信息量中间效果曲线

4．信息量中间效果曲线

从信息论的层面看认知教学，关于复习组织的时间与方式、对认知过程的中间效果的追寻、信息组块数字化和非数字化解析等，都属于对信息量拆解的讨论。

（1）复习组织

记过的内容要发生遗忘，这是正常的现象。教学的大多数时间和精力，就是解决学习的遗忘。减少遗忘，记住应该记住的知识，与遗忘作斗争，是认知教学所研究的问题。

遗忘曲线揭示了遗忘“先多后少，先快后慢”的规律，说明了遗忘的数量特性和时间控制问题。

——及时复习。及时组织复习是防止遗忘的最常用、最简单、也最有效的方法，有的学生不是功课“天天清”，而是等到考试之前再拿起书，复习时对一些概念、原理总觉得混淆，不容易区分开，就是区分开了也不容易记住，结果是弄得时间紧，精力也疲惫，效果不佳。

——时间分配。在时间长度、内容总量一定的情况下，要讲究复习的方法策略。所选取的策略不同，最后产生的识记效果当然就不一样。

问题思考：复习《生物的新陈代谢》一章，复习内容多，酶的特性、ATP的结构、叶绿体色素、光反应、暗反应、渗透作用等知识。如果计划用3个课时复习完这些知识点，现有两种复习方法：一是一次用3个小时把复习内容通盘过一遍；二是分为3次，每次1课时左右，把内容分块、分节段过一遍。对这两种方法，哪一种的记忆效果更好一些？

——知识体系检索。知识体系检索也属于信息量拆解的范畴。平时学习的内容是有层次的，各个知识点、语言点分布在各个层次上，其间以某种内在联系构成一个知识体系。一个有效的复习过程，就是对知识体系的检索过程，要讲究知识体系的相关逻辑和内在序列，把知识加以系统化表达。

复习检索要求：层次清楚，结构清晰，归纳有序，表述简明。

检索知识体系的方法有：编写课文提纲；建立图表网络等。

——把握过度复习。在复习中记忆，要合理地归纳强调，适度地加大复习容量。例如，复习Merry Christmas（Junior English Book 3）一单元的词汇，一般读写3～4次就记住了，学生就可以流畅地听说读写了，再多读写1次，这是可以的。“把握过度复习”的含义是：在复习达到识记的复习目标后，略微增加时间和精力，效果就更好一些。

通过适量地过度复习，增加再现强度，可以使记忆得到更好的巩固，但这需要把握好“度”。一般认为，过度复习以125％为最佳效果，过多，都是无谓地消耗时间和精力，降低复习识记的时效性，会使识记复习的效价降低。

——采取内容隔离。内容隔离是信息量拆解的方式之一。由于教学内容的交叉、学科内容势必存在重叠，因此，复习时应注意排除记忆内容之间的相互干扰。内容隔离有两种情况：一是同一学科相近似、易混淆内容的复习隔离；二是不同学科之间相关联、有重叠的内容的复习隔离。

（2）中间效果

如前所述，各学科内容具有交叉、重叠现象，对认知学习的记忆效果必定要产生影响，带来干扰。

要明确哪些内容容易产生干扰。在同一学科教学中，把相似内容放在一起记忆，容易产生记忆的负向性干扰；两端内容对中间内容的干扰，即两端的内容容易记住，中间的内容容易忘却，这是由于前摄抑制与倒摄抑制对中间内容的作用所致。

信息量中间效果曲线如图4-2所示。

把信息量为2000bit，即相当于800～1000字左右的一段材料，在课堂阅读后，抽学生背诵。然后将材料分段，隔离背诵。检测效果是：

——不分段，正确率为27％；

——分3段，信息量区分为600bit、700bit、700bit，正确率为71％；

——分4段，信息量区分为250bit、250bit、250bit、250bit，正确率为52％；

图4-2　信息量中间效果曲线

——分5段，信息量区分为200bit、200bit、200bit、200bit、200bit，正确率为23％；

干扰效应表现为前摄抑制（proactive inhibition，PI）和后摄抑制（retroactive inhibition，RI）。

问题：怎么排除干扰，取得更好的中间效果？

一种情况是前摄抑制所产生的效应：前面已经学习的内容对后面将要学习内容的干扰；另一种情况是后摄抑制：后面学习的内容材料记住了，而前面学习过的内容材料又不知到哪儿去了，即是后面学习了的内容对前面已经学习了的内容的干扰。

干扰还在于：各部分内容材料与各部分信息量有关系，即是记忆效果（P）与信息量（W）的大小成反相关，在坐标系上表现为一个分段函数，其演化趋势与二次函数近似（如图4-2所示）。

防止干扰、取得中间效果的教学策略：一是分段隔离，有意识地把复习内容区分为前、中、后三部分；二是权重中间，对中间部分应多复习1～2次，“权重中间，虚化两头”；三是重新排序，采用打乱各个部分的顺序，“重新洗牌”，经过复习记忆后，又重复一次。

有效记忆的方法应该很多，但共同点是要学会记忆，即要了解记忆过程中的材料组织化作用、信息组块作用、复习动机作用。

（3）组块编码与解码

一般认为，短时记忆的信息在14bit～28bit之间，大体上是10个无意义音节，也可以是14个彼此无关联的字母或5～7个单词。如果把字母组成单词，把小的信息单位联成比较大的信息单位，这样组成的单位叫做“组块”（chunk）。即是把单一信息变成信息组块，被记住的信息量就必然会增加。

笔者对短时记忆进行的相关研究指出，调整信息量与信息组块数目的关系，在3～5s这样一个比较短的时间内，被试可以准确地再现单音节词（20bit左右）、双音节词（20～36bit之间）和三音节词（不超过40bit），或者是4个由两个单词组成的词组，或者是2～3个稍长一些的短语，或者是1个句子。

图4-3表示组块信息量增量比、组块数量增量比ΔC/C与信息总量W的关系，即信息量拆解曲线。

图4-3　信息量拆解曲线

在图4-3中，各量的含义是：W：表示短时记忆的信息总量；ΔC：表示组块信息的数量增量；ΔC/C：表示组块信息量的增量与其总量的比值；

：表示组块信息量大小与信息总量的关系；

：表示组块数量与信息总量的关系。

这一研究表明：在短时记忆中，如果增加了每一组块的信息量，则记忆的组块数目就会减少，但总的信息量还是有所增加。

在P点处有特殊的意义：

一是该点表征了调整组块信息量、调整组块数量之间所获得的效果是等同的；

二是在通常情况下，P点是教学操作的把握点、运用点；

三是P点是调整识记组块数的最大效果点，但不是调整组块信息量的最大效果点；

四是P点不是教学过程的最佳效益点。

西蒙（H.A.Simon）认为，“……被试在把刺激存入短时记忆之前就已经将它化成数目较少的块了。如果十个项目能够分两个块记录下来，那么，这十个项目都能记住……”西蒙还认为，把短时记忆广度定为7个，只能说大体上是对的。

问题：上述实验给了我们什么样的启示？

——按组块方式拆解信息量。我们可以这样来理解：比如电话号码08343282736，虽然信息单位超过7个，但把它拆解为0834（大区线路）、328（小区线路）和2736（办公室电话）三个信息组块，就能很容易保持在短时记忆中。当然，也可以这样来拆解：0834（大区线路）和3282736（小区与办公室电话），如此可能会更有助于记忆。即是说，拆解信息量的方式并不唯一，要按照组块方式来区分，选择适合于教师自己、适合于学生的组块建构。

——组块大小表征个体差异。不同的学生的短时记忆能力是不一样的，在接收课堂信息的瞬间，有的学生能够记住5～7个词汇，有的学生擅长于记住长的句子，有的学生对图表记忆有非凡的能力。这些个体差异表现为：学生记忆能力与对信息组块大小的敏感程度有关，而与组块数量的多少没有直接对应关系。给我们的教学启示是：增加组块数量没有教学潜力，越过某一数值，随着组块数量的增加而记忆数量减少；如果擅长于接收大的信息组块，则记忆力必然增强。这一点，应该是有效教学所追寻的途径之一。

——意义组块与非意义组块相关。首先，在认知中的意义组块表征了一定的含义，与识记内容联系起来；而非意义组块是“机械性”的，与识记内容无关。其次，事实上的大多数课堂是把这两者结合起来，对应于知识点、语言点的具体情况，交互使用。第三，我们还是要指出的是，非意义组块的实用性更强，作用的教学面更宽，许多学科的知识积累都建立在非意义组块上。相比之下，意义组块的运用是有条件的，即是说，从教学的有效性考虑，意义组块与非意义组块并无本质的差异，组块的建立并不一定要赋予意义。

例如，有的教师为了要教会学生识记生字“够”，向学生介绍了另外一句话“说一句话就显得多余了”，其意思表明生字“够”是由“句”和“多”合起来构成的。如果采用非意义组块，就2bit的信息量，如果采用谐外语义表达（如前者），则有20bit的信息量，权衡两种教学策略的有效性，就不言而喻了。

——组块的数字化倾向。关于短时记忆的有效教学，还要考虑另一个因素：以数字化方式建立组块。

例如，教学《运动系统》一节 关于人的脊柱由26块脊椎骨组成，颈椎骨7块、胸椎骨12块、腰椎骨5块、骶椎骨1块、尾椎骨1块，要求按顺序识记，怎么教学呢？有教师这样进行组块划分：颈胸腰骶尾——712511。如此教学处理，既有生理解剖的顺序性，又把各部分数量清楚地展示出来，显得简练、明快。

以数字化方式对信息组块进行编码和解码，是计算机模拟识记的一个途径，值得教学过程去借鉴、去研究。

——按顺序编码与解码。记忆心理学的组块理论是这样采用置换理论来解释短时记忆的广度的：一般地，短时记忆广度仅有7个，这是一个非常有限的空间，人的短时记忆认知只能容纳这些块。一旦增加了新块，必须在原有记忆体系中“置换”出相同数量的旧块，即排出一个旧块才能进入一个新块。并且，还得按照先后顺序，先进入即先排出，反之亦然。

因此，在短时记忆中最初建立的组块就可能记得差一些，而中间时段进入记忆体系的组块次之，后学习的组块被识记得最好。这一规律就提示我们一个问题：知识点、语言点所对应的一些信息组块，按怎样的顺序编码进入课堂教学才更有效？