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【芥末翻】总结篇:视频缺陷效应;非任务交互;多任务处理能力;无意学习

作者:尔瑞 发布时间:

【芥末翻】总结篇:视频缺陷效应;非任务交互;多任务处理能力;无意学习

作者:尔瑞 发布时间:

摘要:7-10月文章知识点总结(上篇)

转眼之间2018下半年已过去大半,《芥末翻》秉持着一周一篇的延续精神,7月至10月已发布大小论文16篇。初读文章时你可能会觉得苦涩难懂,现在不如跟随小编一起来回顾一下,共同解析解析~

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图源:Unsplash

上篇共包含8篇文章,各位读者可根据自己的喜好选择性阅读:

  1. 从2D图像到3D实境,是什么阻碍了幼儿的迁移学习?

  2. 阻碍迁移学习的视频缺陷效应可以被减轻吗?

  3. 上课扯闲篇也能有利于学习?

  4. 同时处理多个任务的能力是与生俱来的吗?

  5.  学习中必不可少的课堂小测

  6. 学生课堂上的无意学习,来源于“求知热情”

  7. 公共空间参与式学习方法——学习景观项目

  8.  为什么老师总让你反复朗读:重复记忆再激活能减缓遗忘

1. 从2D图像到3D实境,是什么阻碍了幼儿的迁移学习?

在理解这篇论文时,我们首先要明白什么是“从2D到3D的迁移学习”。班杜拉的社会学习理论是指幼儿能在其他人的实际情景互动中模仿他人行为;而这里的“2D到3D的迁移学习”是指幼儿也能根据画面上的二维图像进行模仿学习。

让迁移成为可能的,是儿童的记忆。当幼儿从二维转换到三维时,面临的情境会改变,原本的记忆线索在真实情境中就会泛化(与二维的记忆有出入),这便是本文的第二个重要概念——表征的灵活性。幼儿不会死记二维图像中出现的具体物品,而是能灵活转换为生活中常见的物品。此前有研究验证儿童动画片里的暴力倾向,如《熊出没》中光头强砍树,就可能让幼儿迁移成在现实生活中割东西。

因此,本文还就迁移的正负面影响进行讨论。2006年,有研究者对美国的1000名家长进行了电话调查,发现三个月大的幼儿中,有40%会被曝光在电视机和视频面前;当孩子长到两岁大时,这个比例已经上升至90%。其中有29%的家长认为,电视具有教育性,且电视对儿童的大脑发展是有好处的;好的电视节目与儿童的认知发展、语言发展和社交技能发展有很大的正向关联。而另一方面,也有研究发现,婴幼儿过度曝光在电视机前,与较差的学校表现也有一定关系,比如注意力不集中或睡眠问题

文章推测这样的迁移效果差异可能与观看内容有关。幼儿观看以儿童为导向的电视节目,和观看以成人为导向的节目,其迁移效果不同。儿童节目密集的音效能让儿童在观看时时刻提起注意力,提高对这些媒体内容的理解力。而当观看成人节目时,幼儿的注意力会显著降低。且成人导向的节目会降低父母与孩子之间的互动频率,因为在播放以成人为导向的电视节目时,父母总是会对孩子的请求作出被动的回应,而不是积极主动的回应。

另外,以成人为导向的电视节目还有可能对幼儿的玩耍造成干扰。偶尔的电视响声会让幼儿把注意力转向屏幕,从而影响幼儿持续玩耍的进程。但电视上的播放内容对于幼儿而言是不能理解的,幼儿对电视屏幕的注意力也不能保持,这让他又将注意力放在玩具上。而这样对儿童玩耍进行不断重复的干扰,会妨碍儿童注意力的发展。

而最为阻碍儿童迁移学习的,是视频缺陷效应。儿童在五岁前会表现出很严重的视频缺陷效应。视频缺陷效应指的是,相比婴幼儿从面对面的互动中进行迁移学习,他们从电视和2D图像到现实情景进行迁移学习的能力较差。婴儿六个月大时,这种视频缺陷效应还不是很明显,15个月大时最明显。持续时长还要取决于任务的复杂度,因为幼儿的迁移记忆会受诸多环境因素的干扰。最近,更为复杂的多步骤模仿任务再一次将视频缺陷相关研究拓展到了更大年龄段。研究发现:三岁的孩子会继续展现出严重的视频缺陷,但是到了五岁,这种缺陷就会消失,幼儿可以从视频中精确模仿手势。

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2. 阻碍迁移学习的视频缺陷效应可以被减轻吗?

随着学龄前儿童教育的重视程度不断加深,各种各样的多媒体教材投入使用,了解如何减轻视觉缺陷效应则显得至关重要。

首先让我们来了解可能有哪些因素导致迁移学习的减弱。

其实影响学习迁移的,有“各种各样复杂的情景因素”,但总体可以归为三类:知觉、社会和语言提示

感知线索不足(感知匮乏理论):相比3D实物呈现,2D感知输入相对匮乏,信息编码和迁移学习会受到损害。越是年龄小的幼儿,越需要从更多的来源中获取信息,从而形成对具体实物的感知。按照这种解释,只有在单个维度的信息来源较为充足时,幼儿才能完成从2D到3D的映射,将3D实物与2D呈现进行匹配。大量研究表明,幼儿在一岁时才能对知觉相似性进行感知。正是由于对2D图像进行编码时,可利用的感知线索与3D实景不匹配,才会给那些表征记忆系统脆弱的幼儿造成迁移学习上的困难。

象征符号理解不足(双重表征理论):儿童将2D图像与真实世界联系起来有困难的另一个理论解释是,幼儿形象化的能力,或是幼儿对象征符号的理解尚不成熟。刚学会走路的幼儿在发展早期无法理解象征符号的双重性。他们无法理解一个符号既是实体本身(“电视机”),也是另一个实体的表征(书里写的“电视机”),无法将这个符号进行双重理解。更直观的表现是,9个月大的幼儿会想把视频里的玩具捡起来,因为他分不清“真实的玩具”和“电视里表征的玩具”,无法对“玩具”进行双重处理。而处理双重性才是形象化能力的关键。

线索整合不足(普遍编码理论):如果一个动作的结果被幼儿编码,那么这个动作重新产生的几率将会大大增加,且任何给定的目标序列都可被重新产出。如果通过运用相似的表征编码动作,幼儿识破动作,产出动作,迁移便就此发生。如果识解的动作与之后重新产出动作之间的匹配减少,那么迁移的可能性就会降低。这也就解释了幼儿在进行迁移学习时“重复”的重要性。孩子跟着电视顺口说出广告词,就是线索整合比较充分的表现。

因此,可以从以下几点减轻视频缺陷效应:

重复:“重复”可以延长幼儿对在线直播演示的记忆。同一个电视节目的重复展示,可以增加学龄前儿童对电视节目内容的理解。另外延长幼儿对内容的接触时间,也可减轻视觉缺陷效应。有研究表明,当目标动作以很慢的速度呈现两次时,两岁幼儿的视频缺陷效应会减轻。

先前体验:也就是说,幼儿从视频到现实世界的迁移学习或许需要一些训练,这些训练是关于将电视所播放的内容与现实世界之间的信息相对应。

增强工作记忆能力:婴幼儿时期,有限的工作记忆能力可能会削弱其迁移学习能力。任务复杂度会对从电视中进行的迁移学习造成影响。增加动作序列长度、增加干扰项,增加实物选择阶段,或更新记忆需求,都会增加工作记忆需求,从而干扰和影响迁移学习。

增强电视内容的形式特征:形式特征是电视所呈现的听觉、视觉产出以及编辑技术,如动作、声音效果和节奏。突出的声音效果和音乐可能会提高幼儿注意力,促进其信息处理能力。动作感知、演示以及产出过程存在重叠,根据“注意力取样模式”,对显著形式特征的感知,会主导幼儿对电视节目的注意力。

额外语言提示:语言提示研究表明,增加额外有效的口头检索线索,可以促进学习迁移。

增加社会互动:预先录制好的视频演示,其社会性并不强,也不利于幼儿从电视或静态图像中进行模仿。因此可以在视频演示结束后,进行实景演示,增加与幼儿的社会互动,增强迁移学习。

3. 上课扯闲篇也能有利于学习?

“非任务交互”是此篇文章谈到的最重要概念。非任务交互:与任务无关的交互。例如小组任务是探究1+1=?,而任何与解决此问题无关的互动,如聊明星、游戏、天气,都是非任务交互。通过论证,作者认为非任务交互有益于学生学习和成果产出。但为了实现更好的非任务交互,随后还有很多新的问题和挑战。

研究发现,非任务交互可能会产生新的故事线和新的身份,让课堂中的学生对自己进行重新定位,促进多种学习结果的产出。在非任务交互中,成员之间抛去种族、性别之分的浪漫、友爱的话语可以调节小组合作学习中成员参与讨论的积极性。

非任务交互也可打压核心权威。学习之间进行非任务对话,有助于在一定程度上压制具有较高学术地位的人,从而使那些不具备较高学术地位的学生参与对话,在对话中贡献智慧。

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4. 同时处理多个任务的能力是与生俱来的吗?

在如今这个信息丰富的世界里,拥有同时处理多项任务的能力,将成为一个不断增长的需求。本文旨在探究持续的、动态的多任务训练效果,能否迁移到其他未经训练的任务上,即同时处理多项任务的能力是否能迁移,尤其是当那些未经训练的任务在理论上与训练的任务高度相关时。

结果表明:

(1)多任务训练能够有效促进双任务的处理能力,但这仅对训练过的任务有效。之前有研究假设称,当新任务所使用的认知过程和神经基础与训练过的任务之间相似,那么从原有训练成果迁移到新任务上的概率就越高。如果未经训练的任务和训练任务之间有着相似的反应模式,那么训练效果就更容易迁移到其他任务上。然而最终研究表明,多任务训练效果的迁移是可能的,但却相当有限。

(2)在高干扰环境下处理多种任务时,如果所从事的任务包含动态的决策过程,那么训练效果则有可能迁移到其它任务中,尤其是当新任务在理论上与之前训练的任务相关,且基于相似的神经网络时。文中以视频游戏训练为例,在此环境下进行多任务训练后,被试的工作记忆和持续注意力都得到了显著提升,而这样的特性可以在其他多任务处理中得到迁移。

综上所述,“多任务处理能力”迁移的不是“同时处理多项任务的外在能力”,而是处理多项任务所需的“内在素质要求”。

5. 学习中必不可少的课堂小测

期末考试是广为人知的一种反馈测试。研究结果表明,学习新内容后,比起重新学习或什么都不做,对已学资料进行测试,会使这些资料在脑子里保留更长时间。对一部分信息的学习和测试还会提升新信息的获取率。

对新知识进行即时测试,无论是在学习单项知识(英语单词)、配对联结式学习(如人脸和名字对应)、学习复杂材料、归纳学习还是自主学习的情况下,都能对学习效果施加积极影响

而且即时测试又能对后来的新知识造成前向测试影响。学生可以通过即时测试的成绩,了解自己对知识的掌握程度。以一种消化旧知识的全新面貌,积极地迎接新知识。同时在之前掌握铺垫知识的情况下,后面的知识对于学生能更易理解,这也就是前向测试效应的“激活易化理论”。

而即时测试也可能会出现负面作用。即时测试激发人们更努力地编码新信息。事实证明,当已测试内容与新材料一起出现时,已学过的材料可能会“强行占用”编码时间,并“偷走”部分学习新信息的有限时间——窃取时间效应。如学生在进行“人脸-名字-职位”配对时,先进行“人脸-名字”配对,再进行“名字-职位”配对。学生在第一步“人脸-名字”配对学习后进行即时测试,而后学习“名字-职位”配对。因为在“人脸-名字”测试中花费了大量编码精力,因此在最后的测试中,即时测试组匹配正确的“职位”数,比重新学习组少。

6. 学生课堂上的无意学习,来源于“求知热情”

本研究从迈克尔·波兰尼提出的“求知热情”的角度去探讨小学实践性科学课程中出现的“无意学习”。我们用“无意学习”这个概念来区别教学目标中出现的“有意学习”。

有意学习与无意学习的过程是不同的。有意学习最显著的特征是由教师计划好,然后再去结合学生的兴趣点。与之相反,无意学习是一种偶然,源自于学生们自发的兴趣和好奇心。在有意学习的过程中,首先出现的是教师的“说服式热情”,而无意学习中,首先出现的是学生们的“启发式热情”。

波兰尼用求知热情这个概念来解释知识是如何被发现、产生和发展的。他认为求知热情是激发科学家进行探究,并与他人分享、解释他们的发现的必要条件。由此他将求知热情分为两个部分:“启发式热情”和“说服式热情”。启发式热情作为求知的灵感,而相比之下,说服式热情作为一种驱动力,来与他人分享知识。

无意学习的发生常常基于学生的兴趣、先前习得的知识,因此无意学习有时更为深入人心。而作为老师,也可以对学生个人的无意学习成果进行全班范围的推广。

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7. 公共空间参与式学习方法——学习景观项目

几十年来,低收入和高收入家庭之间的不平等一直是全世界社区难题。在正规学校里,来自资源不足社区的儿童往往落后于同龄人,他们在语言发展、空间技能和早期计算等领域的缺陷往往会影响到今后的学习生涯。为解决这些差距,决策者通常把关注点放在学校教育均衡上。然而,世界各地的儿童在校时间是不同的。以西方国家为例,孩子们在醒着的时间里,只有20%是在学校度过,剩余80%清醒时间是在家庭和社区环境度过的,所以在家和社区的环境安排为补充校园学习提供了重要机会。

“学习景观”项目通过对公共空间的关注,融合了教育公平和“意识城市”运动理念。“意识城市”运动由建筑师伊塔·帕蒂和神经科学家摩西·巴尔于2015年发起,旨在利用认知科学、人工智能和技术来创造直观、敏锐、以人为中心的城市。其中研究人员致力于考察人类学习和发展受建筑环境影响的途径,而游戏正是能将人们聚在一起使用公共空间进行交互学习的一种方式。

“学习景观”在公共空间上将普通空间改造成具有交互、参与和学习功能的空间。在更宽泛的层面上,学习景观增强了公民参与感,促使他们在儿童教育中发挥自身作用;同时,对“意识城市”概念的发展也响应了市民的需求。

文章列举的学习景观项目包括:

终极街区派对:通过八个游戏区域的28项活动为照料者带来科学学习知识,其中包括探险、建造、体能、艺术、假扮游戏、科技和语言游戏,所有活动都是以学习科学为基础,针对如何提高特定能力而设计的。

超市谈话:超市已经具备足够多能够提升语言和数学技能的学习机会,比如计算一个家庭想要购买的苹果数量,或者学习水果蔬菜的名字。在照料者和儿童光顾的超市设置引导标志。这些丰富多彩、具有视觉吸引力的标志将超市变成了儿童博物馆,这些日常环境成为照料者和儿童交流、互动和学习的助推器。 

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都市思维景观:都市思维景观项目将建筑设计与学习科学研究结合在一起。通过与意识城市运动的设计师伊塔·帕蒂的合作,对人们常去的公交站、人行道和公园里的一些都市景观进行设计,使它们不但外形优美,而且还展现出令人兴奋的学习功能。

Parkopolis 游戏:在学习景观设计的最新迭代中,我们利用真人版益智棋盘类戏----Parkopolis,让公共空间在数学和科学学习中发挥更大的作用。

Parkopolis游戏是针对科学、技术、工程和数学,以及一般领域能力(比如执行功能、学习方法和逻辑推理能力)的训练。在游戏中,孩子们通过掷骰子在棋盘中推进,还要通过抽牌的方式参与不同的小游戏或活动。Parkopolis游戏源于学习科学的前沿研究,旨在促进照料者和儿童之间的互动交流。

8. 为什么老师总让你反复朗读:重复记忆再激活能减缓遗忘

在现实的学习场景中,我们常常会发现,为什么之前觉得自己背得很牢固的东西,现在却模棱两可。这篇文章便告诉了我们答案:

新习得的信息在存储为稳定长时记忆之前都会经历记忆巩固期。在此阶段中,记忆处于不稳定的状态并且很容易被修改。人们相信,记忆一旦经过稳固期,就变得相当持久,可以抵抗变化。然而现在清楚的是,通过检索,稳固的记忆可以重新进入不稳定状态,这个过程称为记忆再激活。在这个新的不稳定状态中,记忆变得容易被修正,重新激活过程又产生了新的稳固期(即二次激活稳固期)。

记忆再激活以及随后的巩固过程除了更新记忆之外,也许还可以通过增加长度的方式扩展原始记忆。也就是说,如果我们此时对原有知识或记忆线索进行拓展,是能牢固旧知识点的记忆的。强有力的证据表明,重复的记忆激活过程增加了支持记忆的神经网络,甚至可以产生更多神经网络来对抗大脑遗忘。

其他研究则表明,通过短暂呈现已习得信息来激活记忆,会促进新一轮的巩固。这种新一轮的巩固通过增加记忆持久性或者提升记忆精确度的方式来减缓遗忘。描述性重新激活需要参与者尽可能多地描述看到的图片信息。成分重新激活则是需要参与者回想更多关于看到图片的类型特征,而非具体细节。两种记忆重新激活的方式都有利于减缓遗忘。

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