從腦科學(xué)看記憶及圖形助記策略

摘要:隨著腦科學(xué)方面實驗技術(shù)的進步，關(guān)于記憶的研究取得重大進展，正在逐步揭開記憶的微觀機制。本文從傳統(tǒng)的信息加工心理學(xué)出發(fā)，結(jié)合腦科學(xué)相關(guān)研究的成果，對如何加強記憶效果的策略進行了分析研究，力圖將腦科學(xué)關(guān)于記憶的研究成果應(yīng)用于教學(xué)實踐中去。

關(guān)鍵詞:腦科學(xué) 記憶 圖形 教學(xué)策略

中圖分類號:C42文獻標識碼:A文章編號:1673-8209(2009)10-0217-02

學(xué)習(xí)的直接證據(jù)是記憶。記憶表現(xiàn)為對過去經(jīng)驗的存儲及提取。記憶一直是學(xué)習(xí)相關(guān)的學(xué)科研究重點?，F(xiàn)在，借助現(xiàn)代腦科學(xué)技術(shù)，研究取得了突破性進展。通過在細胞水平上對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系進行研究，對突觸傳遞及神經(jīng)系統(tǒng)可塑性有了更深入的了解。腦功能成像技術(shù)的出現(xiàn)，使得對處于正常工作狀態(tài)下的人腦高級功能活動作無損性研究成為可能。甚至，一些實證性的實驗也取得成功，如華裔科學(xué)家錢卓等通過改變關(guān)于記憶的基因培養(yǎng)出的“聰明鼠”、通過在老鼠的海馬特定細胞植入電極來成功探測記憶過程如何發(fā)生、美國科學(xué)家通過腦功能成像來較為準確地預(yù)測到遠處實驗人員眼前所見的是什么圖片等。人腦這個奧妙的“黑匣子”已被現(xiàn)代高科技逐步打開。

1 腦科學(xué)觀下的記憶分類

利用正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)(PET)和功能磁共振成像技術(shù)(fMRI)，科學(xué)家們可以觀察個體在不同任務(wù)中腦的活動情況，觀察信息的儲存和提取過程，觀察腦在執(zhí)行不同功能時所使用的腦區(qū)。神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，腦的存儲區(qū)域比我們預(yù)想的更多。研究人員目前已經(jīng)指出了五種長時記憶的記憶通路在腦特定區(qū)域的活動情況，這五種記憶通路為:語義的、情景的、程序的、自動的和情緒的。

情景記憶是關(guān)于個體經(jīng)歷的記憶，是對我們看到或聽到的事情的心理再現(xiàn)。當(dāng)你記起昨天晚飯吃的什么，或者在學(xué)校舉辦的運動會上所發(fā)生的事情時，你正在回憶儲存于情景記憶中的信息。語義記憶主要包括已知的事實和概括性的信息。包括概念、原理以及如何應(yīng)用概念、原理的一些規(guī)則;包括問題解決技能和認知策略等。課堂中學(xué)習(xí)的很多內(nèi)容都存儲于語義記憶中。程序記憶是回憶怎樣做事的能力，在身體活動任務(wù)中如駕車、打字、騎自行車等表現(xiàn)更明顯。自動記憶指的是特定刺激對記憶或信息的自動激發(fā);它位于小腦內(nèi)部。如一首熟悉的歌開始了后能自動繼續(xù)下去。情緒記憶又叫情感記憶，是以體驗過的情緒、情感為內(nèi)容的記憶。當(dāng)某種情境或事件引起個人強烈或深刻的情緒、情感體驗時，對情境、事件的感知，同由此而引發(fā)的情緒、情感結(jié)合在一起，都可保持在人的頭腦中。在回憶過程中，只要有關(guān)的表象浮現(xiàn)，相應(yīng)的情緒、情感就會出現(xiàn)。情緒記憶具有鮮明、生動、深刻、情境性等特點。情緒記憶往往較其它記憶更為牢固。有時經(jīng)歷的事實已有所遺忘，但激動或沮喪的情緒依然留在記憶中。情緒記憶在文藝創(chuàng)作和表演藝術(shù)中起著重要作用。

情景記憶中的信息以表象的方式加以儲存，這些表象是按照事件發(fā)生的時間、地點等組織起來的。語義記憶中的信息以概念網(wǎng)絡(luò)的方式組織起來。程序記憶及及自動記憶的信息是以一系列復(fù)雜的刺激一反應(yīng)配對的方式儲存的。情緒記憶通路是通過位于前額葉內(nèi)部、海馬附近的杏仁核開啟的。海馬處理事實信息，而杏仁核儲存情緒信息，如快樂、悲傷以及其他一切可以說出的感受。腦總是賦予情緒最大的優(yōu)先權(quán)。當(dāng)信息進入腦內(nèi)，到達丘腦的時候，如果信息是情緒性的，杏仁核便會截取這些信息，徑直對它進行加工。如果信息引起強烈的情緒(尤其是恐懼)，杏仁核就會控制整個身體，使之做好準備。在這種情況下，其他的任何記憶通路都起不到作用。

2 圖形助記策略

從一般意義上說，教學(xué)策略是對完成特定教學(xué)目標而采取的教學(xué)活動程序、方法、形式和媒體等因素的總體考慮(鄔美娜，1994)。雷杰盧斯認為教學(xué)策略實際上包括三類策略:組織策略，授遞策略和管理策略。圖形在本文中作者特指各種靜態(tài)的圖形圖像，包括概念圖、思維導(dǎo)圖、課本上的各種插圖、簡筆畫等。圖形助記策略，是筆者對“以圖形作為工具來幫助學(xué)習(xí)者記憶的一種教學(xué)策略”的簡稱。本文之所以從教學(xué)策略方面來述及圖形應(yīng)用，主要是基于圖形的制作要消耗大量時間，個人用來學(xué)習(xí)的話除了思維導(dǎo)圖較易制作外，其余的圖形較困難，所以用作個人的學(xué)習(xí)策略不太實用。而教師用它作為一種教學(xué)策略，加工圖形的時間可以因教師的熟練程度而減少，又因為能夠重復(fù)地、大量地使用從而加強了它的適用性。教學(xué)策略中，組織策略及授遞策略與圖形相關(guān)較高，下文擬就這兩方面展開圖形助記的策略。

圖形組織策略:

圖形組織者的形式有很多，如以下幾個常見的表現(xiàn)形式:流程圖、概念地圖、心智圖(又稱思維導(dǎo)圖)、維恩圖、坐標圖、餅狀圖、階梯圖、魚骨圖等。其中思維導(dǎo)圖尤為靈活，可以表現(xiàn)出各種形式。至于具體采用哪種形式，取決于教師偏好以及內(nèi)容如何編排。

對于圖形所表達知識內(nèi)容的邏輯編排，教育專家提出了許多原則性建議，諸如從簡到繁，從具體到抽象，從一般到特殊，從整體到細節(jié)，從觀察到推理，從已知到未知等，但其中從簡到繁的規(guī)則被認為是最基本的編列規(guī)則。同時，還可以借鑒許多專家提出的編排課程內(nèi)容的具體結(jié)構(gòu)，其中比較有影響的是螺旋式編列、漸進分化編列、自底向上/自頂向下編列、最短路徑編列、細化編列、正向鏈/反向鏈編列等。

螺旋式編列:布魯納認為，對于某些學(xué)科領(lǐng)域中非常重要的知識，應(yīng)該讓學(xué)生盡早開始接觸，并且多番學(xué)習(xí)，隨年齡增長和智力發(fā)展不斷加深內(nèi)容。漸進分化編列:奧蘇貝爾認為學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)是層次狀的，如果先向他們提供一個“先行組織者”，其中先介紹總括性的信息，然后逐層展開，提供稍微詳細的信息，也就是遵守從整體到細節(jié)的原則，學(xué)生就容易形成比較穩(wěn)定的認知結(jié)構(gòu)。這種教學(xué)安排比較適合于語義記憶的知識。

自底向上/自頂向下編列:加涅認為在作教學(xué)分析時應(yīng)將心智技能分解成較小的組成部分，然后按“從部分到整體”的原則將它們組織成譜系結(jié)構(gòu)。教學(xué)時則依照“自底向上”的順序，先教基本技能，再教復(fù)合的高階技能。這種方式適合程序性知識的教學(xué)。但對于語義記憶內(nèi)容，其知識結(jié)構(gòu)也往往呈譜系式，可采取“自頂向下”的編列順序。

最短路徑編列:對于過程性知識(即屬算法性的內(nèi)容)，在進行教學(xué)分析時通常采取信息加工分析法，產(chǎn)生流程圖狀的分析結(jié)果。通過路徑分析確定流程圖中所有可能的路徑，教學(xué)時則先教最短路徑，這意味著比較簡單和基本的內(nèi)容;然后教其它路徑，內(nèi)容變得越來越復(fù)雜和詳細。

細化編列:該理論采取照相機調(diào)焦鏡頭的隱喻，學(xué)生首先用“廣角鏡”去粗看“圖片”(領(lǐng)域知識)的主要部分極其相互關(guān)系，無需注意任何細節(jié);接著聚集到一部分，越來越仔細地看清各部分的細節(jié)極其相互關(guān)系，然后又將鏡頭拉回到廣角去復(fù)習(xí)該局部與整體的關(guān)系。如此繼續(xù)下去，研究其他部分并弄清它們與整體的關(guān)系。細化理論對于不同類型的內(nèi)容提出了不同的具體編列方法，但都遵順由簡到繁的原則。

正向鏈/反向鏈編列:分為正向鏈與反向鏈二種不同的策略。正向鏈過程應(yīng)該是后面步驟依賴于前面步驟的完成，一般適合于程序性知識教學(xué)。與此相反，按反向鏈的編列方法，要求學(xué)生先練習(xí)離目標最近的步驟，然后練習(xí)倒數(shù)第二步、第三步，以此類推，直到掌握全部步驟，屬于發(fā)現(xiàn)法的學(xué)習(xí)路徑。用教小孩系鞋帶的例子，正向練習(xí)方式的效果往往不理想，于是改用反向練習(xí)方法，讓大人先做完系鞋帶的大多數(shù)步驟，只留下最后一個步驟讓孩子去做;待這步掌握后，然后再按倒序的方法一步步的學(xué)習(xí)，直到最后掌握。

圖形授遞策略:

選材上要因材施教一般把知識分為陳述性知識和程序性知識，而陳述性知識有的是結(jié)構(gòu)良好的如數(shù)學(xué)等學(xué)科知識，有的是結(jié)構(gòu)不良的如社會知識。對于知識本身結(jié)構(gòu)不良而又必須要記的知識，可以構(gòu)想出新奇的圖形助記。比如記憶數(shù)字3.14159可以構(gòu)想出一幅圖“山(3)頂(.)一(1)寺(4)一(1)壺(5)酒(9)”，當(dāng)然要想記住它的數(shù)學(xué)意義，還可以加上一個圓與直徑，可以想像成湖上月出。對于結(jié)構(gòu)良好的知識，可以用概念圖或者思維導(dǎo)圖或者其它形式的圖來表達。對于程序性知識，可以用圖解的方式，把子技能(或前提技能)表達出來，再表達出它們之間組合的形式，然后反復(fù)訓(xùn)練達到程序化。象一些物理、數(shù)學(xué)題的求解過程，即可用圖把它們表過出來。因材施教的另一個意思，是用來表達知識的圖像，要盡量與學(xué)生的生活聯(lián)系起來。因為記憶總是尋求對個體有意義，或是力求減輕認知負荷。利用學(xué)生的經(jīng)歷與經(jīng)驗，使學(xué)生對知識賦予個人意義，這樣的記憶更容易而且更持久。

引導(dǎo)學(xué)生進行多重編碼認知心理學(xué)家認為外界的事物在人腦中的陳述性憶主要有以幾種形式:表象、命題及命題網(wǎng)絡(luò)、線性系列及它們綜合在一起形成圖式。圖形有利于形成表象，使知識甚至思維可視化，其優(yōu)點是記憶直觀，使用自然方便，缺點是不夠精確。以語義記憶為表征的命題或命題網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點是精確，但是缺點是加工及記憶較為困難。情景記憶有助于形成表象，語義記憶和程序記憶有助于形成命題或圖式。而情緒記憶直接作用于其它的記憶，可以加強或者削弱其它記憶的作用，如我們氣憤時甚至于不記得怎么來表達自已。腦科學(xué)家把情緒記憶稱為“非法的直接通道”，即是對情緒記憶來得更直接、強烈的一種形象描述。這些都表明，不同的記憶通道有利于形成不同的知識表征，不同的知識表征有不同的特點。心理學(xué)家證明，多重編碼可以同時進行，而且最終記憶的效果遠大于一種通道形成的記憶。

多場合使用圖形助記 在課程開始時作為導(dǎo)學(xué)圖，使圖形當(dāng)作課程的先行組織器;提供適當(dāng)?shù)暮铣晒ぞ呓o學(xué)生，讓他們自行建構(gòu)知識圖，檢驗他們的綜合理解水平作評價手段;在一節(jié)課的結(jié)尾進行歸納性教學(xué)總結(jié);對所學(xué)課程知識作綜合回顧提供系統(tǒng)性復(fù)習(xí)。

總之，腦的記憶是多通路的，關(guān)于每個事物的記憶也是在大腦各個部位共同作用下實現(xiàn)存貯及提取的。圖形能充分組織起關(guān)于事物的廣泛記憶:以語義記憶的可以用概念圖表示，以表象記憶的可以通過包含情境的圖片來快速激活回憶，為利用情緒的力量我們可以通過積極愉快的背景圖來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。我們在教學(xué)中注意利用廣義的圖形去幫助記憶，結(jié)合多種記憶通路的特點去優(yōu)化我們的教學(xué)是很有必要的。

參考文獻

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