高效教学神器：图式理论

图式”(schema，复数为shemata)这一术语出自哲学，是教育心理学以及认知科学研究的重要概念之一，著名哲学家康德最早在其著作《纯粹理性批判》中首次对“图式”的概念给出了确切的定义:“图式的本质，就是一种认识的形式结构。”

随着研究的深入，越来越多的学者提出了对图式的理解：魏德森将图式定义为储存在人脑长期记忆中负责管理信息的认知框架；德文认为，图式理论是关于知识的理论，一切知识都是以知识单元的复数的形式构成的这种知识单元成为图式；库克将图式定义为语篇过程所必须表达的思想；心理学家巴特列特（F.C.Bartlett）将图式定义为对过去的反应或者对过去经验的动态组织，并将图式概念运用到记忆和知识结构的研究中；人工智能学者鲁姆哈特（Rumelhart）提出，图式是存在于人们头脑和记忆中的对于特定表征对象的知识单元。随着图式概念的发展，社会心理学家们意识到它在解释人类社会互动和认知中的潜力，现代图式理论（Schema Theory）由此诞生。

图式的形成是人类大脑认识世界，学习知识的必要手段，是一种对具体感性形象和事物的抽象和概括。人们在认识和理解新事物时，会把输入大脑的新信息与已知相关概念与经历进行对比，在此过程中实现信息与相关图式的“同化(assimilation)"与“顺应(accomodation)”以扩展现存图式或者构建新图式，从而实现学习与认知的目的。

这一理论认为人类在认知过程中会通过与环境的互动和经验积累形成各种图式，用来帮助理解和处理新的信息，并在认知过程中不断调整和更新这些图式。图式可以是关于特定对象、情境或事件的认知结构，它们可以帮助更快地识别和解释事物，同时也会影响人们对世界的看法和行为。

图式不仅是关于对象或概念的记忆，也包含了人们对于特定情境的期望、认知模式与行为指导。很多图式之间是相互联系的，并存在等级排列，被称为“图式塔（Schemata）。

在对图式结构和工作机制的多种解释中，阿克塞尔罗德（R. Axelrod）提出了信息处理过程模型，将基于图式的认知分为先前解释的运用（Use of prior interpretations）、对于新旧信息差异的责备（The blaming process）、信息综合（Combining information）、图式选择（Selecting a schema）、调整初始认知（Modifying the initial partial specification）、扩展认识（Expansion of the partial specification）等部分。

Axelrod提出的信息处理过程模型

柯林斯（Collins）和奎因（Quillian）等人提出了语义记忆模型（Semantic Memory Model, SMM）。SMM认为语义记忆以层次结构的形式组织，即按照概念之间的层次关系进行排列。例如，人们对“动物”这一概念下可以有“猫”、“狗”等更具体的子概念。概念之间相互连接，形成网络状结构。相关概念之间可以相互激活，从而实现信息的检索和联想。例如，激活“猫”这一概念可能会使得与之相关的“动物”、“哺乳动物”等概念也被激活。

图式理论在多个心理学领域，包括认知心理学、教育心理学和社会心理学中发挥着重要作用。它有助于深化人们对自身认知过程和行为模式的认识，从而推动学习与个人成长。

以葛岩（2022）的研究为例，他提出了一种基于图式的国家形象测量理论（Schema-based Image Theory, SIT），这表明图式在信息处理方面的高效性。然而，图式的存在也可能导致人们产生认知偏差和错误理解。因此，深入理解并识别个人的认知图式对于提升思维品质和解决问题能力极为关键。

葛岩：语义网络中不同节点的激活概率