Skemaer er psykologiske konstruktioner, der er blevet foreslået som en form for mental repræsentation for nogle former for kompleks viden.
Bartletts skemateori
Skemaer blev oprindeligt introduceret i psykologi og uddannelse gennem den britiske psykolog Sir Frederic Bartletts (1886-1969) arbejde. I forbindelse med en række undersøgelser af genkaldelse af folkeeventyr fra de indfødte amerikanere bemærkede Bartlett, at mange af genkaldelserne ikke var nøjagtige, men at der var tale om udskiftning af ukendte oplysninger med noget mere velkendt. De indeholdt også mange slutninger, der gik ud over de oplysninger, der var givet i den oprindelige tekst. For at forklare disse resultater foreslog Bartlett, at folk har skemaer, eller ubevidste mentale strukturer, som repræsenterer individets generelle viden om verden. Det er gennem skemaer, at gammel viden påvirker ny information.
For eksempel læste en af Bartletts deltagere sætningen “noget sort kom ud af munden på ham” og huskede den senere som “han skummede af munden”. Dette fund kunne forklares ved at antage, at inputinformationen ikke var i overensstemmelse med noget skema, som deltageren havde, og at den oprindelige information derfor blev rekonstrueret i en form, der var i overensstemmelse med et af deltagerens skemaer. Skema-konstruktionen blev udviklet i den periode, hvor psykologien var stærkt påvirket af behavioristiske og associationistiske tilgange; fordi skema-konstruktionen ikke var forenelig med disse verdenssyn, forsvandt den til sidst.
Minsky’s Frame Theory
I 1970’erne blev skema-konstruktionen imidlertid genindført i psykologien gennem computerforskeren Marvin Minsky’s arbejde. Minsky forsøgte at udvikle maskiner, der kunne udvise menneskelignende evner (f.eks. til at opfatte og forstå verden). I forbindelse med forsøget på at løse disse vanskelige problemer stødte han på Bartletts arbejde. Minsky konkluderede, at mennesker brugte deres lagrede viden om verden til at udføre mange af de processer, som han forsøgte at efterligne ved hjælp af maskiner, og at han derfor var nødt til at give sine maskiner denne type viden, hvis de nogensinde skulle opnå menneskelignende evner. Minsky udviklede rammekonstruktionen som en måde at repræsentere viden i maskiner på. Minskys rammeforslag kan i det væsentlige ses som en uddybning og specifikation af skema-konstruktionen. Han opfattede rammeviden som interagerende med nye specifikke oplysninger fra verden. Han foreslog, at faste generiske oplysninger repræsenteres som en ramme bestående af slots, der accepterer et bestemt interval af værdier. Hvis verden ikke gav en specifik værdi for et bestemt slot, kunne det udfyldes af en standardværdi.
Tænk f.eks. på repræsentationen af et generisk (typisk) klasseværelse i en folkeskole. Rammen for et sådant klasseværelse indeholder visse oplysninger, f.eks. at rummet har vægge, et loft, lys og en dør. Døren kan opfattes som et slot, der accepterer værdier som f.eks. trædør eller metaldør, men som ikke accepterer en værdi som f.eks. en dør lavet af gelé. Hvis en person eller en maskine forsøger at repræsentere et bestemt klasseværelse i en folkeskole, instantierer personen eller maskinen den generiske ramme med specifikke oplysninger fra det pågældende klasseværelse (f.eks. har det et vindue på den ene væg, og døren er af træ med et lille glaspanel). Hvis man af en eller anden grund ikke kan observere lyset i klasseværelset, kan man udfylde belysningsfeltet med den standardantagelse, at det er lysstofrør. Dette forslag giver en god redegørelse for en lang række fænomener. Det forklarer f.eks. hvorfor man ville blive meget overrasket over at gå ind i et klasseværelse i folkeskolen og opdage, at det ikke havde loft, og det forklarer, at nogen kan huske, at et bestemt klasseværelse havde lysstofrør, selv om det ikke havde det.
Moderne skemateori
Minskys arbejde inden for datalogi havde en stærk og umiddelbar indvirkning på psykologi og uddannelse. I 1980 uddybede den kognitive psykolog David Rumelhart Minskys ideer og omdannede dem til en eksplicit psykologisk teori om den mentale repræsentation af kompleks viden. Roger Schank og Robert Abelson udviklede script-konstruktionen til at håndtere generisk viden om handlingssekvenser. Skemateorien gav forklaringer på mange eksperimenter, der allerede fandtes i litteraturen, og førte til en meget bred vifte af nye empiriske undersøgelser. Ved at give et relevant skema forbedredes forståelsen og genkaldelsen af uigennemsigtigt skrevne passager, og stærke skemaer viste sig at føre til høje satser af inferensfejl ved genkaldelse.
Bred versus snæver brug af skema
I retrospekt er det klart, at der i skemateorien har været en tvetydighed mellem en snæver brug og en bred brug af begrebet skema. For eksempel definerede Rumelhart i sin klassiske artikel fra 1980 et skema som “en datastruktur til at repræsentere de generiske begreber, der er lagret i hukommelsen” (s. 34). Han fortsatte dog med at sige, at “der findes skemaer, der repræsenterer vores viden om alle begreber: de underliggende objekter, situationer, begivenheder, hændelser, sekvenser af begivenheder, handlinger og sekvenser af handlinger” (s. 34). Således defineres skemaer ofte som den form for mental repræsentation for generisk viden, men bruges derefter som betegnelse for repræsentationen af al viden.
Der er alvorlige problemer med brugen af begrebet skema til at henvise til alle former for kompleks viden. For det første er der ikke behov for et nyt teknisk begreb, da det almindelige begreb viden har denne betydning. Hvis skemateorien desuden bruges til at redegøre for al viden, så fejler den. En række forfattere har påpeget, at skemateorien, som den er udviklet på nuværende tidspunkt, ikke kan håndtere de former for viden, som ikke involverer gammel generisk information. Skemateorien giver således en redegørelse for den viden i langtidshukommelsen om, at staten Oklahoma ligger lige over staten Texas. Skemateorien giver imidlertid ikke en redegørelse for den nye repræsentation, man udvikler af en by, når man rejser gennem den for første gang.
Derfor synes det bedst at bruge begrebet skema i den snævrere brug, som den form for mental repræsentation, der anvendes til generisk viden. Hvis man anvender den snævrere brug, må man imidlertid acceptere, at skemaer kun er passende repræsentationer for en delmængde af viden, og at andre former for mental repræsentation er nødvendige for andre former for viden. Der er f.eks. brug for mentale modeller til at repræsentere specifikke ikke-skematiske aspekter af viden, f.eks. layoutet af en ukendt by, mens der er brug for naive teorier eller kausale mentale modeller til at repræsentere viden om kausale/mekaniske fænomener.
Skemateori i undervisningen
Richard Anderson, en pædagogisk psykolog, spillede en vigtig rolle i introduktionen af skemateori i det pædagogiske samfund. I en artikel fra 1977 påpegede Anderson, at skemaer udgjorde en form for repræsentation af kompleks viden, og at konstruktionen for første gang gav en principiel redegørelse for, hvordan gammel viden kan påvirke tilegnelsen af ny viden. Skemateorien blev straks anvendt til at forstå læseprocessen, hvor den fungerede som en vigtig modvægt til rene bottom-up-tilgange til læsning. De skemateoretiske tilgange til læsning understreger, at læsning både involverer bottom-up information fra de opfattede bogstaver, der kommer ind i øjet, og brugen af top-down viden til at konstruere en meningsfuld repræsentation af tekstens indhold.
Bred versus snæver brug af skema i undervisningen
Problemet med den brede og snævre brug af begrebet skema dukkede op i undervisningen, ligesom det var sket i den kognitive psykologi. For eksempel i Andersons klassiske artikel fra 1977 om skemaer i undervisningen tager han klart udgangspunkt i det brede synspunkt. Han angriber det snævre synspunkt og siger, at det er umuligt, “at folk har lagret et skema for enhver tænkelig scene, hændelsessekvens og besked” (s. 421), og at “en passende teori må forklare, hvordan folk klarer nyhed” (s. 421). I en artikel skrevet på nogenlunde samme tidspunkt (1978) udtaler Anderson imidlertid, at “et skema repræsenterer generisk viden” (s. 67), og han antager systematisk det snævre synspunkt i hele artiklen. I en artikel fra 1991 om terminologi inden for uddannelse bemærker Patricia Alexander, Diane Schallert og Victoria Hare, at den systematiske tvetydighed mellem det snævre og brede synspunkt har gjort det meget vanskeligt at fortolke en given forfatters brug af begrebet skema i uddannelseslitteraturen.
Instruktionelle implikationer af skemateori
En række forfattere har udledt instruktionsforslag fra skemateori. De har foreslået, at relevant viden bør aktiveres før læsning; at lærere bør forsøge at tilvejebringe forudsætningsviden; og at der bør lægges større vægt på at undervise i højere ordeners forståelsesprocesser. Mange af disse forslag er ikke nye, men skemateorien synes at give et teoretisk og empirisk grundlag for undervisningspraksis, som nogle erfarne lærere allerede udførte.
Skemateoriens indvirkning på undervisningen
Skemateorien har givet undervisningen en måde at tænke på repræsentationen af nogle former for kompleks viden på. Den har fokuseret opmærksomheden på den rolle, som gammel viden spiller for tilegnelse af ny viden, og har understreget den rolle, som top-down, læserbaserede påvirkninger spiller i læseprocessen.