最小知能链理论初探，本文主要内容关键词为：知能论文,最小论文,理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
本文首先提出一个新概念，即“最小知能链”，并且认为，这个新概念的形成与应用，对于丰富和发展学习心理学的有关理论，对于提高中小学的学习速率和效益，对于减轻其过重的课业负担，对于有效地教会学生学习，具有十分重要的意义。
一、最小知能链的含义
最小知能链就一个人的宏观的知能体系而言，是可灵活运用的最小单位。同时，它又是知识和能力的最小结合体。本文所指的知能体系，有人也称知识体系，即知识结构（含知识系列）“在求知者头脑中的内化，也就是客观知识世界经过求知者的输入、储存、加工，而在头脑中形成的由智力联系起来的多要素、多系列、多层次的动态综合体”[①]。因为它不仅需要有智能及其各要素之间的协同配合，而且有动作技能及其学习参与其中，所以我们称它为知能体系。就这个体系的学习单位而言，最小知能链很小，但就其内部结构来说，它又非常完整，各成系统，是由5个不可或缺的基本环节组成的系统结构链。
人在学习某一事理或事物之后，其学习的过程和结果是如何通过表象反映于大脑，并纳入自己的知能体系中去的呢？换言之，在成功的学习者的头脑中，成功的“学习”究竟是什么样的呢？大量的学习调查和研究证明，“学习”正是由5个不可或缺的基本环节构成的动态的链状过程。
具体分析如下：
第一个环节是定向，即当面临某个学习新情境（刺激）时，首先要弄清：我们看到或听到了什么？感觉是什么？发现了什么？主要问题是什么？学习者要用自己所特有的内部语言把学习对象表示清楚。这一环节最需要的是观察、识别和知觉能力，因为学习者这时主要是在形成“事物的表象”——感知。
第二个环节是收集，即从新情境中收集和摄取一定量的信息。一些实验表明，这个信息量的大小一般在3—7个组块（Chunk）之间。组块是测量人的短时记忆的最小单位，如一个词、一种符号、一个音节、一幅图画等在学习时不宜再分或不必再分的信息点。当然，组块在学习者心中不应是一成不变的，一条成语、一首诗、一段寓言、一个大的定理在熟练掌握之后也可以成为一个组块，但只能是学习者对一项内容已烂熟于心，成为不必再分的一个信息点的时候。所以，组块又可视为学习者心中的最小信息单位。当一个新情境中仅含有1—2个组块的信息时，一般不会形成规则或问题，所以我们把信息量小于3个组块的学习称为连带性简单学习。反之，若一个新的学习情境中所含信息大于7个组块时，普通人一时都难以全部记住，因此需分解为两个段落（即两个最小知能链）再分步学习。
例如，一个初中生在学习下面的正弦公式时，这个公式正好是可一次收集的（一个最小知能链所含的）知识信息量：
它由5个组块构成（见公式上的序号）。我们在学习时，一次摄取5个组块左右的信息量也是最常见的。再比如我们学习“表象”这个新概念：
“表象是经过感知的客观事物在头脑中再现的形象。”
这个概念对初中生来说尽管比较生疏，但也是由5个组块构成的。若换个角度观察，我们在学习一个新概念或新规则时，其实并不需要很多组块，学习者当时特别注意的倒是：“这个内容可分为几个部分（相当于组块）来记忆？”这一环节最需要的是判断、概括和信息检索能力，因为学习者这时主要是在分析“知识的框架”——结构。
第三个环节是同化，即从学习材料（或教师的讲解）中摄取的外部信息与头脑中已有的经验相联系，与已有的相近的认知结构衔接，通过信息的识别、重组，弄清一个“为什么”之后，形成新的认识。因此，这一环节最需要联想、想象与思考能力，因为学习者这时主要是在研究“内在的联系”——机理。
第四个环节是操演，即将新的认识和随之产生的认知策略转换成学习者的行为步骤。这是达到问题解决并将知识和经验转化为技能的关键一环。它所解决的是“用什么方法”、“怎样进行”和“技能形成”的问题。比如小学生学习“运用”的“运”字。他们会注意到这是个生字，然后记住“运”的字音、字形和字义，接下来还要不自觉地与“远”字或“云”、“边”等与“运”有联系的字进行区别、同化，但如果不用“运”字组一个词、造一个句子的话，还是不能深刻地记忆、理解和熟练掌握。这就是“运用”的作用。组词、造句在这里是最基本的运用。没有运用，就谈不上积极的学习。这一环节最需要的是模仿、实验和信息转换能力，因为学习者这时主要是要获得“成熟的经验”——掌握。
第五个环节是监控，即对前四个环节进行一一复查和调控，它所关注的是学习目标、过程和结果“对不对”、“行不行”、“好不好”和“怎样更好”的问题。在这个5个基本环节中，“监控”一环是常常被人忽视而又处于统摄地位的环节。一个学习者的思维水平、学习速率和效益如何，关键还是看其监控水平如何。仍以学习“运”字为例，如果学习者从学习开始就看错了字形，读错了字音而不自知，那么学习结果会如何呢？很明显，还不如当初没有学习。所以，监控是至关重要的。这时，它最需要校验、调节和原认识能力，因为学习者这时主要是在进行“学习的验收”——求是。
总之，敏锐地感知问题，准确地把握信息，灵活地思维探求，尝试性地行为体验，及时地监控调节，构成了一个个最小而又完整的知识链条。用公式表示，即：
这5个基本环节相互制约、相互渗透、相互依赖，又简明有序、密不可分。我们若把一个宏观的知能体系视为一个大的学习系统，那么，最小知能链作为其中最小的子系统，充分体现了系统科学的整体原理、有序原理和反馈原理。
整体原理要求这5个环节之间呈合理结构状态，使整体功能大于各局部功能之和。即：
E[，整]＝ΣE[，局]+Σ[，联]（联＞0）
有序原理指的是只要信息量逐步走向增加，组织化程度逐步走向高级，学习速率和效益就会提高。就学习而言，有序性显示出从低到高、从无序到有序的认识发展脉络和层次。
反馈原理（亦可理解为自控原理）指学习者还应将学习过程内化为以反馈为核心的反审认知系统。因为任何系统只有通过信息反馈才可参实现有效的控制，学习更不例外。
二、最小知能链理论研究的意义
最小知能链理论研究的意义主要在于以下几个方面：
首先，我们运用这一新概念，可以从更科学的角度来重视阐释一个庞大的知能体系究竟是由什么构成和怎样构成的：
一个知能体系由若干知能系列（如教材中的一章）构成，一个知能系列又由若干知能链组合（如章下的节、知识点）构成，而这些知能链组合又由这个知能体系的最低一级单位——最小知能链和一些微小连带成份构成。这些最小智能链的一层层搭接，就一步步地显示出了一个知能体系比如一个学科的内部逻辑结构。布鲁纳在著名的《教育过程》一书中强调：“不论我们教什么学科，都务必使学生理解学科的基本结构。”教学“与其说是使学生理解掌握学科的基本事实和技巧（技巧也应是一种技能），不如说是教授和学习学科的基本结构”。
经过近两年的实验研究，我们初步得知：在分解和教学一个学科的基本结构时，依照新课程计划的课时分配情况，一节课以一个最小知能链的学习为主要内容（内含一两个的连带成分）是比较适合的，因为这样不仅能够按课时计划完成教学任务，而且每个学科每个学期都还有约两周多的总复习和测评时间。反过来，另有理科实验从实践角度证明，一节课要掌握一个最小知能链的确是没有问题的；一节课若非要掌握两个或更多最小知能链的话，其平均效果都不理想。如果我们的学是一个复杂的数学定理，其所含信息量已超过7个组块（如8个组块），那么就可先分出一个“引理”，分出一些组块，使其变为两个最小知能链，分两课时学习。
如果是一位高明的教师，使用的是现代化教学手段，那么他一定可以使学生学得更快、更牢一些，可以让学生更爱学习。但他每节课的教学内容仍不宜过多，特别是如每节课容量都过大的话，从长远看，一来没有这个必要，二来质量照样难以保证。用最小知能链理论分析，人的短时记忆是个常数，短时记忆容量过大，必然会造成后面同化、操演、监控各环节的负担过重，因此，一连几天的学习“大跃进”，很可能带来后几天学习的低效益。
需要说明的是，在实施过程中，由于教学重点、难点及课型的不同，我们应允许教师在课上特别强调某个环节的教学而暂时淡化另一环节的教学。因为教学过程是一个复杂的动态系统，一成不变的刻板的教学形式反而没有生命力。但是，宏观地看，教师应遵循3个基本原则，即教与学对应的原则、情感激励与知能学习相结合的原则和在教师指导下学生有序学习的原则。因为教师若不注意体现3个原则，就不可能提高教学质量。
其次，它有利于改革以往认识领域和动作技能领域在认识上相脱节的状况，最小知能链研究不仅将所谓的认知领域和动作技能领域放在同一个庞大的知能体系之内来考察“学习”，而且从最小知能链的内部结构看，也是认知在前，形成技能在后，同在一个最小链之内，密不可分。换言之，认知是形成动作技能的前提和保证，动作技能是认知的一种条件和一种发展。因为学习者对一种动作技能的范例映象、环节模仿、整合练习和娴熟掌握等与对该技能的性质、特征、原理及对动作准确性的理解、分析能力高度正相关，与学习者的认知过程高度正相关。学习者的认知水平直接制约其动作技能的发展。我们有时单独来论述动作技能，只是为了研究和操作上的方便，但若把动作技能和认知分离开来看问题的话，就像一位钢琴家可以没有音乐基础知识或一位钢琴系教授只懂理论而不会弹琴那样不可思议。
再次是有利于教学测量与评价。由于一个最小知能链的信息量都在3—7个组块之间，容易量化，所以，评价的相对误差也小。假如一份总分为100分的试卷可检测40个最小知能链的掌握情况，那么，平均每个最小知能链为2.5分。一个学生如得75分的话，则可理解为他在这次考试中只掌握了大约30个最小知能链，还有大约10个最小知能链没有掌握。另外，试题大多是以知能链组合的形式出现的，如果每道题平均含有4个最小知能链的话，那么平均每道题的分值就应该是（2.5×4）10分；反过来，如果有一道题的分值是15分，那么学生就应知道这道题大约含有6个最小知能链的知能信息量。另外，当有两个最小知能链的难度明显不同时，我们还可以测算其组块数。按平均每个最小知能链2.5分、每个最小知能链平均5个组块计算，一个组块的分值应是0.5分，那么仅含3个组块的，分值应是1.5分，而含7个组块的，分值应是3.5分。这些数据对于教与学的测评具有重要意义。
另外，它还非常有利于开展目标教学实验。我们在另外一项研究中发现，情感方面的目标可细分为“接受、愿意、愉悦、追求和成熟”5个层次，这与最小知能链的5个环节是基本对应的；知能目标也可分为“观察识记、初步理解、分析概括、熟练运用、综合评价”5个层次，这与最小知能链的5个基本环节也是一一对应、相辅相成的。总之，最小知能链的理论研究和实践必将加深对教学目标的理解，并促进目标教学的进一步科学化，也一定能提高学生的学习速率和效益，全面提高教学质量。
注释：
①王通讯：《论知识结构》，北京出版社，1986年，第23页。