學習是怎麼發生的？資訊透過“複述機制”進入到長時記憶系統

學習是怎麼發生的，一旦資訊進入工作記憶系統，大腦會在15秒鐘之內決定是繼續加工該資訊還是放棄？大約98％的資訊是被放棄的。那麼，資訊如何進入長時記憶系統？從認知心理學角度看，資訊進入長時記憶系統的關鍵在於複述機制。複述是對工作記憶中的學習內容進行加工的過程，經過複述的內容很可能進入下一個系統、難以被忘記。

複述加工的內容包括兩個方面：從感覺通道傳輸進來的資訊和從長時記憶系統提取出的資訊。而複述具有兩個作用：一是將資訊保持在工作記憶系統中，二是將資訊轉換到長時記憶系統中。用於複述資訊的時間以及複述的型別都會影響資訊的加工。其中從型別上看，複述分為機械複述和精細複述。

機械複述是指有意識地對從短時記憶系統進入工作記憶系統中的資訊進行連續的重複。當資訊進入工作記憶時，機械複述可以用於學習者需要精確記憶和儲存資訊的情況，例如記住數學公式、單詞拼寫、國家首都等。

精細複述是指對資訊進行精細加工或整合，並對其賦予一定的意義。在精細複述過程中，學者需要賦予資訊一定的意義。當學習要求的重點不是強調精確性而是強調建立新知識與已有經驗之間的聯絡時，更需要精細複述，例如解決問題、理解文字情境下的字義以及進行閱讀理解等。

大腦的認知結構對於工作記憶系統中的資訊具有加工能力，無論這些資訊是來自於外部世界還是從長時記憶中提取而來。馬紮諾（Marano，1998）認為主要有六種資訊加工能力，下面我們來分別看一下。匹配（matching）大腦首先會辨別工作記憶系統中的資訊與長時記憶系統中相關資訊的相似性和差異性。

簡單地說，大腦會提出這樣的問題：已經掌握的知識或曾經的經驗對新的學習任務有什麼幫助？馬紮諾（Marzano，1998）在美國中部地區教育實驗室（McREL）對教學實踐進行元分析之後發現，如果在教學中將新的學習內容與學生已有的知識經驗聯絡起來，會大大促進學生對新知識的學習。

要求學生尋找新知識與已有知識的相似性與差異性，可以幫助學生將對新知識的理解能力提高40個百分位數。換句話說，如果一個學生當前的學習成績處於集體中游（第50百分位數，即超過50％的同學），並假設他在學習過程中能夠有效地發現新知識與已有知識的相似點和差異點，那麼他的成績可以提高到超過90％的同學的水平。

觀念表徵（idea representation）

馬紮諾認為，觀念表徵是將工作記憶中的資訊轉換成適合長時記憶儲存的形式。即人們並不是以資訊進入加工系統時的本來面貌儲存它們，而是要對這些資訊進行加工，然後再轉入儲存系統。這在一定程度上解釋了為什麼學生們會出現錯誤學習的情況。資訊透過看和聽等感覺器官進人工作記憶系統，並根據個體的理解進行加工。

個體可以以言語、非言語或情感方式來表徵這些資訊，而且每個人對資訊的解釋都不相同。我們在可以利用言語和非言語材料，幫助學生正確加工資訊。言語材料中常用的工具包括學習日誌、學習曲線圖、學習模型或者其他任何透過文字幫助學生組織資訊的工具；非言語組織者一般是視覺特質的，很少使用文字而主要依賴符號、顏色等，例如思維導圖。

McREL（Marzano，1998）所做的關於有效教學實踐的元分析表明，當教師使用圖形表徵，例如在課堂上引人思維導圖，可以讓一個排名在50％的學生提高到89％。考慮到50％的水平還遠遠未達到掌握的程度，而89％的水平已經超過此標準，所以，引入圖形表徵對於提高學生的學習成績具有十分重大的意義。

資訊篩選（information screening）。資訊篩選是指對工作記憶系統中的資訊進行檢查，看其是否有意義，沒有意義的資訊就會被排除出資訊加工系統。不僅資訊本身要有意義，而且還要讓學習者認為它們有意義，即這些資訊需要與學習者的已有知識和經驗聯絡起來。如果學習者認為這些資訊沒有意義，那麼可能就會將其從工作記憶中刪除，所以教師必須要幫助學生認識學習內容的意義。

資訊概化（information generalization）。這是指在學習過程中尋找一個普遍規則，該規則可以像長時記我們探討了大腦如何接受資訊以在及資訊在進入長時記憶系統之前的加工過程。在這裡，我們會介紹工作記憶的機制以及哪些因素會影響大腦做出是否將資訊儲存到長時記憶系統的決策。

絕大部分學習都是透過感覺系統進入大腦。主要有三種感覺通道：聽覺通道，一般認為聽覺資訊儲存在顳葉，大約是靠近耳朵的位置；視覺通道，相關資訊儲存在位於大腦後部的枕葉；動覺通道，相關資訊儲存在大腦頂部的運動皮層以及小腦之中。一旦資訊透過各種感覺通道進人大腦，它們就暫時儲存於聯結皮質區。

這時的資訊要麼被大腦遺忘掉，要麼被轉入工作記憶或長時記憶系統。一旦新學習透過腦幹中的感覺通道登記後，就儲存在由短時記憶和工作記憶組成的暫時性記憶系統之中進行加工。資訊可以在工作記憶中儲存15秒，在這個時間段內，大腦再決定是否將其轉入下一個加工系統。在上面的加工過程中，大腦需要做出一個重要的決策-是將資訊傳送到長時記憶系統之中進行儲存，還是將其作為無用資訊丟掉。

作為教師，我們希望學生將學習內容輸送到長時記憶系統進行儲存，因為如果學習內容不能進人長時記憶系統，那麼學生必然記不住這些資訊。而在這樣的決策時刻，大腦會問：這些資訊是否易於理解？這些資訊對我有沒有意義？下面我們就探討這兩個影響決策的關鍵因素，以及教師如何幫助學生做出積極的決策。

意義最重要在上述兩個問題中，索薩（Sousa，2001）認為，“資訊是否具有意義”是資訊能否儲存到長時記憶系統的最重要的因素。他舉了人們看電視消遣的例子來解釋這一點：節目可能不錯，但是對於我們來說沒有個人化的意義，所以我們不會記住其中的細節；另一方面，如果一個節目讓我們想起一段個人經歷，或者我們從節目中可以獲得解決個人問題的啟示，我們很可能會將節目內容儲存在長時記憶中。

我們無法代替學生們創造意義，每個人都必須自已創造意義。但一個好的教師，應該知道如何創設有助於學生獲得意義的環境。根據詹森（Jensen，1997）等人的看法，大腦通常採用三種方式來建構意義：利用相關性。詹森認為，學習的相關性要求學習內容必須與學習者已經掌握的知識存在一定的相關性，必須啟用學習者已有的神經網路。學習的相關性越強，越易於建構意義。

利用情緒。情緒是推動資訊轉入長時記憶系統的最強力量。情緒具有終止人類某些思維的力量，也有強化某種經驗將其轉為長時記憶的作用。教師可以利用多種方式來調動學生的情緒，比如在課堂上播放一些音樂，慶祝學習上取得的進步；提供一些視覺刺激，模擬以及真實應用於真實生活。

在其他班級學習義大利這個國家時，學習方式不過是今天帶點義大利的食物，明天帶點義大利的服裝等。但是埃格斯夫人為了讓他們更好地瞭解義大利，把他們班的方方面面都變成了義大利風格他們穿戴義大利的服裝，噴義大利的香水，品嚐義大利的食物，聽義大利的歌曲，甚至欣賞義大利的歌劇。詹森認為，一旦學習者的情緒參與到學習過程中，大腦就會透過釋放某些肯定此情境的化學物質來幫助編碼相關資訊。

利用原型或聯結。尋找新舊事物之間的聯絡是大腦的天性，大腦總是習慣追問：“這個知識與我之前瞭解的哪些知識有關？”根據大腦的這個特點，複述機制要做的一個重要工作就是將當前的知識與先前的學習聯絡起來。在面對新知識的情況下，大腦總是難免陷入短暫的混亂，從而尋找先前的相關知識來幫助自己理解新知識。

例如，在引入新的統計單元時，一個智慧的教師會帶著學生回顧一些有助於理解統計過程的基本的代數知識。那麼，如果學生要學習一些沒有任何背景的知識，教師應該怎麼做呢？以我們之前舉的那個高中的學生為例，可以肯定地說學生們都沒有留宿學校的經歷，所以他們很難想象在學校過夜的情形。

這該怎麼辦？可以讓學生想象如果他們需要留宿學校，他們會怎麼度過這個夜晚。這實際上是讓學生假設自己處於那樣一個情境，從而易於對書中人物的選擇有共情。在我的那本《提升教學能力的10項策略》（TenBestTeachingPractices）中，我展示了一個教師是如何講好移民這一課的。這個教師認為，學生肯定難於想象和理解，為什麼有人會願意藉助汽車內胎，冒著生命危險來到美國。

所以，這個教師是這樣開始的：“想象一下我們生活的國家發生了什麼事，才會讓你帶上所有能夠帶上的東西，去一個完全陌生的國家生活？”學生們討論一會兒後，教師接著問：“因為宗教原因、醫療原因、經濟原因，還是政治原因？”教師透過這樣的提問，不僅對於將要講校的知識做了預習，還可以幫助學生從斷的視角去思考移民的原因。這就是一個採用精細複述的例子。

讓學習變得容易理解資訊可能很有意義但是難以理解，也可能易於理解卻沒有內在意義。我們已經知道，資訊具有意義更重要。但大腦可能會將容易理解但是對個人沒有意義的資訊送到長時記憶的儲存系統，例如一些瑣事。索薩認為，一些神經心理學家估計最多有十分之一的長時記憶內容屬於容易理解但無個人意義的一類。

例如，人們在玩填字謎遊戲的時候，可以從長時記憶中提取一些很不常用的詞。這些詞並沒有什麼個人意義，卻仍然可以儲存在長時記憶系統之中。因此，對於學習而言，讓學習內容在有意義的同時也易於學生理解，這點很重要。那麼，在你的課堂上，你採取了哪些做法，來確保學生感覺到新學習的內容既有意義又易於理解？