作者：劉志強(qiáng)、劉偉
摘自：人機(jī)與認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室
◆◆◆
元知識(shí)的概念
元知識(shí)的定義
目前對(duì)元知識(shí)的定義，在學(xué)術(shù)界還沒有一個(gè)嚴(yán)格的概念。通常來說，元知識(shí)就是“關(guān)于知識(shí)的知識(shí)”。
元知識(shí)可用來描述一類知識(shí)或知識(shí)集合所包含的內(nèi)容、基本結(jié)構(gòu)和一般特征。沒有元知識(shí), 人們無法描述知識(shí)、使用知識(shí)和認(rèn)識(shí)知識(shí)。在自動(dòng)控制與人工智能等系統(tǒng)領(lǐng)域中,一般把使用和控制該系統(tǒng)領(lǐng)域知識(shí)的知識(shí)稱為元知識(shí)。元知識(shí)不是領(lǐng)域知識(shí),不能解決具體知識(shí)領(lǐng)域問題；而是關(guān)于各領(lǐng)域知識(shí)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)、規(guī)律、組成與使用的知識(shí), 是管理、控制和使用領(lǐng)域知識(shí)的知識(shí)。
元知識(shí)是思想和意識(shí)的核心,如果沒有掌握元知識(shí)的，就不能學(xué)習(xí)和認(rèn)知基本的知識(shí)，元知識(shí)對(duì)于人們認(rèn)知系統(tǒng)的建立起著重要作用。人工智能和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究各種各樣的智能系統(tǒng)，自主學(xué)習(xí)機(jī)制均是以模擬人腦思維活動(dòng)為目的, 沒有學(xué)習(xí)元知識(shí)的能力的智能系統(tǒng)起碼不能算是一個(gè)智能系統(tǒng)。
◆◆◆
知識(shí)的分類
布魯姆在學(xué)習(xí)目標(biāo)分類學(xué)方面進(jìn)行了開創(chuàng)性工作，他將學(xué)習(xí)目標(biāo)分為認(rèn)知、情感和動(dòng)作技能三大領(lǐng)域。在認(rèn)知領(lǐng)域，其認(rèn)知教育目標(biāo)分類學(xué)將將教育目標(biāo)分為知識(shí)、領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)等六個(gè)類別。
布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類誕生幾十年來，對(duì)其修訂工作一直沒有停過。以加涅的學(xué)習(xí)結(jié)果分類理論和安德森的產(chǎn)生式理論以及以安德森為首的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的布魯姆認(rèn)知分類修訂版最為著名。
加涅的認(rèn)知學(xué)習(xí)結(jié)果分類
加涅將可能的學(xué)習(xí)結(jié)果分為五類：陳述性知識(shí)、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度，每一種分類又可以分為不同的亞類。如下圖所示：
加涅認(rèn)知學(xué)習(xí)結(jié)果分類
陳述性知識(shí)是指可以用言語表達(dá)的信息，在陳述性知識(shí)是回答“是什么”的問題。智慧技能是人們按照一定的方式方法做事的能力，它們是“怎么做”的知識(shí)，如應(yīng)用規(guī)則與原理解決確定性的問題。認(rèn)知策略是指?jìng)€(gè)體自主學(xué)習(xí)、記憶和思維活動(dòng)的較高層次的智慧技能。
Gagne對(duì)于知識(shí)的分類
Gagne將可能的學(xué)習(xí)結(jié)果分為五種類型：陳述性知識(shí)、智慧技能、認(rèn)知策略、態(tài)度和動(dòng)作技能，具體的定義如表所示。其中陳述性知識(shí)分為符號(hào)記憶、事實(shí)的知識(shí)、有組織的整體知識(shí)三個(gè)小類。
Gagne定義的學(xué)習(xí)結(jié)果類型
類型
定義
陳述性知識(shí)
要求學(xué)習(xí)者逐字逐句的記憶、解釋或者從事實(shí)、名單、姓名中總結(jié)或是組織信息。陳述性知識(shí)有時(shí)被描述成是“知道什么”。
智慧技能
智慧技能的結(jié)果是學(xué)習(xí)和培訓(xùn)情景中的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)。智慧技能最重要的是將規(guī)則應(yīng)用于之前沒有遇到的例子中，也稱為程序性知識(shí)，描述為“怎么做”。
認(rèn)知策略
學(xué)生用認(rèn)知策略來管理他們自身的學(xué)習(xí)，有時(shí)稱為學(xué)習(xí)策略或者“學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)”。認(rèn)知策略支持其他領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。
態(tài)度
態(tài)度是一種使學(xué)習(xí)者傾向于選擇某種行為方式的心理狀態(tài)。Gagne將態(tài)度描述為認(rèn)知、情感和行為互相作用的結(jié)果。
動(dòng)作技能
以流暢和精確定時(shí)為特征的肌肉運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)就是動(dòng)作技能。
修訂的布魯姆認(rèn)知教育目標(biāo)分類
最正規(guī)的修訂工作是由課程理論與教育研究專家安德森為首的一個(gè)專家小組經(jīng)過5年的工作，于2001年公布的原分類學(xué)的修訂版。本文基于此種分類方式對(duì)不同類型的知識(shí)的認(rèn)知過程分別進(jìn)行分析，試圖找出虛擬維修訓(xùn)練中元知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律依據(jù)。