第二章专家与新手的差异
所谓专家就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。对专业知识的了解是十分重要的，它能够使人们洞察思维和问题解决的本质。研究表明，专家与新手的差异不仅仅表现在一般能力（如记忆力或智力）上，也不是一般策略应用的差别。相反，专家获得了宽厚的知识，这些知识会影响到他们所关注的事物，影响到他们在环境中如何组织、再现和理解信息。反过来，又会影响到他们记忆、推理和解决问题的能力。
本章介绍一些重要科研成果，这些成果是从对国际象棋、物理、数学、电子和历史等领域已具备专业知识的专家们的研究中获得的。对这些例证的讨论并不是期望所有的学生将来都能成为这些或其他领域的专家，而是想通过对专业知识的研究，弄清成功的学习结果会是怎样的。后面几章将探究人们对最终能导致专业知识形成的学习过程到底知之多少。
首先让我们认真思考以下几条有关专家知识的重要原则及其对学与教的潜在意义。
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。
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。
专家的知识不能简化为一些孤立的事实或命题，而应反映应用的情境，也就是说，这些知识受一系列环境的制约。
专家能够毫不费力地从自己的知识中灵活地提取重要内容。
尽管专家谙熟自己的学科，但这不能保证他们会教导他人。
专家应付新情景的方法灵活多样。
有意义的信息模式
对专业知识的早期研究表明，对相同刺激的感知和理解因个人应用于情景的知识而异。德格鲁特（deGroot，1965）致力于研究世界级国际象棋大师是如何一直能够战胜对手的。他给国际象棋大师和缺乏经验但十分出色的棋手呈现对弈棋局，要求他们作为下棋的一方在决定走每一步棋时出声思维（参见背景资料2. 1）。德格鲁特的假设是，相对非职业棋手而言，国际象棋大师更有可能：（A）在走一步棋之前先认真思考各种各样的可能性（更广的搜索面）；（B）在决定下一步棋之前先考虑对手可能的应招（更深的搜索面）。在这一开创性的研究中，国际象棋大师的确展示了他们思考问题的深度和广度，但低级别的棋手亦不例外。他们并非把所有的可能性都面面俱到。然而，国际象棋大师对每一步棋的可能性的思考在质量上要高于没有多少经验的棋手。造成下棋水平差异的原因并非源自于棋手在一般策略上的差异，似乎另有所属。
背景资料2.1 专家看到的
一项研究中，给一位国际象棋大师，一位A级棋手（优秀但并非大师级）和一名新手5秒时间观看一盘中局对弈国际象棋棋盘布局，见图2. 1。5秒后，把棋盘盖上，要求每位参加者尝试在另一棋盘上复现棋子位置。这一过程尝试多次直到每个人都得到满意的效果为止。第一次试验中，大师级棋手复位棋子的数目比A级棋手多，而A棋手比新手多，分别是16，8和4。
然而，产生这些结果的条件是棋子的布局与有意义的国际象棋比赛相符。当棋子布局随机打乱后呈现5秒时，象棋大师和A级棋手的回忆能力与新手的能力是一样的——只能复位2至3步棋，正常和随机排位的中局复位测试数据见图2. 2。
德格鲁特的结论是，经过数万小时对弈而获得的知识使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。显然大师已具备这些有意义的模式。德格鲁特(1965：33—34)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（特征等）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设定，因为专家对此的看法与缺乏经验者的知觉不一样……
德格鲁特出声思维的方法使人们能够详细分析专业化学习的条件，并据此得出某种结论（参见Ericsson and Simon，1993）。从出声思维的原始记录中产生的假设通过采用其他方法亦得到了交叉证明。
专家的超常回忆能力，如背景资料所示，被解释为他们把一个结构中的不同成分组合成模块的能力，而这些成分是通过基本功能和策略相连接的。由于人的短时记忆信息容量有限，只有通过把信息组合到相似的模式中才能提髙短时记忆的能力（Miller，1956）。国际象棋大师能够知觉有意义的信息模块，这会影响到他们所目睹事物的记忆。在一个由竞争策略成分所支配的布局中，国际象棋大师能够把一些象棋套路组合成模块。由于在这一领域中缺乏层次分明的、组织完备的结构，新手不可能应用组块策略。值得注意的是，人们不必非要成为世界级专家，也能从他们对有意义的信息模块的编码能力中收益：有国际象棋经验的10岁、11岁儿童能够记忆的象棋套路多与非棋手的大学生。相反，如果给大学生呈现其他刺激，如一连串数字，其情况就大不一样了（Chi，1987；Schneider et al. ，1993）参见图2.3。
类似于国际象棋大师的技能已在其他领域的专家身上得到证实，包括电子回路（Egan and Schwartz，1979）、辐射学（Lesgold，1988 ）和计算机编程（Ehrich and Soloway，1984）领域。在每个案例中，某一领域的专业知识有助于增加人们对有意义的信息模式的敏感度，而这些模式对新手来说是陌生的。例如，电子技术员只要观看几秒钟就能再现大部分复杂的电路图，而新手则是办不到的。专家式电路技术员把若干个电路元件（如电阻和电容）组块，使其起到放大器的作用。通过记忆一个典型的放大器的结构和功能，专家能够回忆构成“放大器模块”的许多个体电路元件的组合。
数学家也能很快识别信息模式，如某些涉及具体数学解题的特定问题类型（Hinsley et al. ，1977；Robinson and Hayes，1987）。物理学家识别水流问题和飞机的逆风、顺风问题，也涉及到类似的数学原理，如相对速度。作为构成识別问题类型能力的基础，专家知识涉及到有组织的概念结构或图式的发展，这些结构或图式说明问题的表征和理解的方式（如Glaser and Chi，1998）。
经证明专家教师也具有类似于国际象棋和数学方面的图式。给专家教师和新手教师播放一堂录像课（Sabers et aL. ，1991）。实验由三幕组成，分别呈现整个教室（左、中、右）同时发生的事件。在上课期间，要求专家教师和新手教师大声谈论他们所目睹的事情。随后，向他们提一些有关课堂事件的问题要求他们回答。总的说来，专家教师对他们所观察事件的理解与新手教师大相径庭，参见背景资料2. 2中的例子。
背景资料2.2 专家与新手教师的关注
在观摩一节录像课时，专家与新手教师的关注大相径庭
专家6：在左边的监视器上。学生在做笔记，这表明他们已见过这样的作业。以前也是这样做的；这是相当有效的因为他们习惯他们正在采用 的方式。
专家7：搞不明白，为什么学生不能够自己发现这些信息而是让别人告诉自己。因为如果你观看他们多数人的面部表情。在头二三分钟•开始注意刚发生的事情。然后躭游离开了。
专家2：……我没有听到铃声，但学生已经各就各位，似乎是在进行有目的的活动，这时我认为他们一定是快班的学生，因为他们进人教室之后便开始做事，而不是坐在那里交谈，
新手1：……我不知知道他们在做什么。他们在准备上课，但我不知道他们在做什么，。
新手2：她设法与他们谈论某事，但我不能确定是什么事。
另一位新手：要看的东西很多。
专家能识别新手没有注意到的特征和模式的观点，对改进教学具有重要的潜在意义。观看课文、幻灯片和录像带时，新手所注意的信息与专家的差别极大（如Sabers et al. ，1991； Bransford et al. ，1988）。获得更大能力的一个方面似乎是要增加感知场的能力（学会如何观察）。对专业知识的研究表明，为学生提供尤其能提高他们识别有意义的信息模式的学习经验的重要性（如Simon，1980；Bransford et al. ，1989）。
知识的组织
现在谈论一下专家的知识是如何组织的，又是怎样影响理解和表征问题的能力的。专家的知识不仅仅是对相关领域的事实和公式的罗列，相反它是围绕核心概念或“大观点”（big ideas）组织的，这些概念和观点引导他们去思考自己的领域。
在一个物理学的例子中，要求专家和具有潜能的初学者（大学生）口头描述他们用以解决物理问题的方法。专家常常提到能够用来解决问题的主要原理或定律，连同为什么这些定律用在这个问题上和如何应用这些定律的理据（Chi et al. ，1981）。反之，具有潜能的初学者极少用到物理学上的主要原理和定律，而是非常典型地描述他们所应用的等式和等式运算的方法（Larkin，1981，1983）。
专家似乎围绕物理学上的大观点思考问题，如牛顿的第二定律及其应用，而新手则倾向于把物理问题的解决知觉为记忆、回忆和求解的公式运算。在解决问题时，物理专家往往先画一张简明的定性表——而不仅仅是把数字代入公式，为了寻找有效的解决问题的途径，该表常常需要精心设计（如，参见Larkin et al. ，1980；Larkin and Simon，1987；Simon and Simon，1987）。
让物理专家和新手根据所采用的解决问题方法去梳理索引卡上的问题，他们在解题方法上的差异是显而易见的（Chi et al. ，1987）。专家根据解决问题的原理对问题进行分类，新手则根据表面特征对问题进行归类。例如，在物理学的分支学科力学方面，专家的分类是按照能量守恒原理进行的，而新手则是按斜面来分类的，参见图2. 4。依照问题的表面特征做出反应不太管用，因为解决具有相同物体和相似特征的两个问题的途径实际上可能大相径庭。
一些对物理专家和新手的研究指向个体不同组别的知识结构组织（Chi et al. ，1982），参见图2. 5。在表征斜面图式方面，新手的图式主要涵盖斜面的表面特征。相反，专家的图式直接把斜面的概念与物理法则和法则应用的条件联系起来。
图2.4 新手与专家将物理问题分类的例子，以上的每一幅图表征一个图解。该图解摘自物理学导论课本中的物理问题图例。在这项研究中，让新手与专家将问题按解决方法的相似性进行分类。专家与新手的分类方案形成了鲜明的对照。新手倾向于依照解决方法的相似性、表面雷同来将物理问题分类（也就是拥有相同的表层特征），而专家则根据能运用于解决问题的主要原则来分类。
资料来源：摘自CHI ET AL.（1981）。
图2.5新手与专家对斜面图的网络表征。
资料来源：CHI ET AL. （1982；1958）。
停顿次数也被用来推断诸如在国际象棋和物理领域的专家的知识结构。物理专家似乎能够回忆起一系列相关的方程式，一个方程式的回忆能立即激活其他需要提取的相关方程式（Larkin，1979）。相反，新手用大致相同的时间提取每个方程式，这说明他们应用了记忆的系列搜索。专家在加工有效的知识组织时，采用意义的联系方式把相关成分组合成相关的单元，这些单元受基本概念和原理所支配，参见背景资料2. 3。在专业知识的图例中，“知道得越多”意味着在记忆中拥有的概念模块就越多，界定模块的关系或特征也越多，模块间的联系以及有效提取相关模块的方法和在问题——解决情景中应用这些信息单位的步骤也越多（Chi et al. ，1981）。
背景资料2.3理解和解决问題
在做数学题时，专家比新手更倾向于首先去理解题目，而非仅仅把数字代入公式。在一项研究中（Paige and Simon，1996），要求专家与新手解决代数应用题，如：
把一块木板锯成两块。一块的长度是整块的三分之二，但比第二块短四英尺。问木板在锯开前的长度是多少？
专家立刻意识到所述问题在逻辑上是不可能的。尽管有些学生也能意识到这一点，但是其他学生只能运用公式计算。结果得出一个负长度的答案（负数）。另一个相似的例子来自一项对成人和儿童的研究（Reusser 1993），他们被问到：
船上有26只羊，10只山羊。船长年纪多大？
大部分成年人具备足够的专业知识，能意识到这个问题是无法解答的，但是许多学龄儿童没有意识到这一点。在研究中，有四分之三以上的儿童试图用数字来解答这些问题。他们反问自己，这到底是加法、减法、乘法还是除法问题，而不是问这个问题是否有意义。正如一个五年级学生在给出答案“36”之后，解释说:“噢，你需要使用加法或减法或乘法，而这个问题用加法来算最好。”（Bransford and Stein 1993：196）
有关专家与非专家在组织知识方面的差别在诸如历史领域也有例证（Wineburg，1991）。首先让一组历史学家与一组资质好，在历史分班考试中取得高分的高中学生参加美国革命史实的考试。具备美国历史知识背景的历史学家熟悉大多数题目。然而，一些专业与此无关的历史学家只会做三分之一的题目。有几位学生在史实知识考试中成绩超过某些历史学家。该项研究比较历史学家与学生是如何解读历史资料的。结果表明，无论实际采用何种标准，其差异颇具戏剧性。历史学家在理解的详尽性方面表现出色。也就是说，这种详尽性在他们对事件做出选择性解释的能力和对实证的运用中得到了发展。在理解的深度上，亚洲史专家和中世纪史学者与美国史学家没有什么差别。
让专家和学生在三张图片中选出一张最能反映他们对列克星敦（Lexington）战役理解程度的图片，历史学家与学生的差异大相径庭。历史学家十分细致地比较书面文件集与三张战场图片的关系。对他们来说，图片选择任务是最典型的认识性练习，也是一项探究历史知识局限性的任务。他们明白，单凭一份文件或一张图片是不能了解历史事件的。因此他们对选择绞尽脑汁。反之，学生一般只是看一下图片，便当机立断、不附带任何条件地做出选择。对学生来说，这一过程与多项选择题没有什么两样。
总而言之，尽管学生在史实方面成绩突出，但是他们对真正历史思维的探究模式十分陌生。他们还没有具备解读矛盾论点的系统方法。面对一大堆需要梳理的有争议性的论点并要形成合理的解释，学生总的来说处境不妙。他们欠缺专家那种对历史文件形成合理解释的解读深度。在其他社会科学领域的专家也是以大观点为中心组织其问题的解决的（如Voss et al. ，1984）。
专家的知识是围绕重要观点或概念来组织的，这意味着课程亦应按概念理解的方式组织。许多课程设计的方法使得学生难以进行有意义的知识组织，通常在转入下一主题前，只能触及到一些表面性的事实知识。没有时间形成重要的、组织起来的知识。历史课文有时仅强调事实知识，而没有提供理解的支持（如Beck et al. ，1989，1991）。许多传授科学的方法也过分强调事实性知识（美国科学促进会，1989；国家研究院，1996）。
第三期国际数学与科学观察杂志（TIMSS）（Schmidt et al. ，1997）对课程持批评态度，认为课程有“一英里宽，一英寸深”，这在美国比大多数国家更成问题。专业知识的研究显示，这一领域中的许多主题涉及面不深，不利于培养学生为未来学习和工作做准备的能力。帮助学生组织其知识的观点也表明，新手或许可以从反映专家如何应付问题解决的模式中受益，特别是接受相似策略的指导（Brown et al. ，1989；这一问题在第三章和第七章有详细讨论）。
情境与知识提取
专家具备与其领域或学科相关的巨大知识库，但是只有子集知识才与具体问题关联。专家为了找到相关知识，并非把所有知识都搜寻一遍，这种方法超出了其工作记忆的负荷（Miller，1956）。例如，上述的国际象棋大师仅考虑子集的可能走法，但这些走法一般比低级棋手的要高超。专家不但获得知识，而且能熟练提取与具体任务相关的知识。用认知科学家的话来说，专家的知识是“条件化的”——它包括对有用的情景的具体要求（Simon，1980；Glaser，1992）。非条件化的知识常常指“惰性”知识，尽管关联，但未被激活（Whitehead，1929）。
条件化知识的概念对课程设计、教学和有效学习评估的实施有启示意义。许多课程和教学无助于让学生的知识条件化：“教科书在阐明数学或自然法则方面要比说明这些法则何时会有利于解决问题更加直接明了”（Simon，1980：92）。要生成解决新问题所需的条件——活动规则的任务主要地落在学生的身上。
帮助学生掌握适用条件的方法之一，就是让学生去解决应用题，这需要用到恰当的概念和规则（Lesgold，1984，1988；Simon，1980）。如果设计恰当，这些问题有助于学生学会何时、何地和为什么使用他们所学过的知识。然而，有时学生可以解决一大堆习题，但却不能把知识条件化，因为他们知道这些问题出自何章，故能自动应用这些信息去取舍相关的概念和规则。使习题固化于作业本上也会有问题。有时，那些认为自己的作业做得很好且相信自己是在学习的学生，在面对测试中的那些随机呈现的、无具体出处而是从整门课中提取的问题时，感到十分愕然（Bransford，1979）。
条件化知识的概念对设置能提供学习反馈的评估实施有着十分重要的意义。许多考试无助于教师和学生评估学生知识的条件化程度。例如，让学生判断测量质量与能量的公式到底是E=MC，E=MC²，或是E=MC³。正确的回答不需要借助在什么条件下应用公式的知识。同样地，让学文学的学生解释熟悉的谚语的含义，诸如“稍纵即逝”或“厨子多打烂锅”。能解释每个谚语的含义并不能说明学生知道每个谚语的使用条件。这方面的知识尤为重要，因为把谚语单独作为命题来看，谚语常常是自相矛盾的。为了有效地使用谚语，人们需要了解应用这些格言“厨子多打烂锅”与“人多力量大”或“稍纵即逝”与“欲速不达”的时间和原因（参见Bransford and Stain，1993）。
顺畅提取
人们提取相关知识的能力差异表现为“费力”、“相对不费力”（顺畅）和“自动化”三 个层面（Schneider and Shiffrin，1977）。自动化和顺畅提取是专业知识的重要特征。
顺畅提取并不是意味着专家总是比新手更快地完成一项任务，因为专家试图理解问题而非立即跳到解决问题的策略上，他们有时耗时要比新手多（如Gezels and Csikizentmihalyi，1976）。但是，在问题解决的整个过程中，对专家来说，还包含一些子过程，即从顺畅到自动化的过程。顺畅是十分重要的，因为这种加工很少需要意识的参与。由于人一次所关注的信息容量有限（Miller，1956），要是在处理任务的某些方面能够驾轻就熟，那么他便能腾出更多的精力来关注任务的其他方面（LaBerge and Samuels，1974；Scheider and Shiffrin，1985； Anderson，1981，1982；Lesgold et al. ，1988）。
学开车便是顺畅和自动化的一个例子。初学开车时，新手不可能做到边开车边谈话。有了经验之后，就很容易做到这一点。同样地，词义理解有困难的新手读者很难把注意力集中到阅读的内容（LaBerge and Samuels，1974）。顺畅对学与教的理解十分重要。许多教学环境无助于培养学生的顺畅能力，而这是成功地完成认知任务必不可少的（Beck et al. ，1989；Hassellbring et al. ，1987；LaBerge and Samuels，1974）。
学习的一个重要方面是顺畅地识别特定领域的问题类型，诸如牛顿第二定律或效率与功能概念的问题，这样人们便能轻而易举地从记忆中提取合适的解决办法。加快模式识别速度的教学步骤，其应用前景十分诱人（如Simon，1980）。
专家与教学
在某一特定领域具有专业知识的人不能保证他就能教会别人学习。事实上，专业知识有时对教学是有害的，因为许多专家忘却了学生学习的难易。意识到这一点后，设计教育资料的小组把内容领域的专家与在其他专业知识领域的“优秀新手”配对：他们的任务是不断挑战专家，直到他们开始理解专家的教学观点为止（范德比尔特大学认知与技术小组，1997）。
对某一学科专业知识所需的内容知识，必须有别于有效的教学所需的教育教学知识（Redish，1996；Shulman，1986，1987）。后者包括学生在学习某些主题时所遇到的典型困难方面的信息；学生要获得理解就必须跨越传统路径；教师必须拥有一些能帮助学生克服困难的潜在策略，舒尔曼（Shulman，1986，1987）认为教育教学知识不等同于一个学科领域的内容知识加上普通的教学策略。相反，不同的学科，教学策略是不一样的。专家教师了解学生可能面对的困难类型，知道如何挖掘学生已有知识以便使新的信息有意义，他们知道怎样评价学生们的进步。专家教师不但掌握了内容知识，而且还习得了教育教学知识（见背景资料2. 4）。在教育教学知识缺失的情况下，教师常常得依赖教科书的出版者，让他们来决定如何最好地为学生组织学习科目。为此，他们不得不按缺席的课程开发者的处方行事（Brophy，1983），这些人对每一位教师课堂上的每个独特学生的情况一无所知。要使教学更为有效，教育教学知识是教师需要学习的主要部分（此话题在第七章中有更详细的论述）。
适应性的专门知识
对教育工作者来说，重要的问题是在帮助人们对新情境保持弹性和适应性方面，某些知识的组织方式是否比其他的更佳。例如，对比两位日本寿司专家（Hatano and Inagaki，1986）：—个是以固定的食谱来做寿司见长，而另一个拥有“适应性的专业知识”，能够创造性地加工寿司。这似乎是两种不同类型专业知识的例子，一个相对地按部就班，而另一个富有弹性，更加能够适应外部的要求。专家被刻画成:“仅有技能的”与“有高创造力的”，用更富有色彩的话语来说就是“工匠”与“艺术大师"（Miller，1978）。显然，这种差异在大多数工种中是存在的。
一项研究从信息系统设计的视角来审视这种差异（Miller，1978）。信息系统设计者严格按顾客所列的具体要求去设计。设计者的目标是建构出让人们能有效地储存和提取相关信息的系统（通常借助于电脑）。工匠专家自动地鉴别顾客所需要的功能，趋向于接受顾客所提出的问题和限制。他们处理新问题的手法是，把问题看成是运用已有的专业知识更有效地完成同类任务的机会。重要的是必须强调工匠的技术常常是广泛的，不应低估。相反，艺术大师专家很尊重顾客所提的要求，但他们把这看作“设计探究的起点”（Miller，1978）。他们把顾客的要求看成是探究和拓展目前专业知识水平的机会。米勒也观察到，艺术大师根据其经验展现他们的实际特色，而置原来的训练于不顾，因为训练通常会把他们的能力局限于技能上。
背景资料2. 4讲授哈姆雷特
有两位教英文的新教师，叫杰克和史蒂文。他们具有相同的学科背景，都毕业于著名的私立大学，开始到中学讲授哈姆雷特（Grossman，1990）。
在教学中，杰克用7周的时间逐句讲解课文，重点放在“语言的反身性”概念和现代主义的问题上。他的作业包括独白的深层分析、大段内容的记忆和最后形成有关哈姆雷特语言的重要性的论文。杰克的教学模式是自己大学学科学习的翻版，没有自己知识的传授，只不过是把课组合成适合50分钟容量的模块。杰克想象学生所做出的反应，其实就是，作为一名喜欢读莎士比亚作品并热衷于对文章做细致分析的学生——他自己的反应。结果，当学生反应不够热情时，杰克无法理解他们的困惑:“到目前为止,我在教学上所遇到的最大问题是，无法了解九年级学生的心理状况……”
史蒂文在开始教哈姆雷特单元时，连剧名都没有提及。为了让学生掌握剧本中的问题和主题的原始梗概，他让学生设想自己的处境：父母刚离婚，母亲与一个陌生人搭上了关系，这个陌生人替代了父亲的位置，“听说是他撵走父亲的”（Grossman，1990：24）。然后，史蒂文让学生设想一个能够使他们疯得要杀人的情景。只有在他们冥想苦思这些问题并把它们记录下来之后，史蒂文才开始向他们介绍剧本。
适应性专业知识的概念在对历史专家的研究中探究过（Wineburg，1998）。让历史专家和一组未来教师解读一套关于亚伯拉罕•林肯和他的奴隶观的文件。这是一个十分复杂的问题，它涉及到已颁布的法律（宪法）、自然法（写进独立宣言的）和人权法（关于基本权利的假设）之间的冲突。其中一位历史学家是研究林肯的专家，第二位历史学家的专业知识不属此类。林肯专家在阅读文件时应用了详细的内容知识，很容易理解文件；而另一位历史学家对文件内的某些一般性主题较为熟悉，但涉及到具体细节时便茫然不知所措。事实上，在任务的起始阶段，第二位历史学家的反应与面对同一任务的未来高中教师的反应雷同（Wineburg and Fournier，1994）：试图协调与林肯地位不一致的信息，他们都借助当今社会形式和制度——如发言撰稿人、记者招待会、舆论导向专家——来解释不一致的原因。然而与未来教师不一样，第二位历史学家一直坚持最初的分析。他采用操作假设，认为这种明显的矛盾与其说植根于林肯的表里不一（双重人格），不如说是植根于自己对19世纪的无知。专家摆脱原初理解的束缚，寻求这些问题的深层理解。从这一角度去阅读文本，理解加深了，他从这个经历中也得到了收益。经过仔细推敲，第二位历史学家能够把各种信息梳理成一个解释框架结构，该结构就是他那见广识多的同事们的起始点。相反，未来的历史教师一步也 没有离开对事件的原初解读。
历史学家展示了一个重要特征：即众所周知的“元认知”——对当前理解过程进行监控并确定理解在何时是不充分的能力。元认知的概念起源于对幼儿研究的情境（如Brown，1980；Flavell，1985，1991）。例如，幼儿常常错误地认为他们能够记住信息，因而没有使用有效的策略，如背诵策略。认识自己目前知识的局限，然后采取措施改变这种状况的能力，这对所有年龄的学习者来说都是十分重要的。不是研究林肯的历史专家，通过元认知，能成功地意识到最初对林肯地位的解释之不足。其结果是，他采用了操作假设，在做出合理结论之前他需要掌握更多有关林肯时代的背景知识。
对专家意味着什么的看法，会影响人们对未知事物的探究，并采取措施改进情境的程度。在一项对研究者和经验丰富的教师的研究中，一般的看法是“专家是无所不知的人”（范德比尔特大学认知与技术小组，1997）。这一看法是隐喻而非明示的，人们从未对此提出过质疑和争论。但是当研究者和教师谈论这一概念时，他们发现它对新学习作了严格的限制，因为人们倾向于担心看得见的能力而非公开承认在某些领域需要帮助（参见Dweck，1989，在学生研究中有类似的发现）。研究人员和教师发现用“优秀新手”的模式替代原有的“答案填写专家”模式十分见效。优秀的新手精通许多领域并为自己的才技而自豪，但是他们意识到他们所了解的与所有的能知相比却显得微不足道。这一模式帮助人们不断地去学习，即便他们在其领域中已当了１０到20年的“专家”。
适应性专业知识的概念（Hatano and Ignaki，1986）为成功的学习提供了一个重要的模式。适应性专家能够弹性处理新情境并成为终身学习者。他们不但应用他们所学到的，他们还运用元认知不断挑战他们现有的专业知识水平，并且设法超越它。他们不只是力图更有效果地做同一事情，他们希望把事情办得更好。对学习理论的主要挑战是要了解，特定类型的学习经验是如何发展成为适应性专业知识或“艺术大师”的。
小结
专家的推理和解决问题能力取决于良好组织的知识，这些知识影响他们所关注的事物和问题再现的方式。专家并不能简单地归结为掌握适合所有领域的策略的“一般问题解决者”。专家比新手更有可能识别有意义的信息模式，这在所有领域都适用，无论是国际象棋、电子学、数学还是课堂教学。用德格鲁特（1956）的话来说，一个“给定”的问题情境并不是真正的“给定”。因为能够识别有意义的信息模式，专家可以在“更高的层面”上开始解决问题（deGroot，1956）。强调专家所知觉的模式表明，模式识别是帮助学生增强信心及能力的重要策略。这些模式为提取与任务有关的知识提供启动条件。
在诸如物理、数学和历史领域的研究同样表明，专家首先寻求提高对问题的理解力，这常常涉及到核心概念或大观点（如物理上的牛顿第二定律）的思维方式。新手的知识极少是按大观与来组织的，他们更有可能通过自己的日常直觉寻找正确的公式和贴切的答案。
强调知识广度的课程会妨碍知识的有效组织，因为人们没有足够的时间把每样事情都学得很深。教学能使学生了解专家组织和解决问题的模式，这也许会有用。然而，正如后面章节所详细讨论的，模式的复杂程度必须符合学习者目前知识和技能的掌握程度。
虽然专家拥有巨大的知识库，但是只有知识库的子集与特定问题相关。专家并非要对自己所知道的一切都搜个遍，这会超出其工作记忆的限度（Miller，1956）。相反，与任务有关的信息是有选择性地提取的（如Ericsson and Staszewski，1989；deGroot，1965）。
相关信息的提取问题为了解可用知识的本质提供了线索。为了能在需要时提取，知识必须“条件化”，否则它便是惰性的（Whitehead，1929）。许多课程教学和评估实施没有强调条件化知识的重要性。例如，课文常常呈现事实和公式，很少关注到如何帮助学生掌握对他们适用的条件。许多评估仅测量命题性（事实性）知识，从不考虑学生是否知道何时、何地以及为什么运用这些知识。
专业知识的另一个重要的特征是，以相对“不费力”的方式提取相关知识的能力。这种顺畅的提取并不意味着专家完成任务时所花的时间总比新手少，反而为了充分了解问题，他们常常多用时间。他们毫不费力地提取信息的能力极其重要，因为顺畅提取不需要意识的参与，否则能力受到限制（Schneider and Shiffrin，1997，1985）。相反，费力地提取知识需要学习者的意识参与：精力耗在记忆上而非学习上。把教学重点局限于准确性方面无助于培养学生的顺畅性（如Beck et al. ，1989；Hasselbring et al. ，1987；LaBerge and Samuels，1974）。
某一领域的专业知识不能保证一个人能传授他人这方面的知识。专家教师了解学生可能面对的各种问题。为了使新信息具有意义，为了评估学生的进步，他们知道怎样发掘学生的原有知识。按舒尔曼的话（1986，1987），专家教师习得了教育教学知识而不仅仅是内容知识。（这一概念在第七章有详尽的论述）。
适应性专业知识的概念使人质疑，某些知识组织的方法在解决问题时是否比其他方法更加灵活（Hatano and lnagaki，1986；Spiro et al. ，1991）。“仅有技术的人”（工匠）与“高创造力的人”（艺术大师）的差异，在诸如寿司制作与信息设计这些完全不同的领域都能见到。艺术大师不仅应用专业知识去解决给出的问题，而且还要考虑新呈现的问题是否以最佳方式启动。
监控解决问题方式的能力——元认知——是专家创造力的重要表现。专家突破对问题情景最初的、过于简单的理解的局限，质疑自己知识的相关性。人们对成为专家意味着什么的心理模式能影响终身学习的程度。认为专家无所不知的模式有别于优秀新手的模式，新手为自己的学业成绩而自豪，但又能意识到学习之不足。
最后提请读者重点关注以下两点。第一，作为整个体系的组成部分，必须同时考虑专业知识的六条原则。把讨论分为六条，目的是便于解释，但每一条都是相互联系的。这种相互联系具有重要的教育意义。例如，对促进顺畅提取知识的观点（原则4），要求必须腾出一只手去帮助学生提高其对主题的理解力（原则2），学会何时、何地和为什么使用信息（原则3），学会辨认有意义的信息模式（原则1）。此外，所有这些都要从帮助学生发展适应性专业知识的角度来考虑（原则6），包括帮助学生发展元认知能力，这样他们便能评估自己的进步，并不断确定和追求新的学习目标。数学上的例子是让学生确认何时需要举证。元认知能帮助学生发展与个人相关的教育教学知识，类似于优秀教师的教育教学知识（原则5）。简而言之，学生需要发展自己教育自己的能力。
重点关注的第二点是，尽管对专家的研究为学与教提供了重要的信息，但是如果应用不当会误导人。例如，认为仅仅让新手接触专家的模式，他们就会有效地学习，这是误解。新手已知的决定他们所要学的。以下几章(第三和第四章)的论述表明，有效的教学始于学生原有的知识和技能。