“提取练习”促进意义学习：实验凭证与教学应用

“提取练习”对记忆保持的促进效应在过去10年获得了研究者的高度关注与认同。在此基础上, 研究者开始将提取练习研究的关注点由记忆保持转向对教学实践更具价值的意义学习上。本文从提取练习对意义材料学习的促进效应、提取练习在意义学习评估指标上的优势以及提取练习与其它意义学习方法的比较三个方面回顾了提取练习促进意义学习的实验证据, 介绍和比较了两种解释提取练习如何促进意义学习的理论假设, 并且梳理了在真实的课堂教学中获得的提取练习促进意义学习的研究成果。综述表明, 提取练习与重复学习和精细加工学习相比, 在促进意义学习方面更具优势, 值得且可以在教学实践中进行推广。但是, 现有研究中纳入的意义学习的评估指标体系、所涉及的知识类型以及与之比较的意义学习方法都较为单一, 且内部机制的解释理论也存在争议, 在以上方面还需要进行深入研究。     

厌恶与恐惧面孔的记忆编码、保持、提取

情绪记忆增强效应在负性情绪记忆研究中被反复证实。尽管厌恶和恐惧同属负性情绪, 提示威胁的存在, 但由于它们的进化意义和生理功能不同, 可能导致它们对记忆的编码、保持、提取三个阶段不同的调节方向或调节强度。本文采用延迟再认任务, 采用事件相关电位考察健康成年被试对唤醒度和效价相当的恐惧和厌恶面孔的记忆编码、保持和提取。结果显示, 1)在记忆编码的早期, 被试主要加强了对恐惧面孔的注意(P1)和结构编码(N170), 而厌恶信息的加工受到了抑制; 2)从记忆编码晚期到记忆保持的整个阶段, 被试对厌恶信息的精细评估(编码阶段P3)和复述保持(保持阶段的负走向慢波)均强于恐惧信息; 3)相比于恐惧面孔, 厌恶面孔可能在工作记忆系统形成了更强的表征, 从而使被试在记忆提取时可回忆起更多的细节, 对记忆提取的信心更足(提取阶段P3)。这后两条发现是导致行为层面上厌恶情绪记忆优于恐惧情绪记忆的原因。本研究为“厌恶比恐惧具有更强的记忆增强效应”提供了高时间分辨率的脑活动层面的证据, 从而进一步揭示了负性情绪增强记忆的认知机制。     

记忆提取研究的新进展

该文从3个方面回顾了记忆提取研究领域内的最新进展:(1)记忆编码和提取之间的关系,主要针对提取过程的自动性和控制性及相应的神经机制进行了讨论;(2)基于记忆提取的抑制机制,主要涉及指向性遗忘、提取-练习范式的研究及负启动范式在记忆提取研究中的应用;(3)工作记忆能力与记忆提取之间的关系,主要集中于工作记忆能力与控制性记忆提取及记忆提取中的抑制机制之间的关系。     

提取过程越久记忆保持越好吗？材料难度的调节作用

提取练习效应揭示了提取对记忆保持的关键意义;学习时间分配的有关研究表明提取练习效应的大小可能与材料难度有关。两个实验探讨了提取时间与材料难度对提取练习效应的影响：实验1采用2（提取时间：短,长）×2（材料难度：容易,困难）的混合设计,5分钟后测查记忆保持水平。实验2采用类似设计,将最终测试间隔延长至24小时。结果发现,⑴ 延长提取时间均提高了记忆成绩和记忆保持率。⑵ 即时测试条件下,提取时间较短时,不同难度材料的记忆成绩差异不显著;提取时间较长时,困难材料的记忆成绩高于容易材料;困难材料的记忆保持率在不同提取时间下均高于容易材料。⑶ 延迟测试条件下,无论提取时间长短,困难材料的记忆成绩及保持率均高于容易材料。研究表明,延长提取时间对提取练习效应的影响受材料难度的调节;情境背景和必要难度是解释该调节作用的可能理论框架。     

学习方式的变革:提取促进学习

提取练习效应是指在学习与最终测验之间,等长时间的提取练习与重复学习相比,前者更能促进长时记忆的保持,也称为测试效应。大量研究表明提取测试是一种高效的学习策略,师生却对此认识不足,认为测试只是检测学习效果的评估工具,并不能改变或促进学习。本文主要从提取练习促进学习的认知神经加工机制、提取练习在实践应用中的特点、提高提取练习效应的方法及其在教学实践中的局限四方面梳理了相关研究,为提取练习广泛应用于教学实践提供支持,同时也为师生正确高效利用这一策略提供了参考,使学生获得更高效和持久的学习。     

提取练习效应的产生机制:编码、提取的整合演变

提取练习效应指相比同等时间的重复学习,对所学材料进行提取练习(即使无反馈)可使被试在之后的回忆测验中表现更好。早期研究从编码或提取单维度地对提取练习效应进行了描述性解释,新近以来,研究者整合了编码和提取在提取练习效应中的作用,从记忆加工全过程的角度考察了提取练习效应的产生机制,并得到诸多研究证据的支持。论文梳理了提取练习效应产生机制的各类假说,并重点分析比较了精细提取假说和情景背景假说,指出后者在解释提取练习效应上的优势。未来研究可结合认知神经科学的研究技术为情景背景假说提供更直接的证据,有关提取练习对于短期和长期记忆促进效果的争议也有待进一步解释厘清,同时如何在揭示其原理的基础上将其更高效地加以应用亦有待实践探索。     

测验效应的内部机制——基于情景背景理论的视角

"测验效应"指提取比同等时间的重复学习,在随后的记忆测验中有更好的成绩。多数理论从提取角度解释该现象。近些年,精细提取理论得到诸多研究支持,但2014年,Karpicke等人提出的情景背景理论,对测验激活语义关联信息的解释提出质疑,认为被试在提取模式中对先前时间背景信息的复原是测验效应形成的关键。本文比较了测验效应研究的最新理论,结合提取加工的研究方法和成果,从提取模式、提取方向的角度解释了测验效应的内在机制。     

国外关于测试效应的研究概述

测试效应的研究表明,“学习”并非只发生在编码阶段,测试或提取练习除了可评估知识掌握程度之外,在某些情况下它比再次学习能更好地促进长时记忆保持。文章从如下方面概述了国外关于测试效应的研究：（1）在自由回忆、配对联想学习、再认和模拟教育情境等不同性质的实验任务下测试对学习的积极作用;（2）测试可能导致的消极作用,介绍有关提取导致遗忘,测试的消极暗示效应,测试与错误记忆等方面的研究;（3）介绍信息额外呈现理论,过度学习理论,提取努力理论,必要难度理论,迁移适当加工理论等测试效应的有关理论及其发展沿革。最后,结合研究中的争议及教学应用做了思考,并指出有待进一步研究的问题     

延迟间隔和提取条件对短时错误记忆的影响

采用短时DRM迫选任务,探讨提取条件和延迟间隔对短时错误记忆的影响,以进一步考察短时错误记忆的产生机制。结果发现,短时错误记忆的产生主要源于提取时对存贮细节通达的缺失。在无有效提取线索的条件下,延迟间隔能够增加错误记忆率;而有效提取线索存在时,真实记忆痕迹的可通达性增加能够极大避免错误记忆的产生,延迟间隔的作用则不显著。该实验的结果是对错误记忆理论解释的一种补充。     

提取练习在记忆保持与迁移中的优势效应：基于认知负荷理论的解释

提取练习比建构概念图更有利于记忆保持和迁移的研究结果尚存在争议。依据认知负荷的3个成分,设计两个实验探究前期知识水平与策略复杂性对以上两种学习策略有效性的影响。结果表明：(1)前期知识水平的主效应不显著,但是与学习策略之间存在交互作用：在提取练习策略条件下,高前期知识水平的被试与低前期知识水平的被试在记忆保持和迁移上的正确率没有显著差异,但是在建构概念图策略条件下,高前期知识水平的被试在记忆保持和迁移上的正确率显著地高于低前期知识水平的被试;(2)当降低概念图的难度后,被试使用建构部分概念图策略产生的认知负荷与使用提取练习策略相比显著降低,并且其在学习阶段学习到的知识量显著地高于使用提取练习策略的结果,但是在最终测试上,其记忆保持与迁移的正确率与使用提取练习策略并没有显著差异,策略的复杂性增加了学习者的额外负荷,但是对策略有效性的发挥却不具有决定性影响。以上结果说明提取练习策略之所以比建构概念图策略更具优势,不是因为其策略本身更易掌握,而是因为其与建构概念图策略相比不受学习者前期知识水平的影响。这意味着认知负荷理论可以很好地解释提取练习在记忆保持与迁移中产生优势效应的内部机制,并进一步证实提取练习与精细编码不同,具有独特的加工机制。     

线索强度:检验提取练习效应内部机制的重要变量

研究采用提取练习效应研究的经典范式,通过比较学习材料的线索强度对不同学习策略效果的影响来探讨提取练习效应的内部机制。结果发现：（1）当最终测试为线索回忆时,线索强度与学习策略交互作用显著,强线索条件下两组成绩差异不显著,弱线索条件下提取练习组显著高于精细加工组;（2）当最终测试为再认测验时,线索强度与学习策略在虚报率和目标词再认反应时上交互作用显著,精细加工组在弱线索条件下的虚报率显著高于强线索条件,在强弱线索条件下的目标词再认反应时差异不显著;提取练习条件组在强弱线索条件下的虚报率差异不显著,在强弱线索条件下的目标词再认反应时差异边缘显著,弱线索条件下反应时要比强线索条件下更长。上述结果表明材料的线索强度是区分提取练习与精细加工的重要变量,揭示了提取练习的内部加工机制不同于精细加工,反驳了精细提取假设,支持情景语境假设。     

多篇章学习中提取练习策略对高阶技能的影响

采用多篇章学习方式, 结合测试效应研究的经典范式, 设计两个实验探究提取练习策略对高阶技能的影响。结果表明：(1)连续学习3篇文章后, 在最终测试阶段学习策略主效应显著, 提取练习组高阶技能的成绩更优：提取组在每篇文章学习间隔中插入即时测试, 无论是概念型知识还是高阶技能, 最终测试中的成绩都显著高于重学组, 但其反应时却低于重学组。在提取练习组中, 概念型知识与高阶技能成绩均有提升, 但概念型知识比高阶技能提升幅度明显; (2)将篇章数扩展至5篇后, 最终测试中, 提取练习组的成绩仍显著高于重学组。对高阶技能4个维度作以分析后发现, 两组在应用与分析维度上差异显著, 但在评估与创造维度上, 提取练习组成绩虽有提升但差异不显著。结果证实了提取练习是高效学习的有效策略, 不仅体现在单独内容的记忆保持, 也可扩展到连续学习中高阶技能的发展与促进。研究支持了情景语境解释对提取练习内部机制的阐述, 并进一步验证了前摄抑制干扰理论和上下文内容转换假说的观点。     

测试效应：致力于有效学习的基础研究

学习与记忆研究领域关于测试效应的研究重新审视了“测试”的作用。测试除了是衡量学习程度的工具,它对学习的作用相当于甚至大于同等时间的“学习”;相对于重复学习,测试使学习者对学习的元认知判断更准确;学习过程中的自我测试虽然可能延缓学习的进程,但却可促进有效学习。课堂小测或培养学生自我测试策略有助于其知识更好地保持于长时记忆中。     

Retrieval practice can improve classroom review despite low practice test performance

Review is often more effective when it involves deliberate memory retrieval. However, this advantage may depend on a high rate of retrieval success; students who are less capable with the material may be better served by another activity. In our study, year 9 geography students listened to factual information, then reviewed some of it with a retrieval practice and feedback activity, some with a reading activity and left some unreviewed. We also manipulated the presence of hints during review—hints can affect the rate of retrieval success during practice and are relatively easy for teachers to provide. When tested 1 week later, most students showed a benefit of retrieval practice, even those who had performed poorly during review. There was also some evidence that hints improved learning when they made retrieval practice easier. Our findings suggest that retrieval practice, properly implemented, is advantageous for students of all ability levels.     

Retrieval practice and retention of course content in a middle school science classroom

We investigated the effect of retrieval practice (i.e., the use of testing to enhance learning) by middle school students on science learning in an authentic educational setting. For initial study, all students (n = 39) read a science text and made study notes about the text, a regular study activity in their course. For restudy (2 days later), students either copied their notes or did retrieval practice. For the final test (an additional 2 days later), all students did a recall task from memory. Students in the retrieval practice condition showed better retention of information than students in the copy condition. These results add to a growing body of research on the use of retrieval practice as an effective learning tool for retention within authentic school settings.     

提取学习有利于学习与记忆的认知神经基础

研究表明提取学习相比简单重复学习更加益于记忆的保持。近期的脑成像研究发现, 与简单重复学习相比, 提取学习时前额叶、顶下叶、颞叶及一些皮层下结构的脑激活更大, 这些脑区的激活也能预测随后的记忆成绩。这些研究表明, 在更多认知资源的投入和工作记忆系统的参与下, 提取学习是一个获得、加工、整合和巩固语义关系的过程。提取学习充分调用认知和情感、皮层与皮层下机能, 同时还发挥语义和情景记忆优势来促进学习与记忆。     

Successive relearning improves performance on a high-stakes exam in a difficult biopsychology course

Successive relearning combines two effective learning techniques (retrieval practice and spaced practice) and involves practicing retrieval until some level of mastery has been reached (i.e., at least one correct retrieval attempt) in each of multiple sessions. Several laboratory studies have demonstrated the promise of successive relearning for enhancing student learning, but attempts to evaluate its effectiveness in authentic educational contexts are limited. In the current research, we implemented successive relearning in a difficult biopsychology course to examine its effectiveness at enhancing student learning on a high-stakes exam. Students successively relearned some course content via a virtual flashcard program, whereas other course content was learned with business-as-usual activities. In two experiments, successive relearning boosted students' learning of course content by at least 10% (with ds ranging from 0.54 to 1.10). These findings suggest that implementing successive relearning in courses can be an effective method of promoting student achievement.