工作记忆与领域知识在个体认知行为中的作用.doc

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工作记忆与领域知识在个体认知行为中的作用摘要新近研究表明，工作记忆和领域知识在个体认知行为上起了积极的作用，对二者关系的研究有三种观点：一是强调工作记忆或领域知识在认知行为中的单独作用；二是综合考察二者在个体认知行为中的不同作用；三是建立模型，阐述工作记忆和领域知识在认知行为中的作用。最后针对当前有关此方面的研究，探讨有关工作记忆和领域知识作用研究的发展趋势。关键词工作记忆，工作记忆容量，领域知识，认知任务。分类号B842.3 1引言知识与能力在个体认知行为中的作用一直是心理学家们研究的热点。毋庸置疑，知识和能力在个体的认知行为中都扮演了重要的角色。近年来，不少研究者通过对基本认知能力和领域知识作用的研究来刻画知识和能力在个体认知中的作用。工作记忆是基本的认知能力之一。Baddeley等人指出，工作记忆可以看作是在持续的活动状态下保持信息的能力，它是个体学习和获得知识的关键元素，在认知行为中表现出了双重的作用：其一，工作记忆获得当前信息，并与长时记忆中的信息相联系：其二，工作记忆能暂时保存重要的信息，从而建立对任务的整体理解。近年来，工作记忆已经被看作是个体在复杂认知行为中表现差异的重要的，甚至是核心的因素。领域知识是影响个体认知行为的另一重要因素。Alexander和Jetton指出，领域知识包括了个体对某个特定领域的所有知识，它通常由内容知识(知道是什么)，程序过程知识(知道怎么做)，条件知识(知道在何种时间和原因下进行)三方面组成。领域知识在个体认知行为中的作用主要表现在以下三个方面：首先，研究者发现，在不同的文本结构和问题解决过程中，领域知识对个体新知识的获得都表现出了很强的预测能力。其次，领域知识为新知识的获得提供了知识基础，领域知识促进了领域相关信息的记忆。最后，领域知识不但将个体的注意力引向了值得注意的特殊的环境因素，同时可以使个体判断新信息是否有意义。所有的研究一致指出，学习者的相关领域知识越多，他们就越易于以更有效的策略和方式获得新知识。综上所述，作为个体认知行为中“软件”的领域知识和作为“硬件”的工作记忆都在个体认知行为中发挥了重要的作用。但是，在具体的认知行为中，二者的贡献是相互作用还是独立的，他们的作用是否可以彼此代替呢?这一问题的探索对于了解领域知识和工作记忆的关系以及二者相互作用的内部心理机制尤为重要。研究者从不同的角度对领域知识和工作记忆在个体认知行为和认知发展中的作用进行了研究，大致而言，对这二者关系的研究有以下三种观点。2领域知识和工作记忆在个体发展中的单独作用研究者或强调工作记忆或强调领域知识在认知行为中的单独作用，一些学者秉持“知识就是力量”的观点，强调领域知识是个体在执行认知任务时获得成功的关键因素，而工作记忆等一般的认知能力则起了较小的作用。Minsky和Papert对“知识就是力量”假设做了如下阐述“毫无疑问，与一般的人相比，聪明的人的拥有具有优越性而且可以直接或间接采用的一般方法。与此同时，也可能存在另一种解释：即一个极聪明的人之所以聪明，可能在于他有一种独特的组织知识的知识而不是由于广泛意义上的“思考”的质量……这种思考的质量从儿童时期起可能就没有多大的不同”。领域知识在个体认知中的重要作用尤其表现在成人期。Rybash等人指出，“年长成年人的一般信息加工过程，如认知速度、工作记忆、推理能力等会明显下降，但是如果在给定的任务中允许他们提取已有的专家知识，他们就能持续有效的工作”。Ackerman更强调知识是成年人智力的“核心”，知识的深度和广度才是对职业和非职业领域认知行为的首要的决定因素。另一方面，也有学者试图通过研究证明，知识并不是一切，在个体执行认知任务时，那些反映了个体一般的、相对稳定的、个性化的认知因素才起了不可替代的作用。对专家和新手的研究表明，尽管在某个特定的领域中，专家在执行认知任务时的表现往往好于新手，但并非在所有的认知任务中专家的表现都比新手好。Dunn的研究表明，在新领域的学习中，与工作记忆密切相关的智力对个体的知识获得有更好的预测力。智力测验成绩较高的儿童在新知识的学习中表现更优异。同时，个体的智力在较大范围的认知任务中都表现出独立于背景知识的作用，智力测验得分较高的成人和儿童往往能快速地获得所需的信息，从而在认知任务中表现优异，智力在策略任务上的作用往往超越领域知识。大量的研究已经证明，工作记忆和领域知识都在个体的认知行为中起了不可替代的作用。因此，无论单独强调哪一方都会导致人们认知上的偏差。为了进一步探讨领域知识和工作记忆的作用及其内在机制。研究者开始考察领域知识和工作记忆在个体认知行为中的共同作用。3领域知识和工作记忆在个体认知行为中的共同作用研究者不再孤立地讨论领域知识或工作记忆的作用，而是综合探讨二者在个体认知行为中的不同作用。3.1工作记忆与领域知识的不同作用一方面，在综合考察领域知识和工作记忆在个体认知行为中的作用时，研究者发现领域知识在个体认知行为中的作用是明显且显著的，另一方面,工作记忆的在个体认知行为中的作用却不确定。Briton等人探究了四个个体特征(元认知能力、作出推论的能力、工作记忆容量和领域知识)在学习教育性文章中的不同作用。他们发现，领域知识与个体阅读理解存在明显的正相关，而工作记忆容量的直接作用却不明显。McNamara等人也发现，在阅读心脏病文章的测试中，领域知识是文章阅读成绩的最好的预测值。他们没有检测到工作记忆容量的作用。与此同时，很多研究对领域知识和其他的认知能力特征(这些特征往往与工作记忆容量存在正相关)在文章的阅读理解或记忆中的作用做了说明，也得出了相似的结果。Walker等人在关于棒球比赛的叙述性文章的记忆实验中发现，领域知识能明显促进记忆成绩。但是没有证据证明一般的认知能力(由推理能力测试测量)的作用。Schneider及其同伴在一系列的研究中发现，领域知识促进了与领域相关内容文章的记忆，但没有发现认知能力相关作用的影响。Recht和Leslie发现在叙述性的描述棒球比赛的文章回忆的实验中，领域知识表现了显著的作用，但没有发现阅读能力及交互作用的存在。与他们的研究相反的是，不少的研究者在研究中发现，在综合考察领域知识与工作记忆在认知行为中的作用时，工作记忆同样发挥了重要的作用。Haenggi和Perfetti发现领域知识和工作记忆容量在精确回答有关说明性的文章中都有显著的作用。Hall等人的研究表明，领域知识和口头能力在对关于篮球的探索性文章的回忆中有显著作用。Adams的研究也发现，领域知识和阅读能力在对有关足球的故事的回忆中起了显著作用，另外，与低领域知识水平的被试相比，高领域知识水平的被试，领域知识和阅读能力的相互作用更为明显。Grabner等人用EEG探讨了智力与领域知识对行为的影响，结果表明，个体的认知行为不仅与特定的领域知识有关，它也与一般的信息获得系统、(如工作记忆)存在着密切的关系。3.2研究存在的问题综上所述，研究者对工作记忆容量和领域知识在认知任务中的作用的研究数量较少，而且没有达成比较一致的结论。正如Hambrick所言，研究中存在以下缺陷。首先，在上述的研究中没有涉及到对领域知识和工作记忆的相互作用的比较。因此，领域知识是否降低了工作记忆容量在阅读和记忆中的作用或工作记忆容量能否加强领域知识的促进作用尚不清楚。第二，先前研究的结论一般建立在小样本研究的基础之上。而Detterman指出的，一般而言，在个体差异的研究中，样本的大小最少应为100。如果样本较小，可能会使统计结果出现趋中的趋势，从而影响统计检测力。第三，在不同的研究中，构想的测量方式也不同，从而造成了结果的差异。如Mcnamara的研究中采用Daneman和Carpenter的阅读广度的方法测量工作记忆容量，而Haenggi和Perfetti在测量工作记忆容量时使用的则是自编的任务。他们要求被试从一篇难度较大的探索性文章中回忆目标词。由于阅读广度的测量与其它的公认的工作记忆容量的测量存在正相关，阅读广度的构想效度可以得到保证；然而，Haenggi和Perfettide任务中对工作记忆容量的测量方式就有问题，这是因为在这项任务中测量的可能不只是工作记忆容量，还包括阅读技巧或能力。因此，实验的差异可能是由于测量方式的不一致带来的。最后，研究者们往往只用单一的任务来测量潜在的构想(如工作记忆容量)，这也会造成一些问题。这是因为几乎所有心理任务中的行为不仅受人们感兴趣的理论构想的影响，同时也受那些特殊方法和材料，以及随机错误的影响。从心理测量学的方法出发，对每一个潜在的构想进行多种测量，然后通过在测量中的统计来剔出与构想无关的因素是更为可靠的方法。通过多重测量可以对构想效度的两方面——聚合效度和辨别效度进行测评。在一个有意义的构想的建立中，对效度这两方面的测评是很必要的。同时，获得多重测量指标可以使用结构方程模型。由于结构方程模型中应用的潜在变量没有测量误差，因此，结论就不仅是观测水平的变量。可以更接近理论构想。4验证领域知识和工作记忆在认知行为中相互作用的模型在总结前人研究的基础上，David和Randall提出了三个可能的模型，用于阐释领域知识和工作记忆之间可能存在的相互作用。4.1补偿模型这个模型指出，高领域知识能补偿低工作记忆容量在认知任务中的不足，如图1所示。Ackerman和Kyllonen论证了这种“补偿”的可能性，他们认为，在工作记忆和领域知识间存在一种联系，因此，拥有特定的知识能替代工作记忆容量。Fincher－Kiefer等曾对有高或低水平棒球比赛知识的被试进行特殊阅读广度记忆测试。测试中所用的句子都是与棒球知识有关或中立的。他们发现，在句子与棒球知识相关时。棒球知识促进了工作记忆广度。4.2独立作用模型这个模型的基本观点是尽管领域知识能促进认知成绩，但是在认知领域中，工作记忆容量也是一种基本的潜在的操作机制，并在个体的认知行为中独立起作用，如图2所示。也就是说，即使在高水平的领域知识上，工作记忆容量的贡献也是不能忽视的。正如Hunt等人指出的，基本的认知能力代表了诸如推理、问题解决和阅读理解等认知活动的“建构组块”，在复杂的认知方面，个体在基本认知能力上的有效性和效率上的差异会转化为个体的差异。4.3富者更富模型这一模型同样预测即使在高水平的领域知识上，工作记忆的容量也会表现出不同的作用。如图3所示。这一模型的预期是高水平的工作记忆容量能加强领域知识在认知任务上的促进作用。也就是说，根据这一模型，高水平工作记忆容量的被试比低水平工作记忆容量的被试能易于从已有的领域知识中获益。在某种程度上，工作记忆容量反应的是一种认知资源，这种认知资源可以看作是用于长时记忆中活动的信息和在一些认知任务操作中保持活跃的信息。所以，有高工作记忆容量的个体可以在认知任务中提取更多的已有的领域知识。Hambrick和Engle在一个大样本中(N＝181)用结构方程模型对三个模型进行了验证。结果发现。领域知识和工作记忆容量之间存在正相关。同时也发现，在被试拥有高或低领域知识时，工作记忆容量和记忆成绩之间的相关没有多大的变化。研究还发现存在一个微小但显著的与富者更富模型相一致的相互作用，也就是说与低工作记忆容量的被试相比，高工作记忆容量的被试从领域知识中获得了更大的好处。综合他们的研究，可以看到，工作记忆容量和领域知识在记忆任务中的作用在很大程度上是相互独立的。此后，David和Frederick在另一个相似的实验中进一步对模型进行了验证。结果发现，即使被试拥有较高水平的领域知识也不能改变工作记忆容量和认知任务行为之间的关系，与之前研究一致的是，研究结果表明工作记忆与领域知识在认知行为中的作用可能是相互独立的。但是，在研究中并没有发现与富者更富模型一致的结果，这与之前的研究有些矛盾。5小结尽管研究者对工作记忆和领域知识之间的相互作用已有了进一步的研究，但这种研究数量上较少，而且研究的领域也比较的狭窄。虽有大量的证据证明工作记忆与领域知识在认知中的作用。但对于二者间相互作用的关系及其内在机制仍然不确定，进一步的研究需解决如下几个问题。5.1工作记忆的作用综合三种观点的研究可以看到，在讨论领域知识和工作记忆在个体认知中的作用时，工作记忆的作用往往是正向的，但是作用并不显著。Hambrick指出，工作记忆可能只在某些特定的条件下才会起重要的作用。如果把工作记忆看作是一种在控制条件下的或者是需要努力完成的认知过程中才能最好表现的能力，工作记忆只有在有意识而不是偶尔的学习条件下才会发挥作用。因此，未来研究的目标就要更好的了解在什么样的情况下工作记忆能对学习发挥更重要的作用。5.2任务的性质对工作记忆和领域知识作用的影响以往的研究往往考查工作记忆和领域知识在动态的、复杂的记忆任务中的作用。研究已经证明，在复杂的记忆任务中。工作记忆和领域知识可能是相互独立起作用的。然而，在特定的知识领域和不同的认知任务中，工作记忆和领域知识的作用及相互关系可能会不同。因此，未来研究的另一个重要的目标是检验工作记忆和领域知识在其他复杂的认知任务，如问题解决中的相互作用，并研究任务和环境是怎样限制工作记忆和领域知识的相互作用的。5.3特定的领域工作记忆和领域知识的探究以往的研究往往集中在因素之间关系的横向研究上，如果能深入探究在特定的领域，特别是在学校教学领域内，工作记忆和个体已有的领域知识如何促进个体的领域学习，会对教育教学实践中知识与能力的培养产生积极的意义。（本文来源：《论文资料库》http://lw.zaizhiboshi.com）。