聪明学习者的学生手册4｜有效学习如何发生？（二）
文／简书爱
记忆是一切学习的基础，与学习行为密不可分。为了能够更好地了解学习如何发生，以便更好地学习，我们首先要弄明白，记忆是什么？它与学习有什么关系？然后，才回答自己，我们如何善用记忆提升学习成果？
“我学习差，不就因为我记忆力差，记不住么？”
“我要是拥有很好的记忆力，就成学霸了！”
“真想要有过人的记忆力......”
“记忆力好，就成神了！”
坊间有不少吹捧记忆力的课程，导致不少家长学生都视记忆力为学习的万灵丹，并且，有的人从小就参加记忆力培训课程，就为了可以变得更加“聪明”一点。
记忆力好，就真的能提升学习能力吗？我们不否认这点，但也不能盲目迷信。我们必须厘清，什么叫做“记忆力好？”在那之前，我们先来认识人类的记忆，是如何运作的？
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请想象自己在一条街道上闲逛。天气非常好，空气清爽，天空是美丽的蓝色，飘有一朵朵棉花糖般的白云。街道的两侧，是两排各式各样的店铺。有服装饰品店、日用品杂货店、书店、花店，还有蛋糕店…… 啊，不说了，蛋糕的味道真香，让人忍不住流口水，想吃甜点。
这时，“哔——”的一声，是汽车鸣笛，有一群人开始喧闹起来。原来，有位妇人及孩子挡住了汽车的道路，司机鸣笛提醒他们注意，妇人的儿子却吓哭了。妇人愤怒地大骂司机，司机也下车跟他们理论，结果妇人越扯越远，跟周围的群众哭诉司机的车子撞到自己儿子了，还要求对方赔钱。
妇人横眉怒目的样子，双目含泪，伸长的嘴像机关枪不停扫射。她扭曲的五官，和夸张的脸孔，让你想起前几天在网上查的一个词义——碰瓷。
事实上，在这个场景里面，你把感觉记忆（sensory memory）、短期记忆（short-term memory）和长期记忆（long-term memory）都用上了。
在科学家提出的记忆理论里，人的记忆是一个操作系统，在这个系统里面，记忆可依据时长被分为感觉记忆、短期记忆和长期记忆。当我们的眼睛看见天空的颜色、人群、花朵；耳朵听见闹市喧哗；鼻子闻到蛋糕香气；皮肤感觉微风清爽时，我们的感官已经投过周围环境接收到至少1100万个信息了。
这些信息不会全部都储存，只有约40个会进入我们的意识层次。感觉记忆是最短暂的，它通常只能将信息保留几十到几百毫秒的时间。也就是说，如果信息没有进入短期记忆，便会消失。
有被意识到，或经过感觉记忆编码的信息，会流入短期记忆当中。短期记忆能够保留少数的记忆，长达10到30秒。如果经过复述，能够延长信息保留的时间。如上述所提及的蛋糕香气和鲜艳花朵。
若是不想被遗忘的信息，必须储存到长期记忆，以保留更长时间。所谓的“记得”，就是信息已经被存到长期记忆，然后能够再次被提取出来。一如上述场景中的“碰瓷”。而要从长期记忆里面，提取出当下所需的信息，这又涉及到另外一个叫做工作记忆（working memory）的系统。
工作记忆是人类对信息或记忆进行加工处理、调用等时，操作和暂存这些信息的一个机制。它使我们可以进行复杂的认知活动，并与我们的意识和注意力有关。工作记忆的数量限制目前由认知科学家公认为四个，意思是我们的工作记忆系统通常只能同时处理四个或少于四个的信息。
简而言之，记忆并不是大脑里面的一个定点，像收纳盒一样，把所有信息都妥妥地收在一个地方。它是分散在大脑皮层的各个区域的。所收藏的“记忆”（信息），也不像我们以为的那样，是怎么进去就怎么存的。大脑会把信息的形（视觉看见的）、声（如文字的读音）和词汇的含义等分散储存。这也是为什么要把新学到的一个单词再次回忆或使用，是不容易的。我们需要把这些所需信息在脑内接通起来，还要成功把它从长期记忆提取出来。
这是我们需要破除的迷思。
至于记忆力，我自己的解读是“能够从长期记忆中提取出想要提取的信息”的一种能力。即，越能容易回忆起正确的目标记忆，可以说记忆力越好。这使我们得出一个结论，所谓记忆的目的，是要将目标内容，如课本里的知识，储存到长期记忆中。因为只有这样，我们才有办法再次提取该记忆——没有被存进长期记忆的短期记忆，是会消失而不复记得的。也就是说，所谓“记忆力好”，实际上是短期记忆成功固化成长期记忆的结果。
当然，一次能够突破工作记忆的数量限制，提取大量的信息，或者同时运作多个信息，也是另一种“记忆力好”的表现，能够有这样的表现，可使一个人趋近专家、大师的能力。不过，这话题要展开的话，一时也说不完，这里就先按下不表。
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对知识的录入只有在人们能够回忆起这个知识的时候才具有意义。当人们需要某个知识时，要能够找到它。最常出现的问题不是记忆维持的时间不够长，而是这种唤起能力的不足。一个信息如果以多种方式被录入（口头的、图像的、运动的），并和其他已经被记忆的因素形成联系，那么它就更加容易被唤起了。 —— 安德烈·焦尔当（André Giordan）《学习的本质》
本系列文章一再强调，学习中的记忆，是为了提取。只有在需要的时候能够被调用的记忆（知识），才是有意义的。
记忆在学习中的重要性毋庸置疑，作为学习的第一个层次，它贯穿后面的每一个层次。在对新知进行解读和理解时，我们需要动用旧有的概念、知识，即记忆，才能完成对新接触的信息的理解。举个例子，如果记忆中没有医学名词的相关记忆，初次学习这些名词时，肯定学得费力。学多几次，待记忆中对这些信息有点概念之后，学起来就不觉得那么辛苦了。
这也是为什么有些书看不懂，多看几次总会有想通的时候的原因。也因此，阅读相较困难的书籍以提升理解能力是重要的。经过读难书的训练，我们的理解力会随着记忆中拥有的艰涩概念增加而提升，越来越有能力阅读更困难的书籍。反之，若一直停留在阅读的舒适区，则未来也不会有能力阅读有难度的书籍和学习材料。斯坦诺维奇（Keith Stanovich）提出的阅读的马太效应（Matthew effect in reading）有着类似的原理。这是题外话。
此外，新知和个体知识网络里的原有概念，两者间的关系整合，也必须自长期记忆中提取原有知识及概念。再者，理解后的新知、整合后的知识结构，都需要存入长期记忆，以长时保留。知识的拓展、运用，统统都以“记得知识”为前提。
综上所述，记忆在学习中的重要性可见一斑。
理想情况下，重要的知识和概念，最好能像储存在云端一样，需要使用时，可以随时随地，即时提取。但是，这不表示，记忆是学习唯一的目的，或者最终目的。这也是我们目前的教育制度和体系出现偏差的原因。考试本身没有错，但学习只为了考试、考完就把知识忘光，这便完全扭曲了学习原本的意义。
而单纯记住知识，也是有问题的学习方式。毕竟，我们知道，学习是为了解决各式各样的问题。当中必然包括许多未曾接触的新问题。如果一味抱守旧知识，是无法解决新问题的。如果牛顿只记住旧知识，就不会发现他提出的那些力学原理。
我们在前文中提过，人的学习之所以和其他动物有区别，正是源自我们的思考能力。因此，我们在学习中万万不可荒废“思考能力”。
这可让我们更新两个观念——我们无需将精力都用于“记住”知识。记住知识，能够顺利产生后续学习层次，而后续学习层次，也会反过来加强我们对于知识的记忆强度。既然我们学习的目的比起记忆，更倾向其它层次如理解、拓展、运用等等，我们便不需要耗费大量时间在“记忆”上。毕竟，相同的时间应用在其它层次，投资报酬率更高，而记忆内容无论反复记忆再多次，仍会持续走上“遗忘曲线”（参考本文第四节“分散学习”）。我们应该让记忆自然融入学习过程中，在更深层次的学习时，回来强化记忆。
其二，学习过程中，我们可以对要记忆的内容进行筛选。不是所有学习内容都同等重要、必须记住的。生活在资讯获取如此方便的时代，我们会发现，有些记忆，我们实在没必要像古人那样，全都往脑袋里装。比如，字典里面包含那么多词汇，我们只需要记得一些常用的字，并不需要对着整本字典死磕。百科全书，甚至网路亦然。我们只需要记得常用的、要用来思考的重要知识点即可。更多的知识，若对内容保留一部分记忆，待日后要使用时，我们知道去哪里可以找到这些信息，就可以放心交给搜索引擎了。
这种记忆外部化、把数据库外包给电脑的做法，对我们的大脑来说是一种解放。这让我们得以专注于更重要的事。只要我们没有放弃思考，把这份生而为人的特质交给机器去做，这做法全然符合我们“在需要用到时，能够顺利调用”的记忆目标。
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关于学习的记忆，我认为有一个很重要的概念，想跟大家分享——1992年，罗伯特·比约克（Robert Bjork）等学者所提出的必要难度理论（desirable difficulty theory）。这一理论是指，当我们学习时，加入适当的挑战或困难，会使记忆记得更牢更久。
必要难度理论区分了存储强度（storage strength）和提取强度（retrieval strength）两个概念的不同。前者是记忆痕迹的相对持久性，后者则是即时可获得性，亦即提取流畅性（retrieval frequency）。该理论认为，记忆的存储强度和提取强度，彼此关系为负相关。当下存储容易，例如，死记硬背、反复阅读等，在长期记忆的保留会处于劣势。而用较困难的方式存储，如对要记忆的内容进行编码加工、学习后合起书本测试自己，则有利日后提取顺利进行。
这个结果是违反直觉的。因为，我们在学习过程中往往容易陷入所谓“学习能力错觉（Illusions of competence in learning）”。这是一种元认知错觉，其原理是学习者普遍会根据当下加工的提取流畅性（提取强度），作为学习水平的判断。因此，学习者在学习时经常倾向于选择可以促进当下加工流畅性的方式来学习，比如重复阅读、反复记忆、用荧光笔标记重点、对书里的重点进行条列式摘抄等。
然而，这些做法并不利于知识的长期保留，相反，不流畅的加工（更困难的做法）实际上反而更有效。前者使我们在学习当下产生一种强烈的“资料被记住了”的感觉，如果即刻进行考试，一般也确实能获得令人满意的成绩（相较于有难度的学习方法来说，成绩通常会更好）。可事实上，这个效果未能持续多久。因为短期的“感觉”和“效果”，只是由于学习资料尚未在大脑完成长期记忆的转换，过了几天，学习内容就会被学习者遗忘。正是这种“记住了”的错觉，导致我们高估未来的记忆水平。
Roediger、Karpicke、Bjork等学者研究发现，这种主观感受会欺骗我们，让我们误以为自己运用旧有的学习方式来学习（如上述举例），学得更多、更快，感觉更有效率。这使我们坚持用原有方式学习，直观地认为提升难度的学习方法降低学习效率。但是，经过一个星期、一个月后，让学习者进行考试，那些当初采用有难度的学习方式的学习者，总是表现得更好。这些方法，将于下一节讨论。
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如上文所述，学习中的记忆，应着重于“长期效果”。有句话很粗浅，但非常实用——忘得少，就是记得多！
在学习开始学得快、学得多，是没那么重要的。学习不是一时半会儿的事，我们学到的多数知识，都是为了供应日后使用。在需要使用前就忘掉，学习便无意义了，这也是很多人焦虑的原因——看了很多书之后，回头发现自己根本没记得多少，看过的书等于没有看过，白白浪费时间。因此，我们的焦点应该锁定在“如何记得长久”，而不是“短期内如何记得多”。
要记得长久还不容易，所谓长期记忆，记得几个小时、几天、几个月甚至几年，都可以包括在内。这意味着，长期记忆的固化，还有强弱之分。而我们的努力，不仅仅在于将记忆存入长期记忆中，还要加强长期记忆的固化，使其持久，不那么快被遗忘。 （当然，这是简略方便、通俗的说法）
这也是为什么学习通常需要比较长的时间来形成结果的原因。学习新知，是在大脑里面创造新的神经路径，我把它理解为长期记忆的记忆痕迹（memory trace），要使这些神经路径稳定、固化，则需一遍遍练习。只有这样，才能达到更强的长期记忆固化效果。
所幸，近期内，认知科学家们在这方面有相当丰富的研究收获，使我们有幸可以享用这些成果，以提升自己的学习效率及品质。下文将简单介绍一些我觉得比较实用的概念。
- 提取练习（retrieval practice）
研究发现，在相同可利用的时间下，比起重读或重复出现，运用“回想”的方式学习，或有更好的长期记忆效果。
在这里涉及了两个概念——测试效应（testing effect）和记忆的生成效应（generation effect）。前者指出学习过程中测验的重要性，后者强调学习者应动脑筋，生成自己的记忆。两者都为学习提供了适当的难度。
学习后对自己进行测试，除了能够强化记忆，还可以得知自己哪些地方不够熟悉、印象不够深刻，可做针对性加强练习。而关上书本，用提取记忆的方式对自己进行测试，用自己的口吻来重复知识点，迫使学习者动用更多的“脑力”，从而激活更多的神经活动，进而加强大脑的神经路径、增加神经通路。因此，人们对自己说的话、自己生成的信息，记忆效果会更好。
这也解释了为何“教”比单纯的“学”，如一直未过时的观念“教学相长”，还有近期流行的“费曼技巧”会有效。
别再反复重读学习材料了。今后，每每学习之后，别看书，用自己的话对那些内容进行提取练习吧！
- 分散学习（distributed practice）
分散学习是对比集中学习的一种学习方法。比起一天内学完所有学习内容，分散数天学习明显拥有更好的长期记忆效果。例如，别一天复习完数学的全部章节，换成一天只做一课的练习。
这种现象被称为间隔效应（spacing effect），虽然执行起来耗费很长的时间，会让学习者觉得效率极低，但其成效已得到大量研究证实。
分散学习把任务分解并间隔呈现，不仅增加学习难度，从而激发人们的编码和检索过程，促进学习的理解与记忆，还顺应“遗忘曲线”（forgetting curve），进而强化长期记忆的神经路径，为后续的学习奠定更好的基础。
什么是遗忘曲线？
遗忘曲线最早由心理学家赫尔曼·艾宾浩斯（Hermann Ebbinghaus ）提出，该曲线显示了中长期记忆的遗忘率，即若未有尝试强化记忆在大脑中的痕迹，记忆将会随着时间丢失。
艾宾浩斯遗忘曲线发现，人们学习之后，过了一天，一半以上（大部分）的内容都会被忘掉。为了提升记忆的留存率，学习者需要每过一段时间就对学习内容进行复习，以减缓遗忘的速率，这衍生出一种叫做间隔重复（spaced repitition）的学习方式。
我推测，一次集中学习之后，内容在隔天往往被学习者忘得差不多。但是，把资料分成好几天学习，每次遗忘一半以上，剩下被保留的部分，总和起来依旧比集中学习后保存的要来得多。此外，因着每隔一段时间，在学习后续内容时，同时也透过信息的编码和检索，强化了之前学过的内容，达到提高记忆留存率的效果。再者，前面学过的知识，由于后续反复提取记忆，加深记忆痕迹，而我们知道，每一次的学习，都需要运用旧有概念、知识和记忆来帮助理解，若前面的知识点奠定了良好的基础，后续学习肯定比起集中一次塞入大量未固化的知识点（记忆痕迹）来得顺利。
总而言之，分散学习十分有利，绝对值得尝试。
- 交错学习（interleaved practice）
交错学习是指不要一次集中学习一个主题或概念，而是一个以上的主题交错学习，其长期学习效果会比花同样时间进行集中学习好。这一现象被命名为交错效应（interleaving effect）。
与分散学习的区别在于，交错学习的关键是不同学习主题的混合，及学习时序安排上的交错。我认为，这是善用分散学习的一种更高效方式。举例而言，两个科目如“数学-英语-数学-英语”的交错学习，不仅仅分别为两门科目都创造了学习时间的间隔，在同一时间内还多学了一科目的内容。
相较集中学习，交错学习让学习者在不同的题目、概念之间来回跳跃，增加了难度。
- 变动学习（varied practice）
变动学习是指尝试在不同的环境学习或是切换学习的方式，可以让学习的长期效果更好。比如，在教室学习之后，回家再对资料进行复习，便是更换学习场景的例子。该现象是为变动效应（effect of variation）。
那么，我们可以如何综合运用上述的学习策略呢？
举例来说，如果你是为了应付学校考试进行学习，假设你一天的学习时间是四小时，那么你可以用两小时学习语文科，两小时学习数理科。在书房读完学习资料后，也许可以到客厅或厨房等不同的地方做练习，或是闭起书本进行提取练习。到屋外边散步边做提取练习也是一个不错的选择。
若是读书，也可选择两个不同主题的书籍交错阅读，比如，读了一个小时便换另一本不同主题的，然后试着在其他的场景合着书写读书笔记（卡片）。
总结来说，你会发现，上述提到的这些方法，都增加了学习时的记忆或提取的难度，呼应了前述的“必要难度理论”。正因为如此，它们能让学习者的学习效果更加长久。
小结
比如你在考古现场发现一件文物，你搞不清楚它到底是一个很大的螺丝刀，还是一个小铲子，除非你知道当时用它的人，是拿它拧螺丝还是用来盛起他们烧来吃的食物。 ——Walter Sinnott-Armstrong，*Think Again I: How to Understand Arguments
Coursera的课程《Think Again I》里，这段话给了我不小的启发，我想Walter Sinnott-Armstrong教授的意思是，要理解一个东西的本质，必须掌握其功能或作用或目的。我认为，记忆也是一样的。我们若想更好地使用自身的记忆，首先应当清楚，记忆能够用来做什么、我们为何要记忆。
记忆是学习工作不可缺少的工具，是我们日常生活的支柱，但远不仅如此，它还是我们身份的基础。如同英国心理学家Eysenck所说的，没有了记忆能力，我们不能记忆过去的事情、无法学习或发展语言、关系及个人身份。
记忆的用途以及涉及的范围非常广大，愿你能够更加自如地善用它。
参考文献
- Alan Baddeley, Michael W. Eysenck, Michael C. Anderson. Memory.
- 杨大辉，《深度学习的技术》。
- 丽萨·克龙（Lisa Cron） ，《大小说家如何唬你》（Wired for Story，简体版译名《你能写出好故事》）。
- 芭芭拉·奥克利（Barbara Oakley）， 《学习之道》（A Mind for Numbers）。
- 史忠植，《认知科学》。
- 德烈·焦尔当（André Giordan），《学习的本质》（Apprendre）。
- 维基百科，遗忘曲线（Forgetting curve）。
- Walter Sinnott-Armstrong, Ram Neta. Think Again I, Coursera 课程。
- 阳志平，《学习的科学》。
- 乔向阳，《心理学研究中提炼出的高效学习方法，反直觉但靠谱》。
- 钢丝猴，《你真的会学习吗？》。
Changelog：
- 2018-10-25 完成初稿，首发于简书。
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