6　学习的信息加工理论和认知理论

本章提纲
什么是信息加工模型

• 感觉登记
• 短时记忆或工作记忆
• 长时记忆
• 促进长时记忆的因素
• 其他信息加工模型

脑研究告诉了我们什么

• 对教育的启示
• 脑研究在课堂教学中的应用

记忆或遗忘的原因是什么

• 遗忘和记忆
• 练习

如何教授记忆策略

• 言语学习

怎样使信息有意义

• 机械学习和意义学习
• 图式理论

元认知技能如何帮助学生学习
何种策略有助于学生学习

• 练习性测验
• 记笔记
• 画线
• 概述
• 以写促学
• 列提纲和画概念图
• PQ4R法

认知教学策略如何帮助学生学习

• 激活先前知识，建立不同学习间的联系
• 组织信息

学习成果
学习本章后，你应当能够：

• 理解记忆和学习的信息加工理论
• 了解我们从脑研究中学到了什么有关教育实践的知识
• 了解记忆和遗忘的原因
• 了解你可以教给学生的记忆策略
• 描述怎样使学生觉得课堂知识是有意义的
• 讨论元认知技能是如何帮助学生学习的
• 列举你可以教给学生的学习策略
• 列举认知教学策略，描述这些策略是怎样帮助学生学习的

维罗娜·毕晓普的生物课上正在讲关于人类学习的单元。在一节课之初，毕晓普让学生实际参与了一个实验。她通过投影将图6.1所示的信息加工模型给学生呈现3秒钟。之后，要求学生回忆所看到的东西。有些学生说看到了框图和箭头；还有些学生说看到了记忆和遗忘等文字，并且推断这张图与学习有关。甚至还有一个学生说看到了学习这个词，尽管该模型图中并没有这个词。

“好！”毕晓普说道，“你们真正看到的实际上比这还要多！你们或许没有注意到自己注意到的都有什么。比如，你们闻到什么气味了吗？”
全班同学都笑了，他们回忆起闻到了学校餐厅里炒西兰花的气味。根据毕晓普的说法，学生们开始回忆自己注意到的、与这幅模型图无关的其他细节：卡车驶过的声音、教室中的环境细节以及其中的师生等等。
讨论完后，毕晓普说：“大脑是不是很令人吃惊？仅在短短3秒钟的时间里，你们接受了大量的信息。尽管是在我的提醒下你们才知道自己注意到了西兰花的气味，但是它无论如何都储存于你的头脑中。在3秒钟内你的大脑已经开始解读图中的信息了。比如，谢里尔认为自己看到了单词‘学习 ’，尽管模型图中根本就没有。这是因为她看到了与‘学习 ’有关的单词‘记忆 ’，所以大脑就跳到了‘学习’这个词。”
“现在想象你能永远记住在看图形的3秒内出现的所有信息：箭头、框图、单词、卡车、西兰花——一切。这样吧，想象自己能够记住进入大脑的所有信息。那会是什么样呢？”
“会成为一个天才。”桑凡抢先说道。
“会发疯的。”贾马尔反驳说。
“我认为贾马尔更接近正确答案，”毕晓普说道，“如果你的头脑中塞满了这些无用的垃圾，你将变成一个头号傻瓜。有关学习，我们要了解的最重要的一点是：学习是一种主动的加工过程，它关注重要信息，摒弃不重要的信息，并且利用我们头脑中已有的知识经验来决定其重要与否。”
毕晓普再次利用投影仪将模型图呈现出来。
“在详细地学习这个示意图时，你将运用已有的关于学习、记忆、遗忘以及图表等方面的知识来理解它。我希望你们能一直记住这个模型所展示的要点。也许过不了多久，你们将会忘记箭头和框图，甚至西兰花的气味也将从你的记忆中渐渐消失。但是，图中那些有意义的部分和那些能回答你所关心的问题的部分，可能会终生留在你的记忆中。”
运用你的经验
合作学习 　简略地写下两三种记忆一串项目和学习新概念的方法。与其他同学分享你学习新知识时所使用的有效策略。
合作学习 　你对学习、记忆和遗忘有怎样的认识？请勾画出一个大致的框架图，然后与四五个同学一起基于各自的想法绘制出一个人类记忆和认知的简图。10分钟后，与全班同学分享作品。
人类的大脑是一台制造意义的机器。从你看到、听到、尝到或感觉到事物的那一瞬间开始，你就开始了一套程序：判断它是什么；它如何与已知的东西相联系；它是因为重要而应该保留在头脑中还是应该被遗忘。整个过程可能是有意识的，也可能是无意识的，或者兼而有之。本章将介绍信息如何被大脑获取和加工，记忆和遗忘是如何起作用的，教师如何帮助学生理解和记忆重要的知识、技能和观点。本章也将介绍认知学习理论，即有关学习者头脑内部进行的加工过程的理论，以及各种帮助学生有效地运用大脑进行学习、记忆和运用知识的方法。

什么是信息加工模型

信息不断地经由感官而进入大脑。其中大部分信息几乎立即就丧失掉，以至于我们可能甚至从未意识到它们的存在。有些信息会在我们的记忆中短暂保留一段时间，然后被遗忘。例如，我们在找到剧场的座位之前，或许还记得票上的座号，但之后我们可能会忘记这个座号。然而，有些信息则可以保留较长的时间，或许一生都不会忘记。人们获取信息的过程是怎样的？教师如何利用这个过程来帮助学生记住关键的知识和技能？认知学习理论家们就此类问题进行了论述，提出了信息加工理论 （information-processing theory），它从20世纪70年代中期以来成为学习和记忆领域中的一种主导理论。
学习理论家们利用有关人类记忆的研究成果（如Anderson，2005；Ashcraft & Radvansky，2010；Bransford，Brown，& Cocking，1999；Byrnes，2001；Elias & Saucier，2006；Tulving & Craik，2000）来描述信息的记忆（或遗忘）过程。该过程通常被称为阿特金森―谢夫林（Atkinson & Shiffrin）信息加工模型（Atkinson & Shiffrin，1968），见图6.1。

■ 感觉登记

外部信息在记忆系统中经过的第一个部分是感觉登记，如图6.1所示。感觉登记 （sensory registers）接受来自各种感官（视、听、触、嗅、味）的大量信息，并将信息保留一段极短暂的时间，一般不超过几秒钟。如果进入感觉登记的信息没有得到进一步的加工，那么这些信息很快就会丧失。
图6.1　信息加工流程（阿特金森―谢夫林模型）
要记忆的信息首先进入个体的感官，之后被注意到，并从感觉登记转移到工作记忆，然后再经加工以转移到长时记忆中。

资料来源： Charles G. Morris, Psychology; An Introduction (8th ed.）, p. 233. ©1993. Adapted by permission of Prentice Hall.
研究者用精心设计的实验来考察感觉登记。给个体呈现如图6.2所示的图片，呈现的时间很短，例如50毫秒。个体通常能够报告看到了3个、4个或5个字母，但不能报告看见了全部12个。在一个早期的经典实验中，斯珀林（Sperling，1960）给参与者呈现如图6.2所示的图片。图片消失后，他让参与者根据不同的信号分别回忆上行、中行或下行的字母。斯珀林发现，参与者几乎能完全正确地回忆出任意一行的字母。因此他认为参与者肯定在50毫秒中看到了所有的字母，并把它们在大脑中保留了非常短暂的时间。但当人们试图回忆所有的12个字母时，所需时间明显地超过了字母在感觉登记中的保持时间，因此他们会忘掉一些字母。
图6.2　感觉登记实验所使用的图片
这是斯珀林用来考察感觉登记的经典图片。把图片给参加实验者呈现很短时间，要求他们回忆某一行的字母。参加者通常能按要求回忆出来，但不能回忆出所有的12个字母。

资料来源： G. A. Sperling, “The Information Available in Brief Visual Presentations,” Psychological Monographs, 74 .1960, American Psychological Association.
感觉登记的存在对教育具有两点重要启示。首先，人们要想记住一些信息，必须对这些信息加以注意。其次，要使瞬间看到的所有信息都进入意识，要花费一定的时间。例如，一次给学生“轰炸”太多的信息，但并未告诉他们应当注意信息的哪些方面，那么学生或许学不到任何内容。
知觉 　感觉器官接收到刺激之后，大脑就立即开始对其中的部分刺激进行加工。因此，我们意识到的感觉表象与我们看到、听到或者感觉到的刺激并不完全相同；我们的感官感知到什么，感觉表象就是什么。对刺激的知觉 （perception）并不像对刺激的接受一样直接。相反，它还涉及心理解释，这种解释受到我们的心理状态、过去经验、知识、动机及其他多个因素的影响。
首先，我们依据一些规律来感知不同的刺激，这些规律与刺激本身的特性没有关系。比如，当你坐在某个房间里，你或许不会对救火车的警笛声予以太多的注意，甚至可能充耳不闻；如果你正在开车，你会对此多注意些；如果你正站在失火的建筑物旁等待救火队员的到来，你肯定会更加注意。其次，我们感知到的刺激并非等同于我们看到或感觉到的，而是我们所了解的（或所认为的）。从房间的一头看过去，书架上的一本书看上去像一条细细的纸带，但我们可以推断出它是由许多页纸构成的三维立方体。你或许只看到桌子的一条边，但在头脑中可推测出整张桌子。
注意 　教师说“集中注意”或者“竖起耳朵听”时，就是在使用恰当的词“集中 ”和“竖起 ”来引起学生的注意。同记忆一样，注意 （attention）也是一种有限的资源。当教师要求学生把有限的注意集中在所教的内容上时，学生必须放弃对其他刺激的主动注意，改变焦点，以使其他无关刺激被过滤掉。例如，当人们全神贯注地倾听一场妙趣横生的演讲时，他们感觉不到微弱的机体反应（比如痒或饥饿）以及其他声音或视觉刺激的存在。一个有经验的演讲者很清楚，当听众看起来焦躁不安时，他们就不再注意听讲了，或许在转而考虑吃午饭或其他的事情，这正是要重新吸引听众注意力的时刻。
引起注意 　教师怎样才能引导学生把注意力集中在当前课程上，尤其是课程内容最重要的方面上呢？
有几种方法可以引起学生的注意，这些方法都遵循引发学生的兴趣这一总体原则。一种方法就是应用某些提示线索来表达“这是重要的”。一些教师通过提高或降低嗓音来提示学生下面将要讲授重要的内容。还有些教师借用手势、重复或身体动作传达这一信息。
引起注意的另一种方法就是增强学习材料的情绪色彩（Armony，Chochol，Fecteau，& Belin，2007）。注意和情绪激活的大脑区域有重叠（Vuilleumeir，2005），这可以解释为什么人们给予肥皂剧和真人秀（大量情绪参与）的注意多于给予传统课堂教学（没有太多情绪参与）的注意。这也可以解释一些报纸标题用“参议院扼杀公共交通方案”来吸引眼球，而不用“参议院投票否决公共交通方案”。
不寻常的、不一致的或令人惊奇的刺激也能吸引注意力。例如，科学课教师展开新课时经常运用演示性实验或小魔术来唤起学生的好奇心。
最后，明确地告知学生下面要学习的内容是很重要的，这种做法也能引起学生的注意。例如，教师告诉学生“明天的考试有这些内容”，以保证学生注意。当然，哪些是重要的，学生有其自己的判断。比起其他内容，学生会学到更多的他们认为重要的内容，因为他们对这些内容更为关注。

■ 短时记忆或工作记忆

个体感知和注意到的信息转入记忆系统的第二部分：短时记忆 （short-term memory）（Ashcraft & Radvansky，2010）。短时记忆是一个储存系统，它将容量有限的信息保持约几秒钟。短时记忆是记忆的一部分，储存人们正在思考的信息。在任何时候，我们意识到自己有的观念实际上都被保留在短时记忆中。一旦我们停止思考，这些观念将从我们的短时记忆中消失。短时记忆也称工作记忆 （working memory）（Anderson，2005；Ashcraft & Radvansky，2010；Engle，2001；Unsworth & Engle，2007）。工作记忆所强调的是：短时记忆最重要的特征并不是它短暂的保持时间，而是它处于活动状态。工作记忆主要用于对信息进行操作、组织以便储存或遗弃，或者把信息与其他信息联系起来。工作记忆是如此重要，以至于许多研究者认为工作记忆容量在本质上和智力是相同的（Ackerman，Beier，& Boyle，2005；Colom，Flores-Mendoza，& Rebello，2003；Kane，Hambrick，& Conway，2005）。
正如图6.1所示，信息可能从感觉登记进入工作记忆，也可能从记忆系统的第三个基本部分——长时记忆——进入工作记忆。这两种情况通常会同时发生。当你看到一只知更鸟时，它的表象从感觉登记进入工作记忆中；同时你可能（无意识地）从长时记忆中搜寻有关鸟的信息，以便识别出眼前这只鸟就是知更鸟。伴随着这种识别过程而来的是有关知更鸟的其他许多信息，对过去经验的回忆和情感，等等。所有这些信息都储存于长时记忆中，但是，通过对知更鸟这个视觉信息进行心理加工，长时记忆中的这些信息都被提取到了意识（工作记忆）中（Gathercole，Pickering，Ambridge，& Wearing，2004）。
将信息保持于工作记忆中的一种方法是反复地思考或讲述该信息。你暂时记忆某个电话号码时通常已经运用了这种策略。通过重复而把信息保持在工作记忆中的过程叫复述 （rehearsal）（Baddeley，1999）。复述在学习中是很重要的，因为信息在工作记忆中保持的时间越长，转移到长时记忆中的可能性就越大。最近的研究表明，不是重复的学习，而是反复尝试记住信息使得信息进入工作记忆并在长时记忆中巩固信息（Karpicke & Roedinger,2007）。没有复述的信息在工作记忆中保持的时间最多只有约30秒，因为工作记忆的容量有限，这些信息也可能因被别的信息挤出工作记忆而丢失。你或许有过这样的经历：查到一个电话号码，其间受到了暂时的干扰，之后发现你已经忘记了电话号码。
在课堂教学中，教师必须给学生留出一定的时间用于复述。急切地教给学生太多的信息可能会徒劳无益，因为如果学生没有时间对每条新信息进行复述，这些信息就有可能被后来的信息挤出工作记忆。上课时教师停顿片刻询问学生是否有疑问，这也是在给学生时间进行思考并在头脑中复述刚才学过的内容。这有助于学生在工作记忆中加工信息，进而将其保留于长时记忆中。当学生学习新的、较难的材料时，复述这项心理活动是关键的。
工作记忆的容量 　工作记忆的容量是5～9个信息单元（Thompson，2000）。也就是说，我们每次只能思考5～9个独立的事物。但是，某个特定的信息单元本身可以包含大量的信息。例如，要记住下面的购物单是很困难的：

这个购物单包含太多的信息单元，全部记住并不容易。如随机排列，这24项并不能都存入工作记忆中。但如果按照熟悉的模式来重新组织这个购物单，那么记忆它会相对容易些。如表6.3所示，你可以在头脑中分别创建三个记忆文件：早餐、午餐和晚餐。在每个文件中都可以找到食物和饮料；在午餐和晚餐的文件中还有甜点。只要将食谱想一遍，你也就想起了食谱中的每一项。按照这种方式，你能够回想要购买的东西，而你的工作记忆中也只须保持少量的几个信息单元。当你进入商店时，就会想：“我要买早餐、午餐和晚餐时吃的。”首先，从长时记忆中提取早餐文件，它包括食物（煎饼）和饮料（橙汁）；你思考制作煎饼的步骤，然后购买每一种原料，外加橙汁作为饮料。当做完这些事情后，你可从工作记忆中删除早餐文件，而代之以午餐文件。之后，通过同样的过程，晚餐文件将代替午餐文件。值得注意的是，你所做的一切就是用3个大的信息单元去代替24个小的信息单元，然后再将3个大的信息单元分解为各个部分。
图6.3　组织信息以帮助记忆的例子
由24个项目组成的购物单如果按照随机顺序排列，记忆起来会非常困难。如果将它们组织成少量的几个熟悉的类别，回忆起来则比较容易。

工作记忆可被看做是一个瓶颈，外部信息通过它进入长时记忆。工作记忆的容量是有限的，信息加工的这种特性对于教学设计和实践具有重要意义（Engle，2001）。例如，每次呈现给学生的信息不能过多，除非这些信息被很好地组织起来，并与学生长时记忆中已有的信息密切联系，以使工作记忆（在长时记忆的支持下）能容纳它们，就像上文讨论的购物单的例子一样。
工作记忆容量的有限性还给我们带来了另一点启示。梅耶（Mayer，2001）在一项研究中对比了有关雷雨的两堂课：其中一堂课包含了大量无关的词语、图片和音乐，另一堂课则没有这些无关内容。结果发现，课堂教学越简单，迁移测验成绩更高。显然，紧凑连贯的课堂内容能够更有效地利用工作记忆容量（见Mayer，2008b，2009）。
工作记忆中的个体差异 　当然，在完成某项特定的学习任务时，不同的个体在工作记忆容量上存在着差异。扩充工作记忆容量的一个主要因素是背景知识：一个人在某方面掌握的知识越多，吸纳和组织新信息的能力越强（Engle，Nations，& Cantor，1990；Kuhara-Kojima & Hatano，1991）。但先前知识不是惟一的影响因素，不同的个体在组织信息的能力方面也存在着差异。可以教授个体有意识地使用一些策略以更有效地使用工作记忆容量（Wyra，Lawson，& Hungi，2007）。本章稍后将论述这些策略。
表6.1　认知存储系统中各成分的特征

信息是怎样被表征的 * 估算的
资料来源： Robert L. Solso, Cognitive Psychology (6th ed.）, P.240. ©2001 Allyn and Bacon,Inc.Reproduced with permission of Pearson Education, Inc.

■ 长时记忆

长时记忆 （long-term memory）是我们记忆系统中较长时间地保持信息的部分。一般认为，长时记忆的容量非常大，信息保持的时间非常长。事实上，很多理论家认为，长时记忆中的信息永远不会遗忘，只是我们可能丧失从记忆中寻找信息的能力（Tulving & Craik，2000）。我们一生都填不满长时记忆。表6.1总结了感觉登记、工作记忆（短时记忆）和长时记忆的区别。
埃里克森和肯奇（Ericsson & Kintsch，1995）假定，长时记忆中不仅储存信息，也储存学习策略以便调用。埃里克森和肯奇把这种能力叫做长时工作记忆。这种能力能够很好地解释专家（如医疗诊断专家）所具有的某些非凡技能，他们必须把当前的信息和长时记忆中的大量模式相匹配。
理论家们把长时记忆分为三个部分：情景记忆、语义记忆和程序记忆（Ashcraft & Radvansky，2010；Eichenbaum，2003）。情景记忆 （episodic memory）是关于个体亲身经历的记忆，是对我们看到或听到的事情的心理再现。当你记起昨天晚饭吃的什么，或者在学校举办的舞会上所发生的事情时，你正在回忆储存于长时情景记忆中的信息。长时语义记忆 （semantic memory）包括已知的事实和一般性的信息，概念、原理、规则以及应用它们的方法，也包括问题解决技能和学习策略。课堂中学习的内容大多存储于语义记忆中。程序记忆 （procedural memory）是指“知道怎样做”，而不是“知道是什么”。驾车、打字、骑自行车等技能都存储在程序记忆中。
情景记忆、语义记忆和程序记忆按照不同的方式储存和组织信息。情景记忆中的信息以表象的方式加以储存，这些表象是按照事件发生的时间、地点组织起来的。语义记忆中的信息以概念网络的方式组织起来。程序记忆中的信息是以许多刺激—反应配对组成的复合体形式储存的（Anderson,1995）。最近有关脑的研究表明（如Elias & Saucier，2006），与这三种长时记忆有关的操作分别发生在脑的不同部位。下面我们就这三种记忆的含义加以详细阐述。
情景记忆 　情景记忆存储我们所经历事件的表象，这些表象按照事件发生的时间和地点组织起来（Rubin，2007；Tulving & Craik，2000）。它包括我们个人经历过并记住的事件（Ashcraft & Radvansky，2010），这些事件将感觉信息、空间知识、语言、情绪和运动等信息整合成一种个人故事（Rubin，2007）。例如，思考下面这个问题：你在高中毕业舞会的当晚做了什么？大部分人通过想象自己回到那个晚上并描述发生的事件来作答。你可能在头脑中扫视了一遍晚会现场，回忆起你看到的、听到的或闻到的，接着想起你体验到的情绪，所有这些都是一起被记住的。再举一例，设想有人让你回忆高中同学的名字。某位心理学家要求研究生每天到某个指定的地点停留1小时，并尽量回忆上述名字。一个月后，学生们还能够继续回想出更多名字。有趣的是，他们运用与情景记忆关联的时间和空间线索来想象一些事件，而这些事件又使得他们能够回忆起有关的人名。例如，他们或许回忆起某天社会学教师装扮成北极探险家的情形，由此在头脑中再现出当时在场的同学的面孔。
这些示例表明，表象在情景记忆中是很重要的，与时间和空间有关的一些线索有助于我们从情景记忆中提取信息。你参加某场考试时或许会自言自语地说：“我应该知道这个答案，我记得读过这一部分，它就在那一页的左下角，并且右上角还有一张图表。”
通常情况下，情景记忆是很难提取的，因为我们日常生活中的大部分情景是多次重复的，致使后来的情景与以前的情景在记忆中相互混淆，除非在某种情景下发生的事情使这一幕难以忘怀。例如，很少有人能回忆起一个星期前吃了什么样的午餐，更不用说回忆起几年前吃了什么样的午餐了。但有一种特殊的现象叫闪光灯记忆 （flashbulb memory），即某个重要事件的出现使以视觉和听觉为主的记忆深深地印刻在脑中。例如，有人碰巧在吃早饭的时候听到纽约世贸中心遭袭击的消息，那么他将永远地记住这顿特殊的早餐（以及场景的其他细节）。产生这种记忆的原因是：某个时刻发生的令人难忘的事件让我们能提取对通常容易忘记的细节的情景（空间和时间）记忆。
你可以特意创造包含视觉和听觉表象的难忘事件来促进学生对概念和信息的保持。例如，借助投影、表演、模拟以及其他主动学习形式，给学生呈现生动的表象，学生可牢记这些表象，并运用它们去提取呈现时间接近的其他信息。与该观点一致，已有大量证据表明课文中的插图有助于学生记忆课文内容，即使当不再呈现插图时也如此（Mayer，2008b）。据推断，这些插图将语义信息和学生的情景记忆联系起来，使得信息更容易提取。也有证据表明，学生通常能够创建自己的心理图像以促进对所学材料的记忆（Robinson,Robinson et al.，1999）。
语义记忆 　语义记忆（或称陈述性记忆）的组织方式与情景记忆非常不同。语义记忆是由相互联系的概念与关系，即图式 （schemata；单数：schema ）在心理上组织起来的网络结构（Anderson，2005；Bruning，Schraw，Norby，& Ronning，2004）。我们之前提到皮亚杰曾应用图式 来描述个体用以组织知觉和经验的一种认知框架。类似地，认知加工理论家也用图式 来描述个体记忆中的概念网络，这种网络使得个体能够理解和整合新信息。一个图式就像一份纲要，各种不同的概念或观点都可以归于更高级的范畴下。图式的各个方面又通过一系列的命题即关系组织起来。例如，图6.4是“野牛”概念的简化图式，它表明了“野牛”这个概念是如何与记忆中的其他概念相互联系的。
在图中，“野牛”与其他几个概念相互联系。这些概念或许与更多的概念相联系（例如，“平原印第安人如何猎取野牛”），或者与更宽泛的范畴或概念相联系（如“保护主义者如何使许多物种免于灭绝？”）。图式理论认为（Anderson，2005），我们按照类似于图6.4所示的心理路径来获得储存于长时语义记忆中的信息。比如，你的记忆深处可能藏着：将马匹从西班牙引入北美完全改变了平原印第安人猎取野牛的方式。为了提取这条信息，你可能会考虑美洲野牛的特征，考虑印第安人如何骑在马背上猎取野牛，之后回忆（或想象）他们没有马匹时是如何猎取野牛的。你可以通过不同的途径获得相同的信息。事实上，你提取某一条信息的途径越多，途径建立得越牢固，你就越能够有效地回忆长时语义记忆中的信息。如前所述，长时记忆之所以出现问题，其原因并不在于信息丢失了，而在于我们找不到提取信息的途径。
图6.4　“野牛”概念的图式
语义记忆中的信息是按照相关概念的网络结构的方式组织起来的。“野牛”这个概念属于更一般的“哺乳动物”和“动物”概念，并与其他的概念有关，而这些概念有助于将“野牛”区分出来。

图式理论给我们的一条明晰启示是：如果新信息能够与已有的完备图式相匹配，则新信息更容易保存；反之则较难保存。本章稍后将详细介绍图式理论。
程序记忆 　程序记忆是回忆怎样做事情尤其是身体任务的能力，这种类型的记忆显然是以一系列刺激―反应配对的方式储存的。例如，即使你很久没有骑自行车，但是一旦你骑上去，刺激就会诱发相应的反应。当自行车向左倾斜时（一种刺激），你就会“本能地”将重心移到右边以保持平衡（一种反应）。书写、打字、跑步等技能都是程序记忆的例子。神经病学的研究表明，程序记忆的脑定位不同于语义记忆和情景记忆，程序记忆储存在小脑中，而语义记忆和情景记忆则储存于大脑皮层（Black，2003；Bruning et al.，2004；Eichenbaum，2003）。

■ 促进长时记忆的因素

人们能够记住在学校中所学的大部分知识，这与流行的看法有所不同。森伯和埃利斯（Semb & Ellis，1994）对有关此类问题的一些研究进行综述时指出，用无意义字词以及其他人工材料所做的实验室研究大大低估了学校中学到的信息和技能的保持程度（另见Ellis，Semb，& Cole，1998）。在学校中学到的信息，其长时保持情况随信息类型的不同而有很大的差异。例如，概念比人名保持的时间长很多（Conway，Cohen，& Stanhope，1991）。整体上，在教学的最初几个星期，保持量快速减少，之后达到稳定水平（Bahrick & Hall，1991）。但是，教学后学生已保持了12至24周的任何信息就将可能被永久保持。
一些因素会影响长时记忆的保持。学生最初学习材料的程度就是可想而知的一个影响因素（Bahrick & Hall，1991）。一项有趣的研究发现，能力对信息保持的影响并不明确（Semb & Ellis，1994）。虽然能力强的学生的期末成绩比较好，但是他们对习得内容的遗忘量与能力低的学生相差无几。
促使学生主动参与课堂学习的教学策略有助于长时记忆的保持。例如，迈肯齐和怀特（Mackenzie & White，1982）对比了八年级和九年级学生在三种条件下学习地理的情况：第一种条件是传统课堂教学；第二种条件是传统课堂教学外加现场调查；第三种条件是将传统课堂教学、现场调查以及对现场调查所获信息的主动加工结合起来。12个星期后（暑假后），主动加工组仅遗忘了10%的信息，而其他两组的学生则遗忘了40%以上的信息。与此相似，施佩希特和桑德令（Specht & Sandling，1991）对比了两种教学条件下大学生学习会计学的情况：传统的讲解式教学和角色扮演式教学。6周后发现，传统讲解组的学生，其问题解决的成绩下降了54%；而角色扮演组的学生，其问题解决的成绩仅下降13%。

人们使用程序记忆来回忆如何完成身体活动的任务，这类记忆的脑定位与语义记忆和情景记忆不同。你应如何鼓励学生进行程序记忆？

■ 其他信息加工模型

阿特金森和谢夫林（Atkinson & Shiffrin，1968）提出的信息加工模型（图6.1）并不是得到认知心理学家们认可的惟一模型。其他模型并未质疑其基本假设，但对其某些方面进行了合理的扩展，尤其对哪些因素可增加信息在长时记忆中保持的机会提出了更为具体的设想。
加工水平理论 　加工水平理论 （levels-of-processing theory）是被普遍认可的另一个信息加工模型（Craik，2000；Tulving & Craik，2000）。该理论认为，人们会对刺激进行不同水平的心理加工，但只有加工程度最高的信息才有可能被保留下来。例如，你或许感知到一棵树，但几乎没有注意它。这是最低水平的加工，你不太可能记住这棵树。如果你对这棵树进行命名，称之为“枫树 ”或“橡树 ”。一旦命名，这棵树就更有可能被记住。而最高水平的加工就是赋予这棵树以意义。比如，你或许记得爬过这棵树，或许评价过这棵树的奇特形状，或许担忧过这棵树受到雷击时会压在你的房顶上。加工水平理论认为，你越多地注意刺激细节，就要越多地进行心理加工，也就越有可能记住它。鲍尔和卡林（Bower & Karlin,1974）的经典研究证明了这一点。他们让斯坦福大学的本科生看耶鲁大学年鉴上的图片，让一部分学生按“男性”和“女性”将图片分类，而让另一部分学生按“非常诚实”和“不太诚实”将图片分类。结果发现，后一部分学生比前一部分学生能更好地记住图片上的面孔。可以认为，与仅仅评价性别相比，评价诚实与否需要的心理加工水平高很多，因此评价者记忆面孔的效果更好。在更近的研究中，卡普尔等研究者（Kapur et al.，1994）让学生阅读一系列的名词，要求其中的一组学生识别哪些单词中包含字母“a”，而要求另一组学生识别名词是“生物”还是“非生物”。该研究得到的结果与鲍尔和卡林的研究以及其他多项研究很相似，即那些进行“生物”和“非生物”识别的学生能回忆出更多的单词。脑成像的研究则发现了一个更有趣的现象：进行“生物/非生物”识别的学生激活了与提高记忆表现有关的脑区，而其他学生则没有激活这部分脑区。这个实验提供了重要证据来证明“深加工”和“浅加工”的脑机制是不同的（见Craik，2000）。
双重编码理论 　与加工水平理论有关的另一个理论是派维奥（Paivio）的记忆双重编码理论 （dual code theory of memory）。该理论认为信息在长时记忆中有两种存储方式：视觉的和言语的（分别对应于情景记忆和语义记忆）（Clark & Paivio，1991；Mayer，2008b）。它预测：既用视觉也用言语来表征的信息，其回忆效果要好于只用一种方式表征的信息。例如，在记忆某个面孔时，如果你知道人名，那么记忆效果会比较好；同样，在记忆人名时，如果你能将名字与面孔联系起来，那么记忆效果也会比较好（Mayer，2008b）。

脑研究告诉了我们什么

过去在研究学习、记忆以及其他认知功能时所使用的方法并不直接涉及大脑本身。科学家们精心设计实验，根据被试对特定刺激或测验的反应来了解大脑的功能，或者对特殊脑损伤的个体进行考察，或者从动物实验中进行推论。但最近几年神经科学家们已能运用功能性磁共振成像（fMRI）等脑成像技术来实际观察健康大脑的工作情况（Changeux，2004；Eichenbaum，2003；Goswami，2004；Mitchell & Johnson，2009；Shaywitz，2003）。科学家们现在可以观察到，当个体听交响乐、读书、说第二语言或者解数学题时，大脑的哪些部分处于激活状态。这些技术的使用使得有关脑的研究迅速增多（见Banich，2004；Elias & Saucier，2006；Goswami，2004）。
人们很早已经知道特定的心理功能是在大脑的特定部位执行的。例如，视觉定位在视觉皮层，听觉定位在听觉皮层（见图6.5）。然而新近的研究发现，大脑的分工比过去所认为的更加精细化。你在思考不同的内容时，比如面孔、椅子、歌曲或者某种情感，它们所激活的大脑部位是不同的。如果你是个双语者，比如既能讲西班牙语又能讲英语，那么当你讲不同的语言时，激活的脑区也有着细微的差异。大脑两半球的功能也有些不同：左半球更多地与语言有关，而右半球更多地与空间和非言语信息有关。尽管大脑内部存在着分工，但我们在完成几乎所有的任务时，都需要两半球的许多脑区协同作用（见Banich，2004；Black，2003；Saffran & Schwartz，2003）。
图6.5　脑的生理结构和功能
大脑的每一部分都有其特定的功能。

资料来源： Wood et al., World of Psychology , Figure 2.10, “The Cerebral Cortex of the Left Hemisphere,” p.64.©2008 Pearson Education Inc. Reproduced by permission of Pearson Education, Inc.

■ 对教育的启示

脑研究的许多发现对教育及儿童发展具有重要意义。与早期发展有关的一项研究结果是：儿童在发展的早期阶段所接触到的刺激量与神经联结点即突触的数量有密切关系，而突触是高级学习和记忆的基础（Black，2003；Elias & Saucier，2006）。大脑功能不是一出生就设定好的，而是受到儿童早期经验的影响，这一研究结果对于研究儿童前期以及制订教育政策具有关键意义。还有一些研究表明，大量训练可以改变大脑的结构，这一结论同样也适用于成年人。例如，一项针对伦敦出租车司机的研究发现，训练使得他们对方向进行加工的脑区活动增强（Maguire et al.，2000）。其他研究也发现，那些接受强化阅读辅导的儿童的大脑结构发展得像熟练的阅读者一样（Shaywitz，2003；Shaywitz & Shaywitz，2004；Turkeltaub，Gareau，Flowers，Zeffiro，& Eden，2003）。然而，对这些研究结论如何应用于教学中尚存诸多争论（Hruby & Hynd，2006；Shaywitz & Shaywitz，2007；Willis，2007）。
另一个重要发现也与我们的直觉相左。婴儿的大脑生成大量的神经细胞及细胞间的联结，该过程最晚持续到18个月时（见图6.6）。此后，他们开始失去某些联结，实质是大脑摒除那些无用的联结，使留下的联结效率高、组织精良。这个过程持续到儿童前期，并明显地受到生存环境的影响。在幼年时期，大脑的可塑性即易被环境改变的程度是最高的。此后，随着时间的推移，可塑性逐渐降低（Elias & Saucier，2006）。
图6.6　神经联结的发展：从出生到15个月
从出生经过整个婴儿期，大脑的神经联结发展迅速。

资料来源： Richard Fabes and Carol Lynn Martin, Exploring Child Development: Transactions and Transformations (2nd ed.）, p. 116. Published by Allyn & Bacon, Boston. MA.
脑研究的第三个重要发现是：随着个体不断地获得知识和技能，其大脑也变得越来越高效。例如，索尔索（Solso，2001）对比了画家和新手的大脑激活情况。在一项画家非常熟悉的任务中，如画人的面孔，其大脑仅仅很小一部分处于活跃状态，而新手从事这项任务时大脑的许多区域都有活动（见图6.7）。在另外一系列研究中，伊登等人（Eden et al.，1996）对比了阅读障碍儿童和正常人阅读时的大脑激活情况。阅读障碍儿童激活了大脑的听觉区和视觉区，就好像他们不得不吃力地将字母转化为声音，再把声音转化为意义，而熟练的读者则完全省略了听觉步骤。将同一组儿童刚刚学习阅读时的大脑激活情况与成为熟练阅读者后的大脑激活情况相比，也存在着类似的差异（Turkeltaub et al.，2003）。早期的研究已关注到自动化在专长发展过程中的重要性，自动化指通过大量经验和练习能做到的表面上无需刻意努力的操作。有关脑的研究揭示了在问题解决过程中，自动化是怎样使大脑省略某些步骤的。
图6.7　画家与新手绘画时的大脑活动
运用fMRI对画家H.O.和一名新手的大脑右半球的活动进行扫描（见A列），后者作为控制。这个区域涉及面孔感知。在对面孔进行加工时，新手似乎比H.O.要耗费更多的能量。在C列和D列中，画家右额叶部分的血流量有所增加，表明对信息进行了较高层次的抽象。

资料来源： Robert L.Solso, Cognitive Psychology , (8th ed.). ©2001 Allyn and Bacon, Inc. Reproduced by permission of Pearson Education，Inc.
最近一些研究发现（Shaywitz，2003；Sousa，2005），阅读熟练者主要激活了左半球的三个脑区。相反，阅读障碍者则过度激活了大脑前端的布洛卡区，该脑区控制言语活动。换句话说，阅读困难者使用的是一条低效率的通路（从文字到言语再到理解），而阅读熟练者使用的是更为高效的通路（文字直接到理解）。推而广之，学习障碍患者比正常学习者使用更低效的大脑活动过程（Blair，2004；Halpern & Schultz，2006）。
以上数例及其他许多研究都进一步支持这样的结论：大脑不是知识和技能的档案柜，而是会参与组织信息的过程，使信息能被更高效地提取和使用。与添加信息同样重要，甚至比它更重要的是丢弃联结并有选择地忽视或排除信息的过程，以及将信息井然有序地联系起来的过程。

■ 脑研究在课堂教学中的应用

脑研究的进展很自然地引发了将其应用于教育实践中的呼声。例如，霍华德（Howard，2000）、威利斯（Willis，2006）、索萨（Sousa，2005，2008）和斯坦伯利（Stansbury，2009）认为，脑研究支持了这样一种转变，即从线性的、层级化的教学转变为复杂的、主题性的、整合的教学活动。加德纳（Gardner，2000）认为脑研究证实了早期的刺激、学习活动以及音乐和情感的重要性。虽然这些主张或建议都可能被证明是正确的，但就目前而言，支持性证据即使有，也主要来自传统的认知心理学研究，而并非脑研究本身。此外，来自脑研究的教育主张与一个世纪前杜威提出的进步教育原则是极其相似的，并未受益于当代的脑研究（见Ellis, 2001c）。或许在将来的某一天，脑研究能够证明杜威的教育主张的正确性，或者对教育实践提出明确的建议，但是，急于根据脑研究对教育方法提出宏图大论的做法已受到许多研究者质疑（如，Coles，2004；Jensen，2000；Verma，McCandliss，& Schwartz，2008）。
威灵汉（Willingham，2006）提出，尽管神经科学研究正在飞速发展，就教育实践的多数方面来说，一线教师们要想从这些进展中获得重要帮助还为时尚早。他指出，虽然功能性磁共振成像的图像可以告诉我们，儿童在努力阅读的时候大脑的哪一部分是活跃的，然而这些信息并不能为教师提供任何切实有用的指导。他认为（Willingham，2006，p. 177），“一些激动人心的研究正在进行当中……其中一些对于试图搞清楚大脑如何工作的认知研究者来说是很有趣的，但此类研究几乎都还远不能够给教师指导”。
威灵汉（Willingham，2006）提醒人们不要试图将新得到的神经科学研究结果直接应用于课堂中。相反，这些结果应被视为一幅更大的认知拼图的各个小块。过去几十年来，这些研究结果进入流行文化并被写入教学方面文献的方式也证明他的提醒是合理的。例如，威灵汉指出，对左脑和右脑功能偏侧化的研究常常被当做支持各种教学策略的证据，尽管脑成像研究现已证实，左右大脑半球在大部分认知任务中是协同工作的。他也提到，基于对刺激剥夺实验结果的错误解读，人们一窝蜂地开展为婴儿和年幼儿童提供刺激的活动。不过，威灵汉也指出了神经科学研究现在就可以用于识别患有学习障碍的儿童，尤其是阅读障碍儿童（见Espy，Molfese，Molfese，& Modglin，2004；Lyytinen et al.，2005）。
尽管对寻找神经科学研究与课堂教学间的直接联系，我们应持保留态度，但毋庸置疑的是，学习所引起的心理、行为、认知方面的变化都与大脑运作过程的变化相关。我们已经部分知道这些变化是如何 发生，以及在哪里 发生的。神经科学处在行为科学的前沿领域，它一直在为认知这幅大拼图加上更多部分。下面是一些公认的结论：
1. 并非所有学习都同样容易进行 。某些类型的学习比其他的更容易。例如，人类很容易习得语言，并且会调整对社会刺激的应对。某些学习更为本能或更简单，对人类来说包括语言（Pinker，1997）、理解物体及其在空间中的运动（Rosser，1994）、三维空间的几何特征以及自然数系统（Gelman，2006），还有对生物和非生物的区分（Inagaki & Hantano，2006）。另一些学习内容则是与直觉相左的或较难学习的，包括分数、代数、经典牛顿物理学等等（Rosser，2003）。
当然，对于教师来说，这不是什么新闻。他们可能十分清楚，对于年龄小的学生来说，语言和空间关系比高级数学概念要更容易学习。
2. 认知结果会受到大脑发展的限制 。假如大脑还没发展到会受外来经验影响的程度，那么我们不可能人为改动大脑。这是多年前皮亚杰提出的一个观点，他研究的是儿童的认知，而不是大脑。而我们今天已经知道，在认知发展和大脑的变化之间是存在对应关系的（Kuhn，2006）。大脑的发展需要很长的时间，而学习带来的行为变化始终无法超越神经结构的发展状态。
发展研究还表明，儿童和青少年在认知方面的成就最好应被看做是具有领域特异性的。尽管大脑的左右半球在大部分认知任务中看来都是协同工作的，但大脑整体并不是万能的问题解决器，能够处理个体遇到的各种不同的挑战。对大脑机能更为准确的看法是：它包括一系列专门化的问题解决器，各自具备特殊的区域和环路，十分适合处理有限的几类问题，例如找到回家的路（几何问题解决器）、理解语言（语言问题解决器）或解读社会信息（人际问题解决器）。
如威灵汉（Willingham，2006）所提，如何将这一点在课堂中进行应用尚不清楚，但未来的研究可能会给教师带来启示，帮助教师刺激学生特殊领域的发展以达到特定目标。
3. 一些脑区对于认知结果尤为重要，并对某些与学习和认知有关的神经活动提供重要支持 。前额皮层是当代的许多研究重点关注的脑区，研究者们认为这一脑区起着中介物的作用，负责调节行为计划和推理（Grafman，1994）、注意过程（Panskeep，1998）、冲动控制（Murji & DeLuca，1998；Rosser，Stevens，& Ruiz，2006）、计划和认知执行机能（Grafman，Spector，& Ratterman，2005；Huey，Krueger，& Grafman，2006），以及在认知任务中使用规则的能力（Bunge & Zelazo，2006）。总之，前额皮层就是所谓有意认知活动 （deliberate cognitive activity）发生的位置，这种认知活动是我们试图在课堂上加以鼓励的。
有趣的是，即使到了青春期的时候，这一脑区的结构也并未成熟。前额皮层的灰质体积在女性11岁、男性12岁时达到顶峰（Giedd，2004），而白质的体积直到成年期仍在增长（Casey，Giedd，& Thomas，2000）。这一区域与抑制冲动、权衡决策的结果、确定事物优先级与制订策略等能力，概括地说即理智的行为有关，并且到成年早期的时候依然在继续发生改变。
当你面对着满满一教室的学生时，所有这些意味着什么呢？根据我们对大脑发展和机能的了解，这些受教者不是等着被塞满知识、指导、技能的空箱子，甚至不能说他们是已经做好的箱子——接收者自身依然在不断变化和重组。实际上，学习者从神经角度说是半成品，通过每一次活动、每一次参与，随着习得的每种新技能和每点新知识，不断地改变着自己。这种改变是连续的、持久的、时刻进行的。随着神经科学在不断提供大量新的研究证据，而这些证据与来自社会学家、行为科学家、心理学家和教育者的证据交织在一起，将来我们可能会发现，脑研究为我们教师提供了无比珍贵的深刻见解和有用的策略（见Katzir & Paré-Blagoev，2006）。

记忆或遗忘的原因是什么

为什么我们能记住某些事情而忘记其他的事情？为什么我们有时能记住几年前发生的一些小事，却忘记了昨天刚刚发生过的一些重要事情？大部分的遗忘是由于工作记忆中的信息未能转入长时记忆中，但有时也可能是由于我们接触不到储存在长时记忆中的信息了。

■ 遗忘和记忆

多年来，研究者已经发现了影响信息记忆难度的几个因素（见Schacter，2001）。
干扰 　导致遗忘的一个重要原因是干扰 （interference）（Dempster & Corkill，1999）。当要记忆的信息与其他信息相混淆，或受到其他信息的排挤时，就会出现干扰现象。当人们无法对刚学过的信息进行复述时，就发生了一种形式的干扰。在一项经典的实验中，彼得森等人（Peterson & Peterson，1959）让被试完成一项简单的任务：记忆一系列由三个字母组成的无意义字符串（例如FQB），然后立即做另一项活动，即从一个三位数中连续减3（例如，287，284，281，等等），后一项活动持续时间可长达18秒。随后，要求被试回忆识记过的字母串。进行连减活动的被试远比那些没有进行连减活动，只是等待了18秒的被试遗忘得多。其原因是进行连减活动的被试没有机会对字母进行心理复述，以将它们保留在工作记忆中。本章前面也曾经论述过，教师必须考虑到工作记忆容量的有限性，在进行新的教学前，要留给学生一些时间去消化、练习刚学过的信息（即进行心理复述）。

根据对记忆和遗忘的研究，什么因素决定了学生对课堂上所学知识的记忆效果？
倒摄抑制 　另一种形式的干扰叫倒摄抑制 （retroactive inhibition）。先前习得的知识与一些某种程度上相似的新知识相混淆，致使先前知识被遗忘，这就是倒摄抑制。例如，在学习字母d之前，年龄小的学生很容易辨认字母b；但由于这两个字母很相似，学生经常产生混淆，于是字母d的学习干扰了对以前学过的字母b的识别。与此类似，一个旅行者起初对某座特定的机场各处轻车熟路，但是到过许多相似的机场后，这项技能就退步了。
就导致遗忘的各种原因而言，倒摄抑制或许是最重要的。该现象可以解释的问题包括为什么我们难以记住经常重复出现的情景，比如一周前的晚饭吃了什么。除非特别事件的发生使前一次的晚饭与后来的晚饭有非常明显的不同，否则对日后晚饭的记忆很容易干扰对昨天晚饭的记忆。

理论应用于实践：减少倒摄抑制

有两种方法可以帮助学生减少倒摄抑制。一是教授相似的、易产生混淆的概念时，在时间上不宜太接近。二是采用不同的方法来教授相似的概念。在教授易混淆或相似的概念时，应当在学生透彻地掌握一个概念之后再引入另一个。例如，教师要在学生能够熟练地辨认字母b后才介绍字母d。如果教授这两个字母的时间太接近，那么一个字母的学习可能会抑制另一个字母的学习。当介绍新字母时，教师必须详细地指出字母b与d之间的不同，让学生练习辨别二者，直到他们能准确无误地区分两个字母。

B列要易学得多。A列中西班牙语词汇之间非常相似（它们都是动词，都以“ll”开头，以“ar”结尾，并且有相同数量的字母和音节），这使得学习者难以将它们区分开来。A列中的英语单词也不太容易区分，因为它们都是以“c”开头的动词。相对而言，B列中的词比较容易区分开来。由于倒摄抑制的影响，在同一节课中呈现所有A列中的词对是一种欠佳的教学策略。由于这三个西班牙语词的拼写很相似，学生很容易产生混淆，因此，教师在引入下一个词对之前，应该使学生真正透彻地掌握上一个词对。
减少倒摄抑制的另一种方法是采用不同的方法来教授相似的概念，或者教授每个概念时，在教学的其他方面做出变化。例如，在社会学课程的教学中，教师可以运用讲解和讨论的方式来讲解西班牙；运用团队任务的方法来讲解法国；通过观看影片来讲解意大利。这样可以使学生避免将关于某个国家的内容与其他国家相混淆。
大部分被遗忘的内容都是由于最初学习时没有牢固掌握。若要保证长久地保持所学的内容，最好的方法就是确保学生掌握了这份材料的本质特征。这意味着要经常评估学生的理解程度，如果结果显示学生没有达到充分的理解水平，则需要重新教授。
前摄抑制 　当先前习得的知识干扰了后来知识的学习时，就出现了前摄抑制 （proactive inhibition）。一个经典的例子就是北美人在英国学习靠左行车。与有丰富驾驶经验的北美人相比，一个不会开车的北美人在英国学习驾驶反而相对容易些，因为前者已经根深蒂固地习得了靠右行驶，而这在英国是可能威胁生命的错误。
抗干扰的个体差异 　登普斯特和科基尔（Dempster & Corkill）在1999年的一篇文章中指出，关注主要信息、摒除干扰的能力是认知操作的核心成分。他们回顾了许多领域的研究（包括脑研究），指出抗干扰能力的各项指标与在校成绩之间有密切关系。例如，在智商水平接近的儿童中，那些有学习障碍的儿童在抗干扰能力的各项指标上数值都低很多（见Forness & Kavale，2000）。注意缺陷多动障碍（ADHD）的儿童排除无关刺激的能力特别差。如果你想一想刻板观念中的“心不在焉的教授”（absent-minded professor），你就会明白，能将注意力集中在某给定问题上，排除其他所有因素干扰的能力可能标志着超常的智力。
促进 　你也应注意，学习某种知识往往有助于学习其他相似的知识。这就是前摄促进 （proactive facilitation）。例如，先学习西班牙语可以帮助母语为英语的学生去学习另一种相似的语言，例如意大利语。学习第二语言也可以对已掌握的语言起促进作用。仍以语言为例，母语为英语的学生常发现，学习拉丁语可以帮助他们更好地理解自己的母语。这就是倒摄促进 （retroactive facilitation）。
这里再举一个教学方面的例子。我们经常有这样的经验：学习如何教授一门课程可以帮助我们更好地理解这门课程。因为后来的学习（例如，学习怎样教授分数加法）促进了对先前所学知识（分数加法）的理解，这是倒摄促进的一个绝佳事例。表6.2对倒摄型与前摄型的抑制及促进之间的关系进行了简要总结。
首因效应和近因效应 　当人们学完一系列的单词后立即进行测验时，通常的结果是：开头和结尾处的单词学习效果要好于中间部分。这是教育心理学中最古老的发现之一。对首先呈现的项目学得比较好，这种倾向叫首因效应 （primacy effect）；对最后呈现的项目学得比较好，这种倾向叫近因效应 （recency effect）。对首因效应最常见的解释是：我们在最先呈现的项目上倾注了更多的注意力，投入了更多的心理努力。正如本章前面所提到的，将新信息存储于长时记忆中时，心理复述是很重要的。通常人们对首先呈现的项目进行的心理复述要远多于后面呈现的项目（Anderson，2005）。相反，近因效应则是由于从呈现最后一些项目到进行测验之间，很少有或没有其他信息造成干扰。
表6.2　倒摄型与前摄型的抑制及促进
倒摄型与前摄型的抑制及促进对记忆影响的总结

教师应该考虑到首因效应和近因效应，从它们可推测一段教学的开始和结束时所教授的知识比其他信息更易保持。教师应该利用这种规律来如此组织课堂教学：将最重要的新概念放在开始讲，然后在本堂课快要结束时再加以总结。但许多教师在一堂课的开始阶段进行了许多与教学无关的活动，如点名、收午餐费、检查家庭作业等等。为此，更好的做法或许是推迟这些活动，一开始就讲授重要的概念，而将必要的事务性工作放在后面来做。
自动化 　知识和技能可以存储于长时记忆中，但要提取它们，往往需要花费大量的时间，付出相当的心理努力。当提取速度至关重要时，这些信息的价值就较为有限了。这方面的一个经典事例就是阅读。儿童或许能读出一页纸上的每一个单词，但是如果他的阅读速度非常慢，读得非常吃力，那么儿童将难以理解文章，也不可能从阅读中获得乐趣（National Reading Panel，2000）。对于必须提高速度和减少心理努力的阅读技能和其他技能来说，仅有长时记忆是不够的，还必须达到自动化 （automaticity）。这是指如能达到一定的速度和熟练水平，则某种任务或技能只需很少甚至不需要心理努力。熟练的读者加工简单的材料时，解码几乎不需要任何心理努力。如前所述，神经病学研究表明，当个体成为熟练的阅读者时，其大脑会变得更有效率（Eden et al.，1996）。有严重学习障碍的阅读初学者在阅读时，要用到大脑的听觉区和视觉区，很费劲地读出每个新单词。相反，熟练的阅读者仅仅使用大脑中与视觉加工有关的很小一部分定位明确的区域。
自动化主要通过练习来形成，而达到自动化所需的练习量远远超出将该技能或信息储存于长时记忆中所需的练习量（Moors & De Houwer，2006）。一个足球运动员接受10分钟的指导后就知道踢球的脚法，但是，该球员只有通过成千上万次的练习后，才有可能使这种技能达到自动化。一个棋手可以很快地掌握下棋的规则，但却需要一生的时间来练习快速识别有必胜走法的棋局。布卢姆（Bloom，1986）曾对自动化在天才钢琴家、数学家、运动员等人的表现中的作用进行了研究，并将自动化喻为“天才的双手和双脚”。

■ 练习

最常见的一种将知识储存在记忆中的方法也是最平常的：练习。真的熟能生巧吗？
在学习的几个不同阶段中，练习都是很重要的。如本章前面所提到的，信息在工作记忆中若要保持长于几秒钟的时间，就必须进行心理复述。工作记忆中的信息必须得到经常的练习，直到转入长时记忆中为止（Willingham，2004）。

如果指法的练习量远超在长时记忆中储存技能所需的练习量，这位年轻的音乐家最终将达到自动化。自动化会给他带来什么益处呢？
集中练习和分散练习 　将新学的知识集中起来进行练习，直到完全掌握，这种策略叫集中练习 （massed practice）；相反，每天练习一点，连续练习一段时间，这种策略叫分散练习 （distributed practice）。是集中练习还是分散练习效果更好呢？集中练习可使初步学习更快；但就大多数学习而言，分散练习更有利于保持，即使只是分散在较短的时间里（Cepeda，Pashler，Vul，Wixted，& Rohrer，2006）。这在知识学习方面表现得更为明显（Willingham，2002）。考试的前一天晚上临阵磨枪，突击学习知识，这或许可以让你通过那次考试，但知识并不能很好地整合到长时记忆中去。分散练习可以大大促进各种知识和技能的长期保持。家庭作业的主要目的就在于此：为了提高保持新习得的技能的可能性而在后续的一段较长时间里继续练习这些技能。
亲历 　我们都知道“做中学”，即通过实际参与活动来进行学习。有关亲历 （enactment）的研究也证实了这个常识性的结论。也就是说，学习如何去完成各种任务时，如果身体力行地实际参与活动，即亲历，其学习效果要优于简单地阅读材料或观看教师演示任务（Engelkamp & Dehn，2000）。例如，在学习如何画立体几何体（比如正方体和球体）的课上，如果学生有机会亲自动手画，那么学习效果要好于仅仅看教师画。
生成 　人们很早就知道，与简单地复述现有的知识相比，假如学生可以将新习得的知识用于创造某些东西，则练习将更有利于长时记忆的保持。写总结、画概念图、将内容教给同伴都比简单地阅读或练习而无任何创新更加有效（Bertsch，Pesta，Wiscott，& McDaniel，2007；deWinstanley & Bjork，2004）。生成原理是有效学习策略的核心，本章稍后将对其进行讨论。

如何教授记忆策略

学生在学校中所学的许多内容都是需要记忆的各种事实。它们为更加复杂概念的学习提供了可依赖的框架。学生必须尽可能高效率、高质量地掌握这些知识，进而节省时间和心理努力以用于更有意义的学习活动，如问题解决、概念性的和创造性的学习活动。如果学生能够更有效地记忆常规性的信息，那么他们就有可能将更多的精力投入到理解性和推理性的任务中。有些学习主要是记忆一些事实，或记忆事物间人为规定的联系，例如，法语中的pomme 意为苹果，该词和实物之间就有人为规定的联系。艾奥瓦州（Iowa）的首府得梅因 （Des Moines）如被命名为艾奥瓦波利斯 （Iowapolis）也完全合理。学生通常把要知识当做事实来学习，然后再上升为概念或技能来理解。例如，学生在学习圆柱体的体积公式时，最初只是将它作为一条既定的事实来学习，之后很久才逐渐理解公式之所以然。
网络链接
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■ 言语学习

心理学家通过许多研究来考察言语学习 （verbal learning）（Ashcraft & Radvansky，2010），比如要求学生学习一系列的单词或无意义音节。研究者识别出课堂情景中的三种典型的言语学习并进行了大量的研究，它们分别是：配对联想学习、系列学习和自由回忆学习。

1. 配对联想学习 （paired-associate learning）通常指，在要求记住的一系列词对中，给出某个词对中的一个词，个体学会反应出与其配对的另一个词。在典型的实验研究中，配对是人为的。在教学情境中，诸如记住各州的首府名称、南北战争中各战役的名称和日期、加法表和乘法表、化学元素的原子量以及单词的拼写等等，都属于配对联想学习。
2. 系列学习 （serial learning）指按特定的顺序学习一系列项目。识记五线谱上的音符、对美国的效忠宣誓、按原子量大小顺序识记化学元素、识记诗词和歌词，这些都属于系列学习。
3. 自由回忆学习 （free-recall learning）指按任意顺序识记一系列项目。比如，回忆美国50州的名称、强化的类型、诗歌音步的类型、身体器官组成的系统等都是自由回忆学习。

配对联想学习 　在配对联想学习中，学生必须对每个刺激都做出相应的反应。例如，给学生一块骨骼的图片（刺激），他们应做出“胫骨”的判断反应；或者给一个元素符号“Au”，要求给出“金”的反应。影响配对联想学习的一个重要因素是学生对刺激和反应的熟悉程度。例如，对母语为英语的学习者而言，学习将外文单词与英文单词联系起来（如dog—chien [法文]，dog—perro [西班牙文]）要比将两个外文单词（如chien—perro ）联系起来容易些。
表象 　许多有效的记忆策略都是利用构造心理图像来帮助记忆联系的。例如，“击剑”的法语单词是l’escrime ，发音是“le scream ”。通过形成如图6.8所示的心理图像：一个击剑运动员被对手击中后发出尖叫，就可以很容易地记住这个单词配对（fencing—l’escrime ）。
一种用表象 （imagery）提高记忆的古老方法是构造故事，从而把信息编织起来（Egan，1989）。例如，人们早已利用古希腊神话以及其他资料来形成表象，用于帮助记忆星座的名称。
图6.8　运用表象帮助记忆
一个母语为英语的学生通过把英语单词“scream”和击剑者的尖叫联系起来，就能很容易地记住“击剑”这个词的法语单词是“l’escrime ”。

理论应用于实践：关键词记忆术

关键词法 （keyword method）是应用表象和记忆术 （mnemonics）（记忆辅助手段）来进行配对联想学习的方法，是研究最为广泛的方法之一。关键词法最初主要用于教授外语词汇，后来也被应用到其他许多领域中（Carney & Levin，2002）。前面介绍的应用生动的表象来记忆法语单词l’escrime 就是关键词法的一个例子；在这个例子中，关键词是英语单词“scream ”（尖叫），之所以称之为关键词，是因为它能够将法语单词“ l’escrime ”与心理图像联系起来。俄语中表示“建筑物”的单词是“ zdanie ”，读作“zdan’—yeh”。运用关键词“dawn ”（黎明），并想象着太阳正从一座带有洋葱型圆顶的建筑物后面升起，这样就可以记住这个俄语单词。阿特金森和茹福（Atkinson & Raugh，1975）采用两种方法让学生在三天内学习120个俄语单词：一组使用关键词法，而给另一组俄语单词的英文对照，让学生按自己的方式去学习。结果发现，使用关键词的学生能回忆72%的单词，而未使用关键词法的学生仅能回忆出46%的单词。应用多种不同的语言的类似实验也数十次得到了同样的结果（如Crutcher & Ericsson，2003；Wyra et al.，2007），其研究对象包括从学龄前儿童到成人不同年龄阶段的个体。不过，看来年幼的儿童需要外界提供图片，描画期望他们形成的心理表象，但是年长的孩子（从小学高年级起）仅凭自己形成心理表象就能学得同样好（Willoughby，Porter，Belsito，& Yearsley，1999）。此外，研究发现，让学生两两配对或以小组合作的形式来使用记忆术，也能够促进词汇学习（Jones，Levin，Levin，& Beitzel，2000）。
在关键词法中所使用的图像以生动形象为佳，如包含事物的互动则更好。例如，德语的“房间”是“zimmer ”(读作“tsimmer”），可以用英语的“simmer ”（沸腾）做关键词。在记忆德语词时，想象着在一间大卧室里，一个情绪低落的人浸泡在沸水翻腾的大锅里，这种记忆效果比想象着卧室墙角有一小壶沸腾的水要好。第一种想象充满戏剧元素和动作，情节古怪离奇，因而容易回忆；第二种想象平淡无奇，不易回忆。
类似地，拉米尔、莱文和伍德沃（Rummel，Levin，& Woodward，2002）给学生展示了许多图片，以帮助他们回忆不同的智力理论家与他们所作出的贡献之间的联系。例如，要将比内与他对高级心理过程的测量联系起来，拉米尔等人给学生呈现了一张图片，上面画着一名赛车手用一顶安全帽（bonnet）来保护他的大脑（brain）。回顾各种记忆策略的研究可以发现，总体来看，记忆策略是有效的（Hattie，Bibbs，& Purdie，1996）。但值得注意的是：有关记忆策略的大多数研究都是在人为的、类似于实验室的条件下进行的，所选用的学习材料也都被认为是尤其适合这些策略的。将这些策略应用于实际的课堂学习中时，对其效果优劣的评估则产生了褒贬不一的结果（Pressley & Levin，1983）。此外，关键词方法在促进信息的长时记忆方面受到质疑（Carney & Levin，1998；Wang &Thomas，1995）。
系列学习和自由回忆学习 　系列学习是按特定的顺序理解事实性的材料。比如，按照时间进程来学习所发生的事件，学习长除法的运算步骤或者矿物质的相对硬度，这些都是系列学习的例子。自由回忆学习是指，学习一系列无须按照特定顺序去记忆的内容，例如加拿大各省的名字。
位置法 　古希腊人曾使用这种记忆术。它使用与一系列位置相联系的表象来记忆内容，用于系列学习（见 Anderson，2005）。运用位置法 （loci method）时，学生头脑中想出非常熟悉的一组位置，比如自己家中的不同房间，然后想象要记忆的每项内容在某个具体的位置上。应用生动、离奇的表象，将要记忆的每一项内容都置于具体位置上。一旦建立了要记忆的项目与房间或其他位置之间的联系，学习者就能按顺序回忆起每一个地方以及相应的记忆内容。学习者可在头脑中清除位置对应的内容，用同一组位置记忆各种不同的项目列表。但是，位置的顺序应该相同，以确保记住所有的内容。
词栓法 　用于系列学习的另一种表象记忆术叫词栓法 （pegword method）（Krinsky & Krinsky，1996）。使用这种记忆术时，学生必须记住与数字1到10押韵的一组词栓。学生要创造心理表象，表象与要用特定的词栓来记忆的项目关联。假定要按顺序记住美国最早的10位总统的名字，你可以创造出这样一些表象：乔治·华盛顿正用他的木制牙齿吃小面包（bun ，与one即1谐音），约翰·亚当斯正在系鞋带（shoe ，与two即2谐音），托马斯·杰弗逊正用双膝（knees ）倒挂在树枝上（tree ，二词均与three即3谐音），等等。
首字母策略 　另一种记忆策略涉及信息的重组，将一系列需要记忆的项目的首字母提取出来，将它们重新组成一个更容易记忆的词或者短语。例如，许多人在三角形课上学习过SOHCAHTOA这个假想的部落名，这些首字母的组合有助于我们回忆三角形的内容：正弦（S）=对边（O）/斜边（H），余弦（C）=邻边（A）/斜边（G），正切（T）=对边（O）/邻边（A）。首字母法 （initial-letter strategies）可以用来按与太阳的相对距离记忆八大行星，它们依次是：水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）、火星（Mars）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）、天王星（Uranus）和海王星（Neptune）。若要记住这些行星的名称，可以教给学生这样的句子：“My very educated monkey just served us nachos”；句子各单词的第一个字母正好是按顺序排列的各行星的第一个字母。
同样，首字母缩略词方法还可以帮助人们记住各种组织机构的名称，例如NATO（North Atlantic Treaty Organization，北约），以及计算机中的组成部分，例如ROM（read-only memory，只读存储器）。这种方法同样也可以帮助学生记忆程序性的知识，比如记忆某个过程中的各个步骤。

怎样使信息有意义

请阅读下面的句子：

1. Enso flrs hmen matn snoi teha erso iakt siae otin tnes esna nrae .
2. Easier that nonsense information to makes than sense is learn.
3. Information that makes sense is easier to learn than nonsense.（有意义的信息比无意义内容更易学。）

哪个句子最容易学习和记忆呢？很明显，是第3个句子。三个句子所包含的字母相同，并且句子2和句子3的单词也是相同的。但若要学习句子1，你就必须记住52个独立的字母；若学习句子2，你必须记住10个独立的单词；句子3最容易学习，因为你只需要学习一个概念，即一个与你头脑中有关“学习是如何发生的”的常识及已有知识容易吻合的概念。你认识句子3中的每个单词，知道单词间的语法联系，并且头脑中已经储存了与该主题有关的大量信息、经验和观点。因此，你能自然而然地理解句子3。
句子3所描述的信息实际上就是本章所讨论的内容。人类的大多数学习，尤其是在学校中的学习，都包括这样的活动：理解信息、有条理地将信息分类并储存在大脑中、运用已有的知识同化新知识。我们记忆机械性的信息的能力是有限的，比如，你能把多少个电话号码记住一个月？但我们可以很容易地记住那些有意义的信息。我们前面所讨论的大多数记忆策略都是人为地赋予随意规定的联系以某种意义，从而利用学习有意义信息要容易很多这一优势。
句子3所蕴涵的信息对教学活动具有重要意义。教师最重要的任务之一就是使信息对学生变得有意义。为此，教师要以清晰、有组织的方式来呈现学习材料，把新信息与学生已有的知识联系起来，确保学生理解了所教授的概念并能应用到新情景中去。

■ 机械学习和意义学习

机械学习 （rote learning）是指记忆某些事实和关系，比如乘法表、化学元素的符号、外文单词、人体骨骼和肌肉的名称。大多数机械学习的内容是人为规定的联系，例如，金（gold）的化学符号（Au）起初完全可能被定为“Go”或者“Gd”。与此相对，意义学习 （meaningful learning）则不是随意的，它与学习者已有的知识或概念有关。例如，如果我们学习“银是一种良好的导体”，那么这种信息与我们已有的银和导体的知识有关。再进一步，“银”和“导体”之间的联系不是人为规定的，银的确是一种极好的导体，虽然我们可以用其他方式或其他语言来陈述这一原理，但“银是一种良好的导体”这句话所表达的意义是不可能人为改变的。
机械学习的用途 　有时我们会有这样的印象：机械学习是“不好”的，而意义学习则是“好”的。而事实并不是这样。例如，当医生告诉我们胫骨骨折时，我们希望医生掌握了单词“胫骨”与其所指代的腿骨之间的关系，这一联系是机械的。掌握外文单词是机械学习的一种重要情况。在教育情境中机械学习声誉不佳，主要是由于其被过度使用。我们可能都还记得，被要求像鹦鹉学舌般死记硬背那些必须学习的原本是有意义的材料，没能学到意义。很久之前，威廉·詹姆斯列举了一例非常有代表性的错误学习（James，1912）：
我的一个朋友访问一所学校时，被邀考察一个低年级班级的地理课。她浏览了一下课本，问道：“假如你在地上挖一个几百英尺的深坑，你怎样知道坑底比地面热还是冷呢？”眼见没有学生能够回答，教师便说：“我确信他们是知道的，但我觉得你提的问题不太恰当。我来试试。”于是这个教师打开课本，问道：“地球的内部是个什么样的状态？”约有半数的同学立刻回答道：“地球内部处在灼热的熔解状态。”（p. 150）
很明显，学生确实记住了这点知识，但是并没有真正理解其意义。这种知识对他们来说是没有用的，因为它没有与学生拥有的其他信息联系起来。
惰性知识 　布兰斯福德、巴恩斯、德尔柯洛斯以及维（Bransford，Barns，Delclos，& Vye，1986）曾用惰性知识 （inert knowledge）来描述“灼热的熔解”这类学生记住的知识。这类知识本来可以也应当应用于广泛的情境中，实际上却只应用于非常有限的情境中。一般而言，那些在学校中学到的，却不能应用到生活中去的知识和技能构成了惰性知识。例如，你或许遇到过这几类人：他们通过了高级法语考试，但不能在巴黎进行正常的交流；他们在数学课上能够解决有关容积的问题，却不知道填满一个沙箱需要定购多少沙子。生活中许多问题的产生并不是由于我们缺乏知识，而是由于无法应用所掌握的知识。
珀费图、布兰斯福德以及弗兰克斯（Perfetto，Bransford & Franks，1983）曾做了一个经典的实验来说明惰性知识这个概念。实验中给大学生如下问题：“著名的以色列超感学家尤赖亚·富勒（Uriah Fuller）能够在任意一场棒球比赛之前告诉你比分。他的秘诀是什么？”
在给学生呈现上述问题之前，先给部分学生呈现一系列要求他们记住的句子，比如“任何比赛开始前的比分都是0比0”。这些句子明显有助于问题解决。提醒一部分学生，这些句子可以作为线索来帮助解决问题，而对另一部分学生则不给予提醒。结果发现，接受提醒的学生，其问题解决要优于其他学生，而记住了句子但没有接受提醒的学生与那些没有学习句子的学生相比，问题解决的水平没有差异。这个实验表明，虽然知识存在于记忆中，但并不能保证可以在适当的时候将其提取出来并加以运用。事实上，你需要知道什么时候以及如何去运用你已有的知识。
你可以帮助学生选择学习方式，使得信息既有用也对他们有意义。有效的教学需要有这样的清醒认识，即怎样使学生易于提取信息，以便将这些信息与其他知识联系起来，对信息进行思考，并应用于课堂以外的情境中（Willingham，2003）。

■ 图式理论

正如前面所提到的，有意义的信息是以相互联系的事实或概念网络的形式存储在长时记忆中的，这种网络就是图式。请回想图6.4对“野牛”概念的表征，这一表征反映了这一概念是如何与更大范畴内的其他概念相联系的。图式理论 （schema theory）（Anderson，2005；McVee，Dunsmore，& Gavelek，2005）最重要的原则是：如果新信息能够很恰当地嵌入到已有的图式中，则这种信息比无法嵌入的信息更容易理解、习得和保持（Anderson & Bower，1983）。以“小牛犊出生后不久就能跑”这句话为例，它所包含的信息很容易整合进你已有的“野牛”图式中，因为你知道（1）野牛依靠奔跑速度来逃脱天敌的追捕；（2）你更熟悉的动物中也有依赖于速度的（例如马），它们的幼崽很早就会跑。没有这些先前的知识，就难以将“小牛犊出生后不久就能跑”这句话同化到已有的认知结构中，并且容易遗忘。
知识的层级结构 　人们认为，大多数牢固建立的图式都是以类似于提纲的层级化形式组织起来的，即具体信息被归于一般类别之下，而一般类别又被归于更一般的类别之下。图6.4说明了这种结构。请注意，当你自上而下看时，将会获得从一般的（动物和美洲原住民）到具体的（原住民如何捕猎野牛）知识。图6.4中的概念很恰当地嵌于图式中。与该图式有关的任何新信息都比与不牢固的图式联系的信息，或者不附着在任何图式中的机械性信息更容易学习，也更容易整合到该图式中去。
图式理论的一点重要启示是：意义学习需要学习者的主动参与，学习者有大量的先前经验和知识，可用于理解和整合新知识（Alexander，1992）。你能够从经验中学到什么，这在很大程度上取决于你应用于本次经验的图式。
背景知识的重要性 　你能从某事物中学到多少知识？一个最重要的决定因素是你已经知道了这方面的多少信息（Alexander，Kulikowich，& Jetton，1994；Schneider，1993）。研究者（Kuhara-Kojima & Hatano，1991）在日本所做的一项研究清楚地说明了这一点。教授大学生有关棒球和音乐的知识。那些具有很多棒球知识、但欠缺音乐知识的学生学到了更多的棒球知识；而那些有很多音乐知识、但欠缺棒球知识的学生则学到了更多的音乐知识。实际上，在预测学生能学到多少知识时，背景知识是一个比一般学习能力重要很多的因素。那些掌握了较多某一学科知识的学生，他们有更成熟的图式来整合新知识。假如一个学生对某门课程感兴趣，这将有助于他获得更多的背景知识，加深对知识的理解，并使其更愿意应用背景知识来解决新问题（Perfetti，2003），这并不是什么令人惊奇的事。然而，学习者往往不能主动地应用以前习得的知识来学习新知识。因此，教师必须把新知识与学生已有的背景知识联系起来（Bruning et al.，2004）。

元认知技能如何帮助学生学习

元认知 （metacognition）是个体关于自身学习（McCormick，2003）或如何学习的知识。思维技能和学习技能都属于元认知技能 （metacognition skills）。可以教给学生一些策略，去评价自己的理解程度、规划完成任务所需的时间、选择有效的方案去考察问题或解决难题（McCormick，2003）。例如，读这本书时，你一定遇到过第一遍读不懂的段落，你该怎么办呢？或许你会放慢速度重读，或许你会借助图片、图表或术语表等线索来帮助理解，或许你会从本章的开头重读一遍，弄清楚是否因为没有充分理解前面某处的内容而造成了现在的困难。这些都是元认知技能的例子；你已经学会了怎样了解自己是否理解以及如何自我纠正（Martinez，2006）。另一种属于元认知策略的能力就是预测将来可能会发生什么或者区分什么是合理的，什么是不合理的。例如，当你初次读到第5章的单词“modeling”（模仿）时，你马上能明白，这个词不是指制作飞机或轮船的模型，因为这个意思与上下文不符。
网络链接
想对元认知有一个整体的了解，请访问www.ncrel.org/sdrs/areas/issues/students/learning/lr1metn.htm。
大多数学生能够逐渐地发展起足够的元认知技能，但是有些学生却不能。教给学生元认知策略能显著地提高他们的学习成绩（Alexander，Graham，& Harris，1998）。学生能够学会反思自己的思维过程，并学会运用具体的学习策略去完成困难的任务（Schunk，2000）。自我提问策略 （self-questioning strategies）特别有效（Zimmerman，1998）。在自我提问时，学生寻找给定类型的任务中的常见要素，并就这些要素进行自我提问。例如，许多研究者（如Stevens，Madden，Slavin，& Farnish，1987）曾教授学生寻找故事中的人物、背景、问题以及问题解决方法。教师先提出一些具体的问题，之后让学生自己去发现关键的成分。帕里斯、克罗斯和利普森（Paris，Cross，& Lipson，1984）以及金（King，1992）发现，如果教会学生阅读时问自己何人 、何事 、何处 以及如何 等方面的问题，他们会理解得更好。恩格勒特、拉斐尔、安德森、安东尼和史蒂文斯（Englert，Raphael，Anderson，Anthony，& Stevens，1991）为学生提供了列有问题的计划表，让他们在规划创造性的写作时问自己这些问题：我写给谁看？打算描述什么？具体步骤是怎样的？他们最根本的目的是要训练学生在活动的进程中与自己对话，向自己提或者同伴间互相提一些平时由教师提出的问题。一系列的研究发现，学生能学会在许多学习活动中进行自我提问，如解决数学问题（Cardelle-Elawar，1990）、拼写（Block & Peskowitz，1990）、创造性写作（Zellermayer，Saloman，Globerson，& Givon，1991）、阅读（Chin，1998；Kucan & Beck，1997）以及许多其他科目。

何种策略有助于学生学习

你是如何阅读这本书的？是否用记号笔给关键句子涂色或在下面画线？是否记了笔记或写出了概要？是否与同学们讨论过主要观点？是否在晚上把书放在枕头下面，希望知识能够以某种方式自动渗入到你的大脑中？自从人类发明了阅读，学生们就一直在使用这些策略以及其他许多策略，而这些策略被研究的历史几乎一样长。甚至亚里士多德也对这类主题进行了论述。而今天的教育心理学家们依然还在争论究竟哪些学习策略才是最有效的。
目前关于有效学习策略的研究结果最乐观地说是令人困惑的。很少有放之四海而皆准的学习策略，永远没有效果的学习策略则更少。很显然，学习策略的价值取决于它们自身的具体特性以及被投入的用途（Weinstein & Hume，1998；Zimmerman，1998）。有效学习策略的一条一般性原则是，有效的学习方法能够使学习者对知识进行重塑（Kiewra，1991），而不仅是重复阅读（Callender & McDaniel，2009）或者在并未有意识地选出最重要信息的情况下进行盲目的标记（Gaddy，1998），下面将简要介绍一些最常见的学习策略的相关研究。

■ 练习性测验

或许最为有效的学习策略就是进行与正式测验相一致的练习性测验。测验——尤其是那些要求学生做出建构性反应，而不仅包括选择题或填空题的测验——能够使学生对学习内容进行高水平加工，从而增强理解和记忆（Carpenter & Pashler，2007；Marsh，Roediger，Bjork，& Bjork，2007；McDaniel，Roediger，& McDermott，2007；Roediger & Karpicke，2006）。另外，练习性测验会提醒你已经学会了什么、哪些还不会，这样你就可以更高效地集中学习那些你不会的内容。尤为有效的一种方法是建立学习小组，组内成员互相给对方设计练习性测验（Ashcraft & Radvansky，2010）。

■ 记笔记

在阅读和听讲时，最常用的一种学习策略是记笔记 （note-taking）。对于某些类型的材料而言，记笔记是有效的学习策略，因为人们需要对主要观点进行心理加工，才能决定要记下哪些内容。但研究发现，记笔记对学习效果的影响要视具体情形而定。当学习比较复杂的概念性内容，核心任务是把握该内容的要点时，使用记笔记的策略最可能产生积极作用（Kobayashi，2005；Peverly et al.，2007）。另外，记笔记时如果进行一定的心理加工，而不只是简单地记下所读的内容，那么记笔记会更有效（Igo，Bruning，& McCrudden，2005）。例如，布雷青和库尔哈韦（Bretzing & Kulhavy,1981）发现，以改写（用不同的词语来陈述要点）的方式记笔记以及为向他人教授内容而准备笔记都是有效的策略，因为这些活动都要对信息进行高水平的心理加工。
为了让学生记笔记更有价值，一种有效的方法就是教师在给学生讲课或让他们阅读前，先提供部分笔记，这就给了能引导学生自己记笔记的类目。一些研究表明，将这种教学方法与学生的记笔记和复习结合起来，可以促进学生的学习（Robinson，Katayama，Beth，Odom，& Hsieh，2004）。

■ 画线

最常见的一种学习策略或许就是画下划线或涂亮色。尽管这种方法得到了普遍的使用，但是，研究整体表明画下划线对学习很少有促进作用（Anderson & Armbruster，1984；Gaddy，1998）。其主要问题在于很多学生无法确定什么材料是最重要的，而在过多的地方画线。当要求学生画出一段中最重要的一句话时，他们确实能记住更多的内容，这或许是因为在确定哪句话最重要时，学生进行了较高水平的心理加工（Snowman，1984）。

■ 概述

概述 （summarizing）是指给出能够代表所读信息主要观点的简短陈述。这种策略的有效性取决于怎样运用它（Slotte & Lonka，1999）。一种有效的方式是在学生读完每段后，让他们用一句话进行概述（Wittrock，1991）。另一种方式是让学生写出内容概述，以用于帮助他人学习这些内容。这种方法之所以有效，部分是因为写概述的学生必须力求简短，要认真地考虑哪些是重要内容，哪些不是。但要注意的重要事实是，也有数项研究发现概述这种方法是无效的；在什么条件下该策略能够促进对书面材料的理解或保持，目前的了解也有限（Wittrock，1991；Wittrock & Alesandrini，1990）。

■ 以写促学

让学生在写作中解释正在学习的内容，这有助于学生理解和记忆。这种观点得到了越来越多的证据支持（Klein，1999）。例如，费洛斯（Fellows，1994）让六年级学生在为期12周的“物质状态”这一单元的科学课中，在课程的多个时间点写下对概念的理解。控制组则学习相同的内容，但不进行写作。在后测中，写作组记住了更多的内容。这个研究和其他一些研究发现，针对具体内容而进行的写作活动可以帮助儿童学习所写的内容。但是，关于针对性较弱的“日志式写作”，即学生像记流水账似地将自己的观点和观察结果记录下来，其有效性的证据则远没有这么一致。

■ 列提纲和画概念图

还有一类彼此有关的策略要求学生以框架结构的形式表征所学的内容，这些策略主要包括列提纲、画网络图和概念图。列提纲 （outlining）就是以层级的形式来呈现材料的各项要点，其中每一项具体的内容都被归于较高水平的类别之下。绘网络图或画概念图 （concept mapping）是指学生识别出主要观点或概念，并用示意图将这些观点和概念联系起来（Hyerle，1995；Robinson & Skinner，1996）。例如，学生可能自己制作图6.4所示的“野牛”概念的图式表征，并把它作为一个网络，以概括野牛以及它对平原印第安人的重要性的事实材料（见Clark，1990；Rafoth，Leal，& De Fabo，1993）。
对列提纲、画网络图和概念图的有效性的研究还是很有限的，其研究结果也不一致。但是总体上发现，作为学习的辅助手段，这些方法是有帮助的（Nebsit & Adesope，2006）。

■ PQ4R法

PQ4R法 是最广为人知的学习技法之一，它帮助学生理解和记忆所读的内容（Thomas & Robinson，1972）。该方法是在罗宾逊（F. P. Robinson，1961）提出的早期版本即SQ3R基础上形成的。首字母PQ4R分别代表：预览 （preview）、提问 （question）、阅读 （read）、反思 （reflect）、背诵 （recite）和复习 （review）。
研究表明，PQ4R法对年长儿童是有效的（Adams，Carnine，& Gersten，1982），原因看起来也明确。遵循PQ4R程序，可以使学生更关注信息的有意义的组织，促使学生运用其他各种有效的策略，如设计问题、精细加工以及分散练习（在一段时间内复习知识的多个机会）（Anderson，1990）。

理论应用于实践：教授PQ4R法

按照以下指导原则，向学生逐步解释和演示PQ4R方法。

1. 预览： 快速地浏览一遍材料，对其基本框架、大主题和分主题有大致的了解。注意大标题和小标题，并确定你将要阅读和学习的内容。
2. 提问： 阅读前先自我提问。根据标题用特殊疑问词来设问：何人 （who）、何事 （what）、为何 （why）、何处 （where）。
3. 阅读： 阅读材料，不要写大量的读书笔记。试着回答你阅读前提出的问题。
4. 对材料反思： 尽量通过以下方式来理解和解释所学内容：（1）与已知的事物联系起来，（2）将文中的各个分主题与基本概念或原理联系起来，（3）试着解决所呈现的信息中的矛盾以及（4）试着运用材料本身来解决它显示的问题。
5. 背诵： 通过大声陈述主要观点、提问并回答问题等方式来练习记忆信息。你可以根据标题、关键词以及关于主要观点的笔记来提出问题。
6. 复习： 最后一步，积极复习，集中精力自我提问；只有当自己不能确认答案时，才重新阅读材料。

   认知教学策略如何帮助学生学习

   在《爱丽丝漫游奇境记》中，白兔不知道怎样在审判中为红心仆人辩护。红心国王给了它一个建议：“从头开始……不停地读，一直到末尾，然后停止。”“红心国王法”是讲课时常用的一种方法，在中学或大学应用得尤为普遍。但是，教师帮助学生理解课程内容的方法不限于此。教师可以采用多种方法来帮助学生准备学习新内容，比如提醒学生回想已知的内容，向学生提问，帮助学生联系和回忆新信息（Carver & Klahr，2001；McCormick，2003）。第7章论述了有效讲课的多方面特征，而下面将讨论的做法以认知心理学为基础，可帮助学生理解、回忆和运用重要的信息、概念和技能。

   ■ 激活先前知识，建立不同学习间的联系

   请阅读下面的一段文章：
   利用抵押的珠宝换来的资金，我们的英雄英勇地击退了所有企图阻止他实施计划的嘲笑者。眼睛看到的并不是事实。这个有待探索的星体更像一个蛋形物，而不是一块桌面。现在，三个执着的姐妹在寻找证据。在艰难的行程中，有时一望无际而风平浪静，但更多的是波涛汹涌。日子一天天、一周周地过去了，许多怀疑者散布着有关边界的可怕谣言。终于，带有羽翼的生灵不知从何方降临，这标志着巨大的成功。（Dooling & Lachman，1971，p. 217）

   21世纪的学习：

   学习如何学习

   21世纪的一项核心技能是自我指导。互联网使人们可以很容易地从谷歌、维基百科等来源获得大量信息。问题在于，学习者需要知道如何对他们的思维进行组织，以有效应用这些信息。他们需要知道如何确定自己对一个主题已经知道什么，以及还需要知道什么，并需要有一种提取相关信息的策略。教授学生对自身的学习过程进行掌控可以帮助他们高效地运用时间进行阅读以获取信息，无论阅读材料是纸质的还是电子版的。
   在一个充满各种信息的世界中，了解学习策略是十分有必要的，如使用组织信息的图表、列提纲、用层级框架来组织信息。
   问题：

• 你可以与你的学生讨论哪些问题，以确保他们能够进行有效的网络搜索？
• 任何人都可以在网络上张贴任意的信息，即使是错误信息。学生如何能够了解他们在网上获得的信息是否真实准确？

现在请根据下面提供的信息再重读上段文章：这段文章是有关哥伦布的。如果事先你不知道上段文章描述的是什么，那么该段文章对你而言毫无意义。你能理解其中的字词和语法，或许还可以推断出这是关于航海发现的故事。然而，一旦你得知这个故事是关于哥伦布的，那么你就可以利用已有的关于哥伦布的知识来帮助自己理解这段文章，而那些晦涩难懂的指代似乎也变得有意义了。当你知道这个故事所描述的内容时，那么像“抵押的珠宝”（伊莎贝拉女王的珠宝）、“蛋形物”（陆地的形状）、“三个执著的姐妹”（名为尼娜、平塔和圣·玛利亚的三艘船）以及“带有羽翼的生灵”（鸟）等词汇就很容易被理解了。
这则故事写的是哥伦布。根据图式理论，这一条先行信息可以激活与哥伦布有关的图式。你很容易理解和整合有关哥伦布、伊莎贝拉和费迪南德夫妇以及故事中船只等方面的信息，并将它们整合起来。就好像你有一个文件柜，其中一个抽屉上标有“哥伦布”的标签。当你得知将要听到与哥伦布有关的信息时，你就会在心理上打开这个抽屉，其中装有“伊莎贝拉”、“船只”以及“嘲笑者和怀疑者”等文件。现在你可以将新信息存入恰当的位置。如果你了解到“圣·玛利亚”号在风暴中毁坏了，你可以将这个信息放在“船只”文件中。如果你了解到大部分文明世界的人都与哥伦布的观点一致，认为地球是圆的，那么你可以将这种信息放在“嘲笑者和怀疑者”文件夹中。当然，用文件柜进行类比并不完全恰当，因为图式中的各个文件相互间都有逻辑联系。并且，你会主动地运用文件中的信息去理解和组织新信息。
先行组织者 　戴维·奥苏伯尔（David Ausubel）确立了先行组织者 （advance organizers）的方法（Ausubel，1963），将学生导向将要学习的材料，帮助学生回忆有关的信息，并利用这些信息整合新的知识。先行组织者是对将要学习的主题的引导性表述，它为新信息提供了一个框架，并且把新信息与学生已有的信息联系起来（Joyce，Weil，& Calhoun，2000）。例如，在一项经典研究中（Ausubel & Youssef，1963），研究者要求大学生去阅读一篇关于佛教的文章。阅读前给一部分学生提供佛教和基督教的比较信息作为先行组织者，而给另一部分学生提供与佛教无关的其他文章。结果表明，接受先行组织者的学生记住了更多的内容。研究者认为，产生这种结果的原因是：先行组织者激活了学生有关基督教的知识，使他们能够应用激活的知识去整合不太熟悉的宗教方面的信息。

使用先行组织者可以帮助学生在一堂课或一项任务前激活他们已有的知识。先行组织者用于什么类型的材料，在哪些情境中使用时效果最好？
许多研究表明，先行组织者提高了学生对某类材料的理解程度（见Schwartz，Ellsworth，Graham，& Knight，1998）。当教授那些结构良好的内容，但这种结构对学生又不是显而易见时，先行组织者的作用似乎最大。但是，当要学习的学科涉及大量的分散主题，或事实性内容无法形成一个清晰的组织结构时，研究整体上并未发现先行组织者对帮助学习也有效（Corkill，1992）。此外，如果先前的知识不足或者缺乏有关的知识，则先行组织者等设计用来激活先前知识的方法可能适得其反（Alvermann，Smith，& Readence，1985）。如果学生对基督教知之甚少，那么把佛教与基督教联系起来可能会使学生感到困惑而非帮助他们。
先行组织者本身是一种有效的策略，而有关先行组织者的研究也揭示了一条极为重要的普遍原理：激活先前知识能够促进理解和保持（Pressley，Harris，& Marks，1992）。除了先行组织者外，其他一些策略也运用了这一原理。比如，在学习某个主题之前，让学生讨论与该主题有关的已有知识（Pressley，Tannenbum，McDaniel，& Wood，1990），让学生对将要学习的材料做出预测（Fielding，Anderson，& Pearson，1990），这些方法都能促使学生有意识地运用先前知识。
类比 　与先行组织者一样，运用解释性类比（对比或平行比较）使学生将新知识与已牢固建立的背景知识联系起来，从而增进理解。例如，教师在讲人体抵抗疾病的机制时，可以在课程的导言部分让学生想象一场战争，以此类比人体抵抗疾病的斗争。同样地，教师在讲授白蚁社会的有关内容时，开头可以让学生思考某个王国中民众等级的划分，并将昆虫社会与之类比。类比 （analogy）可以把新信息与已知的概念联系起来，进而帮助学生学习新信息（Bulgren，Deshler，Schumaker，& Lenz，2000；McDaniel & Dannelly，1996）。
一项有趣的研究（Halpern，Hansen，& Riefer，1990）发现，当类比的事物与被解释的事物非常不同时，类比的效果最好。例如，大学生在学习淋巴系统的内容时，如果用海绵中水的运动做类比，其促进效果要好于用静脉中的血液流动做类比。这可能表明，做类比的事物应是学习者完全熟悉的，这比它们与正在讲授的概念有任何直接联系更重要。
精细加工 　认知心理学家用精细加工 （elaboration）这个术语来指代这样的学习过程：将要学习的材料与学习者头脑中已有的知识或观念联系起来进行思考（Ayaduray & Jacobs，1997）。例如，斯坦、利特菲尔德、布兰斯福德以及帕萨姆皮瑞（Stein，Littlefield，Bransford & Persampieri，1984）进行了一系列的实验来说明精细加工的重要性。研究者让学生学习一系列的短句，比如“灰头发的人拿着一个瓶子”。其中一些学生学习的材料是嵌在更精细的句子中的同一些短句，如“灰头发的人拿着一个染发剂的瓶子”。结果发现，学习精细句子的学生，其回想的正确率高于没有接受精细加工的那组学生，因为附加的词语使得句子能够与学生头脑中已有的结构良好的图式联系起来。灰头发的人 和瓶子 之间的联系是人为规定的，如果用染发剂 这个词把它们联系起来，则这种联系就有了意义。
精细加工过的信息更易于理解和记忆，教师可以运用这种规律来帮助学生理解课程内容。要求学生找出观念之间的联系，或者把新概念与学生自己的生活联系起来。例如，学生在理解得克萨斯和加利福尼亚并入美国时，从墨西哥人的角度来考虑此事，或者将该事件类比为一个朋友借用一辆自行车后决定不予归还的情形，都有助于理解。可以把精细加工作为一种技巧教给学生，以帮助他们理解所学的内容（Willoughby et al.，1999）。在讨论某篇故事或小说时，教师可能会不时地要求学生停下来，想象一下正在发生或将要发生的事情，目的是帮助学生精细加工对材料的理解。

■ 组织信息

回忆本章前面讨论的购物单。当购物单的内容以随机的顺序呈现时，很难记住。其部分原因在于内容太多，不能同时保持于工作记忆中。但如果按照某种符合逻辑的方式将信息组织起来，它就意义明确，易于学习和记忆。比如按照熟悉的食谱把特定的食物归类（例如，将面粉、鸡蛋及牛奶归于“煎饼”类），并将食谱和其他食物归于“早餐”、“午餐”和“晚餐”的类别中。
与组织不良的材料相比，学习和记忆组织良好的材料容易很多（Durso & Coggins，1991）。在层级化的组织中，具体的问题被归于一般的主题之下，这种组织方式尤其有助于学生的理解。例如，在鲍尔、克拉克、莱斯戈德和温岑茨（Bower，Clark，Lesgold，& Winzenz，1969）所做的一个经典研究中，研究者让第一组学生记忆按任意顺序排列的112种矿物的单词，让第二组的学生记忆按特定顺序排列的同样的单词，图6.9即是按层级顺序排列的单词。实验分四个时段进行：在第一个时段中，教给学生水平1和水平2中的单词；在第二个时段，教给学生水平1、水平2和水平3中的单词；在第三和第四个时段，教给学生水平1至水平4中的所有单词。实验结果发现，第二组的学生平均能回忆100个单词，而第一组的学生仅能回忆出65个单词，这表明连贯地、有组织地呈现学习材料是有效的。在教授复杂的概念时，不仅要将材料进行良好的组织，更为重要的是，组织框架本身对学生也应该清晰明了（Kallison，1986）。例如，在教授图6.9所示的矿物时，教师可以经常提及该框架，并指明从一部分到另一部分的转换，比如：
“回忆一下，合金是两种或多种金属的组合。”
“我们已经了解了稀有金属、普通金属以及合金，让我们继续学习第二类矿物：石头。”
运用提问技法 　帮助学生从书面材料、讲课或其他资料中学习信息的一种策略是向学生提问，要求学生不时地停下来评估自己对教材或教师讲授的内容的理解程度（Pressley et al.，1990；Sadker & Sadker，2006）。在引入教学内容前向学生提问，或者让学生自己提出问题，这些做法都有助于学生掌握与所提问题有关的内容（Rosenshine，Meister，& Chapman，1996）。
运用概念模型 　帮助学生理解复杂主题的另一种方法就是引入概念模型，即呈现各要素间相互联系方式的图表。图6.1解释了信息加工，这是概念模型的一个经典例子。利用这种概念模型可以将信息组织和整合起来。许多主题都适宜使用概念模型，比如电学、力学、计算机编程以及法规被批准的过程。当概念模型成为课程内容的一部分时，学生不仅学到了更多的内容，而且也能更好地运用所掌握的知识去创造性地解决问题（Mayer，2008b）。知识地图是概念模型的一个变式，它也能用来教授各种内容。知识地图以图形的方式来展示一个主题中的各主要概念以及概念间的联系。研究表明，在一节课后给学生呈现知识地图，可以促进学生对课堂内容的保持（Nesbit & Adesope，2006；O’Donnell，Dansereau，& Hall，2002）。
图6.9　矿物的层次结构

资料来源： “Hierarchical Retrieval Schemes in Recall of Categorized Word Lists” by G. H. Bower et al., from Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, Volume 8, 323-343. Copyright © 1969. Reprinted by permission of Elsevier.）
图形、图表、矩阵以及其他方法都可以将信息组织成一种易于理解的视觉形式。研究发现，这些方式可以促进理解、记忆和迁移（Carney & Levin，2002；Mayer，2008a，b）。但是，如果这些要素中包含太多无法用可视化手段快速传递的信息，那么它们将失去其效用（Butcher，2006；Schnotz，2002；Vekiri，2002）。阿特金森等人（Atkinson et al.，1999）描述了一种方法来解决这类问题：把记忆手段和图表结合起来。教师为了教授五年级学生学习各种鲨鱼的特征，制作了一张表，其中诙谐的图画把鲨鱼的名字及其特征联系起来。例如狗鲨生活在近海中等深度的水中，长着锯齿状的牙齿。可以采用这样的记忆手段：狗从停在浅水区的潜水艇中浮出，拿着锯，想锯倒岸上写有“禁止狗入内”的标牌。与观看其他类型的展示方式的学生相比，运用这种方法的学生能够记住9种鲨鱼的更多的特征。

有意识的教师：

运用你所了解的学习的认知理论来改善教学与学习

有意识的教师了解信息是怎样被接收、加工和存储在记忆中的。他们以现身说法的方式证明了教学不只是在讲述；他们帮助学生把新信息和已知的信息联系起来，并鼓励学生在其他情境中运用这些知识。有意识的教师会将有关认知的研究成果吸纳到课堂教学中，以帮助学生形成持久的、有意义的理解。

1. 我希望学生在课程结束后能了解什么、能做什么？这对于实现课程目标、使学生成为有能力的个体有什么作用？

有意义的信息一般最容易记忆。对教学目标、目的进行回顾，以确保教学计划是为了有意义的学习。例如，在教授人体结构时，你应确保把重点放在各个器官的功能及其联系上，而不只是强调对这些器官的识别。如果你在教授词性，你应该要求学生自己用形容词或副词造句，而不只是指出你呈现的例句中的形容词和副词。

1. 在我的教学中应该考虑学生所具有的哪些知识、技能、需要和兴趣？

学生对某个学科了解得越多，越能够有效地组织和联系新信息。探明学生对你所讲授的主题的掌握程度。
你在讲授历史课中越南战争这一单元时，可以花第一节课用图表整理出学生已经知道的有关这场战争的知识。如果你意识到学生的情感体验、学习材料所具有的个人意义以及相关性等都有助于学生深层次地加工信息，从而更牢固地记忆，你就可以让学生把曾参加过这场战争的亲戚的故事分享给大家。
在科学课上讲授海洋生物时，你可能在第一节课上就发现学生对鲸鱼着迷。因此你可以与学生一起讨论科学家们是怎样区分各种鲸鱼的，帮助学生列出所有鲸鱼都具备，但随种类发生变化的特征。你可以指导学生对类别的选择，确保他们列出的特征是相关的；并布置家庭作业，让学生阅读课文中的选段，记下阅读时产生的问题，以便下一节课讨论。

1. 我在学科内容、学生发展、学习、动机以及有效教学策略等方面所掌握的哪些内容能够用于实现教学目标？

为了使信息有意义并易于记忆，你应该促使学生运用新习得的知识和技能来创造自己的新成果。例如，在教授外语时，你可以要求学生运用新词汇或动词形式去造句或对话。你可以要求学生分小组活动，编出分别有关一个男孩、一个女孩、一对夫妇、一群女孩或者一个学校校长的闲谈，让学生在逼真的语境中运用不同的代词、动词和形容词。

1. 哪些教学材料、技术、辅助手段和其他教学资源有助于实现我的教学目标？

图式理论认为新信息被加入到已有的、由相互关联的观念构成的网络中。你可以与计算机室的教师合作，利用软件将信息绘成图和建立数据库。你可以给学生示范怎样应用这些计算机程序，并随后给学生提供上机时间或课堂时间来练习使用这些工具，以便学生为自己制作适用某个学科领域的档案材料。目前许多软件程序都可以在材料中加入图表和言语成分，这有助于进行多种形式的信息加工，鼓励学生思考和监控自己对当前操作的材料的学习情况。

1. 我怎样评价学生达到目标的程度？

学生需要展示不同形式的理解：机械学习、意义学习以及在新情境中运用信息的能力。给学生一些任务，以便考察学生运用知识的不同形式：他们记住了吗？他们正在迁移知识吗？他们正在运用吗？基于这些结果来调整你的教学。例如，作为高级外语班的教师，你要评估学生回忆单词的能力、描述语言规则和结构的能力以及用外语进行交流的能力。你或许发现学生能出色地回忆单词，但是用外语表达自己的想法则吃力。那么，你可以为他们创设一些模拟的情景，比如晚会、餐馆、机场或者野餐，让他们进行言语交流。

1. 如果个别学生或全班没有迈上成功之路，我该如何去做？我的补救计划是什么？

当学生显示出他们能够掌控自己的学习时，他们就成功了。检查学生是否能够运用自我提问策略、元认知来评价自己的学习。例如，在让四年级的学生阅读有关爬行动物的文章之前，你可以让学生在阅读时进行自我提问，并建议他们记下自己的发现。在学生读完之后，询问他们哪一段课文比较难懂，他们是如何处理较难内容的。学生的回答可以使你了解到他们能够在多大程度上主动监控自己的学习。

本章概要

什么是信息加工模型
记忆的三个主要成分是感觉登记、短时记忆（即工作记忆）和长时记忆。感觉登记是与感官相联系，且存储时间非常短的记忆。感官接收的信息若不被注意，很快就会被遗忘。一旦信息被接收，大脑就会根据我们的经验和心理状态来加工这些信息。这种加工活动就是知觉 。
短时记忆或称工作记忆是一种储存系统，它可以同时容纳5～9个单元的信息。信息可以从感觉登记进入工作记忆，也可以从长时记忆进入工作记忆。重复信息以使其保持在工作记忆中的过程叫做复述。
长时记忆是记忆系统的一部分，大量的信息可以无限期地储存于其中。学习的认知理论认为，帮助学生把正在学习的知识与长时记忆中已有的知识联系起来是非常重要的。
长时记忆的三个部分是情景记忆、语义记忆和程序记忆。情景记忆储存我们的个人经历；语义记忆以图式的方式储存事实和一般性的知识；程序记忆储存如何做事情的知识。图式是相关概念构成的网络，它们能够指导我们的理解和行动。那些能够与已有的完备图式相匹配的新信息比与图式不太契合的信息更容易学习。加工水平理论认为，学习者只能记住他们加工过的信息。当学生操作信息、从不同的角度审视信息、分析信息时，他们也在对这些信息进行加工。双重编码理论进一步强调运用视觉和言语编码来学习信息的重要性。
脑研究告诉了我们什么
科学家使用先进的技术手段来观察大脑是如何工作的，这促进了脑科学的快速发展。脑研究揭示了大脑的特定部位是如何在其他特定脑区的协同下对特定类型的信息进行加工的。随着个体专业性的不断提高，其脑功能变得更加高效。早期的脑发展是一个增加神经联结、之后又舍弃无用联结的过程。神经科学在大脑运作方式方面的研究得到了许多发现，但这些研究结果目前还无法直接应用于教学中。
记忆或遗忘的原因是什么
干扰理论有助于解释为什么人们会遗忘。它认为，当某条信息与其他信息相混淆或受到其他信息的排挤时，个体就会遗忘该信息。干扰理论提出了导致遗忘的两种情况：倒摄抑制和前摄抑制。倒摄抑制是指学习后一项任务使个体遗忘了以前所学的内容；前摄抑制是指一种学习干扰了后来所学内容的保持。首因效应和近因效应表明，人们最容易记忆一系列材料中最先和最后呈现的内容。要达到自动化就必须对信息和技能进行练习，而所需的练习量远远超出了在长时记忆中保持它们所需要的练习量，使用技能达到自动化时则很少需要或不需要心理努力。练习加强了新获得的信息在记忆中的联系。分散练习（在一段时间内将任务的各部分分开进行练习）通常比集中练习更有效。亲历也有助于学生记忆信息。
如何教授记忆策略
教师按照有组织的方式来呈现课程内容，或教授学生运用被称为记忆术 的记忆策略，这些都有助于学生记忆事实性的材料。言语学习有三种形式：配对联想学习、系列学习和自由回忆学习。配对联想学习就是指呈现配对项中的一项时，个体能够以另一项来回应。通过运用各种表象策略，如关键词法，学生可以改善配对联想学习。系列学习是指以特定的顺序回忆一系列的项目。自由回忆学习是指以任意顺序回忆一系列项目。位置法、词栓法、押韵法以及首字母法都是有用的记忆策略。
怎样使信息有意义
对学生而言易理解的和重要的知识比那些通过机械学习获得的惰性知识意义更大。根据图式理论，个体的有意义知识是由图式网络和层次构成的。
元认知策略如何帮助学生学习
元认知通过思考、控制以及有效地运用自己的思维过程等方式来帮助学生学习。
何种策略有助于学生学习
记笔记、有选择和导向地画线、概述、以写促学、列提纲以及绘图等策略都能有效地促进学习。一些策略强调有意义的信息组织，PQ4R法是其中一例。
认知教学策略如何帮助学生学习
先行组织者通过激活先前的背景知识来帮助学生加工新信息。其他基于认知学习理论而提出的教学策略包括类比、精细加工、组织化图式、提问策略以及概念模型。

关键术语

回顾本章中的以下关键术语：
信息加工理论
感觉登记
知觉
注意
短时记忆或工作记忆
复述
长时记忆
情景记忆
语义记忆
程序记忆
闪光灯记忆
图式
加工水平理论
记忆双重编码理论
干扰
倒摄抑制
前摄抑制
前摄促进
倒摄促进
首因效应
近因效应
集中练习
分散练习
亲历
言语学习
配对联想学习
系列学习
自由回忆学习
表象
记忆术
关键词法
位置法
词栓法
首字母法
机械学习
意义学习
惰性知识
图式理论
元认知
元认知技能
自我提问策略
记笔记
概述
列提纲
画概念图
PQ4R法
先行组织者
类比
精细加工

自我评估：资格认证练习

指导语： 本章开头的案例中所涉及的评价指标是各州的资格认证考试的常见考点。请重读开头的案例，回答下列问题：

1. 根据信息加工理论，在3秒钟的实验里，维罗娜·毕晓普的学生首先运用的是记忆系统的哪一种成分？
   1. 感觉登记
   2. 短时记忆
   3. 工作记忆
   4. 长时记忆
2. 维罗娜·毕晓普问学生：“想象自己能够记住进入过大脑的所有信息。那会是什么样呢？”一个学生回答：“会成为一个天才。”另一个学生回答：“会发疯的！”为什么毕晓普同意第二个学生的观点？
   1. 天才是天生的特征，与记忆无关。
   2. 天才与注意环境线索之间没有关联。
   3. 同时呈现过多的信息将减弱学习效果。
   4. 有心理疾病的人比正常人接收了更多的环境信息。
3. 在这次3秒钟的实验中，维罗娜·毕晓普要求学生回忆与投影呈现的信息无关的事物。当学生回忆起气味、声音以及教室中的细节和其中的师生时，他们运用了哪种类型的记忆？
   1. 语义记忆
   2. 程序记忆
   3. 双重编码记忆
   4. 情景记忆
4. 学生谢里尔回忆说自己看到了单词“学习”，虽然它实际上并未出现。毕晓普是如何解释这种现象的？
   1. 实验期间毕晓普确实说过这个单词，恰巧被谢里尔听到了。
   2. 人们倾向于记住所呈现的第一个和最后一个信息单元，因此谢里尔在实验后想到了单词“学习”。
   3. “学习”与“记忆”二词关系非常密切，而后者确实被呈现过，在记忆中这两个词很可能是储存在一起的。当回忆出其中的一个时，另一个也会被回忆出来。
   4. 学生仅有3秒钟的时间浏览信息，因此谢里尔对回忆的报告中含有猜想的成分。
5. 设想维罗娜·毕晓普班上的一些学生试图以随机形式回忆投影呈现的信息。他们运用了哪种学习策略？
   1. 自由回忆学习
   2. 系列学习
   3. 配对联想学习
   4. 过程学习
6. 维罗娜·毕晓普总结实验时告诉学生，他们将会忘记实验中的一部分细节而记住另一部分细节。这是为什么？
   1. 根据加工水平理论，我们倾向于保持经过透彻加工的信息。如果学生赋予信息以意义，就可能记住它。
   2. 根据双重编码理论，视觉信息比言语信息更容易保持。学生更容易记住看到的信息而不是听到的相同信息。
7. 描述几种记忆策略，它们可以被教给学生，用于帮助学生记忆课程中给出的事实、概念和观念。