知识点概述
“图式”（Schema，复数Schemas或Schemata）是心理学中的一个核心概念，指人类大脑中用来组织和解释海量信息的认知结构或心智模型。在专家思维的背景下，图式是专家区别于新手的关键所在：专家不仅仅拥有更多的知识，更重要的是，他们的知识被组织成了高效、深刻、反映事物本质联系的图式，从而能够进行快速、准确的理解、推理和问题解决。
教材原文
But expertise requires more than facts. It requires understanding how the facts are linked together, how things actually work. These relationships allow a person to generalize from a specific case to a class of problems. Psychologists call these structures schemas—mental structures that represent concepts, like spark plugs and wires, and the relationships that connect them.
详细解释
1. 从孤立事实到知识网络
图式将零散的、孤立的事实信息编织成一个有意义的、具有因果逻辑的知识网络。教材中用两个学生的例子生动地说明了这一点：
- 新手（无图式）：只记得“无敌舰队战败于1588年”这个孤立日期，但不知道其重要性。
- 专家（有图式）：即使不确定具体日期，也能通过“英国在1600年后才开始大规模海外殖民”这一事实，推断出“英国必然是在此之前取得了制海权”，从而将无敌舰队之战定位在“16世纪末”这个时间框架内，并理解其作为“英西国力消长转折点”的重大历史意义。这就是图式的力量。
2. 克服人类的认知局限
人类的“工作记忆”（working memory）——即我们能同时进行有意识思考的信息容量——是非常有限的（通常被认为是“7±2”个信息块）。图式通过将大量相关信息“打包”成一个更高层次的、有意义的“信息块”，极大地降低了工作记忆的负担，实现了认知上的“降维打击”。
- 例子：记住“1492”这四个数字作为一个整体（激活了关于哥伦布发现美洲的图式），比记住“1, 4, 9, 2”四个随机数字要容易得多，占用的认知资源也少得多。
3. 专家推理与问题解决的基础
当专家面对一个新问题时，他们并非从零开始思考，而是下意识地将问题与大脑中已有的图式进行匹配。一旦匹配成功，与该图式相关的所有知识（包括问题的可能原因、典型的解决方案、潜在的风险等）都会被迅速激活，从而高效地引导他们找到解决方案。
学习要点
- 图式是“结构化”的知识：它强调知识点之间的联系、层次和因果关系，而非简单的信息堆砌。
- 图式是专家高效思考的关键：它是专家实现快速模式识别和深刻问题理解的认知基础，是克服人类认知瓶颈的关键工具。
- 构建图式即深度学习：真正的学习，不是记忆孤立的事实，而是主动地在知识点之间建立联系，形成自己的知识体系（图式）。
实践应用
- 汽车维修：如书中案例，经验丰富的技师Dennis LaGrand的脑中有一个关于“特定车型发动机”的精细图式。当他发现火花塞井中有机油时，这个图式被激活，让他能立即推断出这是由“阀盖垫圈老化”这一根本原因导致的，而无需进行繁琐的逐一排查。
- 烹饪：大厨之所以能即兴创作新菜式，是因为他/她脑中有关于“味道”、“质地”、“烹饪方法”之间相互作用的复杂图式。例如，他/她知道“酸可以解腻”、“某种香料与某种肉类是经典搭配”等，这些都是图式的组成部分。
- 医学诊断：资深医生的诊断过程就是激活和验证图式的过程。当听到病人主诉“腹痛”时，他/她会激活一个庞大的“腹痛原因”图式，然后通过问诊和检查来排除或确认图式中的各种可能性（如胃溃疡、胆囊炎、阑尾炎等）。
关联知识点
- 前置知识: 013-概念-专家思维的构成
- 相关知识: 007-概念-模式识别, 015-概念-元认知