学习判断的运行机制：基于经验与基于理论

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(1.华南师范大学 心理学院/心理应用研究中心，广东 广州 510631；2.广东环境保护工程职业学院 学生工作部，广东 佛山 528216)

一、引 言

学习判断(Judgment Of Learning，简称JOL)是元记忆监测中预见性监测的一种形式，是指个体对已经学过的项目在以后的回忆测验中成绩的预见性判断。Koriat于1997年提出一个用来解释学习判断产生机制的理论框架——线索模型(cue-utilization model)。该模型是目前解释学习判断产生机制最完整的理论。根据线索模型，学习判断和元记忆的其他判断形式(如知晓感判断)在本质上都是一种推论：学习判断内隐地应用规则和启发式来合理地预测回忆成绩，因此，被试不是直接根据问题或项目的监测痕迹来做预测，而是应用不同的线索。Koriat区分了三类线索：内部线索(intrinsic cues)——学习材料的内在属性；外部线索(extrinsic cues)——学习条件和编码策略；记忆线索(mnemonic cues)——伴随人的信息加工的知觉体验，如可接近性、主观流畅性[1]。

线索模型的一个重要假定就是两种加工方式对学习判断的影响，一种是基于理论的内外部线索直接发挥作用的影响，另一种是基于经验的内在记忆线索的影响[2]。Koriat认为，内外部线索可以直接影响学习判断，这种直接影响是基于理论的分析性推论；同时，内外部线索也可以通过内在的记忆线索间接地影响学习判断，这种间接影响则是基于经验的非分析性推论(如图1所示)[3]。

图1 内部、外部和记忆线索对学习判断的效应简图

根据这一假定，一方面，元记忆判断可能是经过深思熟虑的、有目的性的，在判断时明确地使用了来自记忆系统中的规则和理论。另一方面，元记忆判断可能是依赖于记忆线索的自动应用，视为基于经验的判断。其中可能存在两个阶段的加工过程：第一个阶段产生一个纯粹的主观体验，第二个阶段使用这些体验作为记忆预测的根据。这种加工过程所产生的主观体验是暗含的、无意识的，各种各样的记忆线索共同产生了“纯粹的直觉”[4]。根据1973年Kahneman提出的注意—努力理论：当被试接受一个中等难度的任务时，并没有像完成困难任务时那么努力，他们的努力程度是由任务的内在难度决定的，即人们在容易任务中通常不会像在困难任务中那么努力[5]。类似地，在很短的学习时间内掌握的项目意味着在测试中能更好被回忆起，而那些需要很长的学习时间才能够掌握的项目则意味着在测试中更难被回忆起，学习时间与学习判断呈负相关关系。Koriat等人的研究证明了这一点[6][7]。在自定步调学习条件下，被试会无意识地根据学习时间来进行学习判断，学习时间反映了项目的编码流畅性，被视为一种记忆线索。

在学习过程中，学习者进行学习判断时，可能是基于理论进行，也可能是基于经验进行，还可能是基于理论和基于经验的共同作用来进行，表现为两种不同加工方式的动态交互作用。Koriat和Nussinson(2009)研究表明，大学生被试及成人被试更侧重做基于经验的学习判断[8]；也有研究表明当学习者对自己做学习判断时基于经验，而当对他人做学习判断时基于理论[9]。

不论是基于理论还是基于经验的推论，这两种不同的加工方式受到了不同因素的影响。第一，内外部线索的影响不同。内外部线索可以直接地影响学习判断，也可以通过记忆线索间接地影响学习判断。直接影响为基于理论的分析性推论，是精细的、有意识的；而间接影响则为基于经验的非分析性推论，是无意识的、内隐的。第二，所要达到的目标不同。基于理论的判断是一个明确的加工过程，目标直接指向元认知判断；而基于经验的判断是日常学习、记忆和思考过程的副产品，当学习者学习一系列项目时，他们最初的目标在于去掌握这些项目而不是监测学习的程度，但当尝试去学习这些项目时，他们会察觉到编码流畅性以产生一种掌握感。可以认为，基于经验的加工过程寄生于日常的认知操作中，并且由这些认知操作所产生的结果来获得反馈。例如学习者会从学习时间分配中得到反馈来进行学习判断。第三，所依赖的支撑点不同。基于理论的判断依赖于所持有的信念或理论是否正确，而基于经验的判断则依赖于记忆线索的有效性。

综上所述，当学习者在对自己学习情况进行监测时使用了记忆线索，则可认为是做基于经验的学习判断，是内隐的、无意识的。基于理论的元认知判断则不同，是有意识、有目的的，理论根据能够帮助学习者建立一种明确的规则，在新的项目上或新的情境中利用这种明确的规则进行学习，实现举一反三的效果[10]。然而，基于经验的推论比基于理论的推论能更有效地提高个体的控制能力，而且更容易利用和提取。鉴于此，本研究欲进一步考察：如果学习者能够将自身内隐的、无意识的基于经验的非分析性推论意识化并内化为属于自身的一套明确的规则或理论，则能得到一种更为精确、更为有效的基于理论的分析性推论。对这一假设的检验有助于揭示基于经验的学习判断与基于理论的学习判断这两种不同加工方式的动态交互作用。

二、 实验方法

(一)被试

大学生共40人，所有被试视力正常或矫正视力正常，其中男生18人，女生22人，平均年龄为19.3岁。整个实验需时40分钟左右。

(二)实验材料

采用无关联词对作为学习和记忆的材料。词对均选自《现代汉语频率词典》，共90对，线索词与目标词的词次在10-100之间，频率在0.0008-0.0075之间，全部为双字具体名词，且在情感维度上尽量保持中性。

根据本次研究所需，先对所有词对进行相关程度的等级评定实验。将这90个词对的相关程度用1(完全不相关)至5(完全相关)五个等级经30名大学一年级学生评定后，选取平均分最低的48个词对(M=2.96，SD=0.38)作为最终实验材料。再将这48个词对随机分成AB系列材料，每个系列包括24个无关联词对，A系列词对M=2.96，SD=0.39，B系列词对M=2.97，SD=0.39。通过独立样本t检验，结果显示AB两个系列词对之间的无关联程度差异不显著，t(46)=-0.06，p=0.95>0.05，说明两个系列词对的无关联程度是同质的，可以进行联合统计分析。

(三)实验设计

本实验采用单因素被试内设计，自变量为学习判断方式，包括两个水平：被试为自己的学习情况做学习判断(指向自我的学习判断)和被试为他人的学习情况做学习判断(指向他人的学习判断)。每个被试都要经过这两种不同的学习判断方式。为抵消顺序位置效应，在实验中将为自己的学习情况做学习判断和为他人的学习情况做学习判断平衡了顺序，分为两个区组(block)。其中，A系列词对呈现于自我学习条件，B系列词对呈现于他人学习条件。因变量为学习时间分配，指向自我和指向他人的学习判断值，回忆成绩和自陈问卷资料。

(四)实验程序

实验采用学习判断的经典研究范式，即学习—学习判断—回忆测试三个阶段，具体流程如下。

步骤1：词对学习与学习判断阶段。区组1先进行指向自我的学习判断再进行指向他人的学习判断。首先，电脑屏幕呈现A系列词对，每个词对由“线索词—目标词”的形式出现，如“衣裳—菠菜”，告诉被试学完词对后将会进行一个回忆测试。让被试在自定步调学习条件下学习，即每个词对的学习时间是由被试自己控制的，当认为自己已经掌握了该词对的时候按Q键，这时词对消失，接着要求做即时学习判断。学习判断分六个等级：0表示完全没有把握，1表示20%的把握,2表示40%的把握,3表示60%的把握,4表示80%的把握，5表示100%的把握。

接着，电脑屏幕呈现B系列词对，每个词对同样由“线索词—目标词”的形式出现，如“树干—手表”。告诉被试刚才在学习词对的时候其他同学也同样在学习一些配对词，电脑随机抽取其中一位同学的学习情况，邀请被试为其做估计，同样有六个等级供被试选择，其中词对出现的时间是抽取到的同学记住这个词对所花的学习时间。但实际上词对的呈现是实验者事先设计好的，并非真的随机抽取同时学习的其他被试的，词对的呈现时间也是事先安排好的，分别为短时5s、长时10s，并且词对随机呈现，因此被试看到词对的呈现时间是参差不齐的，但告诉被试他人也是在自定步调学习的。被试不需要学习词对，但必须在词对消失后5s内为其做学习判断。

区组2先进行指向他人的学习判断再进行指向自我的学习判断。首先，电脑屏幕呈现B系列词对，告诉被试其他同学也正在学习一些配对词，在进行正式实验任务之前，电脑会随机抽取其中一位同学的学习情况，邀请被试为其做估计。接着，被试进入对自我学习情况做学习判断条件，同区组1。

步骤2：干扰任务阶段。在两种学习判断方式阶段结束后，进入干扰任务阶段。要求被试完成10道简单的数学计算题(如：52×2+32=？)，告诉他们这是实验任务的一部分，以引起重视。让被试在数字键盘上输入口算好的答案后按Enter键进入下一道题的计算，直至完成全部计算题。

步骤3：回忆测试阶段。在干扰任务结束之后，立即对被试进行回忆测试。为避免因被试对电脑打字熟悉程度不同而造成误差，将要进行测试的24个词对(即A系列词对)的线索词印在一张A4纸(试卷1)上，要求被试填入目标词，时间由被试自己控制。

步骤4：填写问卷阶段。在进行回忆测试之后，要求被试填写一个简单的问卷(试卷2)。问卷的问题答案是实验者根据实验目的事先设计好的。问卷内容主要是让被试尝试解释在自我条件下和他人条件下做学习判断的根据，并且考察学习时间与回忆成绩之间的关系。

三、结果与分析

(一)学习判断有效性

目前一般使用学习判断(JOL)与回忆成绩(Recall)的Gamma相关来计算学习判断准确性。对本研究中每个被试的学习判断和回忆成绩进行Gamma相关分析，得出JOL-Recall的Gamma值平均数为0.33，误差为0.61。将Gamma相关值的均值与随机猜测水平的0值作比较，结果显示差异显著，t(39)=2.73，p=0.001<0.05，说明在自定步调学习条件下，被试的学习判断是有效的，并且达到一定程度的精确。

(二)学习时间对学习判断的有效性

类似于学习判断有效性的考察，Koriat 等人(2006; 2009)考察学习时间对学习判断的效应时，采用了两者之间的Gamma相关值来表示，学习时间与学习判断的Gamma相关值越大，说明学习时间对学习判断的有效性越大，表明学习时间的线索利用率越大，说明学习者使用了记忆线索进行学习判断。

计算参加实验的每个被试在指向自我学习判断条件下的学习时间与学习判断的Gamma相关值，并将Gamma值的均值分别与随机猜测水平的0值作比较，结果显示，学习时间与学习判断平均Gamma值为-0.19，t(39)=-3.68，p=0.001，说明整个实验中，在自定步调学习条件下，即指向自我的学习判断水平下，被试使用了记忆线索来进行学习判断，二项分布检验结果表明40个被试中30个被试的学习时间与学习判断的Gamma值为负，10个被试的Gamma值为正，并且两者差异显著，p=0.002<0.05。

同样的，计算在指向他人学习判断水平下的学习时间与学习判断的Gamma值，得出Gamma值的均值为-0.02，与0差异不显著，p=0.72，说明整个实验中，被试在对他人进行学习判断时，并没有自发地使用记忆线索。

(三)学习时间和学习判断的关系

在区组1中指向自我学习判断条件下，被试的词对平均学习时间为10.11s，在0.03s-59.22s内波动，误差为7.37，标准误为0.34。为了检验自定步调学习条件下学习时间和学习判断的关系，计算每位被试学习时间的中位数，并将中位数以上的学习时间定义为长时学习，中位数以下的学习时间定义为短时。自定步调学习条件下平均短时为6.42s，SD=4.16，平均长时为13.81s，SD=8.01；对应的平均学习判断值短时为4.39，SD=1.16，长时为4.15，SD=1.26，方差分析结果显示，F(1,18)=4.62，p=0.032<0.05，表明尽管词对之间没有关联性，但分配更多时间学习的项目，对应的学习判断值更低。计算每个被试在自定步调学习条件下的学习时间与学习判断的Gamma相关值，并将均值与随机猜测水平的0值作比较，结果显示，学习时间与学习判断平均Gamma值为-0.14，t(19)=-167，p=0.11，仅接近显著水平。

而在指向他人的学习判断条件下，短时(5s)和长时(10s)的平均学习判断值分别为3.60(SD=1.42)和3.66(SD=1.29)，方差分析显示F(1,18)=0.19，p=0.66>0.05，差异不显著。计算学习时间与学习判断的Gamma相关值，与0进行t检验，结果显示差异不显著，t(19)=0.21，p=0.84，表明被试对他人做学习判断并没有自发地使用学习时间作为记忆线索，即元认知并无暗含“学习时间的长短可作为预测回忆成绩高低”这个信念。

表1 区组1长时和短时条件下不同学习判断类型的

做指向自我学习判断水平与指向他人学习判断水平下的学习时间与学习判断相关值的t检验，结果显示差异不显著，t(19)=-1.35，p=0.19>0.05。说明尽管结果没有显示被试使用了记忆线索进行指向他人的学习判断，但在先进行自定步调学习并做学习判断之后，两条件的学习时间与学习判断相关关系类似。

做学习时间(短时，长时)×学习判断类型(指向自我，指向他人)的两因素方差分析，结果显示学习判断类型的主效应显著，表明指向自我的学习判断与指向他人的学习判断是两种不同的心理过程；F(1，19)=23.62，MSE=8.25，p<0.001，效应值为0.55，而交互作用不显著，F(1，19)=2.55，MSE=042，p=0.12。

自陈问卷资料中，在指向自我学习判断条件下，20个被试中有19个报告是根据词对之间的关联性来进行学习判断的，只有1个报告是根据学习时间的长短来进行判断的，二项分布检验，差异显著，p<0.001。在指向他人学习判断的条件下，20个被试中有16个报告是根据学习时间的长短来进行学习判断的，有4个人报告是根据词对的关联性来进行判断的。将报告根据学习时间和根据词对关联性的资料进行二项分布检验，结果显示差异显著，p=0.012<0.05。进一步考察被试所报告的资料是否与实验结果相一致，报告根据学习时间进行学习判断的16个被试，实验结果显示10个人的学习时间与学习判断的Gamma值呈正相关关系，6个呈负相关关系，Gamma均值分别为0.21和-0.45。将这16个人的学习时间与学习判断的Gamma值与自陈答案进行t检验，结果显示差异不显著，p=0.772。

(四)顺序效应的产生

在区组2中指向自我学习判断条件下，被试的词对平均学习时间为12.48s，在0.06s-71s内波动，误差为9.38，标准误为0.43。同样检验自定步调学习条件下学习时间和学习判断的关系，计算每位被试学习时间的中位数，并将中位数以上的学习时间定义为长时学习，中位数以下的学习时间定义为短时。平均短时为7.95s，SD=4.67，平均长时为17.01s，SD=10.66；对应的平均学习判断值短时为4.01，SD=1.35，长时为3.70，SD=1.30，方差分析结果显示，F(1,18)=6.90，p=0.009<0.05，与区组1结果一致，表明尽管词对之间没有关联性，但分配更多时间学习的项目，对应的学习判断更低。计算每个被试在自定步调学习条件下的学习时间与学习判断的Gamma相关值，并将均值与随机猜测水平的0值作比较，结果显示，学习时间与学习判断平均Gamma值为-0.25，t(19)=-4.18，p=0.001，差异显著，同样说明被试在监测自己的学习时使用了记忆线索。

而在指向他人的学习判断条件下，短时(5s)和长时(10s)的平均学习判断值分别为3.44(SD=1.63)和3.40(SD=1.38)，方差分析显示F(1,18)=0.16，p=0.79>0.05，差异不显著。因此，同样没有显示被试在为他人做判断时使用了记忆线索。同样计算学习时间与学习判断的Gamma相关值，与0进行t检验，结果显示差异不显著，t(19)=0.74，p=0.47。

做指向自我学习判断水平与指向他人学习判断水平下的学习时间与学习判断相关值的t检验，结果显示差异边缘显著，t(19)=-1.93，p=0.06，表明在先进行对他人的学习判断后再进行指向自我的学习判断，学习时间与学习判断的相关关系并不一样，这与区组1结果不一致，发生了顺序效应。将两个区组指向自我学习判断水平下的学习时间与学习判断相关值进行t检验，结果显示差异不显著，t(38)=1.04，p=0.31。

表2 区组2长时和短时条件下不同学习判断类型的

做学习判断类型(指向他人，指向自我)×学习时间(短时，长时)的两因素方差分析，结果显示学习判断类型的主效应显著，F(1，19)=5.09，MSE=3.79，p=0.036；F(1，19)=2.20，MSE=0.38，p=0.15，交互作用不显著。

自陈问卷资料中，在指向自我学习判断条件下，20个被试中有18个报告是根据词对之间的关联性来进行学习判断的，有1个报告是根据学习时间的长短来进行判断的，还有1个报告根据其他的线索，其中，报告根据学习时间长短和根据词对关联性的二项分布检验结果表明差异显著，p<0.001。在指向他人学习判断的条件下，20个被试中只有6个报告是根据学习时间的长短来进行学习判断的；余下14个人中有11个报告是根据词对的关联性来进行判断，还有3个报告是根据其他线索来为他人做学习判断的。将报告根据学习时间和根据词对关联性的资料进行二项分布检验，结果显示差异不显著，p=0.332。

进一步考察被试所报告的资料是否与实验结果相一致。有4个被试的学习时间与学习判断的Gamma值呈正相关关系，2个呈负相关关系，t检验显示差异不显著，p=0.81。

四、讨 论

实验使用了无关联性的学习材料，发现被试指向自我的学习判断随学习时间的增加而降低，而且学习时间与学习判断呈负相关关系，学习时间反映了编码和加工流畅性，被试使用了记忆线索来做学习判断。但被试在对他人进行学习判断时，并没有自发地使用记忆线索。可见，指向自我的学习判断与指向他人的学习判断所使用的根据是不一样的。Koriat和Ackerman(2010)的研究表明人们监测他人的学习情况(mindreading)与监测自己的学习情况(metacognition)是有差异的，是两种不同的心理过程，本实验结果支持了这一假设。

同时这个结果也说明了被试在监测自己的学习时是基于经验的推论，是内隐的、无意识的，而并非有目的性的、根据理论或信念去进行分析性的推论，否则他们也会运用同样的理论或信念去对他人做判断。在监测自己学习情况时，记忆线索的使用似乎并不能立即被观察到、意识到。当被试开始学习词对时，他们最初的目标在于去掌握这些项目而不是监测学习的程度，但当尝试去学习这些项目时，他们会察觉到编码流畅性以产生一种掌握感。自陈问卷中关于自我学习情况的结果也支持了这一观点，被试认为自己使用了关联性做学习判断，他们并没有意识到自己使用了学习时间进行学习判断。

区组1结果发现，指向自我的学习判断水平与指向他人的学习判断水平下的学习时间与学习判断相关关系类似，说明被试可能从自定步调学习条件下获得学习经验，然后将学习经验运用于对他人进行学习判断。这是因为，在自定步调学习条件下进行指向自我的学习判断之后，不论是实验结果还是被试的自陈报告都表明被试是根据学习时间来进行指向他人的学习判断的，而在指向他人的学习判断中，并没有证据表明被试是利用了记忆线索，但是学习时间与学习判断的相关模式类似。因此，如果说学习时间确实是一种粗略的记忆线索，那么这样的结果唯一的解释是被试在做指向自我的学习判断中利用了这种记忆线索，并将其内化为属于自身的一套明确的规则或理论；当要求对他人做学习判断时，则会有意识、有目的地提取这套规则或理论去做判断。区组2结果显示，在先进行指向他人的学习判断再进行指向自我的学习判断时出现了顺序效应，结果并没有发现学习时间与学习判断的相关关系明显类似。总的来说，在整个研究中，学习时间既是监测自己学习情况的媒介，又是监测他人学习情况的媒介，不同的是前者是学习者无意识地、内隐地使用了学习时间这种反映编码流畅性的记忆线索，后者是学习者有意识、有目的地使用了学习时间这种外显线索。

自陈问卷资料中关于他人学习情况的结果显示，被试在实验后所报告的资料与实验结果相一致，区组1尽管并没有证据显示被试自发使用了记忆线索来对他人做判断，但根据自陈问卷结果，被试是根据学习时间来对他人做判断的，而区组2并没有出现这种结果。这说明被试是从自身的学习经验中获益，在对他人做判断的时候有意识、有目的地将这种学习经验运用于其中，是一种基于理论的分析性推论。

五、结 论

本研究结果发现，在自定步调学习条件下，学习者监测自己的学习情况时自发地使用了元认知，做基于经验的学习判断；并且他们能够将自身基于经验的非分析性推论内化为一套明确的理论或规则，在相似的学习情境中能够有意识、有目的地去提取相关理论或规则，对他人做基于理论的学习判断。

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