境阶段，第三阶段是关注学生阶段。柏林尔( d c b e r l i n e r ) 提出了 教学专长发展的五阶段理论，他认为教师教学专长的发展可以划分为新手、教师 熟练新手、教师、胜任型教师、业务精干型教师和专家型教师五个阶段。舒伊尔 ( s h u e l l ) 于1 9 9 0 年从知识、经验和技能获得的角度将教师教学专长的发展划分 为三个阶段，即新手阶段、中间阶段、高水平阶段。英国教育专家c d a y 于2 0 0 0 年提出了教师教学专长发展与终生教育的观点。 应该说，六十多年的专长研究并未仅仅停留在对专家特质及其发展规律的研 究上，也在如何促进专长技能形成方面进行了一些研究。特别是在8 0 年代以后，随 着各领域中专长研究的增多，研究者开始提出各种基于能力模型的学习过程与教 学设计的理论。从学生能力发展的不同侧面，有些研究旨在促使陈述性知识向程 序性知识转化，有些研究运用自我调节来促进学习和理解，有些研究采用知识质 问技术来促进结构化知识的形成。“专长研究的内在逻辑是通过揭示专家的认知 过程和心理结构，进而在非专家和机器系统上再现专家的行为，并通过有效的教 学和训练来促进专长技能的形成。 专家所具有的卓越能力就是一种解决复杂工作问题的能力，是一种适应真实 工作情境的能力，也是融合知识、技能和态度的综合能力。所以，本研究的目的 在于通过找出领域内新手与专家之间的差别，确定领域专家成长和发展所需的特 质和条件，明确新手向专家转变的规律，从而创建专长发展的一般理论，为学校 教育与企事业单位的优秀人才培训奠定了基础性的工作。 “专长心理学对于专长的探讨，使得研究者对专家有什么( 即知识或能 d r e y f u s ，h l d r e y f u s ，s e m i n do v e rm a c h i n e 【m 】n e wy o r k ：f r e ep r e s s ，1 9 8 6 。李l 司吉，吴庆麟，胡谊学科领域专长发腱的阶段观评述【j 】，1 ：海教育研究，2 0 0 6 ( 1 ) ：4 4 4 6 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计 9 一 力方面) ，从新手到专家有何规律( 即学习方面) ，怎样培养新手( 即 教学方面) 等这些问题的答案开始明朗 。这为设计专长发展的一般性学习策略 具有指导意义。研究还证实了一些普遍认可的观点：专长技能是个人在特定领域 内长久持续积累的结果，在某个领域内具有一定经验的人，其突出的能力表现一 般只限于该领域。沃斯( j f v o s s ) 等人对政治学科专长的研究，更加证实了这 一观点，非政治学科领域的专家解决政治学科问题的能力类似于新手。 由此，各领域专家的专长主要来自专家在特定领域内丰富的知识和便于提取 的知识结构，来自他们特殊的认知机制。这一点说明专家是指特定领域内的专家， 其专家技能若不经过充分的训练和积累，并不能自然而然地成为其他领域的专家。 从专长的研究表明，专家学习的领域是很宽泛的，专家的成长既是从学校境脉的 正式学习中获益，发生在教室罩的学习和各种专为教学设计的良好课程、项目和 实验室都在很大程度上改变着学习者的作业能力，而且也从工作场所、实践共同 体、日常生活、博物馆等非正式学习中获益。 专长发展是一个持续发展和循环的学习周期，从新手转变为专家要经历“初 学者一高级学徒一合格者一熟练者一专家”这样一个发展轨迹，教学或正式培训 情境并不是专家技能获得的唯一途径，也就是说专家的学习是融合和连接了正式 学习和非正式学习，即混合学习( b l e n d e dl e a r n i n g ) 。“学习已经超越了课程本 身( 课程适合静态知识领域的学习) 。因此，基于课程的教学设计不利于设计替 代性的学习模式。”奥布林格( o b l i n g e r ) 提出，由世界和技术工具所塑造的“新 学生正在进入教育系统。这些学生不是教育资源的被动消费者。奥布林格认为“学 院和综合大学可能会发现理解和达到新学生期望对他们的竞争力是非常重要 的。 类似地，社团训练也应该对今天的学习者反思。有效的学习设计不再是一 个公式化的过程。它是学习者和他们的需求的充分契约。 1 3 研究目标与内容 本论文在文献分析和案例分析的基础上对专家、专家知识及专家技能等进行 研究，从理论和实践两个方面进行深入探讨，得出专家任务模型的基本模式，以 此指导学习活动设计，得出基于专家任务模型的学习活动设计模型，并将其应用 于教育教学之中，指导实际的学习设计，并对学习活动的效果进行跟踪，加以案 例分析以说明基于专家任务模型的学习活动设计的设计过程。本文将按照如下流 。胡谊学校教学研究的新思路：专长视角【j 】外国中小学教育，2 0 0 4 ( 6 ) ：2 0 - 2 3 圆g e o r g es i e m e n s c o n n e c t i v i s r n ：al e a r n i n gt h e o r yf o rt h ed i g i t a la g e 【j 】t i n s t r u c t i o n a lt e c h n o l o g y d i s t a n c e l e a r n i n g 2 0 0 5 ( 1 ) ：4 5 1 0 _ 一 扬州人学硕+ 毕业论文 程进行研究： 围绕本文确定的研究目标，本论文主要研究以下内容： 1 、什么是专家? 研究专家的目的是什么? 2 、通过探讨专家进行问题解决有什么样的认知过程、应用什么样的规则等问 题建立专家任务模型。 3 、利用专家任务模型来指导学习活动设计的全过程，并将其应用到实际的教 学设计中。 、 一，、 次p 专家问题解决 专家与专家技 文献、比较、 的研究现状 1 研究 能的理论 ，、 ， 案例研究、- 专家任务模型 l a m s 、矿台 i l 基于号家在务模型的学习活动设计l j i ， ：献比较、， 学习活动设计 一 图卜2 研究思路 1 4 研究方法 本文在总体上采用理论研究与实证研究相结合的方法。主要的研究方法与对 应方法的研究目的表述如下： 1 文献检索：围绕“专家”、“专长”等关键词在各个中英文搜索引擎和中 英文期刊论文数据库进行搜索，同时阅读分析关于专家、专长、问题解决及其他 相关书籍，了解研究状况及趋势，收集国内外有关专家与专长形成的研究文献， 比较分析这些文献的主要内容，为专家模型的得出积累理论基础。 2 、比较研究法：比较国内外不同作者不同文献资料，对研究产生较为清晰的 认识。通过分析新手与专家在问题解决中不同的思维过程，得出专家与新手在问 题解决中的差异。 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计旦 3 、案例研究法：通过对文献中提及的案例进行分析研究，归纳总结出相关的 特征要素，以加深对专家任务的理解。 1 2 _ _ 一 扬州人学硕士毕业论文 第二章专家及其相关知识 当代社会被喻为“专家社会 ，在我们的印象中，专家的观点也代表着权威， 专家的塑造是社会发展的需要。而教育作为一种文化传播的基本形式，其根本目 标就是按照社会发展的需求来培养人才，也就必然承担着培养这类人才的重任。 对专家的研究现在已经成为许多学科的一个部分，如心理学、教育心理学、脑科 学、人工智能、甚至哲学。那么什么是专家呢? 专家与新手或者说与常人相比， 他们的一般能力、策略能力、知识结构等又有什么特点呢? 2 1 专家与专长 同常生活中，“专家”一词对我们来讲并不陌生。在中央电视台的各类节目 中，如今日说法经常请到的是法律专家，心理访谈邀请的是心理专家， 军事天地中则是军事专家，那么究竟什么是专家呢? 当代汉语词典中对“专家 ( e x p e r t ) 的定义是：对某一门学问有专门研 究的人或擅长某项技术的人；在线汉典中将专家界定为“在学术、技艺等方 面有专门技能或专业知识的人 。从上述对专家的两个定义，我们可以很明显的 看出：要成为专家，必须满足的基本条件就是在某一领域拥有专门知识。看来， “专 所指即为特定领域，而“家”则指一定造诣。 专家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。在我们的研究中，“e x p e r t s 与“e x p e r t i s e 经常是放在一起的，对于“e x p e r t ” 一词在引进的时候我们均译为专家，但是“e x p e r t i s e ”却有多种译法：专家技能、 专门技能、专长、专家知识等等。在心理学中更多用到的是专长，而在人工智能 里“专家知识 更为常见。在本文中，这几种说法均会用到。在有关专家的研究 中我们经常会看到专长这个概念。 所谓专长( e x p e r t i s e ) ，是指专属于某一职业领域、为该领域专家所拥有的不 同于常人或新手的特殊能力。它是区分专家和新手的客观特征。国外研究发现， 像象棋、物理、医学等具体职业领域的专家所具有的专长与该领域的新手相比， 具有三个特点：第一，专长涵盖了与某一任务领域有关的陈述性知识、程序性知 识和条件性知识。第二、专长包括自动化程序动作的运用，这些自动化程序动作 。约翰d 布兰斯福特等著人足如何学习的人脑、心理、经验及学校【m 】上海：华东师范人学j j 版社， 2 0 0 2 ：3 3 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计旦 的运用使专家能够更快、更j 下确地解决类似的问题。第三，专长涉及到监控与任 务有关的活动所必须的元认知知识。 心理学家们一直在探讨，如何使人类学会完成富含知识的复杂任务以及如何 成为各自领域的专家，并据此提出一些复杂的认知技能获得的原理以及促进它们 发展的教学措施。之所以持续重视专长研究对学习与教学的影响，是因为对能力 实质与发展过程的了解仍然制约着当前教学心理学家对学习现象的解释，以及他 们所提出教学理论的应用价值。 2 2 专家研究的缘起 学者们对专家的研究已经有相当长的时间了，但是主要是从心理学角度来完 成的，最初的研究目的在于了解专家认知结构和认知发展过程的研究，而在完成 了初期的研究之后，现在已经进入到将这一研究结果应用到对新手的培养中了， 特别是如何让新手快速地成长为专家。 最早进行专家研究并且取得一定成果的当属德格鲁特( d eg r o o t ) 博士，他长期 而系统地致力于研究国际象棋大师如何能立于不败之地，他们在对弈的时候思维 方式是怎样的等问题。在研究过程中，他开创性地将“出声思维”的研究方法应 用于该领域的研究中，即利用外部言语进行思考，使他的思维过程外显化，这样 就可以直接观察专家的思维过程，“该研究开创了以科学心理学的方法( 如出声 思维、言语记录及其分析等) 来分析专长实质的历史”。 德格鲁特的结论是，经过数万小时对弈而获得的知识使得国际象棋大师能够 击败对手。具体的说，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。这种识别使他们能够想出高于对手的可能招数。显然，大师已 经具备这些有意义的模式。德格鲁特写道： 众所周知，在某一具体领域( 如国际象棋) 不断获取的经验和知识，使那些 在前期必须经过抽象或推导出的东西在后期更容易被迅速知觉。就更大的范围来 说，抽象被知觉取代，至于这是如何发生的以及其界限何在，人们还知之甚少。 作为替代的结果，一个所谓“给定”的问题情境事实上并未给定，因为专家对此 的看法与缺乏经验者的知觉不一样 从上世纪7 0 年代末至8 0 年代末积累的资料来看，最能揭示当时教学心理学 进展的研究，主要是分析个体在不同领域中获得的各种能力。随着教育心理学家 胡谊专长的实质、限制于精致【d 】华东师范大学优秀博卜论文2 0 0 4 ：1 6 圆约翰d 布兰斯福特等著人足如何学习的【m 】上海：华东师范人学出版社，2 0 0 2 ：3 4 1 4 扬州人学硕十毕业论文 对特定学科领域罩的学习的重视，他们对人的胜任能力的实质所作的分析也趋于 深化。一些试图为人的复杂行为建立理论的心理学家，始终在探寻个体所学的知识 究竟是怎样被组织起来的，个体在各门学科领域中到底是怎样变得擅长解决新颖 的问题? 随着他们在不同学科中积累了更多的知识，又是怎样形成理论化的知识 体系，从而促使他们有进一步的发现。对于这些问题，教育心理学家一般采用对 在某一学科领域中，表现出各种不同胜任能力的专家所显示出来的效力、判断力 及解决问题的能力应具备的知识结构与认知过程的研究来予以回答。 谈到对专家的研究就不得不提及图式理论和认知负荷理论。图式理论是源于 对专家与新手在组织知识的方式和解决问题的能力方面存在什么样的区别的研究 而发展起来的。图式理论认为，知识是以被称为图式的信息包的形式储存在尝试 记忆中的，图式以可预测的系统范畴来组织知识。学习者利用已有的图式来解释 时间和解决问题，并通过经验和学习而发展新的更为复杂的图式。 因为学习者的加工能力有限，所以自动化在图式的建构中是非常重要的。复 杂的、自动化的图式使得学习者摆脱工作记忆能力的限制，使得理解和推理等加 工过程得以出现。不过，当学习者没有适当的或自动化的图式可用时，或当学习 任务对于工作记忆要求太高时，就会使学习者产生很大的认知负荷。 根据认知负荷理论的研究，斯威勒( s w e l l e r ) 等人于1 9 9 8 年提出应设计一些 教学策略来减少教学材料中无关紧要的认知负荷。这些策略包括向学习者提供一 些行之有效的范例和部分完成的问题供学习者评论和完成。在多媒体教学中，梅 耶( m a y e r ) 等人主张，解说应与动画或图解一起使用，学习者的注意力被分散在 两种视觉之间，并且这里的解说并非是屏幕上的文本。在以文本为主的教学中， 可以通过把解释整合到图解中去的方法( 而不是要求学习者自己去整合文本和图 解) 来减少注意力的分散。 相比较而言，国内有关专长的研究仅仅局限于诸如教学、动作技能、决策能 力等少数领域，并且也未能形成自己的理论体系。华东师范大学的吴庆麟教授对 专长的研究比较深入，他所指导的几位博士生也都是做的相关的研究课题。即便 如此，翻阅他们的著作我们不难发现，对于专家的研究方法上，他们也仅在重复 新手与专家的对比试验。虽然有其他的学者关注到具体领域的“问题解决”研究， 但许多研究者并没有紧跟国际学术中的这一潮流，对这一主题的介绍也只是停留 在一般的问题解决的界定、方法和策略等问题的描述上，却并没有深入国外在此 领域的研究成果。这几年，随着图式理论和认知负荷理论的影响日趋加深，我国 许多研究者已经开始关注复杂认知技能的学习了。在教育领域，对专家型学习者 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计堕 和专家型教师的研究一直是热点。 2 3 专家研究的现状 专长研究的历史可追溯到荷兰阿姆斯特丹大学德格鲁特在1 9 3 8 至1 9 4 3 年间 完成的“描述国际象棋棋手在作出棋着决策时发生了什么，并推测为什么这样发 生”博士论文课题。真正促使对专长的多领域研究，则是1 9 7 3 年由蔡斯( w g c h a s e ) 与人工智能的创始人之一西蒙在国际象棋领域对大师与一般棋手所作的比 较研究。从2 0 世纪7 0 年代以后，更多心理学家致力于探究不同领域专家在认知 技能获得上的差异，如新手和专家在信息表征、推理方式等方面的差异。到2 0 世 纪8 0 年代，研究不再只是探索专家和新手之间的差别，而是开始转向探索新手向 专家的转变过程。练习效应、运动技能和认知技能的迁移即成了这一时期探讨的 核心和重点，如复杂的认知行为与学习、专家知识的作用，学习与思维的交互作 用等。2 0 世纪8 0 年代后期，由于计算机技术的发展及其在心理学研究中的广泛运 用，关于认知技能的研究越来越细化，研究越来越关注样例在认知技能获得中的 作用，开始探索认知技能获得中负迁移错误的机制，关注认知技能获得中的认知 跳跃等现象。其次，随着各领域中专长研究的增多，研究者开始提出各种基于能 力模型的学习过程与教学设计的理论。研究者逐渐认识到，对学习者将要形成的 以及现有的知识状态的了解，对建立一种如何获得专长以及如何设计教学的理论 来说是个必然的前提要求。随之在9 0 年代，认知科学的研究主要集中在人完成“知 识含量高”的任务或解决实际问题的复杂认知技能和如何成为各自领域的专家上。 进入2 1 世纪，专长研究开始从社会认知、认知经济学的角度研究社会情境中的专 长、小组专长等内容。 自研究专长以来，它的研究范围、研究主题等方面均发生了许多变化：( 1 ) 研究范围方面：从最初集中于知识贫乏( k n o w l e d g el e a n ) 领域，如算数谜题、智 力游戏等，逐渐发展到现在各种领域中，如计算机编程、动作技能、记忆活动、 教师专业发展等；( 2 ) 研究主题也由以前的点拓展到面，从前都是聚焦于具体的 问题解决，而现在开始对人类的一般能力进行全面的思考；( 3 ) 研究的环境发生 了极大的变化：由实验室研究延伸到学校的教学活动中。专家研究经过这么多年 的积淀已经在开始从更加宽广的视野进行研究了。 在文献查找方面，利用专家、专长、专家绩效等关键词进行检索，能够检索 到的研究英文论文2 6 4 篇，英文专著5 7 部，具体统计见图2 - 1 、图2 - 2 示。从文 讪、gc h a s e & h a s i m o n p e r c e p t i o ni nc h e s s c o g n i t i v ep s y c h o l o g y ， 1 9 7 3 ( 1 1 ：3 3 一引 扬州人学硕士毕业论文 献检索的现状分析，8 0 年代到9 0 年代，是国外专长研究成果最为丰富的时期。1 9 8 1 年安德森( a n d e r s o n ，j r ) 探讨了专家认知技能的本质及其获得过程，其研究成果 对后来的专长获得的研究具有重要影响。1 9 8 2 年斯腾伯格( s t a m b e r g ，r ) 从智力 角度研究了人类专氏的特征。1 9 8 4 年，本纳( b e n n e r ，p ) 在临床医学领域研究了 从新手到专家的成长规律。1 9 8 5 年，安德森首次提出“专长”这一概念。1 9 8 8 年， 格拉泽等人出版了专长的实质论文集，重点总结了前期研究阶段对各领域专 长本质的研究成果。t 9 8 9 年，克拉尔等以复杂信息加工为研究主线，探索了某些 领域专长的研究现状。9 0 年代多个领域探讨人类专家行为乃至杰出行为水平的特 点、成长规律，研究涉及专长研究方法、专长理论构建、人工智能等方面。而且 这一时期出版了专长的实质和优秀者之路两本具有里程碑的专著。 专 陡的实质一书着重探讨了实践技能、编程技能、医学诊断和结构不良问题四个 领域的家的行为特征，并说明了限制高水平认知技能发展的制约因素，提出了 专长获得以及促进的基奉观点。优秀者之路一书则标志着专长心理学研究开 始从特征描述向解释专家成长过程的转变，开辟了专长心理学对于专长发展、学 习和获得的条件的研究方向。格拉泽在该书中论述道：“研究者开始了一个崭新 的专长研究时期。到目前为止，在大多数专长研究中，专家行为的获得性特征已 被详细描述，基于行为绩效理论的认知任务分析已经开始，- - - 理解了人类 认知的本质一但专长发展、学习和获得条件是什么呢? 。在当前的积累下， 现在应该是我们研究这一问题的时候了。m 凹21 英文论文数量图 “g l n s c r lr c h 卸g i n g t h ea g e n c y f o r l e a r n i n g ：a c q u i r i n ge x p e a p e r f o m a n e c ，i n k a e r i c s s o n t h ea c q u i s i t i o no f c x p e r 【p e r f o r c e t ha r t s 卸d i e n c e ss p o r t sa n dg a i n e s m a h w a h n j _ e r l b a u m1 9 9 6 ：3 0 3 肖薇：基丁专家任务模型的学习活动设计 翻22 英文专著数茸| 兰| 与国外专长研究的历史相比，国内研究起步较晚，从9 0 年代才开始起步，而 且国内研究则局限在少数几个领域，从文献检索来分析，我国在数学领域、记忆 领域、动作技能领域、决策领域有初步的探讨，但未形成自己的理论体系与方法 论，在教学领域进行相关研究很少，能够检索到的有关教学领域的论文有许松芽 和连榕新手到专家：职业专长发展的必由之路、宋磊的专家技能养成及对 职业教育的启示、黄勇鹏和李志松的从新手到专家一德莱弗斯模型在职业教 育中的应用等。另外有十多篇有关教师专长研究的论文。基本上是以介绍国外 的专长研究为主，没有自己的实践研究成果。图2 3 即为近几年万方数据库中， 每百万文献中专长研究所占篇数的趋势图。 t h r 趋 t ， u ) “ t - 一 i 目】e - 岫t h t 札 一 图2 - 3 专长研究趋势图( 每百万文献中所i 与篇数) 其次，我国出版了一本专长心理学，此专著是胡谊首次在我国系统介绍 国外专长心理学的发展历程和研究方法，并从专长的知识观、技能观、机制观、 原型观、社会反思观等视角详述了专长研究现状和理论观点。总之，专长研究在 我国处于尚待开创阶段，较少从各行业领域能力发展的轨迹来发现问题，提出研 究课题。而且，较少从职业领域专长发展的角度去研究能力、胜任力、卓越能力 扬州人学硕十毕业论文 的实质、机理与发展，造成现有人才开发与利用率低下。 2 4 专家研究的应用 2 4 1 专家系统 一般认为，专家系统是一个智能程序系统，它具有相关领域内大量的专家知 识，它能应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的思维过程进行推理，解决相 关领域内困难问题，并且达到领域专家的水平。从根本上来讲，专家系统是基于 知识的。它利用人类专家的专门知识的特点，模拟人类专家的思维方式与思维过 程，以解决问题。专家系统是专家知识应用的一个非常重要的领域。由于专家系 统比人类专家有很多的优势，如：不受时间、空间限制；易于传递及复制；处理 各种问题更为方便，所以专家系统的应用已经越来越广泛。 西蒙和内威尔开发的