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光明日报教育家杂志社|脑科学证明分散学习效果更好！教师如何利用分散学习提高学生成绩？( 二 )


虽然对知识的获取和记忆十分重要 ， 但教育的另一个更加重要的目标是让学生学会迁移 ， 也就是通常所说的“举一反三” 。 帮助学生利用已学到的知识来回答和解决新的问题显得更为关键（毕竟 ， 在现实生活中遇到和教学中出现过的一模一样的问题 ， 这样的概率着实不高） 。 仅仅记住内容是死记硬背 ， 停留在过去；相反 ， 有意义的学习应该是向未来迁移、以未来为导向的 。
一些证据表明 ， 分散学习可以更好地帮助学生利用学到的知识解决新的问题 。 加州大学洛杉矶分校著名心理学教授罗伯特·比约克(RobertBjork)及其团队做过这样一个实验 ， 他们要求学生根据看到的画做判断其出自哪位画家 。 在测试之前的学习阶段 ， 会展示给学生不同画家的画作 。 一组学生采用集中学习的方式 ， 每个画家的作品会一幅接一幅集中向他们展示（集中学习）；另一组学生则采用分散学习的方式 ， 同一名画家的作品不会被连续展示 。 在随后的测试中 ， 学生需要对新的、但是出自同一批画家的画作进行分类 ， 将属于同一名画家的作品归为一类 。 结果发现 ， 分散学习组的分类成绩要好于集中学习组 。 后续的一些其他分类研究也发现了相似的结果 ， 比如对鸟的种类、精神疾病进行分类等 ， 分散学习都体现出其独有的优势 。
值得注意的是 ， 分散学习也有利于幼儿的概念和类别学习 。 例如 ， 在加州大学洛杉矶分校凯瑟琳·桑德霍弗（CatherineM.Sandhofer）教授团队的一项研究中 ， 要求三岁的幼儿学习一些他们之前从未见过的物体的名称 。 这些物体被反复地展示给孩子们 。 在集中呈现条件下 ， 物体会被连续呈现 ， 中间没有时间间隔；在分散呈现条件下 ， 两相邻物体之间会有30秒的时间间隔 。 在随后的测试中 ， 要求孩子们根据物体的名字来识别物体 ， 分散学习组的孩子会比集中学习组的孩子有更好的表现 ， 他们不仅能更好地识别出学习阶段学过的物体 ， 还能更好地识别出没有学过但属于同一类别的物体 。 桑德霍夫教授团队在随后的一项针对两岁儿童的研究中 ， 使用相似类型的学习任务也得到了同样的结果 。
此外 ， 分散学习还可以促进儿童对科学概念的认识和运用 。 在桑德霍夫教授团队开展的另一项研究中 ， 小学生们学习了四节科学知识课程 ， 课程内容涉及海洋、草原和沙漠等特定生物群系中的食物链构成 。 这些课程在时间安排上分别以三种不同的方式进行：集中授课（在同一天上完四节课） ， 集群授课（每天两节课 ， 两天完成四节课）以及分散授课（每天一节课 ， 四天完成四节课） 。 之后对孩子们之前学习的知识掌握情况进行测试 ， 但用于测试的动物所属的生物群系是孩子在之前四节课中没有学过的 。 结果发现 ， 孩子们可以将所学到的特定概念应用到新的生物群系中 ， 比如大一点的动物会把小一点的动物吃掉 。 进行分散学习的孩子在应用这些概念方面会比接受其他两种授课方式的孩子做得更好 。
此外 ， 分散学习组的孩子在简单概括总结（比如 ， 某种动物喜欢吃什么）和复杂概括推理（比如 ， 如果把某个区域中的所有青蛙都带走 ， 会对当地的乌龟数量产生怎样的影响）中都具有更优的表现 。 这些研究证据告诉我们 ， 分散学习不仅可以有效促进长时记忆的保留 ， 而且还可以支持概念学习和知识迁移 。
有人可能会认为 ， 如果分散学习比集中学习更有效 ， 那么两次重复学习之间的间隔时间越长 ， 记忆效果应该越好 。 然而 ， 研究证据表明 ， 这种推理过于简单化 。 加州大学圣地亚哥分校著名心理学教授哈罗德·帕什勒（HaroldPashler）及其团队开展了一项大型实验 ， 实验中设置了十个不同的重复学习间隔时间（从0到105天不等）和四个不同的记忆保持时间（最后一次学习结束到进行测试的时间 ， 分别设置了7天、35天、70天以及350天） 。 他们发现 ， 当重复学习间隔时间约为记忆保持时间的10%至20%时 ， 对学习材料的记忆效果最好 。
也就是说 ， 其实并没有固定的最佳重复学习间隔时间——它取决于记忆保持时间 ， 也就是你想让相关记忆保持多久 。 如果你想在一周后的测试中获得最佳的表现 ， 那么每隔一天进行重复学习是比较理想的；但如果你想在一年后仍然对学习内容保持良好的记忆 ， 那么两个月左右的重复学习间隔时间是较为合理的 。
这里又引申出另外一个有趣的问题 ， 当我们从第一次学习到测试之间有较长的时间间隔时 ， 我们应该如何安排重复学习之间的时间间隔呢？虽然分开学习比把它们集中在一起能产生更好的学习效果 ， 但学习间隔是固定（等距重复学习） ， 还是不断增加（扩展重复学习）好呢？
提出扩展重复学习的学者认为：(1)在学习早期进行较为频繁的重复学习可以保证较高的回忆准确率；(2)在学习的中期逐渐延长重复学习时间间隔可以促进个体从记忆中提取信息 ， 而记忆的提取会延缓遗忘；(3)在学习的后期 ， 将重复学习时间间隔进一步延长 ， 进一步增加信息提取的难度 ， 从而进一步加深记忆痕迹 。 帕什勒教授及其团队比较了等距重复学习和扩展重复学习的记忆效果 ， 将重复学习按天或周隔开 。 研究发现 ， 在较长的训练时间内 ， 扩展重复学习在记忆外语词汇上取得了更好的记忆效果 ， 这意味着扩展重复学习可以帮助人们在较长的时间范围内对学习内容保持良好的记忆效果 。
为什么分散学习的情况下 ， 我们的学习效果会更好呢？研究人员对学习过程中大脑的活动情况进行了考察 ， 结果为我们提供了很好的启示 。 比如 ， 斯坦福大学心理学教授安东尼·瓦格纳（AnthonyD.Wagner）团队和我们在北京师范大学的研究均发现：相较于集中学习而言 ， 分散学习情况下 ， 大脑的兴奋性更高 ， 而更高的兴奋程度会带来更好的学习效果 。
进一步分析发现 ， 人们在重复学习一个材料的时候 ， 由于先前记忆还残留在我们的短时记忆中 ， 这样大脑在再次学习这个材料的时候难度会降低 ， 活动会减弱 ， 从而导致第二次的学习效果并不理想 。 但是如果增加两次学习之间的间隔 ， 这样短时记忆里面的东西就渐渐消失了 ， 大脑就需要付出更大的努力来学习 ， 从而使大脑依然保持在比较活跃的状态 ， 从而提升记忆效果 。
这个发现告诉我们 ， 虽然集中学习会让我们感觉轻松 ， 但学习的效果并不会好 。 另一方面 ， 有效的学习需要充分调用大脑的资源 ， 偷懒是没有用的 。 所谓一分耕耘一分收获 ， 在大脑形成持久记忆这个事情上也是适用的 。
当然 ， 大脑仅仅努力工作还是不够的 ， 这个劲儿还要用对地方 。 所谓不努力一定不会成功 ， 但努力了也不一定会成功 。 分散学习之所以有利于长时记忆 ， 不仅仅因为它可以提升大脑的活跃程度 ， 更加重要的原因是这种努力可以促进大脑对先前记忆的提取 ， 使得新旧记忆可以整合在一起 ， 形成更强和更稳固的记忆 。
在过去的十年间 ， 我们实验室一直在揭示重复学习提高记忆的原因 。 我们发现 ， 在重复学习某一内容时 ， 如果之前学习该内容时的大脑活动模式被重新激活 ， 学习的效果会更好 。 这就是说 ， 有效的学习需要唤醒先前的记忆 ， 我们把这个现象称为有效学习的“大脑活动模式再现”原理 。 分散学习能够更好地加强记忆 ， 其原理正是促进了“神经激活模式再现” 。 随着重复学习之间时间间隔的增加 ， 短时记忆中前次学习的记忆痕迹初步消退了 ， 大脑需要付出更大的努力提取先前的记忆 ， 使得新旧记忆产生了更强的整合 ， 从而产生出更好的学习效果 。


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