让学习在记忆的“深层觉醒”中发生
2021-04-22张建春俞蔚
张建春 俞蔚
【摘 要】试图打破“线性递增”的束缚，将记忆与“高水平运用、分析、评价和创造”等高层次思维运作进行“深刻复杂的交互”，通过记忆策略改革创新实验，找到更适合学生的深层记忆策略，从而为减负增效的教学和提升核心素养的新课程改革开辟新路。
【关键词】脑科学理论;布卢姆教育目标分类理论;深层记忆策略;推理记忆;变式记忆
【中图分类号】G633.5 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2021）11-0022-05
【作者简介】1.张建春，江苏省启东市汇龙中学（江苏启东，226200）教师，正高级教师，江苏省特级教师;2.俞蔚，江苏省启东市教师发展中心（江苏启东，226200）教研员，高级教师。
布卢姆教育目标分类理论将人的思维能力分为六个层次：记忆、理解、运用、分析、评价和创造[1]，而且认为它们是“以思维的复杂程度” [2] 线性递增。因此，“记忆”作为最低能力层次，在策略层面一直被束缚在低水平层次;在理念层面上与“理解”水平层次“沟通”最为多见，也就是新课程改革一直强调的“基于理解的记忆”;在操作层面上与低水平“运用”进行策略联姻最为常见，为了“巩固记忆”“熟能生巧”的“题海战术”“提分攻略”比比皆是，这是导致低效高负教学的原因之一。如今，站在教学“让学生主体发生和自主获得”的基点上，教育者能不能打破“线性递增”的束缚，将记忆与“高水平运用、分析、评价和创造”等高层次思维运作进行“深刻复杂的交互”，形成“记忆策略深层交互网络”（如图1），构建起稳定、多样、精细的“学习记忆生态”呢？为此，我们从“如何记忆学习任务”的课堂调查开始开展了记忆策略改革创新实验。
一、课堂调查：刻画不同学生不同层次的“记忆策略和心智模式”
心智模式是学生按照其过去的经验和记忆，理解其周围的世界，处理与周围世界的各种互动。心智模式受思维惯性、思维模式和知识水平等因素的制约。心理学研究表明，智力过程的复杂性基于两方面原因：一是过程的内在复杂性，二是学习者对这个过程的熟悉程度。[3]前者是基本不变的客观过程，后者取决于学习者主体，学习者运用何种策略“熟悉这个过程”，就能够改变其“心智模式”到何种程度。
我们以“如何记忆学习任务”为主题设计了调查问卷，设置4问，分别对应4种不同的记忆策略和心智模式。之后对两个班共85人进行调查，前测发现：
A策略，对知识不加分析、死记硬背者占一半以上（A项57.65%），选择A策略的学生的心智模式属于“线性、单维记忆”。
B策略，能够细分知识要素、浅析内在关联者占24.71%，其心智模式属于“非线性的二维记忆”，但在大脑中没有形成形象可视的结构模型。
C策略，能够将知识要素建立更加精细的关联，形成推导模型或多维立体的逻辑框架者占16.47%，其心智模式属于“非线性、精细化的抽象逻辑记忆”，但停留于“理想化、普遍性”状态。
D策略，能够不断地将“丰富的生活体验和实际案例”添加并完善上述“理想化”推导模型或逻辑框架，形成“理想化与现实性有机结合、共性知识与个性案例有機结合”的复杂情境模式，既使理想化的结构框架获得扩容，又可解决现实复杂情境下的学习任务，将心智模式提升至“非线性、复杂化、柔性化推理记忆”水平。
[序号内 容 前测 后测 A 针对知识概念、定理规律等知识仅仅按照教材顺序不加改造地完全、反复记忆。 57.65% 16.47% B 能够对知识概念、定理规律等知识进行简单改造：如分析其中包含哪些要素？初步分析要素之间如何关联？ 24.71% 48.24% C 能够对知识概念、定理规律等知识进行深度改造。如在B的基础上进行结构性分析：如M、N、P、Q等多个要素，它们之间具有怎样的逻辑关系？可以进行怎样的推导？建立怎样的逻辑框架？ 16.47% 18.82% D 能不能将学习过程或生活体验中的案例添加进知识概念的逻辑框架中，将共性知识与个性特例有机结合，既使理想知识框架扩容，又能应对复杂的现实任务情境。 1.18% 16.47% E 其他。（如有本选项，须明确写出是什么） 0% 1.18% ][表1 “如何记忆学习任务”前测、后测调查情况]
记忆策略改革创新实验打破了“线性递增”的束缚，将“记忆”与其他能力层次的思维运作充分交混，使记忆的“单维单向”变为“多维多向”，学生的记忆策略开始发生积极变化。通过两个月左右的课堂教学实验，根据前后测对比，可以看到初步的、可喜的结果（表1）：A、B低层次记忆策略由82.36%下降到64.71%，而C、D高层次记忆策略由17.65%上升到35.29%。一名学生在后测中这样描述他的记忆策略：“可以想象一个脑图，把二维的知识转化成三维的东西。”可见其记忆策略和思维层次都在升级。
二、深层觉醒：创建高水平“记忆策略”，构建高质量“心智模式”
美国心理生物学家斯佩里博士证实：正常人大脑的两个半球由胼胝体连接沟通构成一个完整的统一体，左、右两个半球可以每秒10亿位元的速度完成信息交换和综合，从而作出活动反应。高水平记忆策略是指将“记忆”与“理解、运用、分析、评价和创造”等能力层次思维运作充分交混，思维策略高度融合，大脑左右半球信息交换更加高效的“深层记忆系统”。
从脑科学理论审视C、D策略具有如下优点：一是凸显要素关联。知识的上位概念往往是边界清晰的简单概念，构建它们之间的关联让人易记易懂。二是有利于大脑信息的沟通。知识模型常常以图像形式展现于右脑，而知识往往以抽象文字展现于左脑，右脑以整体性、组块状的功能见长，而左脑以逻辑推理、抽象分析等功能见长，结构模型对同一知识概念用不同的信息输入方式刺激大脑两半球，形成高效的沟通交流机制。三是融入生活体验和丰富案例，能够增加信息的刺激量、情感和智力的投入量，形成全方位、整体性的积极记忆，为知识的深度迁移打下厚实基础。
1.由“推理记忆”取代“孤立记忆”，让“巩固旧知”与“生成新知”成为共生体。
传统的课堂沿着“讲解—记忆—练习—讲评”的轨迹循环，按照“线性单维”的讲解顺序“再现”知识，将“讲解”和“记忆”割裂。一般来讲，高中生的逻辑推理力较强，知识体系中的概念要素之间具有内在的逻辑关联，可以通过教师启发、学生构建，将这些关联用“可视化结构”展现出来形成“推导模型”，在大脑皮层形成“推理记忆”。这种记忆策略具有如下优势：
一是节约记忆容量。我们将概念A与B之间的推导记作“A→B”，假如A、B两个知识点单独记忆需要耗费2比特[4]，那么两个知识点形成关联后只需耗费1.5比特。二是“旧知”和“新知”构成推导共生系统。在旧知基础上推导生成新知，知识关联度和迁移力倍增，显现出“1+1>2”的效应，而且还可以应用于更多的情境模式。三是“推理记忆”是基于“分析、理解”基础上的知识再“创造”过程，它会使“动脑筋、想一想、推一推”成为课堂教学新的思维范式，使“推理记忆”成为学生与知识之间新的“心智交互模式”。
【案例1】教学高中地理“气候类型”一课，如果线性、单独记忆气候类型的“分布、成因、特点”，需要消耗大量的记忆容量。但是通过手绘气候类型模式图（略）、构建三位一体推导模型（见图2）的知识再造过程，能使记忆容量大幅降低，记忆效果大幅增强。
2.导入情境“变量”形成“变式记忆”，构建“基本式+变式”的整体记忆结构。
长期的课堂调研发现：相当一部分的学生反映，知识我懂了，也记住、会推理了，但考试应用时还是错了，这是为什么？原来课堂上形成的一些推导模型仅仅是理想化的简单模型，虽有事半功倍的记忆效果，但应对纷繁复杂的任务情境时，仍显捉襟见肘。考试特别是选拔性考试，不仅仅是考由“簡单模型”生成的“基本式”，更多的是考查具有丰富性、复杂性的自然、社会、生活和科学实验“变量”的“情境变式”。“基本式”反映知识的一般结构、一般规律、一般原理，是共性知识，而“变式”反映知识的特殊结构、特殊规律、特殊原理，是个别案例。变式记忆就是要将上述情境“变量”以及分析推导过程，一起融入“基本式”，形成“一般知识的普遍性和情境变量的特殊性”有机交互的“基本式+变式”整体记忆结构，扩充大脑记忆库。情境变量的丰富性、复杂性虽然给记忆带来负担，但给思考带来乐趣，“变式思维”应该成为学生与外部世界沟通的新范式。
【案例2】基于“温带大陆性气候三位一体推导模型”，将若干案例、不同情境融入该模型，形成“温带大陆性气候‘基本式+变式”结构模型（图3），它导入了4个及以上的情境变量，对每个变量都进行推导分析，不但扩容“基本式”，而且将丰富复杂的情境“变量”及其分析推导过程作为常量纳入记忆结构，从容应对更为复杂的问题世界，较好地解决了学生“懂了，但还做错”的困惑。
3.选择“关键知识”进行“自我实证”，建构“被自己证明的”过程记忆。
我们常常形容学生的记忆“囫囵吞枣”，理解“一知半解”。其实，学生接受的知识绝大部分是外部的，且难以被个体的内部认知结构所认同，因而经常会“一知半解”。但如果学生自己通过“实验、操作、思辨、探究”等方式，让外部的知识能够演变成为被“自己证明的”知识，成为自己身体一部分的技能，结果会“大相径庭”，这样的策略我们称之为“自我实证”。由于时间有限、知识无限，因此不是所有知识都需要验证，必须选择一些关键知识进行“自我实证”。实践显示：“自我实证”是“知其所以然”的有效策略：一是关键知识的自我实证过程将成为“便捷式记忆工具”存入大脑皮层，使“过程记忆” 替代“结果记忆”，在记忆遗忘的情况下能够还原知识过程;二是能够迅速提取、迁移、应用于相关情境，解决相关问题。
【案例3】高中地理“等高线”一课教学中，很多学生对于“大于大者，小于小者”原理一知半解，遇到复杂情境无法迁移应用。这时教师应该让学生用“剖面图”构造一个超简模式，自己画图、证明，融入自己的认知结构。要求：在图4中沿MN、PQ剖面线分别画出剖面图，论证上述原理。（画图时可以将图形转换适当角度，使剖面线与坐标横轴平行。）
批阅发现，大多数学生都能较好地完成论证，教师可选择有新意的学生作品进行展示，激发学生通过创新和“自我实证”完成对关键知识原理的“认知同化”，对其他关键知识运用相似原理构造“超简模式”。
在教学中发现，学生在实际应用过程中会遭遇超简模式与复杂情境之间的“类比”瓶颈：一是异质类比，如等高线与其他等值线（如等温线、等压线、等降水量线等）之间的类比;二是同质类比，如复杂情境下的等高线与超简模式之间的类比迁移将成为学生认知的重大障碍。
【案例4】下页图5是“某地等高线地形图”（为了叙述方便，图5在原图基础上添加“X、Y、P、Q”等字母），图中等高距为50米，AB段为河流。读图，回答第1题。
上述3问看似简单易被忽略，其实是学生遭遇类比瓶颈的不同体现。如何解答？
一是进行课堂辩论。如有学生追问C生，C生回答：因为这里可能是一个水平面。一名学生继续追问：那么水在两条等值等高线之间怎么流动？C生回答：推力来自上面流下来的水的冲力。另一名学生作出反论：如按C生的思路推论，上面的等高线值都可以相同，反正河水流动的力量可以依靠更上游的水流冲力，那么还要等高线干什么？辩论在和谐且有张力的课堂中进行，在辩论过程中，既没有湮灭学生的想象力和思考激情，也没有遮蔽科学之光。
二是引导学生分步实验，类比求证。教师可以设置如下步骤：（1）若隐去“山峰及周围等高线（图略）”，则能不能判断X “分步实验”降低了思维难度和记忆容量;“类比思维”将复杂情境与“超简模式”精准对接，唤醒了学生的深层记忆，“自我实证”和“类比思维”融入学生的认知世界，成为其心智模式的一部分。 我们将继续探索知识的深层结构和学习者的思维结构以及它们之间深度融合的路径，激起学习记忆的“深层觉醒”，从而为减负增效教学和培养学生核心素养的新课程改革开辟新路。 【参考文献】 [1]安德森.布卢姆教育目标分类学：分类学视野下的学与教及其测评[M].蒋小平，张琴美，罗晶晶，译.北京：外语教学与研究出版社，2018：4. [2]吴有昌.SOLO分类学对布卢姆分类学的突破[J].华南师范大学学报（社会科学版），2009（4）：45. [3]MARZANO R J.Designinga New Taxonomy of Educational Objectives[M].California：Corwin Press，2001：10. [4]彼格斯，科利斯.学习质量评价：SOLO分类理论可观察的学习成果结构[M].高凌飚，张洪岩，译.北京：人民教育出版社，2010：529.
