知识的表征或知识的心理表征，指信息在心理活动中表现和记载的方式。一个外在的客体在心理活动中可以以具体形象、概念或命题等形式表现出来。这些形象、概念或命题都是信息的表征形式。表征反映着客观事物，它代表相应的事物，如学生使用高倍显微镜观察了叶绿体，便在他的头脑中留下“叶绿体”的形象，该形象便是他见到叶绿体的心理表征。同一事物可以有不同形式的表征。不同表征形式所具有的共同信息称为表征的内容，而每一表征形式称为编码。
1.神经网络理论
有些认知心理学家对知识在人脑中表征的基本形式感兴趣，他们提出的神经网络理论认为，计算机程序可以将信息编成神经网络的代码。这些神经网络与生物神经网络有许多相似点。在计算机中研究的神经网络包括如下成分：①有与神经元相似的节点或单元，但它们与神经元不同，只有一种性质，即可以在不同水平上被激活（神经元则有多种性质）。如果节点在高水平上被激活，则人可以意识到被激活的东西；节点也可以在低水平上被激活，此时人处于无意识状态。②节点与节点之间有联结。两个节点可以通过同时兴奋相联结，也可以通过一个兴奋与一个抑制的方式相联结。节点之间的这些联结是长时记忆的原材料。③学习是联结的创造及其强度的改变。与神经元之间的联结增强相似，联结加强的基本方式之一，是同时激活若干节点。
例如，细胞内结构的识别和再认，教师一般采用实指的方式进行教学，对着模型或者课件给学生交代细胞膜、各个细胞器、细胞核及其内部结构的典型特征，并激活了学生头脑中的神经元及节点，由此形成了对细胞内部各个结构的认识。而且，接触机会越多，越容易被激活，神经元之间的节点越牢固，再认就越容易。
许多心理学家在考虑人的心理时，重点放在高级信息加工，很少关心支配符号表征系统的节点的神经或特征模式的激活。但实际上，在掌握高级的知识之前，必须先掌握低级的知识。
2.命题与命题网络理论
（1）命题
命题这个术语来自逻辑学，指表达判断的语言形式，由系词联系主词和宾词而成。例如，“细胞膜是选择透过性膜。”这个句子就是一个命题。在认知心理学中，命题是指语词表达的意义的最小单位。一个命题是由一种关系和一组论题构成的。关系一般由动词、副词和形容词表达，有时也用其他关联词如介词表达；论题一般指概念，一般由名词和代词表达。
例如，“基因是有遗传效应的DNA片段。”这个句子包含了两个命题：①基因有遗传效应；②基因是DNA片段。命题用句子表达，但命题不等于句子，命题只涉及句子表达的意义。人们在长时记忆中保持的不是句子本身，而是句子表达的意义。
（2）命题网络
如果两个命题中具有共同成分，则可以彼此联系起来组成命题网络。信息是以命题网络的形式储存在长时记忆里的。命题网络可以用网络图来表达。例如，关于组成细胞的化合物就可以表示为图4－1所示的网络图。储存在人类记忆中的信息是以命题网络形式存在，它们之间是互相联系的。这一点对于人类有限储存量的工作记忆来说，是非常有意义的。相互联系的命题网络，可以非常容易地被激活而进行工作。
图4－1 组成细胞的化合物
（3）图式
现代著名认知心理学家安德森（J.R.Anderson）认为：“对于表征小的意义单元，命题是适合的，但是对于表征我们已知的有关一些特殊概念的较大的有组织的信息组合，命题是不适合的。”例如，高中生有关线粒体的知识，如果用“线粒体是一种细胞器”这一命题表征，则不足以表征关于线粒体的全部知识（图4－2）。现代认知心理学认为人的较复杂的整块的知识是用图式来表征的。(www.xing528.com)
图4－2 “线粒体”图式的节点一连线示意图
皮亚杰认为，图式最初来自先天遗传，是无条件反射，一经与环境相互作用，就会在适应环境的过程中不断发展变化，并逐渐丰富起来。决定学习的因素是个体与环境的相互作用，而这种相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化就是把外部环境中的有关信息纳入自己已有的图式之中，使图式不断扩大，以加强和丰富主体的行为。顺应指在外部环境发生变化，原有认知结构无法同化新环境提供的信息所引起的认知结构发生重组与改造的过程，简单来说就是要改变主体的行为以适应客观环境的变化。同化是认知结构数量上的扩充，而顺应则促使图式产生质的变化，使人的认知结构得以发展。个体正是通过同化与顺应来达到与周围环境相平衡的，即当个体现有图式能同化新信息时，个体处于一种认知平衡状态，而当不能同化新信息时，平衡即被破坏，就要通过修改或创造新图式来寻找新的平衡。个体正是在“平衡—不平衡—新的平衡”的循环中不断发展、提高和丰富其认知结构的。
图式是记忆中在表征知识各个要素间相互联系、相互作用形成的具有一定心理结构的知识的框架和网络结构。简单来说，它就是围绕某一个主题组织起来的知识表征和知识贮存的方式，也是一种特殊的认知结构。例如，关于种群的特征可以用图4－3表示：以“种群最基本的数量特征——种群密度”为核心，引出一系列相关概念：①出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的变化；②年龄组成通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量，是预测种群密度（数量）变化趋势的重要依据；③性别比例只影响出生率；④除以上条件外，气候、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。
图4－3 种群的特征关系
从以上可以看出，图式具有三层含义：①图式具有概括性，是关于事物的整体映像，而不是事物个别属性的反映；②图式中含有同类事物的本质特征，也含有非本质特征，因此，一类事物的图式不同于它的概念，后者只反映一类事物的本质特征；③图式中的知识是以某种方式或结构组织起来的。
4.编码
双编码理论由心理学家佩维奥提出，该理论认为大脑中存在两个功能独立却又相互联系的认知系统处理不同的信息：语言系统和非语言系统。语言与非语言的信息加工过程在信息的贮存、加工与提取中具有同样重要的作用。佩维奥还假定存在两种不同的表征单元：适用于心理映像的“图像单元”和适用于语言实体的“语言单元”。前者是根据部分与整体的关系组织的，而后者是根据联想与层级组织的。
双编码理论提出信息的三种加工类型：表征性、参照性和联想性。表征性即直接激活语词的或非语词的表征；参照性即利用非语词系统激活语词系统；联想性即在同一语词或非语词系统的内部激活表征。有时一个既定的任务也许只需要其中的一种加工过程，有时则需要三种加工过程。双重编码理论可用于许多认知过程，如记忆、问题解决、概念学习。双重编码理论的研究表明，同时以视觉和语言形式呈现信息能够增强记忆、识别和理解。而从生物学发展历程来看，很多重要的生物学概念的产生过程常和生物学家对各种包含丰富信息的相关“图”的研究过程有关。
例如，对“染色体组”的表述是：“细胞中一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育遗传的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫作一个染色体组。”同时配以图片（图4－4），便于学生理解这一组非同源染色体为什么“携带着控制生物生长发育的全部遗传信息”。
图4－4 某雌果蝇体细胞染色体组成示意图
注：A、B、C、X表示染色体，D（d）、E、F（f）、H（h）表示染色体上的基因
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
