Schemata är psykologiska konstruktioner som har föreslagits som en form av mental representation för vissa former av komplex kunskap.
Bartletts schemateori
Schemata introducerades ursprungligen i psykologin och utbildningen genom den brittiske psykologen Sir Frederic Bartletts (1886-1969) arbete. När Bartlett genomförde en rad studier om hur man minns folksagor från indianerna märkte han att många av minnena inte var korrekta, utan innebar att man ersatte okänd information med något mer välbekant. De innehöll också många slutsatser som gick utöver den information som gavs i den ursprungliga texten. För att förklara dessa resultat föreslog Bartlett att människor har scheman, eller omedvetna mentala strukturer, som representerar en individs allmänna kunskap om världen. Det är genom scheman som gammal kunskap påverkar ny information.
En av Bartletts deltagare läste till exempel frasen ”something black came out of his mouth” (något svart kom ut ur hans mun) och mindes den senare som ”he foamed at the mouth”. Detta resultat kunde förklaras genom att anta att den ingående informationen inte överensstämde med något schema som deltagaren hade, och därför rekonstruerades den ursprungliga informationen i en form som överensstämde med ett av deltagarens scheman. Schemakonstruktionen utvecklades under den period då psykologin var starkt influerad av behavioristiska och associationistiska synsätt; eftersom schemakonstruktionen inte var förenlig med dessa världsåskådningar försvann den så småningom ur bilden.
Minskys ramteori
På 1970-talet återinfördes dock schemakonstruktionen i psykologin genom datavetenskapsmannen Marvin Minskys arbete. Minsky försökte utveckla maskiner som skulle uppvisa människoliknande förmågor (t.ex. att uppfatta och förstå världen). I samband med att han försökte lösa dessa svåra problem stötte han på Bartletts arbete. Minsky drog slutsatsen att människor använde sin lagrade kunskap om världen för att utföra många av de processer som han försökte efterlikna med hjälp av maskiner, och att han därför behövde förse sina maskiner med denna typ av kunskap om de någonsin skulle uppnå människoliknande förmågor. Minsky utvecklade ramkonstruktionen som ett sätt att representera kunskap i maskiner. Minskys ramförslag kan i huvudsak ses som en vidareutveckling och specificering av schemakonstruktionen. Han tänkte sig att ramkunskapen skulle interagera med ny specifik information som kommer från världen. Han föreslog att fast generisk information skulle representeras som en ram bestående av slots som accepterar ett visst antal värden. Om världen inte tillhandahöll något specifikt värde för en viss plats kunde den fyllas med ett standardvärde.
Tänk till exempel på representationen av ett generiskt (typiskt) klassrum i en grundskola. Ramen för ett sådant klassrum innehåller viss information, t.ex. att rummet har väggar, ett tak, lampor och en dörr. Dörren kan ses som en slits som accepterar värden som trädörr eller metalldörr, men som inte accepterar ett värde som en dörr gjord av gelé. Om en person eller maskin försöker representera ett visst klassrum i en grundskola, instansierar personen eller maskinen den generiska ramen med specifik information från det aktuella klassrummet (t.ex. att det finns ett fönster på ena väggen och att dörren är av trä med en liten glaspanel). Om man av någon anledning inte kan observera belysningen i klassrummet, kan man fylla belysningsfältet med standardantagandet att det är lysrörslampor. Detta förslag ger en bra redogörelse för ett stort antal fenomen. Det förklarar till exempel varför man skulle bli mycket förvånad om man gick in i ett klassrum i grundskolan och upptäckte att det inte hade något tak, och det förklarar det faktum att någon kan komma ihåg att ett visst klassrum hade lysrörslampor när det inte hade det.
Moderna schemateorier
Minskys arbete inom datavetenskapen hade en stark och omedelbar påverkan på psykologi och utbildning. År 1980 utvecklade kognitionspsykologen David Rumelhart Minskys idéer och omvandlade dem till en uttryckligen psykologisk teori om den mentala representationen av komplex kunskap. Roger Schank och Robert Abelson utvecklade skriptkonstruktionen för att hantera generisk kunskap om handlingssekvenser. Schemateorin gav förklaringar till många experiment som redan fanns i litteraturen och ledde till ett mycket stort antal nya empiriska studier. Att tillhandahålla ett relevant schema förbättrade förståelsen och återkallandet av ogenomskinligt skrivna passager, och starka scheman visade sig leda till en hög andel inferensfel vid återkallande.
Bred kontra smal användning av schema
I efterhand står det klart att det inom schemateorin har funnits en tvetydighet mellan en smal användning och en bred användning av begreppet schema. I Rumelharts klassiska artikel från 1980 definierade han till exempel ett schema som ”en datastruktur för att representera de generiska begrepp som lagras i minnet” (s. 34). Han fortsatte dock med att säga att ”det finns scheman som representerar vår kunskap om alla begrepp: de som ligger till grund för objekt, situationer, händelser, sekvenser av händelser, handlingar och sekvenser av handlingar” (s. 34). Således definieras schemata ofta som en form av mental representation för generisk kunskap, men används sedan som term för representationen av all kunskap.
Det finns allvarliga problem med användningen av termen schema för att hänvisa till alla former av komplex kunskap. För det första finns det inget behov av en ny teknisk term, eftersom den vanliga termen kunskap har denna innebörd. Om schemateorin används för att redogöra för all kunskap misslyckas den dessutom. Ett antal författare har påpekat att schemateorin, som den är utvecklad för närvarande, inte kan hantera de former av kunskap som inte inbegriper gammal generisk information. Schemateorin ger alltså en förklaring till kunskapen i långtidsminnet om att delstaten Oklahoma ligger direkt ovanför delstaten Texas. Men schemateorin ger inte en förklaring till den nya representation man utvecklar av en stad när man reser genom den för första gången.
Det verkar därför bäst att använda termen schema i den snävare användningen, som den form av mental representation som används för generisk kunskap. Om man antar den snävare användningen måste man dock acceptera att scheman endast är lämpliga representationer för en delmängd av kunskap och att andra former av mental representation behövs för andra former av kunskap. Till exempel behövs mentala modeller för att representera specifika icke-schematiska aspekter av kunskap, till exempel layouten av en okänd stad, medan naiva teorier eller kausala mentala modeller behövs för att representera kunskap om kausala/mekaniska fenomen.
Schema Theory in Education
Richard Anderson, en utbildningspsykolog, spelade en viktig roll när det gällde att införa schemateorin i utbildningsvärlden. I en artikel från 1977 påpekade Anderson att scheman tillhandahöll en form av representation för komplex kunskap och att konstruktionen för första gången gav en principiell redogörelse för hur gammal kunskap kan påverka förvärvandet av ny kunskap. Schemateorin tillämpades omedelbart för att förstå läsprocessen, där den fungerade som en viktig motvikt till rent nedifrån-och-upp-strategier för läsning. De schemateoretiska synsätten på läsning betonar att läsning innefattar både bottom-up information från de uppfattade bokstäverna som kommer in i ögat och användning av top-down kunskap för att konstruera en meningsfull representation av textens innehåll.
Bred kontra snäv användning av schema i utbildningen
Problemet med den breda och snäva användningen av begreppet schema dök upp i utbildningen precis som det hade gjort inom kognitionspsykologin. I Andersons klassiska artikel från 1977 om schemata i utbildningen intar han till exempel tydligt det breda synsättet. Han angriper den snäva synen och säger att det är omöjligt ”att människor har lagrat ett schema för varje tänkbar scen, händelseförlopp och meddelande” (s. 421) och att ”en adekvat teori måste förklara hur människor klarar av nyhet” (s. 421). I en artikel som skrevs vid ungefär samma tidpunkt (1978) konstaterar Anderson emellertid att ”ett schema representerar generisk kunskap” (s. 67), och han antar systematiskt det snäva synsättet genom hela artikeln. I en artikel från 1991 om terminologi inom utbildning konstaterar Patricia Alexander, Diane Schallert och Victoria Hare att den systematiska tvetydigheten mellan den snäva och den breda synen har gjort det mycket svårt att tolka en viss författares användning av termen schema i utbildningslitteraturen.
Instruktionsmässiga implikationer av schemateorin
Ett antal författare har härlett undervisningsförslag från schemateorin. De har föreslagit att relevant kunskap bör aktiveras före läsning, att lärare bör försöka tillhandahålla förkunskaper och att mer uppmärksamhet bör ägnas åt att lära ut förståelseprocesser av högre ordning. Många av dessa förslag är inte nya, men schemateorin tycks ge en teoretisk och empirisk grund för undervisningsmetoder som vissa erfarna lärare redan utförde.
Schemateorins inverkan på utbildningen
Schemateorin har gett utbildningen ett sätt att tänka på representationen av vissa former av komplex kunskap. Den har riktat uppmärksamheten mot den roll som gammal kunskap spelar för att förvärva ny kunskap, och har betonat den roll som uppifrån och ner, läsarbaserade influenser spelar i läsprocessen.