樣例學習是指從具有詳細解答步驟的事例中歸納出隱含的抽象知識來解決問題，
關(guān)于樣例學習中樣例設(shè)計的若干研究
。近年來，許多學者開始由利用樣例來補充說明觀點，轉(zhuǎn)向?qū)永鳛閷W習的主要指導方法[1-3]。隨著樣例學習的有效性得到普遍證實，人們的研究一方面集中于樣例學習的加工機制，另一方面則集中于如何設(shè)計有效的樣例，使之更符合學生的學習規(guī)律，從而提高學生的遷移和問題解決技能。當前，人們的研究主要集中在第二個方面，即如何設(shè)計樣例和問題來提高學習的效率。其主要研究方向如下所示1 歷史背景
樣例學習加工機制的研究主要有兩個方向：①從問題解決角度研究人類的認知技能獲��；②從人工智能角度研究機器學習。認知技能獲取的研究，主要經(jīng)歷了三個階段：第一階段大約在60年代，研究范圍集中于知識貧乏領(lǐng)域，所關(guān)心的問題則由影響解題困難的原因，逐步轉(zhuǎn)向解決一個具體問題的加工過程。在此階段，開始使用口語報告這種分析方法。1972年，紐厄爾和西蒙在《人類的問題解決》一書中，介紹了許多重要的理論概念，如問題空間、搜索樹及產(chǎn)生式系統(tǒng)等。該領(lǐng)域的特點是：大多數(shù)的中間狀態(tài)都可以表示為實物狀態(tài)；第二個階段在70年代，發(fā)展了兩個相關(guān)領(lǐng)域：決策和推理。其特點是從一系列的心理推理中得出結(jié)論。隨后，人們的研究范圍集中于知識豐富領(lǐng)域，最初研究方向為新手和專家的對比，如新手和專家在信息表征、推理方式上的差異等；第三個階段在80年代，人們的研究重點集中于如何由新手變成專家，最初的方向分為練習效應、運動技能以及遷移的共同因素模型。當前，大多數(shù)的研究集中于指導在認知技能獲取的作用，尤其是樣例的作用[4]。
在機器學習領(lǐng)域，Neves（1970）首次提出了“自適應產(chǎn)生式系統(tǒng)：的概念，即：如果一個產(chǎn)生式系統(tǒng)能通過”考察例題或解決問題“來獲取新的產(chǎn)生式，從而擴大解決問題的范圍或提高解題效率，則這個產(chǎn)生式系統(tǒng)被稱為”自適應的產(chǎn)生式系統(tǒng)“。1978年，Neves最先用這一觀點研究學科知識的自適應學習，隨后，Anzai，Neves，Anderson等從自適應產(chǎn)生式系統(tǒng)的角度，對人的“做中學和例中學”進行了大量研究，如Anderson的ACT理論、Neves的組塊理論、以及有關(guān)類比推理的研究等[5]，
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《關(guān)于樣例學習中樣例設(shè)計的若干研究》(http://m.clearvueentertainment.com)。2 當前研究方向
當前，隨著樣例學習的有效性得到普遍證實，人們的研究轉(zhuǎn)向如何設(shè)計樣例和問題，來促進學生的問題解決和遷移，并對學生在樣例學習時的加工機制作了深入研究。在樣例學習的觀點及相對應的樣例設(shè)計形式上，主要有以下四個方向：
2.1 Catrambone的子目標學習模型
Carambone等在研究中發(fā)現(xiàn)，學習了樣例的學生通常不能解決與例題稍有偏差的問題，即不能利用所學的知識進行遷移。其原因如下：學生在學習樣例時，若僅直接給他們呈現(xiàn)解題步驟，則可導致學生僅僅記住這些解題步驟，而不是解決問題的子目標結(jié)構(gòu)；學生的問題表征只能是一個大的單一目標，以及達到這一目標所需的許多步驟[6]。因此，他認為，如果改變樣例的設(shè)計形式，使之產(chǎn)生不同的目標結(jié)構(gòu)，并清晰地表示出子目標、達到子目標所需的策略和方法以及子目標間的等級關(guān)系，則會改變學生的問題表征，從而有利于學生學習的遷移。
基于以上原因，Catambone在樣例解題步驟中的子目標處，加上標簽（lable），以此引導學生建立子目標。他所采用的學習材料為"泊松分布"的概率問題， 在求總和（sum）及總平均數(shù)（λ）的子目標處，加上標簽，來引導學生注意這一線索，形成子目標。在對實驗組（加標簽）與控制組（無標簽）的實驗結(jié)果進行比較之后，發(fā)現(xiàn)前者學習的遷移效果較大，且在他們的口語報告中，更多地涉及了求子目標的過程。Catambone對他的實驗結(jié)果進行了解釋，并提出樣例學習的子目標模型：（1）樣例中的一個線索（cue或lable）會使學生將一系列解題步驟組合在一起；（2）將步驟進行組塊之后，學生會試圖對組塊的原因進行自我解釋；（3）自我解釋的結(jié)果導致了子目標的形成[7]。
由此可見，Catambone在樣例設(shè)計中，將強調(diào)問題解決的目標結(jié)構(gòu)作為設(shè)計的主要原則，并在子目標處加上標簽，引導學生對子目標的學習。而建立了子目標結(jié)構(gòu)表征的學生之所以能夠有效地進行遷移，可能存在三個原因：(1)目標結(jié)構(gòu)表征本身是有意義的，將知識有機的結(jié)合在一起。（2）若解決具有相同子目標、不同解決方法的問題時，學生可通過尋求先前知識（補漏）來解決問題；（3）若所有的解決方法都不能達到子目標，學生可在較少的搜索空間來尋找錯誤之處[8]。