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研究和编码记忆

研究记忆

学习目标问题 8-1 什么是记忆?如何测量记忆?

记忆 (memory)是通过编码、存储和提取信息而长期保持的学习。研究记忆的极限能够帮助我们了解记忆的运作方式。我的父亲92岁时遭受了一次轻度中风,留下了一个特殊的后遗症。尽管他和蔼可亲的性格完好无损,他还认识我们,喜欢翻看家庭相册,回忆自己的过往,但是他大部分对对话和日常事件等形成新记忆的能力已经丧失了。他无法告诉我今天是星期几,也不记得他午餐吃了什么。父亲的姐夫最近过世了,我们曾多次把这一死讯告诉他,每次听到这个消息时,父亲都十分惊讶,悲伤不已。

记忆:通过编码、存储和提取信息而长期保持的学习。

一些病症会渐渐剥夺人的记忆。阿尔茨海默病患者在发病之初,会难以记住新信息,后期甚至会发展到连日常工作都无法完成。复杂的话语变成了简单的句子;曾经的亲朋好友也变成了陌生人;曾经强有力的大脑记忆中枢变得衰弱不堪,记忆力也逐渐消失(Desikan et al., 2009)。数年之后,阿尔茨海默病患者的自我意识会不断弱化,直至完全失去意识和自我,甚至连“我是谁?”这样的问题都回答不上来(Ben Malek et al., 2019)。那些失去的记忆会不断冲击他们人性的核心,剥夺他们生存的欢愉、意义和情谊。

而那些在记忆力竞赛中赢得金牌的人则是另一个极端。两次获得世界脑力锦标赛冠军的王峰,还在读大学时,就可以在没有手机的情况下记住朋友的号码。一般人可以鹦鹉学舌地背出7~9个数字;而如果是在安静的房间内,间隔1秒读1个数字时,王峰却可以准确地背出多达200个数字(Ericsson et al., 2017)。一次比赛中,王峰甚至回忆出了300个数字。

想测试一下自己的记忆力吗?尝试记住π 的前10位数字:3.141592653。2015年,印度的Rajveer Meena打破了世界纪录,背出了π 的小数点后的7万个数字(Gulnness Word Records, 2019)。

记忆力可真神奇,对吧?回想一下一些印象深刻的记忆,你也能回忆起数不胜数的面孔、地点和发生的各种事情、各种味道、气味和口感,以及各种声音、音效和歌曲。在一项研究中,接受实验的学生们听到了只有十分之四秒长的流行歌曲片段,他们能听出歌手和歌曲名的概率是多少呢?答案是超过25%(Krumhansl, 2010)。我们识别歌曲的速度通常和识别耳熟的声音一样快。

识别面孔和地点也是如此。我们可以试想一下这样一个实验,实验参与者观看了2500多张面孔和地点的幻灯片,每张分别观看10秒钟,随后,研究人员将其中280张幻灯片与参与者从未见过的其他幻灯片配对呈现。参与者认出了他们在第一轮中所看到的90%的幻灯片(Haber, 1970)。在后续的实验中,参与者观看了2800张图片,每张图片用时3秒,他们识别重复图片的准确率为82%(Konkle et al., 2010)。尝试在茫茫人海中寻找目标面孔时,之后你也可以认出当时场景中的其他面孔(Kaunitz et al.,2016)。

普通人能够永久储存和识别约5000张面孔(Jenkins et al., 2018)。但是,一些超级高手在识别面部方面却有着非凡的表现。英国、德国和亚洲各国警方聘用了这些面部识别高手,通过闭路电视的街道录像,破解了各种各样的棘手案件(Keefe, 2016; NPR,2018)。一名警察在观看了武装抢劫案的监控视频18个月后,在繁忙街道上认出了抢劫犯,并对其实施了逮捕(Davis et al., 2013)。不只人类会表现出非凡的面孔记忆能力,羊同样也能记住面孔,而且至少有一种鱼类也是如此,它们会向熟悉的面孔喷射水花,希望能获得投食奖励(Newport et al., 2016)。

“如果我们的天性中,存在任意一种可以称得上比其他能力更奇妙的能力,我认为那就是记忆。”

——简·奥斯汀

我们人类的记忆是如何完成如此壮举的呢?我们的大脑是如何从周围的世界中提取信息,又是如何将信息保存起来以供后用的呢?我们能记住多年未曾想过的事情,为何却会忘记刚认识的人的名字呢?记忆是如何存储于我们大脑中的呢?这一章后面还会谈到,为什么你有可能把“愤怒的暴徒把石头扔到了窗户上”这个句子记错呢?

自问

首先,想象一下假如你受伤了,伤势严重损害了大脑形成新记忆的能力。

接着,想象一下假如你和王峰一样,拥有能够打破世界纪录的记忆能力。

这两种情况会对你的日常生活造成怎样的影响?

检测记忆

对心理学家而言,学习持续进行的证据包括以下三种记忆测量措施:

· 回忆 (recall)。检索一些当前没有进入意识但以前学习过的信息。填空题可以有效测试回忆能力。

· 再认 (recognition)。识别以前学过的事物。多项选择题可以有效测试再认能力。

· 再学习 (relearning)。第二次学习或以后再学习时,学习的速度会更快。在准备期末考试前复习几周前的课程作业,或再次学习一种幼儿时期使用的语言,都会比初次学习时更轻松。

回忆:一种测量记忆的方法,使用这种方法时,人们必须检索一些以前学习过的信息,如填空测试。

再认:一种测量记忆的方法,使用这种方法时,人们必须识别以前学习过的信息,如多项选择测试。

再学习:一种测量记忆的方法,该方法主要评估再次学习同一材料时节省的时间。

心理学家可以对这些不同形式的记忆分别进行测量。1945年,大卫·韦克斯勒(David Wechsler)首次开发出的韦氏记忆量表,如今已经发展到了第四版(WMS-IV),涵盖了对记忆功能的全面评估。高中毕业很久以后,毕业班里的大部分人你可能都无法回忆起来了,但依然能够在纪念册照片,或者一长串的名单中认出他们来。在一个实验中,25年前毕业的参与者已经无法回忆起许多老同学,却还能认出90%的老同学的照片和名字(Bahrick et al., 1975)。如果你和大部分学生一样,那么,你能认出的白雪公主的七个小矮人的名字,比你能回忆起来的要多(Miserandino, 1991)。

我们的再认记忆储存量大,反应迅速,使人印象深刻。“你朋友穿的衣服是新的还是旧的?”“旧的”;“你以前读过这本教材吗?”“没有”“你以前见过这个人吗?你是否能看出同样的人类特征(两只眼睛、一个鼻子等)的微小变化?”“没有,不能”。在嘴巴回答这些问题之前,大脑就已经知道了答案,而且知道自己知道答案。

我们回忆或再认信息时的反应速度表明了记忆的强度,而再学习的速度也同样如此。在19世纪,记忆研究的先驱赫尔曼·艾宾浩斯(Hermann Ebbinghaus,1850—1909)通过记忆无意义的音节证明了这一点。他随机选择了一个音节样本,对其进行练习,并对自己进行了测试。我们可以快速朗读下列音节(Baddeley, 1982)8次以上,然后移开视线,尝试回忆这些音节,以体验他的实验过程:

JIH,BAZ,FUB,YOX,SUJ,XIR,DAX,LEQ,VUM,PID,KEL,WAV,TUV,ZOF,GEK,HIW。

图8.1 艾宾浩斯记忆曲线

艾宾浩斯发现,他在第一天练习这些无意义的音节的次数越多,第二天再学习所需的时间就越少。再学习的速度是衡量记忆保持的一个标准(Baddeley, 1982)。

学习这张音节列表后的第二天,艾宾浩斯只能回忆起一小部分音节,但这些音节并没有完全被遗忘。如图8.1所示,艾宾浩斯第1天重复朗读音节列表的次数越多,第2天再学习这些音节所需的时间就越短。对言语信息进行额外的重复(超量学习),尤其是在不同时间分散进行练习时,能够提高记忆水平。对于学生而言,这意味着即使已经理解了学习材料,日积月累地复习课堂学习材料仍是有益的。多加练习,超量学习总好过放松自己,什么都没记住。

要记住的一点:对再认能力和再学习时长的测试表明,我们能记住的东西比能回忆起来的东西多。

检索练习

RP-1 多项选择题测试的是______,填空题测试的是______。

RP-2 考试即将到来,你想检查自己是否记住了所学的知识,是通过回忆的方式来进行检测,还是通过识别的方式更佳?为什么?

答案见附录D

记忆模型

学习目标问题 8-2 记忆模型如何帮助我们研究记忆?后来的研究是如何修正三级信息加工模型的?

建筑师常常创建虚拟模型来帮助客户想象未来的家。同样,心理学家也会创建记忆模型。这种模型并不完美,但它能够帮助我们研究大脑形成和提取记忆的方式。人类的历史曾出现过各种各样的记忆模型,比如亚里士多德的蜡块、弗洛伊德的“神秘写字板”,甚至是房子、图书馆、电话总机、录像带(Roediger, 1980)。而今天我们的信息加工模型则将人类的记忆比作操作计算机。因此,要进行记忆,我们必须:

· 编码 (encoding)。将信息输入我们的大脑。

· 存储 (storage)。保留这些信息。

· 提取 (retrieval)。以后把信息再取出来。

编码:使信息进入记忆系统的过程,通过提取意义等方式。

存储:随着时间的推移保留已编码信息的过程。

提取:从存储的记忆中获取信息的过程。

并行加工:同时处理一个刺激物或问题的许多方面。

像其他所有的模型一样,计算机模型也存在其局限性,而我们的记忆不像计算机记忆那样以字面形式存储,而是更脆弱。大部分计算机都按顺序处理信息,即使在交替进行各种任务时都是如此。而我们敏捷的大脑则可以通过 并行加工 (parallel processing)(见第3章)同时处理许多事情,尽管其中一些是无意识进行的。联结主义这一信息加工模型,聚焦于这种多轨处理方式,将记忆视为相互连接的神经网络的产物,特定的记忆由这些网络中的特定激活模式产生。关于神经可塑性(见第2章)的一个例子表明,每当人学习新东西时,大脑的神经连接就会发生变化,形成并加强神经通路,使人能够与不断变化的环境相互作用并从中学习。

为了解释记忆的形成过程,理查德·阿特金森(Richard Atkinson)和理查德·希夫林(Richard Shiffrin)提出了三级信息加工模型:

1. 我们将待记忆的信息记录为短暂的 感觉记忆 (sensory memory)。

2. 我们会将信息加工成 短时记忆 (short-term memory),随后通过复述对其进行编码。

3. 信息进入 长时记忆 (long-term memory),供以后提取。

感觉记忆:在记忆系统中对感觉信息进行即时的简短记录。

短时记忆:对于少数事项短暂激活的记忆,如打电话时电话号码的数字。短时记忆在之后会被存储下来或遗忘。

长时记忆:记忆系统中相对永久、没有限制的档案,包括知识、技能和经验等。

这个模型如今已经得到了修正(图8.2),增加了一些重要的新概念,包括工作记忆和自动加工等。

自问

你的记忆系统今天编码、存储和提取了什么?

图8.2 修正后的三级记忆信息加工模型

阿特金森和希夫林的经典三级模型能够帮助我们理解记忆的加工过程,现在研究人员还认识到了长时记忆的其他形成方式。比如,一些信息会通过“后门”进入长时记忆,不需要我们有意识地去关注它,即自动加工。有很多主动的记忆加工过程发生在短时记忆阶段,也就是我们现在说的工作记忆。

工作记忆 阿特金森和希夫林只将短时记忆看作一个暂时储存近期想法和经验的空间,而艾伦·巴德利(Alan Baddeley)和其他一些研究人员深入扩展了我们对短时记忆的理解(Baddeley, 2002; Barrouillet et al., 2011; Engle, 2002)。他们将短时记忆阶段称为 工作记忆 (working memory),原因在于短时记忆类似于一个活跃的“便签本”,大脑会在这一阶段对新习得的经验进行理解,并将其与长时记忆建立关联。这个“在脑海中保留信息并进行加工的系统”在相反方向也同样发挥着作用,可以对以前存储的信息进行提取和加工(Oberauer et al., 2018)。

工作记忆:对短时记忆的新认识;对输入的感官信息,以及从长时记忆中提取得到的信息进行有意识地主动加工。

工作记忆受到先天和后天的影响。一些人的工作记忆始终比其他人强(Balaban et al., 2019)。因此,人们认为,遗传可以解释约一半的人与人之间工作记忆的差异(Blokland et al., 2011; Knowles et al., 2014)。比如,相比于异卵双胞胎,同卵双胞胎的工作记忆能力更为相似(Kremen et al., 2007)。此外,实验还发现,人们的整体工作记忆能力并不会因为训练而提升,对于计算机化的工作记忆任务进行练习,也只能提高在同类任务和与之密切相关的任务上的表现(Redick, 2019)。但是,环境对工作记忆的影响也很重要。高压环境下成长的儿童在成年后往往工作记忆较差(Goodman et al.,2019),即使是瞬间的精神疲劳也会削弱工作记忆能力(Garrison et al., 2019)。

当你把新信息与现有的长时记忆相结合时,你的注意力很集中。在巴德利的模型中,有专门的中枢执行机制对这种注意力集中过程进行协调。如果注意力不集中,信息往往会消退。当你认为某事可以稍后再处理时,你就会减少对这件事的关注,也会更容易忘记这件事情。在一个实验中,实验参与者阅读并键入了之后可能需要用到的一些新鲜琐事,比如“鸵鸟的眼睛比大脑更大”,如果参与者知道这些信息可以通过网络获取,他们就不会投入太多精力,记得也不太清楚(Wegner & Ward, 2013)。知识在网上,就不在大脑里。

此时此刻,你的工作记忆正积极地将你所阅读的内容与你已经了解的内容联系起来(Cowan, 2010, 2016; deBettencourt et al., 2019)。听到“eye-screem”时,你可能会将其编码为“冰激凌”(ice cream)或“我尖叫”(I scream),这取决于你的经验和听到这一词语时的环境,比如是在小吃店里,还是在看恐怖片。

对大多数人来说,阅读的信息会通过视觉首先进入感官记忆,再进入工作记忆。当然,你也可以通过听觉感官进行复述。加拿大北部的因纽特族群,就会通过重复口述历史来帮助族群中的年轻成员记住重要信息。曾有过这样一个戏剧性的案例,1845年富兰克林探险队的船只沉没在当地因纽特族群栖息地附近,而数代因纽特人反复传递这些信息,为考古队能发现那些沉没的船只起到了至关重要的作用(Neatby & Mercer, 2018)。无论我们是通过眼睛还是耳朵吸收信息,工作记忆都能帮助我们整合以前的经验,做出明智的决定。

检索练习

RP-3 工作记忆的概念如何修正经典的阿特金森-希夫林三级信息加工模型?

RP-4 工作记忆有哪两个基本功能?

答案见附录D

编码记忆

双通道记忆:有意识加工与自动加工

学习目标问题 8-3 外显记忆和内隐记忆有什么不同?

阿特金森和希夫林的模型关注的是如何处理 外显记忆 (explicit memory),即陈述性记忆,它指我们自认为知晓和“宣布”的事实和经验。我们可以通过 有意识加工 (effortful processing)对许多外显记忆进行编码。但是,我们的大脑中还存在另外一条无意识的编码通道。一些其他信息会在幕后跳过有意识的编码通道,直接进入记忆存储。这种 自动加工 (automatic processing)是无意识地发生的,这一过程会产生一些我们不用主动思考就能知道的东西,比如我们手中餐盘的形状,同时也产生了我们的 内隐记忆 (implicit memory),即非陈述性记忆。

外显记忆:对自认为知晓和“宣布”的事实和经验的记忆,也叫陈述性记忆。

有意识加工:需要专注和有意识地进行的编码行为。

自动加工:对空间、时间和频率等次要信息,以及对声音、气味和词义等熟悉或学过的信息进行的无意识编码行为。

内隐记忆:对所习得技能或经典条件反射形成的联系的记忆。这种记忆无须有意识思考即可知道,也叫非陈述性记忆。

有了双通道大脑的帮助,我们得以通过有意识加工和自动加工的通道编码、保存和提取信息。接下来,我们首先一起学习自动加工如何帮助我们形成内隐记忆。

自动加工和内隐记忆

学习目标问题 8-4 我们的大脑会自动加工哪些信息?

内隐记忆包括一些自动技能的程序性记忆(比如如何骑自行车),以及经典条件反射中刺激之间的关联。如果你曾经被狗攻击过,多年以后看到狗靠近时,你可能没有回忆起形成的条件反射,却会自动地紧张起来。

不需要有意识的努力,你就可以自动加工如下几类信息:

·空间。在学习时,你会经常对某些材料出现的位置进行编码;此后,在你想检索该材料的信息时,你可能就会想到该材料出现的位置。

·时间。进行一整天的工作时,你会在无意中留意到各种事件发生的顺序。在你意识到你把手机落在了某个地方时,大脑中自动编码的事件序列就可以帮助你追溯今天的工作步骤。

·频率。你不费吹灰之力就能记住事情发生的次数,比如意识到“这是我今天第三次碰到她了!”。

我们的双通道大脑有着惊人的高效信息加工能力,一条通道自动收藏常规细节时,另一条通道可以自由地专注于有意识的、需要努力的信息加工。视觉、思考和记忆等大脑活动看似是单一的能力,实则不然。相反,大脑会把信息分成不同的组成部分,分门别类地同时处理。

有意识加工和外显记忆

自动加工毫不费力。看到送货车侧面熟悉的文字时,你就会情不自禁地去读并记住这些字的意思。学习阅读的过程并非自动发生,你可能还记得自己费力挑出认得的字母,并将它们与某些发音联系起来。但随着实践次数增加,经验愈加丰富,你的阅读就会变成自动化的行为。现在,尝试一下倒着读下面的句子:

·工加动自为换转以可工加识意有。

起初,实现这样的转换需要一定的努力,但经过足够的练习后,你也能够自动地完成转换任务。人们以这种方式培养许多技能,如开车、发短信或学习新语言。

图8.3 可以暂时回忆起所有字母

自问

了解到自己的记忆有很大一部分是通过自动加工形成的,你是否感到震惊呢?如果所有的记忆过程都需要有意识地去进行,生活会是什么样子?

感觉记忆

学习目标问题 8-5 感觉记忆如何发挥作用?

感觉记忆(回顾图8.2)为活跃的工作记忆服务,它会记录短暂的图像、声音和强烈的气味。但是,感觉记忆就像闪电一样转瞬即逝。何以见得呢?在一个实验中,实验参与者看了三行字母,每行三个,但观看时间只有二十分之一秒(图8.3)。在这九个字母消失后,参与者只能回忆起其中的一半。

是他们没有足够的时间来看这些字母吗?显然不是,参与者实际上可以看到并且回忆起所有的字母,但时间非常短暂。而我们之所以能够知道这一点,是因为研究人员乔治·斯佩林(Geroge Sperling)没有要求他们一下子回忆起所有的九个字母,而是在九个字母闪过后立即发出了高、中、低三种音调,通过音调的高低引导参与者分别只报告最上面、中间或最下面一行的字母。参与者鲜有漏掉字母的情况,表明他们在一段非常短暂的时间内是可以将所有的九个字母都回忆起来的。

斯佩林的实验证明了 映像记忆 (iconic memory),即对视觉刺激的短暂感觉记忆。在十分之几秒的时间里,我们的眼睛就可以记录一个场景的图像记忆,让我们能以惊人的细节回忆起其中任何部分。但若是将音调信号延迟半秒以上,图像记忆就会消退,对该场景的记忆水平就会下降。我们对听觉刺激也有着强大但稍纵即逝的记忆能力,即 回声记忆 (echoic memory)(Cowan, 1988; Lu et al., 1992)。想象你正在听课时,一条短信分散了你的注意力,老师问你:“我刚才说了什么?”你还能从脑海中的回声室里找到老师说的最后几个字。听觉上的回声往往会存在3~4秒的时间。

映像记忆:对视觉刺激的短暂感官记忆,是持续时间不超过十分之几秒的图像记忆。

回声记忆:对听觉刺激的短暂感官记忆;如果注意力在其他地方,你在3~4秒内仍然可以回想起听到的声音和词语。

短时记忆能力

学习目标问题 8-6 什么是短时记忆能力?

我们先回顾一下短时记忆,即大脑可以短暂保留的记忆,及其活跃的加工管理者——工作记忆。那么,在这个短暂的中间阶段,我们保留记忆的极限是多少呢?乔治·米勒(George Miller, 1956)提出,我们可以在短时记忆中储存大约七条信息(上下误差不超过两条)。米勒的神奇数字“七”是心理学对神奇数字“七”系列的一大贡献,除了短时记忆的容量,还有世界七大奇迹、七大洋 、七宗罪、彩虹的七色、七音阶、一周的七天——一共七个神奇的“七”。

米勒2012年去世后,他的女儿回忆起米勒打高尔夫球的最佳时刻:“他在77岁时打出了他一生中唯一的一次一杆进洞,球洞在第七个果岭上……他用的是七号球棒。他就喜欢这样。”(Vitello, 2012)

其他研究证实,在没有任何干扰分散注意力的情况下,我们可以回忆起大约七条信息。但回忆的数量因记忆任务而异,记忆字母时,我们能够记住6个左右;记忆单词时,却只能记住5个左右(Baddeley et al., 1975; Cowan, 2015)。那么,大脑的短时记忆是如何快速消失的呢?为了寻找答案,劳埃德·彼得森(Lloyd Peterson)和玛格丽特·彼得森(Margaret Peterson)要求实验参与者记住由三个辅音组成的组合,如CHJ。为了防止参与者们通过复述来保持记忆,研究人员分散了他们的注意力,比如要求他们从100开始,大声向后报数,每次间隔三个数字。3秒钟后,只有一半的参与者能回忆起这些辅音字母;12秒钟后,就很少有参与者能回忆起这些字母来了(图8.4)。如果没有工作记忆的主动加工,短时记忆的存在时间极为有限。

图8.4 短时记忆衰减

(Peterson & Peterson, 1959; Brown, 1958)。

工作记忆的能力因年龄和其他因素而异。年轻人的工作记忆能力,即在加工信息时兼顾多个项目的能力往往比儿童和老年人更强(Bopp & Verhaeghen, 2020; Jaroslawska & Rhodes, 2019),这使得年轻人可以更好地保存信息,能够创造性地解决问题(De Dreu et al., 2012; Fenn & Hambrick, 2012; Wiley & Jarosz, 2012)。但是,由于多项任务切换会削弱工作记忆,人们在不受干扰的情况下专注于某项任务时,做得更好、更有效率(Steyvers et al., 2019)。同时观看直播、给朋友发短信和写心理学论文,让注意力在这些任务之间不断切换,可不是个好主意(Willingham,2010)!

工作记忆能力还反映了智力水平(Cowan, 2008; Shelton et al., 2010)。想象这样一个实验,参与者先看到一个字母,接着看到一个简单的问题,随后看到另一个字母,再接着看到另一个问题,如此反复。在这样的实验中,那些能在有干扰的情况下记住更多字母的人,在日常生活中往往也会表现出高智商和高专注力(Kane et al., 2007;Unsworth & Engle, 2007)。这些人按照要求在不同时间进行汇报时,也不会像其他人一样称自己走神了。

检索练习

RP-5 自动加工和有意识加工有什么区别?请举例说明。

RP-6 映像记忆和回声记忆出现在阿特金森-希夫林三级信息加工模型中的哪一个阶段?

答案见附录D

有意识加工策略

学习目标问题 8-7 有哪些有意识加工策略可以帮助我们记住新信息?

一些有意识加工策略可以提高我们形成新记忆的能力。在我们尝试提取记忆时,这些策略能决定记忆提取的成败。

组块法 花几秒钟观察图8.5中的第1组字母(第1行),然后移开视线,尝试重现刚才所见的东西。做不到,对吧?第2组字母的复杂程度也不低,但你可以轻而易举地完全重现它们。同样地,虽然下方几组字母构成元素相同,但你可能会更容易记住第4组和第6组字母,而不是第3组和第5组。这表明,将信息 组块处理 (chunking),即把信息组织成熟悉、易管理的单元,能够让我们回忆起来更加容易(Thalmann et al., 2018)。要试着记住43个单独的数字和字母是很难做到的,除非把这些字母分成七个有意义的组块,比如“Try remembering 43 individual numbers and letters”。

图8.5 组块处理

将信息组织成有意义的单元,如字母、单词和短语,可以使我们回忆起来更轻松(Hintzman, 1978)。

组块处理通常自然而然地发生,我们有时甚至会认为这一行为本就如此。英语母语者甚至可以完美再现约150条的线段,这些线段组合起来可写成图8.5中第6组中的单词。不熟悉英语的人可能会觉得十分惊讶。同样令人惊讶的是,中文读者瞥一眼图8.6,就能再现图中文字的所有笔画,或者篮球校队的成员只看一张篮球比赛的照片4秒钟,就能回想起所有队员的位置(Allard & Burnett, 1985)。如果能够对信息进行有个人意义的组织,我们都能好好记住信息。

记忆术 为了帮助对冗长的篇章和演讲进行编码,古希腊的学者和演说家开发出了 记忆术 (mnemonics)。由于我们特别善于记住心理图像,许多这样的记忆辅助工具都采取了生动的图像来辅助记忆。而与较抽象的单词相比,我们更容易记住一些具体的、能够视觉形象化的单词(Akbinar & Berger, 2015)。比如,如果我们之后对你进行测试,在自行车、空洞、香烟、固有的、火、过程这几个词语中,你最可能会想起的是哪三个词?如果你此时还能完整地想起本章开头的句子“愤怒的暴徒把石头扔出了窗户”,可能不仅是因为你编码了的句子意义,你还为这个句子描绘了一幅心理图像。

组块处理:将信息组织成熟悉、易管理的单元;组块处理经常自动发生。

记忆术:记忆辅助工具,尤其指那些使用生动形象和组织技巧的技术。

图8.6 组块处理的例子——以中文读者为例

看完这些字后,你能准确地重现出来吗?如果可以的话,你也可以阅读中文了。

记忆奇才对这种助记系统的能力了如指掌。世界脑力锦标赛中的明星选手往往都不是智力超群,而是在记忆策略方面表现出色(Maguire et al., 2003b)。

科普作家约书亚·福尔(Joshua Foer)时常因为自己记忆力不出众而十分沮丧,于是想要弄明白记忆能提高到什么程度。刻苦练习一年以后,他在两分钟内记下了52张扑克牌,在美国记忆锦标赛上大放异彩。福尔是如何做到的呢?答案在于,他给自己熟悉的地方的记忆中,如他童年的家里,添加了一些生动的新细节。这样,无论每张牌以怎样的顺序出现,都能与他脑海中的清晰画面相匹配。作为自己野路子记忆实验的测试对象,他了解到在脑海中描绘精致图像的力量(Foer, 2011)。

组块处理和记忆术相结合时,对不熟悉的材料的辅助记忆效果极佳。你想按距离太阳的远近顺序记住八大行星吗?记住“My Very Educated Mother Just Served Us Noodles.”这个记忆法就足够(水星Mercury、金星Venus、地球Earth、火星Mars、木星Jupiter、土星Saturn、天王星Uranus、海王星Neptune);想要回忆起北美五大湖的名称吗?只要记住“HOMES”就行(休伦湖Huron、安大略湖Ontario、密歇根湖Michigan、伊利湖Erie、苏必利尔湖Superior)。遇上类似的情形,我们可以用需要记忆的事物的首字母创造一个句子,将信息组合成更熟悉的形式进行处理。

层次法 人们在学习某一领域的专业知识时,常常按层次结构来处理信息,这种层次结构由几个广泛的概念组成,这些概念也可以划分为更具体的概念和事实,后面的图8.9就提供了自动和有意识的记忆处理系统的层次结构。戈登·鲍尔(Gordon Bower)及其同事将单词随机呈现或按类别分组呈现,证明了将知识按层次结构进行组织有助于我们有效检索信息。分组记忆单词时,大脑的回忆效果能够提高两到三倍。这样的结果表明,将学习内容组织化,即对章节的大纲和标题等层次结构给予特殊的注意是有好处的。在本教材中,这种特殊注意的对象还包括编号的学习目标问题。实验表明,以大纲的形式对讲解内容和课文做笔记也是一种极为有效的层次组织办法。

The Only Day After Yesterday的首字母缩写:TODAY。

自问

你使用了怎样的层次结构来组织自己想要记住的材料?请用本章任意一节内容进行举例说明。

分散练习

学习目标问题 8-8 分散练习、深层加工,以及给新材料赋予个人意义是如何帮助记忆的?

我们的大脑在时间上分散编码行为时,信息能够更好地保留下来。许多实验都证明了这种 间隔效应 (space effect)的可取之处(Cepeda et al., 2006; Soderstrom et al.,2016)。大量练习(填鸭式练习)虽然会加速短期学习效率,但也会使人自信心膨胀,套用早期记忆研究者赫尔曼·艾宾浩斯的话来说,学得快的人忘得也快。而分散练习才能创造更好的长时记忆,经过长时间学习,对材料充分掌握之后,当时再继续学习就会毫无效率。因此,我们最好把额外的复习时间安排得尽量稍晚一点儿,如果你需要在10天后记忆起一些东西来,就晚一天开始复习;如果你需要在6个月后都还能记忆起来,就晚一个月再开始复习(Cepeda et al., 2008)。间隔效应是心理学最可靠的发现之一,它还可用于提升运动技能和电竞游戏的表现。(Stafford & Dewar, 2014)。记忆研究者亨利·罗迪格(Henry Roediger, 2013)总结道:“数百项研究表明,分散练习能够使学习更加持久。”

间隔效应:分散学习或练习产生比大量学习或练习更好的长时记忆趋势。

“大脑忘记长期以来所学的东西是极为缓慢的。”

——罗马哲学家塞涅卡

反复自测是分散练习的一个有效方法,罗迪格和杰弗里·卡皮克(Jeffrey Karpicke)将这一现象称为测试效应。测试不仅能评估学习和记忆,还能改善它们(Pan & Rickard,2018)。本书检索练习中的提问,能够有效改善学习和记忆。检索练习比仅仅重读材料的效果更好,前者是任何考试都会提的要求,而后者则可能使人产生已经学会了的错觉。罗迪格解释称,“学生经常使用的两种学习技术,如用彩笔(或下划线)在文本上做标记和重读文本,已经被证实没有效果”,但值得高兴的是,“检索练习或测试是更有效也更普遍的学习策略”。正如另一位记忆专家所说,“回忆也会熟能生巧”(Bjork,2011)。难怪心理学入门课学生的课堂表现也会因为每日测验而提高(Batsell et al.,2017; Pennebaker et al., 2013)。

要记住的一点:分散学习和自我测评胜过填鸭式学习和重读材料。即使练习不一定能带来完美的结果,但聪明的练习——不定期的演练和自我测试等能够让记忆更持久。

加工水平 记忆研究人员发现,大脑会对言语信息进行不同水平的加工,而加工深度会影响长时记忆的保持程度。 浅层加工 (shallow processing)是在初级水平(如构成单词的字母)或中级水平(如单词的发音)上进行编码。因此,我们在打字时,可能会把“their”打成“there”,把“right”打成“write”,把“too”打成“two”等。而 深层加工 (deep processing)则是根据单词含义进行语义编码。加工水平越深(涉及语义的程度越深),记忆效果就越好。

浅层加工:在初级或中级水平上,基于单词的结构或发音进行编码。

深层加工:根据单词含义进行语义编码,深层加工的记忆效果最好。

一个经典实验中,弗格斯·克雷克(Fergus Craik)和安道尔·托尔文(Endel Tulving)向参与者快速展示了一些单词,随后向他们提出了一些问题,这些问题会引导参与者对单词进行不同水平的加工。你可以迅速回答表8.1中的问题,从而亲自体验这个实验。

表8.1 不同加工深度的问题

哪种水平的加工能够让你在以后更好地记起这些单词来呢?在克雷克和托尔文的实验中,由第三个问题所引导的深层语义加工的记忆效果,要比第二个问题所引导的浅层加工或第一个问题所引导的最浅层加工(尤其没有效果)的记忆效果要好得多。

给材料赋予个人意义 如果新信息既没有意义,也与我们的经验不相关,我们就很难对其进行加工。假如有人要求我们记住下面这段录音:

这一程序实际上很简单。首先,你需要把所有东西归为不同组。当然,可能只需分为一组就够了,这取决于有多少东西要处理……这一程序完成后,将它们再次分组,然后把它们放到合适的位置。最终,它们将再次被使用,于是刚才的整个过程也会再次重复。然而,这就是生活的一部分。

如果缺乏有意义的背景,一些学生听到这段话以后很难记下来(Bransford & Johnson,1972)。当其他人得知这段话描述的是洗衣服(一件有意义的事情)时,他们就能记得更多。现在重读这段话,你可能也会记得更多。

你还能背出本章开头那个关于愤怒的暴徒的句子吗?也许就像威廉·布鲁尔(William Brewer, 1977)的实验中的参与者一样,你是根据阅读时所编码的含义来回忆这个句子的,例如,“愤怒的暴徒把石头扔出了窗户”,而不是按照原句“愤怒的暴徒把石头扔到了窗户上”来回忆的。提到这种心理错配,一些研究人员曾把我们的大脑比作戏剧导演,大脑得到的只是原始剧本,但通过想象形成了舞台上的成品(Bower & Morrow, 1990)。后来别人问我们听到或读到了什么时,大脑回忆起的不是原本的词句,而是我们所编码的内容。因此,在备考时,你更可能记得所做的笔记而不是讲课内容本身。

在讨论记忆术时,我们给出了六个词,并告诉你我们稍后会进行测验。你现在能回忆起多少个词呢?其中有几个是更加具象的词?几个是更加抽象的词?

把所见所闻重新表述为有意义的词语,可以避免很大一部分错配。通过自己的实验,艾宾浩斯估计,学习有意义的材料只需使用学习无意义音节十分之一的精力。正如记忆研究者韦恩·威克格伦(Wayne Wickelgren, 1977)所说:“学习新课题时,花时间思考所读的材料,并将其与以前学过的内容联系起来,是你可以做的最有用的事情。”

在由心理学家和演员组成的研究团队中,赫尔加·诺伊斯(Helga Noice)和托尼·诺伊斯(Tony Noice)描述了演员是如何通过注入个人意义来完成记住“所有台词”这一艰巨任务的。演员会首先理解台词的意义,例如演员把半页的对话分为三个部分(根据角色意图):“拍马屁”“引导他说话”和“消除他的恐惧”。大脑里形成了这个有意义的顺序,演员们就能更轻松地记住这些台词。

大多数人都擅长记住与自己相关的信息。被问及某些描述陌生人的形容词时,我们往往记不起来;而被问及描述我们自身的形容词时,我们往往记得很清楚。人们为了记住自己的密码,常会使用与自己相关的信息(Taylor & Garry, 2019)。这种记忆与自己相关的信息的倾向,称为自我参照效应,在强调个人主义的西方文化中尤为强烈(Jiang et al., 2019; Symons & Johnson, 1997)。相比之下,来自强调集体主义的东方文化的人通常能够同等地记忆与自己相关和与家庭相关的信息(Sparks et al., 2016)。了解到这一点,你就可以理解为什么有些人只记得“与自己相关”的信息,而另一些人却能熟练地两者兼顾了。

要记住的一点:花时间从所学内容中找到个人意义会对你有极大的帮助。

检索练习

RP-7 下面哪种策略更有利于长时记忆,填鸭式学习、重读材料,还是在一段时间内分散学习并反复测试?

RP-8 假如你正在尝试给所学材料赋予个人意义,这一行为属于浅层加工还是深层加工?哪种加工层次的记忆效果更好?

答案见附录D QNO78a2rfecRC2M9ti6wvRZwoviyCE1h0uJzQG7d3JRCpb6AWAeB+2NqjH/zlXuw

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