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【芥末翻】学习中必不可少的课堂小测

作者:David Shanks Rosalind Potts Chunliang Y. 发布时间:

【芥末翻】学习中必不可少的课堂小测

作者:David Shanks Rosalind Potts Chunliang Y. 发布时间:

摘要:论即时测试的重要性

【芥末翻】致力于将全球经典或是前沿的教育理念、教育技术、学习理论、实践案例等文献翻译成中文,并希望能够通过引进这类优质教育研究成果,在全球教育科学的推动下,让更好的教育来得更快!

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原文:Enhancing learning and retrieval of new information: a review
of the forward testing effect . 作者:Chunliang Yang, Rosalind Potts and David R. Shanks .译者:武龙. 编辑:尔瑞. 图源:unsplash.

摘要:近年来,有证据显示,对信息学习进行即时测试,可以加强学习和检索新信息的能力,这就是前向测试的效果。在这篇文章里,我们将回顾那些实验证据,以及人们所假定的这种效果背后的机制。我们还将探讨执行即时测试时可能产生的负面作用以及如何减轻它们。我们还会为未来的研究提供一些重要的方向。最终我们会为优化学习跟教学环境的设置提出可操作的方案。

受到认知资源的限制,掌握大量的知识或者多门技术对我们来说是一个很大的挑战。从创立到现在,实验心理学的研究者们已经确定了很多优化学习、加强记忆的有效技巧。比如,间隔构造材料办法、对已经学习的信息进行测验或测试、制作概念地图、学习的时候做笔记等等。这篇文章里,我们将聚焦一项可以提升学习及检索新信息的新技术——在学习的时候进行即时测试,它会产生一种有益的前向测试效应(forward testing effect)。

在介绍前向测试效应之前,我们先来简单说一下经典的测试效应——反馈测试效应(backward testing effect),这样大家就能够区别这两个由测试带来的不同的易化作用了。人们对反向测试效应的探索已经超过了一百年,其相关的研究数以百计。研究结果表明,比起重新学习或者什么都不做,对已学资料进行测试,会使这些资料保存在脑海里的时间更久。比如,Roediger与 Karpicke让参与者学习两篇短文。其中一篇学习两次,另一篇学习一次并进行一次测试。一周之后进行测试,比起重新学习过的短文,那篇测试过的文章更容易被回忆起来。反馈测试效应,被采用不同教育材料的大量研究一次次证明,这些研究有些发生在实验室,有些则在教室。

除此之外,很多研究还表明,对一部分信息的学习与测试还会提升新信息的获取率。例如,Thune要求参与者在两天里学习两组配对联想的内容。在实验的第一天,参与者学习了其中一组,并进行了相关测试。这个学习-测试循环一直重复到记忆表现完美为止。到第二天,参与者要执行同样的任务,只是这次是一组新的内容。Thune观察到参与者们达到标准要求所需的循环次数要比第一天少。这种易化作用要归功于两个心理因素:“学会学习”(例如,之前的学习与测试的经验教会了人们如何学习新信息)以及“热身”(例如,之前的学习与测试经验起到了热身的作用,让人们为掌握新信息做好准备)。之前的学会学习及热身的研究大多数聚焦在前期的学习与测试经验如何影响之后学习新信息,并且这些研究并没有设置不进行测试的对照组。近期的研究在这方面则有所改进,它表明与重新学习或无所作为相比,对已学信息进行测试能增强人们学习及检索新信息的能力——前向测试效应。

虽然近来这种前向效应已经相当确定,但是还是有很多研究在持续探索它的稳健性及范围。研究这种效应最常用的试验方法如图表1.工作人员要求二到三组的参与者学习几部分电脑显示的资料。在学习之前,参与者被告知他们会参加一个跟所有学习资料相关的最终的、全面的考试。工作人员还告诉他们,在他们学习的过程中电脑会随机出一些与他们学习内容相关的临时测试。然而,实际上这些临时测试都是事先安排好的。在其中一个实验组,每一部分都会有临时性测试。在这里,我们称这一组为临时测试组。在另外的一到两个对照组中,参与者会接到干扰任务(比如做数学题)或者重新学习该部分的内容。因为在学习完最后一部分时要进行整体测试,所以不需要重新学习。我们把这两个对照组称为临时干扰测试组与临时重新学习组。

在对最后一部分进行临时测试完之后,所有的三个组都需要参加一个关于所有部分的全面测试。一个重要的发现是时测试组在最后一部分的测试中表现远远好于其他两个组。几乎所有之前关于前向测试效应的研究在全面测试上都观察到了同一个结果:时测试组要比对照组表现得更好。为了使文章更简洁,我们不在这里讨论全面测试的结果。在刚才所说的研究中有一个重要的发现,那就是尽管所有的小组在学习最后一部分使用同样的材料,参加一样的测试,但是如果他在之前的部分中有参加过测试,那他学习及检索信息的方面会做得更好。就像我们将要描述的一样,实验表明,通过多样化的材料和环境的训练,这种前向测试效应会变得很强。

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图表1 :研究前向测试效应的实验过程。即时测试(IT)组在学习完每部分内容之后需要参加一个相关内容的测试。干扰测试(ID)组在学习完每部分(除了最后一部分)之后需要完成干扰任务(比如,解决数学问题),在学习完最后一部分时则需要参加即时测试。重新学习(IR)组需要对除了最后一部分之外的刚学过的部分进行重新学习,并在学习完最后一部分时进行即时测试。在最后一部分的临时测试结束后,所有小组都需要参加一个综合测试。

我们之所以回顾这个实验是因为我们希望通过总结之前的经验,为这种效应提供可能的底层运作机制解释,并讨论它对于优化学习及教学环境设置方面的现实意义。这个效应很重要但是现在大家还不怎么理解。我们会为未来研究这个效应的人给出一些建议。那些因为即时测试而可能会给学习新信息带来的负面效应,及如何减轻这些负面效应,都会在文章中讨论到。

一、即时测试的不同使用场景

单项学习

Szpunar等人曾做过一个被现代人称之为经典的实验,这个实验证明前向测试效应在单项学习中是存在的。在他们的实验中,他们让三组参与者学习5组单词。即时测试组会在学习完每组单词后进行一次即时测试。在测试中,参与者被要求自由回想刚才所学的单词。重新学习实验组在学习1-4组时,每学习完一组就会对这组单词进行二次学习。当他们学习完第5组时,他们会参加第5组的临时测试。第三组为干扰测试组,他们在学习1-4组时,每学习完一组就会做一些数学题。当他们学习完第5组时,他们会参加第5组的即时测试。

Szpunar和他的同事们发现在第5组的测试中,即时测试组能正确会想起来的单词数量是其他两个组的两倍。而其他两个组能回想起来的数量则相差无几。与此同时,其他两个组由于前面4组的影响而产生的入侵错误(前摄干扰;错误地从1-4组中回忆单词)是即时测试组的10倍。同样地,前摄干扰在这两组中出现的次数几乎一样。这个研究很清楚地表明,在单项学习中,即时测试与不进行即时测试(干扰测试)、重新学习相比,能加强学习及搜索新信息的能力。这个发现近期被反复验证,这些实验有的使用单词做实验对象,有的则用图片。

对老师的现实意义

现代研究表明老师可以进行一些低风险的考试或者小测,以提升学生在学习及记忆单项内容的能力,并且这样做还会减少前摄干扰的出现。比如,医学学生需要掌握人体骨架上不同部位骨头的名字。他们可能连续地学习了脊椎、胸腔、头骨、手臂及腿部等各部位的骨头名称。医学老师可以在学生学习完每部分骨头的名称后进行即时测试,用来提升学生学习及检索新名字的能力。此外,对已学的骨骼名称进行临时测试,还会防止学生产生其他错误的记忆(比如当他们需要回忆起腿部骨骼名字的时候会想起手臂骨骼的名字)。

虽然如此,我们还是需要提醒老师们谨慎对待刚才所说的即时测试会减少前摄干扰的提议,因为即时测试在减少前摄干扰方面是否会有长久的作用,这还不太清楚。据我们所知,在之前所有的研究中,即时测试可以减少前摄干扰都只是一个短时间里的结果(比如,从学习最后一组单词到进行相应的测试中的时间间隔在0-50分钟)。暂时还没有研究表明即时测试对减少前摄干扰有长期的效果。这个问题有待研究。

配对联结式学习

在Szpunar之后,研究者们把目光转向了配对联结式学习中的前向测试效应。以Weinstein 和 Yang的实验为例,他们让两组参与者学习4组人脸与名字配对的任务。即时测试组会在学习完一组之后马上进行测试,而干扰测试组则只会参加第四组的测试。在即时测试中,所有刚刚学习过的人脸都会一个接着一个地出现,参与者需要回忆起与之相对应的名字。最终他们发现,临时测试组所能正确回忆出来的名字数量是对照组的两倍。三个研究都发现,干扰测试组发生前摄干扰(比如,回想起前面三组的名字)的次数明显多于临时测试组。此外,配对联结式学习的前向测试作用研究所采用的名字都是采用外语翻译的词对,比如将斯瓦西里语翻译成英语,或将欧斯卡拉语翻译成英语。

对老师的现实意义

对已学习的配对联结式内容进行临时测试会提升学生学习及检索新的配对联结式内容的能力,并能降低前摄干扰的发生频次。老师可以进行一些低风险的考试来促进学生学习和检索新的配对联结式内容的能力,比如外语翻译配对、历史事件与时间配对、科学术语的简单定义等等。

学习复杂的资料

研究者们还对类似于讲座视频及文本段落等复杂的资料学习中的前向测试效应进行了研究。例如,在什普纳尔等人的实验中,三组(临时测试组/干扰测试组/重新学习组)参与者需要学习一段统计学视频。这段视频被分为四部分,每一部分大概有5分钟。参与者可以边看视频边做笔记,同时他们在看视频的时候还需要告诉工作人员他们是否在思考(心智游移检查)。Szpunar与他的同事们再一次在第4部分的测试中得到了前向测试效应的证据:即时测试组要比其他两个组表现的好得多。他们还发现,临时测试组所记的笔记内容更多,而心智游离的次数更少。

Jing等人以社会学教学视频为研究资料,最终得到了跟Szpunar相同的结论。不过,他们还有更进一步的发现。Jing跟他的同事们发现,临时测试组与任务相关的心智游离次数要更多(比如,基于他们自身经验所想到的与演讲内容相关的思考)以及更少的无关心智游离(与任务无关)。与任务相关的心智游离对之后的记忆表现是有积极作用的,而无关任务的心智游离则会起到反作用。Szpunar等人及 Yue等人也发表过以演讲视频为内容的前向测试效应。 Yue以及他的同事们研究的内容是,对已学习的教学视频进行测试是否会加强之后学习及检索新视频的能力。在他们的第2个实验中,Yue和他的同事们让两组(相关测试组/重新学习组)参与者学习了两个科学视频,第1个视频是讲恒星的生命周期,第2个视频是讲闪电的形成。在第2个视频的即时测试中,即时测试组再一次胜过了重新学习组。

Wissman等人研究了学习散文段落的前向测试效应。在他们的第1个实验中,参与者们需要学习关于美国劳动力市场的文章,这段文字被分为了三部分。即时测试组在学习完每部分的内容之后都要进行测试,而另外一组则需要连续学习三个部分并最终对第三部分进行测试。在即时测试中,参与者可以说出自己能想到的有关刚才学习内容的任何信息。在第3部分的测试中,即时测试组所会想到的信息是另外一组的2倍。文本学习的前向测试效应在Healy 等人和 Zhou等人的研究中同样被证实,他们运用了不同的文本材料和测试方式(比如,多项选择测试)。

即时测试不仅仅可以增强对特定内容的记忆,还可以提升整合信息及对复杂信息的理解能力。例如,Jing他们发现即时测试不仅可以促进参与者对教学视频中的每一部分中的信息进行整合,还可以促进不同部分之间的信息整合。Zhou对文本理解方面的前向测试效应进行了研究。在一次理解力的测试中,参与者需要结合不同的信息去回答给出的题目。Zhou他们发现,即时测试组明显要比重新学习组表现得更好,从而表明即时测试可以增强对文本的理解。

对教师的实际意义

远程学习及网络学习已经越来越普遍,如何将这些学习的效用最大化是教育者最关心的一个问题。依据上文的表述,进行即时测试在提升学习、搜索新信息及减少干扰的思想游离等方面有效果。所以,鼓励老师们在网络课程中设置临时测试。即时测试对学习文本资料也大有裨益(不论是记忆特定内容还是理解)。

归纳学习

上述的研究大都在探索学习特定内容时的前向测试效应(比如:单词、图片、配对联结、教学视频以及文本)。Yang 和 Shanks,  Lee 同 Ahn,他们对归纳学习中的前向测试效应进行了研究。例如,Lee 和 Ahn让三组(临时测试组/重新学习组/干扰测试组)参与者学习来自6位画家的36张绘画作品(每个画家6张),这是第一部分。接着即时测试组需要参加一个第一部分线索回忆测试。在测试里绘画作品会一个一个随机出现,参与者需要回忆起与绘画作品对应的画家的名字。重新学习组则需要重新学习这36幅作品,干扰测试组则需要做一些数学题。在第二部分,所有的参与者都要学习另外6位画家的36幅作品。接着他们需要参加一个分类测试,测试包含之前出现过的12位画家的48幅新作品(每人4幅)。这些作品会一个一个随机出现,与此同时12位画家的名字也会同作品一起出现。参与者需要指出,哪个才是这幅画的真正作者。结果发现,即时测试组的表现要明显胜过其他两个组,由此证明在归纳性学习里也存在前向测试效应(比如,在学习概念性知识的时候进行临时测试,会提升学习及记忆新概念的能力;更多相似发现,请参考附录)。

对老师的现实意义

归纳学习是人类认识及了解世界的一个重要手段,它也是常规教育的一个重要组成部分。比如,艺术/艺术史的学生需要知道不同艺术家的绘画风格;学医学的学生需要掌握如何诊断疾病;学语言的学生则必须掌握语言的规律;甚至于机场安检通道的工作人员也需要学习怎样通过X射线探测危险物品。通过实验,我们知道在学习过程中进行即时测试,是一种提高归纳学习能力很有效的策略。

自主学习

以上提到的所有关于前向测试效应的研究都是实验者或者老师主导的。但是,学习的节奏常常是自己决定的。Yang和他的同事们对自学中的前向测试效应进行了研究。在实验一中,他们给两组(临时测试组/干扰测试组)参与者足够多的时间,依次去学习五组欧斯卡拉语-英语词对。杨他们又一次在第5组的测试中看到了前向测试效应,那就是即时测试组能够回忆起的数量要高于干扰测试组。有趣的是,他们还发现在自主学习中,随着学习的深入,干扰测试组的参与者花费在每一组的时间在逐步减少,然而临时测试组因为临时测试的缘故并没有出现这种情况。当参与者能够自由选择花费多少时间来学习的时候,在没有临时测试的情况下,随着学习的深入,他们花费的时间越来越少。但是,当每学完一组就需要进行测试的时候,参与者则能够保证学习每组词花费的时间。因此,这个实验能够说明临时测试能够让自学的人在学习新信息时付出更多的努力(学习时间)。同时也说明了一点,即使很简单的介入都可以促使学习者付出更多的学习时间。

对老师及学习者的实际意义

随着网络课程及培训教具的发展,课堂之外的自主学习已经变得越来越普遍。然而我们离富有经验的学习者还很远,而且我们经常不能熟练掌握自主学习的内容。通过在学习的过程中进行即时测试来维持和提高自主学习的效率是一个有效的策略。因此,老师可以鼓励学习者在学习的过程中经常进行自我检测,同事学习者也可以在自我学习的时候多进行检测。

二、前向测试效应的转移

学生通常会从不同的课堂中学习到不同类型的信息。比如,一节生物课之后就是一节历史课。因此研究前向测试效应的可转移性是很重要的,这里的可转移性是指对一个领域已学习的内容进行即时测试,是否可以提升参与者在其他领域学习及筛选新信息的能力。

Yang以及他的同事们为了研究这个问题进行了3次试验。在他们的实验3中,2个组(临时实验组/重新学习组)的参与者连续学习三部分事实陈述,然后学习一组绘画。前三部分中,每一部分都包含10段关于艺术家对于艺术贡献的事实陈述(比如,委罗内塞引进了更伟大的现实主义,及绚烂的色彩)。在学习完前三部分中的每一部分之后,即时测试组需要参加填空测试(比如,委罗内塞引进了更伟大的____________,及绚烂的色彩)。同时,重新学习组则需要重新学习一遍这一部分的内容。第4部分内容包含48幅作品,选自8位画家(每人6幅),两组参与者在学习完第4部分内容之后,都需要参加一个多项选择形式的分类测试。这个分类测试会包含32幅新作品,来自之前已出现的8位画家(每人4幅)。在测试中,32幅新画会一个一个随机出现,与此同时,每一幅画的下面都会有8位作家的名字。参与者需要指出哪个作家才是这幅画真正的作者。最终结果显示,即时测试组答对的数量要多于重新学习组。由此表明前面测试效应会从低级别(动词语篇)转移到高级别(视觉概念)的学习。杨及他的同事们在实验1及实验2通过运用不同材料,同样得到了前向测试效应转移的结果。

因为上面说描述的研究并没有包含每部分都学习同样领域的对照组,所以并不知道前向测试效应是否会因为学习领域的变化而有所降低。因此我们还不知道在一个怎样的范围里,标准的前向测试效应会因为材料或测试方式的变化而降低,这一问题还有待研究。

对于老师的现实意义

虽然在研究中测试方式发生变化,前向测试效应也会在学习不同类型的内容时发生转移。也就是说,即使在教学的过程中会遇到不同的主题及不同的测试,老师也可以放心地进行即时测试,以提高学习新信息的能力。比如,在课堂上,医学学生可能需要学习一些科学定义,然后继续学习诊断技巧。在学习完第一部分后进行相关测试,依然会提升学习及筛选接下来信息的能力。

三、即时测试的潜在运行机制

针对在编码或者检索信息时(或者在两者都发生时)这种易化前向测试效应所产生的机制,人们已经给出了很多种可能的解释。在这里我们简单回顾一下它们。在回顾之前,我们需要强调的是,这些解释本身并不是相互排斥的,而且它们中的大多数都出于初级的发展阶段,最后通过这些理论所得出的重要预测结果很少跟实际测试结果相符。为了帮助大家理解,我们将这些理论分为两大维度,第一个是它们是否认为编码或检索信息是前向测试效应的核心;第二个是,它们是否觉得这个作用是动机变化带来的结果。

在学习的过程中进行测试会导致环境的变化,这是可以明确的。Szpunar他们假设前向测试效应大致是由这种环境的变化引起的。即时测试引起环境的变化,从而减少前摄干扰的累计并提高回想新信息的能力。我们将这个解释称为前摄干扰释放理论。对已学习的内容进行测试会更新这些内容的精神活动环境,从而这些已学习/测试内容与学习(S)及检索(R)的环境产生了联结。在参加完对已学内容的考试之后,参与者需要学习一些新的内容,这些只跟学习(S)这个环境有关。接着进行即时测试,在测试中他们需要回忆刚刚学习到的内容,这就跟之前既学习又考试(既涉及S区域又涉及R区域)的内容所涉及的环境不一样了。新的内容(只跟S区域相关)跟原来的内容有区别,这样就会减少前摄干涉的发生次数。以上所讲到的研究,基于单项学习及配对联结学习之上,很好地支持了前摄干扰释放理论:这些研究都表明对已学习内容进行即时测试,会减少前摄干扰发生的次数。

前摄干扰释放理论关注点在于环境变换对回忆新信息产生影响,与之不同,Pastötter等人提出的编码充值理论,则将注意力放在了环境变换对于接下来需要学习的新信息编码的影响。需要指出的是,这个理论假设临时测试引发不同部分之间的环境变换,由此又会引发下一步编码的重置。这样一来,对新材料进行编码的效率就会跟学习前一部分内容时的效率一样高。Pastötter等人发现,在学习两组单词中间安排一个想象力的任务(比如参与者想象他们正经过他们父母的客厅),会引起精神活动环境的变化,从而使学习第二部分单词时的效率跟第一部分一样高。相反的,没有安排想象力任务的对照组,在学习第二组单词时达不到第一组时那样的效率。

不论是前摄干扰释放理论还是编码重启理论,都把关注点放在了环境变化对前向测试效应的影响。尽管如此,这两个理论依旧很难解释威斯曼等人在一个重要的研究中所观察到的前向测试效应。在他们的第4个实验中,威斯曼跟他的同事们让三组参与者学习一篇三段式的文章。即时测试组在学完每一段之后都需要参加一个自由回想的测试;干扰测试组则需要在学习完第1段及第2段之后解决一些数学问题,并在学习完第3段之后进行自由回想的测试;第三组则只需要学习第3段并进行自由回想测试。实验结果显示,即时测试组所能回想起的内容是其他两个对照组的两倍之多。对前摄干扰释放理论来说,这个结果是不可思议的,因为根据该理论,第三组回想出来的内容应该多于或者至少跟即时测试组相等。因为测试组在学习其他段落时会积累一些前摄干扰。无独有偶,根据编码重启理论,第三组回想出来的内容,应该多于或者至少跟即时测试组相等。因为根据该理论,第三组编码第3段资料的效率至少应该跟即时测试组一样。但是,结果却是第三组要比临时测试组表现得更差。

因此,Weinstein等人为他们的前向测试效应提出了激活易化理论。这个理论假设认为,由之前临时测试所引起的对之前所学信息的更深层次的激活与保留,可以促进新的相关信息的编码,对类似于教学视频和文本等复杂资料更是如此。一篇文章或者教学视频的不同部分是相关联的。对之前所学信息进行临时测试与重新学习或者什么也不做相比,可以让测试的信息保留更长的时间。与此同时,根据这个理论,在编码目标段落(新信息)时,已测试信息会更活跃、更容易提取,而这些信息又可以促进对新信息的理解。

除了以上讨论的三个理论,Cho等人提出,前向测试效应可能是因为编码策略改变而引起-编码策略理论。这个理论假定对之前内容的临时测试告诉人们他们接下来会遇到怎样的测试,他们由此来调整自己的编码策略,这样做就会促进对接下来的新信息的编码。之前的研究表明测试可以发展,并促进更有效的学习策略。比如,Soderstrom 和 Bjork发现,相比重新学习,在测试之后,人们有可能采取更高效的编码策略(比如,将自己熟悉的事物与所学内容结合起来)。Cho等人为了解释前向测试效应还提出了一个补充理论-检索策略理论。这个理论假设,对之前所学的信息进行测试,有助于人们采取更有效的检索策略。需要特别指出的是,这个理论假定,参与者通过连续的临时测试可以发展出更有效的检索策略,并且这些更有效的检索理论会增强参与者在接下来的临时测试中的表现。

我们已经简单概述了用来解释前向测试效应的五种(前摄干扰释放;编码重设;激活易化;编码策略;检索策略)理论。遗憾的是,Yang等人指出这五种理论都很难解释他们实验3中出现的前向测试效应转移现象。杨等人认为增强动机可以很好地解释他们在实验3中观察到的前向测试效应的转移(那就是,之前的临时测试促使参与者在编码/检索新信息时更加努力)。

在解释为什么即时测试可能增强人们编码/检索新信息的动机上,有三种可能性被提出。Weinstein等人认为这是测试期待引起的。我们管它叫做测试期待理论。这个理论假设,因为即时测试组会经常测试之前所学习的内容,因此他们会对下一组的测试保有较高的期待,这种期待会促使人们在编码新信息时更加努力。为了验证这个想法,温斯坦等人让即时测试组与干扰测试组分别学习五组单词。在学习每组单词之前所有的参与者都需要讲出他们认为这一组单词会被立即测试到的概率有多大。结果显示随着学习的进行即时测试组的测试期待在增加而干扰测试组的在降低。杨等人在他们的实验1-3中得出了同样的结果。

Cho等人提出了另一种解释,为什么即时测试会让人们在编码信息时更加努力。他们假设在之前临时测试中提取信息失败,让他们在编码信息时更加努力。在之前的临时测试中提取信息失败让人们对之前的学习不满意,并意识到了成功回忆信息的困难程度,最终导致人们通过更努力的学习去缓和这种不满意。之前的研究可以佐证这个观点,那就是在之前的测试中提取信息的失败或者犯错误都会增强接下来编码信息的能力。

最后,除了让人们更努力地编码信息(通过增强测试期待或者在临时测试中提取信息失败),更努力地提取信息在前向测试效应中也很重要。比如,Cho等人将即时测试效应归结于更努力地提取信息-努力提取信息理论。:在之前的即时测试中提取信息失败可能会让参与者对之前的测试表现不满意,并促使参与者在接下来的测试中更努力地提取信息以缓解他们的不满意。Yang等人的实验3可以支持努力提取信息理论。

总的来说,我们一起讨论了至少八种可能的理论每个都提出了前向测试效应可能的运行机制。当然,其中有些理论很类似。比如,我们可以认为努力提取信息理论是检索策略理论的一个子集,更努力地检索信息可以被视为检索策略的改变。同样地,在编码信息的时候更努力,可以看做是编码策略的一种改变。Cho等人强调努力程度的增强是一种量变,而编码或者是检索信息策略的改变则属于质变。量变涉及到人们的努力程度,质变则更多的是一种方法的改变。

我们可以根据这八个理论所假设机制的活跃阶段将它们分为两组:编码(编码重置;激活易化;编码策略;测试期待;失败-努力编码)和提取(前摄干扰释放;检索策略;努力提取信息)。我们还可以根据动机的动作将他们分类:激发性的(测试期待;失败-努力编码;努力提取信息)和非激发性的(前摄干扰释放;编码重置;激活易化;编码策略;检索策略)。虽然我们将这些理论提出的运行机制分到不同组,但是我们还是要重申一遍:它们并不是互相排斥的,有些机制可能在一些时候平行发生并产生重叠的正面测试效应。

根据不同的情境和材料,有些运行机制可能起主要作用而其他的则可能起次要作用或者不起作用。比如,对复杂材料来说(比如,短文跟教学视频),因为可能没有前摄干扰,所以前摄干扰释放机制几乎或者根本就不起作用。相对应地,激活易化机制可能在学习复杂材料时起到很重要的作用。在学习单一内容时(比如,不相关的单词词组),已学信息保留的时间长短并不能帮助理解新的信息,这时候激活易化机制可能只能起一点作用甚至不起任何作用,而前摄释放机制则可能起到很重要的作用。未来的研究需要更进一步地探索这些可能的运行机制,并研究在使用哪种材料的哪种情境下,不同机制会对前向测试效应起作用。

四、个体差异

以上我们所提到的研究,其中的参与者大部分都是大学生。我们得出的前向测试结果是否也适用于其他人群呢?一些证据表明这种效应可以在很多人群中出现,虽然还需要进行进一步的研究。Pastötter等人对前向测试效应是否会发生在有大脑创伤(TBI)的人进行了研究。TBI是指在记忆方面有一定缺陷。例如,它对短期记忆的影响要大于对长期记忆的影响。对那些患有TBI的人来说,他们对于从前的事情有着相对完整的记忆(比如童年时的记忆),但是他们在回忆近期发生的事情时则会显得捉襟见肘。Pastötter等人让患有TBI及健康的参与者分别学习三组日常物品的素描作品。在第三组的临时测试中,Pastötter等人发现两组都出现了前向测试效应。由此可以表明,在学习的过程中进行临时测试可以减少TBI患者记忆缺失出现的次数。

然而,我们还无法确定临时测试是否可以用于缓解其他疾病如老年痴呆症、多动症、多发性硬化症等带来的记忆缺失。未来可以在这方面多进行研究。

五、即时测试可能会带来的负面作用

我们已经总结了即时测试对学习及检索新信息所产生的促进作用。然而,近期的研究表明在一些情况下即时测试则会带来负面作用。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

为了说明这一点,Finn 和Roediger让两组(临时测试组/重新学习组)学习一些人脸-名字-职业匹配的内容。在第一个编码阶段每组都是一个一个学习人脸-姓名配对,每组5秒钟。在很短的干扰任务过后,重新学习组将所有人脸-姓名配对一个一个重新学习一遍,每组5秒钟。然后立刻出示刚才所学的人脸-姓名配对,并同时出现所匹配的职业。每组有5秒钟的时间供参与者学习。相反地,临时测试组在完成很短的干扰任务之后,他们需要进行一个临时测试,在测试中他们需要回想每张脸所对应的名字是什么。回想过后,每张脸与其所对应名字将作为正确答案显示2秒钟。之后,人脸与名字及职业都会同时出现在屏幕上,并持续5秒钟。二十四小时过后,每一组都会参加一个最终测试。在这个测试里面,所有的人脸都会同时出现,参与者需要回想与这些人脸相匹配的名字跟职业。

结果显示,临时测试组能回想起来的名字数量要更多,然而在回想职业方面则呈现出相反的情况:重新学习组比即时测试组回想出来的职业更多。在后续的研究中,Davis 和Chan提出人脸-姓名的即时测试让即时测试组在出现人脸-姓名-职业配对时,依然将注意力放在学习名字上。因为之前的测试让他们意识到记住人脸-姓名的困难度。将注意力放在学习名字上面“借用了”本来花费在学习职业上的精力与时间。

Davis 和Chan发现这个消极作用完全可以被翻转。在第4个实验中,他们在即时实验中对人脸-姓名配对与编码人脸-职业配对进行单独测试。在最初学习了人脸-姓名配对之后,一个重新学习组一个一个重新学习了所有的配对,然后即时测试组在一个一个看完所有的脸之后需要问他们对应的名字。最后他们在即时测试中会看到正确的反馈。接着两个组都需要学习人脸-职业配对,这个时候在旁边是不会出现人名的。在这个研究的最后一个阶段,参与者需要参加一个让他们回想与人脸配对的姓名、职业的测试。结果显示,在最后的测试中,即时测试组所能想起来的职业要比重新学习组多。因此Davis 和Chan的研究表明独立测试及学习新信息不仅能够消除借用时间效应(结果发现对人脸-姓名配对进行即时测试,会降低人脸-姓名-职业配对出现时学习人脸-职业配对的效率),而且能够产生正向的测试效应(当配对被单独出来时,对人脸-姓名配对进行测试提升了人脸-职业配对学习的效率)。不幸的是,这种由人脸-姓名配对带来的前向测试效应还是被翻转了:跟重新学习比较,即时测试组在测试与姓名相关的内容时依然存在受损的记忆。在最近的研究中,戴维斯等人提出证据显示这些新信息的受损部可能是任务切换的结果,而不是借用时间。虽然这两个原因并不是相互排斥的。

对老师的现实意义

显然,在很多种情况下作为介绍新的补充信息的前奏(比如,A-C配对),老师会在让学生回忆之前学过的信息(比如,A-B配对)。芬恩和他同事的研究表明在检索已学信息(比如,A-B配对)之后同时出现新信息及已学信息(比如,A-B-C配对)会影响学习新信息(比如,A-C配对)的效率。但是这种效应的底层运行机制还不清楚。这个发现表明在频繁转换任务的情况下,这种效应对新信息的学习影响最大。因为教室里的学习转换并没有那么频繁,所以对教室学习来说它并不能算是一个很严重的问题。但是由于我们对这种负作用的边界条件所知不多,所以我们并不能给教室指导给出很好的建议。

六、未来的研究方向

表格2给出了一些未来研究的方向。跟前面讨论的一样,我们需要在研究前向测试效应的底层运行机制及每个人所产生效应的不同程度上下功夫。

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七、总结

有时候学生跟老师都会简单地将测试当做是评估一个人学习状况的手段。有些老师甚至提议将教师里的测试做到最小化,因为他们觉得测试就是浪费时间,计算分数的测试更是一种过分的要求。然而之前来自实验室及教室的众多研究都已经证明了反馈测试效应的可靠性,甚至在低风险的小测验中也存在着这种效应。而且,以上我们所回顾的研究已经证明了很多不同的教育材料都可以产生前向测试效应。所以,前向及反馈测试效应一起为学生和老师在学习中进行临时测试或者小测验提供了强有力的辩护。

即时测试不仅可以提升学习及检索新信息的能力,而且还会减少前摄干扰的累计。在真实的学习环境中,学生们经常会遇到前摄干扰。比如,在地理课上,学生可能需要掌握一些欧洲国家(比如,挪威,丹麦和西班牙)的基本信息(比如,地理,文化,经济,人口)。学生可能会把不同国家的信息搞混。因此,在这种情况下懂得如何阻止前摄干扰的累计对学生跟老师来说是很重要的。就像杨他们的实验所显示的,不论是自学还是老师指导,即时测试都可以显著减少前摄干扰的累计。因此,我们应该鼓励学生和老师进行即时测试以阻止前摄干扰的累积。但是因为我们并不知道由临时测试所引起的前摄干扰释放是否长久有效,所以我们还是要提醒老师谨慎对待这个提议。

总之,即时测试是优化学习新信息的有力工具。运用不同教育材料的研究表明,前向测试效应是一个很普遍的现象。即时测试可以用来提升新的单项内容的学习,配对学习,复杂的材料以及观念(类别)等的学习能力。它不但能提升具体内容的记忆力,而且能增强信息整合能力,并产生良好的知识结构。前向测试效应的产生不局限于老师主导的情况,在自学的过程中也会产生。它也不局限于健康的人群,在大脑有损伤的人群中也可以产生。它还不局限于同一种类型的资料,即使在不同资料(以及不同测试形式)转换的时候也会产生。它不仅可以提升学习及检索新信息的能力,而且可以阻止前摄干扰的累积。在编码和检索阶段的多样性可能会增强前向测试效应。虽然在测试时新材料一起出现的情况下,即时测试可能会对学习新信息造成影响。但是这种影响会因为测试及新信息的独立呈现而被抵消或者翻转。现阶段对这种重要效应的很多方面我们理解得还不够,未来可以多多研究这些方面。

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