记忆是信息随时间不断保留的过程。因为记忆是我们理解当下并采取行动的框架,所以它的重要性不言而喻。但它究竟是如何工作的呢?教师又该如何在自己的教学中更好地理解其内部运作呢?根据当前认知科学的研究,对这些问题的非常非常简短的回答是,记忆是根据 "双重过程 "来运作的,其中无意识的、常规的思维过程(称为 "系统 1")与有意识的、基于问题的思维过程(称为 "系统 2")相互作用。在这两个层次中的每一个层次上,都有我们 "获取信息"(编码)、如何保持信息(存储)以及如何 "获取信息"(检索或回忆)的过程。有了对这些记忆要素如何协同工作的基本了解,教师就可以通过了解引入多少新信息、何时引入新信息以及如何安排作业顺序来加强对事实的记忆(系统 1)和培养批判性、创造性思维(系统 2),从而最大限度地提高学生的学习效果。
双过程理论
回想一下你学习一项新技能的经历,比如开车、骑自行车或阅读。刚开始学习这项技能时,你会对自己的每一个动作进行分析,并敏锐地意识到这是一个积极的过程。这种分析过程的一部分还意味着,你要仔细思考为什么要这样做,以了解这些单独的步骤是如何组合成一个完整的整体的。然而,随着你能力的提高,表演技能不再是一个需要认知的过程,而是变得更加直观。随着你对这项技能的不断掌握,你可以同时完成其他有时对智力要求更高的任务。由于你对这项技能或过程的了解是无意识的,例如,你可以在完成这项技能或过程的同时,解决一个无关的复杂问题或做出一个分析性决定。
最简单地说,上述情景就是心理学家所说的双过程理论的一个例子。双过程 "一词是指某些行为和认知过程(如决策)是两个不同认知过程的产物,通常被称为系统 1 和系统 2(Kaufmann,2011:443-445)。系统 1 的特点是自动、无意识思维,而系统 2 的特点是努力、分析、有意思维(Osman, 2004:989)。

图 1:系统 1 和系统 2 的摘要。(来源:Upfront Analytics,2015 年)
双过程理论与学习
系统 1 和系统 2 思维与教学有什么关系?在教育背景下,系统 1 与记忆和回忆信息有关,而系统 2 则描述更具分析性或批判性的思维。记忆和回忆作为系统 1 认知的一部分,将在本说明的其余部分重点阐述。
如上所述,"系统 1 "的特点是快速、无意识地回忆先前记忆的信息。大量利用 "系统 1 "的课堂活动包括背诵乘法表,以及只需准确复述课本等资料的选择题。这类任务除了要求学生重申记忆材料外,并不要求他们主动分析要求他们做的事情。当学生面临的活动和作业要求他们对问题提出新颖的解决方案、进行批判性思考或在最初提出的领域之外应用概念时,系统 2 思维就变得十分必要。
人们可能会认为,小学以上的学习一直都是 "系统 2 "的学习。然而,重要的是要记住,成功的系统 2 思维依赖于大量的系统 1 思维来运行。换句话说,批判性思维需要大量的记忆知识和直觉、自动判断,才能快速准确地进行。
记忆是如何工作的?
最简单地说,记忆是指随着时间的推移持续保留信息的过程。记忆是人类认知不可或缺的一部分,因为它能让人回忆起过去的事件,并利用这些事件来构建他们对现在的理解和行为。记忆还为个人提供了一个框架,使其能够理解现在和未来。因此,记忆在教学中起着至关重要的作用。记忆有三个主要过程。这三个过程分别是编码、存储和检索(或回忆)。
-
编码。编码指的是学习信息的过程。也就是说,信息是如何被接收、理解和改变,从而更好地支持存储的(第 3.1.2 节将对此进行介绍)。信息通常通过以下四种方法中的一种(或多种)进行编码:(1) 视觉编码(事物的外观);(2) 声音编码(事物的声音);(3) 语义编码(事物的含义);(4) 触觉编码(事物的感觉)。虽然信息通常通过其中一种模式进入记忆系统,但信息的存储形式可能与其原始编码形式不同(Brown, Roediger, & McDaniel, 2014)。 -
存储。存储是指编码信息在记忆系统中的保留方式、位置、数量和时间。记忆(存储)的模式模型强调存在两种类型的记忆:短时记忆和长时记忆。编码信息首先存储在短时记忆中,然后在必要时存储在长时记忆中(Roediger & McDermott, 1995)。阿特金森和希夫林认为,通过声音编码的信息主要储存在短时记忆(STM)中,只有通过不断重复(排练)才能将其保留下来。时间和注意力不集中可能会导致存储在 STM 中的信息被遗忘。这是因为短时记忆只能持续 15 到 30 秒。此外,STM 只能存储 5 到 9 项信息,平均为 7 项。在这里,"条目 "指的是任何信息。然而,长时记忆却拥有巨大的存储容量,可以无限期地将信息存储在长时记忆中。语义编码的信息主要存储在长时记忆中;不过,长时记忆也存储视觉和听觉编码的信息。一旦信息被存储在低通滤波存储器(LTM)或高通滤波存储器(STM)中,个人就需要回忆或检索这些信息,以利用这些信息(Roediger & McDermott, 1995)。正是这种检索过程往往决定了学生在测试回忆能力的作业中的表现。
图 2:STM 和 LTM 的区别。(改编自:Roediger & McDermott, 1995) -
检索。如上所述,检索是个人获取存储信息的过程。由于 STM 和 LTM 中存储的信息不同,它们的检索方式也不同。STM 是按照存储的顺序进行检索的(例如,按顺序排列的数字列表),而 LTM 则是通过联想进行检索的(例如,通过返回进入购物中心的入口来记住汽车停放的位置)(Roediger 和 McDermott,1995 年)。
提高回忆能力
检索会出现误差,因为它反映了记忆的重建。当存储的信息随着时间的推移因记忆衰退而丢失时,这种重建就变得非常必要。1885 年,赫尔曼-艾宾浩斯(Hermann Ebbinghaus)进行了一项实验,测试个人在越来越长的时间内对一串无意义音节的记忆效果。根据实验结果,他创造了现在所谓的 "艾宾浩斯遗忘曲线"(Schaefer,2015)。

图 3:艾宾浩斯遗忘曲线。(来源:Schaefer, 2015)
艾宾浩斯通过研究得出结论:记忆(最近学习的信息)衰减的速度取决于学习经历之后的时间以及记忆力的强弱。某种程度的记忆衰退是不可避免的,那么,作为一名教育工作者,如何减少这种记忆衰退的范围呢?下文将回答这个问题,探讨如何在学习环境中通过各种教学技巧提高记忆力。
作为一名教师,了解可以用来促进学生更好地保持和回忆知识的技巧非常重要。其中三种技巧是测试效应、间隔和交错。
-
测试效应。在大多数传统教育环境中,考试通常被认为是一种定期但不频繁的评估方法,可以帮助教师了解学生对所学材料的掌握程度。然而,现代心理学研究表明,频繁的小测验也是学习的最佳方法之一。测试效应指的是在学习新信息时积极、频繁地测试记忆保持情况的过程。通过鼓励学生定期回忆最近学习的信息,可以帮助他们将这些信息保留在长期记忆中,以便在学习经验的后期阶段加以利用(Brown, Roediger, & McDaniel, 2014)。频繁测试的另一个好处是,教师和学生都能跟踪了解学生在某个主题中学到了什么,以及他们需要修改哪些内容以达到保留的目的。频繁测试可以发生在学习过程的任何阶段。例如,在讲座或研讨会结束时,你可以给学生一个简短的、低风险的小测验或自由回答问题,要求他们记住当天或前一天所学的内容。这种小测验不仅能告诉你学生掌握了哪些知识,还能帮助他们记住更多知识。 -
间距效应根据间距效应,当学生在较长的时间跨度内反复学习和回忆信息时,他们更有可能保留这些信息。这与在短时间内学习(并试图保留)信息相比(例如,在考试前一天学习)。作为教师,您可以通过以同样的方式安排学习经历,培养学生的这种学习方法。例如,与其一次性向学生介绍一个新课题及其相关概念,不如在多节课上分段介绍该课题(Brown, Roediger, & McDaniel, 2014)。 -
交错教学法(Interleaving. 交错教学法是另一种教学和学习方法,它是作为一种被称为 "封锁 "的技术的替代方法而引入的。阻塞是指学生一次只练习一种技能或一个主题。而交错练习则是指学生在同一节课中练习多种相关技能。事实证明,在不同领域,这种技巧比传统的阻断技巧更成功(Brown, Roediger, & McDaniel, 2014)。
作为教师,了解哪些技巧可以用来提高学生对信息的记忆能力是非常有用的,同样重要的是,学生也要了解他们可以用来提高自己记忆能力的技巧。本节将介绍其中的四种技巧:状态依赖记忆、图式、分块记忆和刻意练习。
-
状态依赖记忆。状态依赖记忆指的是,在最初学习信息时所处的状态能让你更好地记住这些信息。在这种情况下,"状态 "指的是个人周围的环境以及学习时的精神和身体状态(Weissenborn & Duka, 2000)。 -
模式。模式是指个人为帮助自己理解和组织新信息而创建的心理框架。图式是一种认知 "捷径",与不使用图式的情况相比,图式可以让个体更快地解读新信息。然而,图式也可能妨碍个人学习已创建图式范围之外的相关信息。正因为如此,我们应该鼓励学生在学习重要信息时,在必要时改变或重新分析他们的图式,因为这些信息可能与他们现有的信念和对某一主题的概念不一致。 -
分块记忆分块记忆是将信息片段分组以更好地促进记忆的过程。个体不需要单独回忆每一个片段,而是回忆整个组,然后可以更容易地从该组中检索出每一个项目(Gobet 等人,2001 年)。 -
刻意练习。学生可以用来提高记忆力的最后一种技巧是刻意练习。简而言之,刻意练习是指有意识地积极练习某种技能,以提高对该技能的理解和表现。通过鼓励学生持续、有意地练习某项技能(例如,写一篇结构合理的文章),可以确保学生更好地掌握该技能(Brown et al.)