科学“照妖镜”下的学习方法
在规划教学和培训方案的时候,我们多是采用沿袭已久的学习理论,而人对学习效果的主观感受又影响了这些理论。这种主观感受来自个人经历,这里的个人可以是教师、教练、学生,或者简单来说,可以是地球上的所有人。我们的教学方法与学习方法在很大程度上受到各种假说、传言与直觉的影响。不过,在过去的40多年里,为了找到有效的方法,澄清哪些方法是有用的,认知心理学家一直在收集大量证据。
认知心理学是一门理解心理活动方式的基础科学,依靠实证研究来考察人类感知、记忆,以及思考的方式。除了认知心理学家,研究学习方法的还有许多其他领域的学者。发展心理学家与教育心理学家关注人类发展的理论,以及如何运用这些理论来改革教育工具——例如考试制度、用来组织教学的东西(比如课题大纲与结构图),以及为矫正教育或天才教育等特殊人群准备的资源。神经学家利用新的成像技术和其他工具,提高人们对学习背后大脑机制的认识。只不过还要等上很长一段时间,他们才能告诉我们该如何改进教育。
那么,在学习这个问题上,到底谁的建议最为有效呢?人们该如何判断呢?
盲从盲信是不理智的。人们很容易找到解决问题的建议,只要点击几下鼠标就可获得。但并不是所有建议都有研究做基础——实际上,这样的建议并不多。另外,也不是所有研究都符合科学标准。例如,为了保证调研结果的客观性与普遍性,人们会加入一定的控制条件。事实上,最好的实证研究是具有实验性质的:研究人员提出一种假设,然后用一组实验来检验,而实验的设计与客观性必须有严格的标准。我们会在接下来的几章中,介绍这类研究成果的精华。这些研究经受住了科学界的检验,并被发表在专业的期刊上。我们也参与了其中的一些研究,不过比例并不大。如果介绍的是理论而非科学验证的成果时,我们也会特别说明。为了阐明观点,除了介绍经过验证的科学,本书还记叙了马特·布朗等人的有趣故事。这些人的工作要求他们掌握复杂的知识与技能,因此讲述他们的经历可以形象地说明学习与记忆的基本原理。我们尽量避免讨论学术研究本身,如果读者有兴趣深入研究,可以从书尾的注释部分找到资料来源。
我们都是“不尽职学习者”
事实证明,在很多时候,无论是教师还是学生,教和学的效果都不理想。不过,只要在教学过程中加入一些小改动,就能让结果大为改观。人们一般认为,只要在某件事上花的时间足够长——例如长时间背诵课本中的段落,或是不断重复八年级生物课上的诸多术语——就可以把它们牢牢地烙在记忆深处,但事实并非如此。许多教师相信,只要让学生学起来更快、更轻松,学习效果就更好,而大量研究却证明事实恰恰相反:正是感觉到学习更吃力时,记忆才更为长久、牢固。教师、培训者,以及教练普遍认为,要想掌握一项新技能,最有效的办法是把注意力完全放在这项技能上,坚持不懈地一遍遍练习,直到记住为止。人们对这种方法深信不疑,原因是多数人在学习的集中练习阶段成效显著。但从研究得出的结果看,通过集中练习取得的成效明显是短暂的,所学的东西很快就会被忘却。
研究发现,反复阅读课本往往是白费力气。这么说肯定会让教师和学生大吃一惊——毕竟这是多数人的头号学习方法。有调查显示,超过80%的大学生都是这样学习的。在花上好几个小时学习的时候,我们还会告诉自己,这种方法就是关键。反复阅读有三大不足:浪费时间,无法产生持久的记忆,而且往往会让我们产生一种错觉——随着对所阅读的文本越发熟悉,我们以为自己已经掌握了内容。花好几个小时反复阅读,看起来是很刻苦,但学习时间的长短并不能用来衡量掌握的程度。[4]
相信只靠反复接触就可以学到东西,这样的培训机制并不少见。飞行员马特·布朗就是个例子。当马特准备从活塞引擎飞机再升一级时,他被雇用去驾驶喷气式商用飞机。要想拿下喷气式商用飞机的驾照,他需要掌握许多全新的知识。我们让他描述一下这个学习过程,他说,老板把他送去参加了一项为期18天、每天10小时的培训,马特将其称作“填鸭速成式”教学。在最开始的7天里,他们完全待在教室里,听讲师讲解整架飞机的工作机制:电路、燃料、气动装置等设备,这些设备如何协同、如何运作,以及这些设备的压力、载重、温度、速度等安全系数。讲师给马特提出的要求是,通过大概80个不同的“记忆任务”,在不经思考的情况下,能毫不犹豫地采取行动,在发生任何一种意外时能立刻稳住飞机。这里指的意外可能是气压突然下降、推力反向器在飞行中突然脱落、引擎失灵、电路起火等。
马特和其他学员花了数个小时观看有关飞机关键系统的幻灯片,看得头昏眼花,这时发生了一件有意思的事情。
“大概在第五天课程过半的时候,”马特说,“他们在屏幕上放了一张燃料系统的原理图,上面画着压力感应器、断流阀、喷射泵、支管线等各种设备,实在很难记住。这时一位讲师问我们:‘谁在飞行中遇到过燃料过滤器支管线路灯亮起的情况?’坐在后排的一位飞行员举起手。讲师说道,‘说说发生了什么事’,突然间你就会想,要是我遇到这种情况会怎么办?
“那个人当时飞在差不多3.3万英尺的高空。由于燃料里没有防冻剂,过滤器正在结冰堵塞,两台引擎都要失灵了。相信我,你一听到这个故事,头脑中马上就能想到那幅原理图,而且会牢记不忘。一般来说,喷气机燃料里都会有点儿水,当高空气温变低时,水就会凝结成冰,并阻塞油路。所以无论你在什么时候补充燃料,都要看一眼燃料箱上有没有燃料已加注防冻剂的标识。如果在飞行中发现这个指示灯亮了,你就要赶紧降低高度,向下飞到暖和一些的空气里。”[5]当事关重大时,当抽象的事务被形象化时,当事情和个人息息相关时,你就会把学到的东西记得更牢。
这之后,马特的培训就发生了本质性的改变。在接下来的11天里,学员是在教室和飞行模拟器里轮流度过的。马特称这一阶段的学习是主动参与,可以产生持久记忆。因为飞行员们必须在模拟飞机上使出浑身解数,证明自己掌握了标准操作流程,能够应对多种意外情况。在应对意外的同时,还要熟悉相应动作的节奏,将操作转化为肢体记忆。飞行模拟器提供的是检索式练习,这种练习安排了时间间隔,有穿插的内容,而且内容是多样化的,同时它还尽可能地让飞行员体会到飞行中的心理历程。飞行模拟器把抽象的概念变成了形象的操作,而且这些操作和个人息息相关。模拟器也提供了一系列测验,帮助马特和他的讲师调整各自的判断,弄清楚哪些地方需要改进和提高。
就像马特·布朗的飞行模拟训练一样,教师和培训者有时候会发现高效的学习技巧。然而,在绝大多数领域里,人们都倾向于把这些技巧看作例外,而把“填鸭速成式”的讲座(或是类似的形式)当成正途。
事实上,学生们获得的建议通常是大错特错的。举例来说,乔治梅森大学网站上的一条学习建议就是:“学好某事的关键在于重复。复习的次数越多,永久记住它的概率就越大。”[6]另一条来自达特茅斯学院网站上的建议则说:“先有记忆的欲望,才有可能记住。”[7]《圣路易斯邮讯报》上偶尔出现的公益漫画版块给的学习建议是,让孩子把脑袋埋在书里。“专心致志,”漫画的注释写道,“集中注意力,而且只集中在一件事情上。重复、重复、重复!重复必须记住的事情,可以让你牢牢地记住它。”[8]人们盲目迷信反复阅读、功利性记忆,以及重复的作用,但真相是,只靠一遍遍重复通常记不住什么东西。如果想要在电话里输入一个号码,反复默诵数字可能是好办法,但在学习中,这样做是不会有持久效果的。
一个简单的例子就能证明这一点,这个例子可以在网上找到。测验的内容是,列出12张普通硬币的图片,让你从中找出唯一正确的图片。虽说你见过无数次硬币,但还是很难自信地判断出,哪一张图才是正确的。加州大学洛杉矶分校近期还进行过一项类似的研究,让心理实验室的教职员工和学生去找离自己办公室最近的灭火器,多数人都无法通过测验。一名在该校任教25年的教授决定离开课堂,亲自去找找看,结果他发现灭火器就在办公室门口的右边,与自己每天都要扭动多次的门把手只相隔数英寸[9]。从这个例子可以看出,万一这位教授的废纸篓着火了,他还是不知道最近的灭火器在哪里——尽管他在这么多年里一直在与之做重复性的接触。
荧光笔、下画线和反复阅读
20世纪60年代中期的一系列调查发现,重复接触可以强化记忆这种看法是错误的。多伦多大学的心理学家恩德尔·托尔文在当时做了一项实验,用记英语普通名词的方法来考查人们的记忆力。实验第一阶段的内容很简单,给不知情的参与者一列成对的词组(例如,“椅子——9”就是一对词组),让人们念6遍。每对词组的第一个单词都是名词。在念完6遍之后,参与者才被告知要记忆一列新名词。一组人就记忆刚才念过6遍的词组中的名词,而另一组人要记忆的名词则与他们刚才读过的不一样。令人意外的是,托尔文发现两组人记忆单词的效果并没有区别——从统计上看,两组人的学习曲线是重合的。按照一般人的直觉来说,这肯定不可能,但事实证明,事先接触对事后记忆并没有帮助——仅靠重复无法增进学习效果。之后也有许多研究人员做过进一步的实验,考查重复接触或是长时间思考一件事情到底能不能对今后的记忆有所帮助。这些研究都证明并解释了这样的发现,那就是重复本身并不能带来出色的长期记忆。
这些发现让研究人员开始调查重复阅读课文到底有多大好处。华盛顿大学的科学家在2008年的《当代教育心理学》上刊文,介绍了他们在自己学校和新墨西哥大学进行的一系列研究,使人们对重复阅读帮助理解和记忆散文的效果有了更多的了解。和大多数研究一样,这些研究也借鉴了前人的经验。他们的一些研究显示,多次阅读相同的课文,人们的理解以及延伸出来的看法都是一样的;而另一些研究则表明,重复阅读只有微不足道的好处。这些好处体现在两种不同的情况中。第一种情况是把学生分成两组,一组在阅读过学习资料后立刻重新看一遍,另一组则只看一遍学习资料。两组学生在看完资料后马上接受测验,念两遍的学生要比念一遍的学生成绩稍好。不过如果把测验的时间延后一些,立刻重复阅读的好处就体现不出来了,两组人的表现都处于同一水平。第二种情况则是让一些学生先阅读资料,几天之后再读一遍。这组进行了间隔阅读的学生,测验成绩就好于那些没有重读的学生。
在后续实验中,华盛顿大学的科学家们想要弄清楚在先前研究中发现的一些问题,也就是比较一下重复阅读在拥有不同能力的学生中的效果。研究人员设计了一个类似于课堂的学习场景。他们从课本和《环球科学》杂志中抽出5节不同的段落,让148名学生阅读。这些学生来自两所大学,一些人的阅读能力很好,另一些则较差。他们让一些学生只读一遍材料,另一些则连续阅读两遍。之后,学生们要回答问题,看看自己从资料中学到了什么,能记住多少。
无论是哪组学生,无论他们来自哪所学校,无论他们在什么条件下做测验,这组实验都表明,连续重复阅读不是有效的学习方法。事实上,研究人员发现,在这些测验条件下重复阅读,根本没有益处可言。