加工的深度越深,学习的效果越好

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下面是一个认知科学中的经典例子,它可以说明词语加工深度的影响。研究者向三组学生呈现了一个包含60个词的清单。研究者要求第一组学生判断这些词的字母是大写还是小写;让第二组判断这些词是否与单词chair押韵;让第三组判断这些词是不是动物的名称。当他们完成任务后,研究者会对他们进行记忆测试。哪一组学生会记得最多词呢?结果显示第三组的记忆效果比第一组和第二组好,因为他们需要对词汇意义进行深度加工(75%的回忆成功率),而第一组加工的是词汇的字形(33%的回忆成功率),第二组加工的是词汇的音韵(52%的回忆成功率)这些更浅显的方面。3研究者的确在所有组中都发现了微弱的无意识线索,学习的确会在拼写和语音系统中留下潜意识痕迹。但是,只有深度的语义加工才能保证对词汇留下外显的细致的记忆。这一现象在对句子进行加工时也可以看到。在没有老师引导的情况下,自己努力去理解句子意思的学生显示出更好的回忆效果。4这是一条普遍规律,美国心理学家亨利·罗迪格(Henry Roediger)曾说:“把学习条件弄得再困难些,迫使学生投入更多认知努力时,常常能加强记忆效果。”5

脑成像研究正开始试图弄清这个加工深度效应的源头。6更深层次的加工会在记忆中留下更深的痕迹,因为它会激活前额叶皮层中与有意识的词汇处理相关的区域,而这些区域与海马间形成了强大的神经回路,从而使海马能以外显情景记忆的方式储存信息。

在法国名导演克里斯·马克(Chris Marker)执导的于1962年上映的电影《堤》(La Fetee)中,其旁白里有一句格言,听起来就像深刻的真理:“没有什么能将日常瞬间与记忆相区分,只有在日后,记忆才会从伤痕里自我显现。”这段听起来很唯美的箴言却被证明是错误的,因为脑成像显示,记忆编码的初始阶段,被印刻在我们记忆中的重大生活事件就会与那些不留痕迹的日常琐事区分开来——前者已经在更深层次被加工了。7当一个人看一串词汇和图像时,通过扫描他的脑,我们就能预测哪些具体的刺激会被遗忘和记住。关键的预测因素是它们是否激活了前额皮层、海马以及海马旁回周边区域。这些区域的主动参与直接反映了这些词汇和图像在脑中的加工深度,它能预测信息在记忆中留下痕迹的强度。

一个无意识瞟了一眼的图像会进入脑的感觉加工区域,但只在前额叶皮层引起了微弱的激活反应。注意力、专注度、加工深度以及有意识察觉会将小型波动变成神经系统的海啸,最终侵入前额皮层中去并使随后的记忆过程取得最大成就。8

多项学校教学研究方面的证据也验证了主动参与及深度加工的作用。例如,本科生学物理必须学习角动量和电机转矩这两个抽象概念。我们将学生分成两组,给一组学生10分钟时间来亲自体验自行车的车轮是如何工作的,给另一组10分钟时间的口头解说以及观察其他学生是怎么玩自行车的。结果发现那组与自行车积极互动的学生的学习效果要好很多。9因此,设计课程时如果能涵盖可以让学生积极参与、深度加工的内容,就能加强记忆效果。

最近一项针对两百多篇本科STEM(19)课程教学回顾的研究支持了以上结论。传统教学方法,即老师讲课,而学生被动地听课,是低效的。10与那些促使学生主动参与的教学方法相比,这种传统讲课方式教出来的学生的学业表现较差。在所有学科的学习中,无论是数学、心理学、生物还是计算机科学,主动积极的学生学得都更好。通过主动参与,学生的考试成绩提升了半个标准差,失败率降低了10%以上,这样的变化是显著的。但是,哪些策略最能促进学生参与呢?不存在一个奇迹般的方法,但有很多策略可以促使学生从自己的角度去思考,比如让他们实际动手做、小组的每个人都参与讨论或者老师在课堂中给学生提出一个高难度的问题,让他们思考一段时间。任何能让学生不再被动听讲的方法都是会奏效的。


被动的有机体无法学习发现教学法的失败