元认知学习判断假说:理论与实证

2011-03-31 15:09姜淑梅姜英杰
关键词:短时记忆准确性效应

姜淑梅,姜英杰

(1.东北师范大学教育科学学院,吉林长春130024;2.吉林师范大学教育科学学院,吉林四平136000)

元认知学习判断假说:理论与实证

姜淑梅1,2,姜英杰1

(1.东北师范大学教育科学学院,吉林长春130024;2.吉林师范大学教育科学学院,吉林四平136000)

学习判断是个体对当前学习项目的回忆成绩的预见性判断,它是一种常用的监控学习进展准确性的方法。笔者综述了国内外有关学习判断产生的机制、延迟学习判断的效应机制及自信心下降效应机制的相关假说与实证研究,并分析了各种假说的相互关系;同时指出了目前研究在选取实验材料、实验设计、使用的计算指标、变量的控制及研究范式方面存在的问题及未来研究改进的方向。

元记忆;学习判断;延迟学习判断效应;自信心下降效应

元认知判断在何种程度上能成功指导学习者的学习过程,依赖于一个人准确评估自己记忆内容的能力——这种过程通常被称作记忆监控。一种常用的监控学习进展准确性的方法是当被试学习某些信息后,让其进行学习的判断(judgment of learning,简称JOL)。JOL指的是对当前学习项目的回忆成绩的预见性判断。它能预测一个人在随后测验中,他们有多大可能性会记住这些已经学习过的信息[1,2]124。学习判断按其判断项目的多少可分为逐项(item by item)学习判断和总项(overall item)学习判断;按其发生时间的不同可分为即时学习判断(Immediate-JOL)和延迟学习判断(Delayed-JOL)[3]373。

监控学习进展准确性的能力在教育中是非常重要的。它将使学生了解自己的学习和记忆活动,从而有效控制学习过程,合理分配学习时间。因此,准确性是JOL研究的核心问题之一。JOL的准确性一般分为绝对准确性和相对准确性。绝对准确性反映人们对自己能否正确回忆一组项目的预测能力;相对准确性反映人们对此项目相对于对彼项目的回忆成绩的预测能力[4]268。关于JOL准确性的研究,目前的研究者们提出了许多假说。

一、学习判断产生的机制假说

对于学习判断产生机制的研究,国外心理学家从不同研究方法和切入点进行了大量的实验,也提出了很多理论假说。本文主要介绍以下几种理论。

(一)可接近性假说(accessibility hypothesis)

该假说由 Ko riat[5]提出。Ko riat认为JOL既受目标信息本身影响,也受其相关信息的影响。线索信息和目标信息都可作为可接近信息。JOL是建立在可接近信息量的多少和强度的基础之上的,线索越熟悉,意味着可接近的信息量越多;目标记忆强度越大,可接近的信息量也就越大。Ko riat[6]通过应用常识性材料的实验进一步验证了自己的假说;国内学者罗劲和林仲贤[7]也通过实验得出结论:元记忆判断的决定因素不仅在于线索熟悉或者目标熟悉性,而且也在于线索和目标之间的联结强度。

(二)竞争性假说(competition hypothesis)

这一假说由 Schreiber和Nelson[8]提出。所谓竞争性,即联想词对之间邻近概念的相互干扰。此假说认为,当呈现刺激让被试回忆相应的目标词时,被试贮存在长时记忆中与线索词和目标词有关的概念同时被激活,这种激活会干扰被试对目标的提取,并影响被试的判断。被试在判断时获取的信息越多,判断值就越低。Maki(1999)[9]运用后摄干扰模式的研究结果支持了竞争性假说。陈功香,张承芬[10]采用干扰模式进一步探讨了关于JOL产生机制的四种理论假说,即线索熟悉性假说、目标提取假说、可接近性假说和竞争性假说。实验结果表明:在干扰条件下,JOL符合竞争性假说。

(三)线索模型理论(cue-utilizationmodel)

Koriat[11]349在总结已有研究结果的基础上,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。该模型是目前解释学习判断产生机制最完整的理论。线索模型的中心假设是:线索类型影响学习判断。为此Koriat区分了三类线索:内部线索、外部线索和内在的记忆线索。国内学者针对线索模型理论进行了大量的研究。陈功香,傅小兰[12]172通过实验进一步考察了内外部线索对JOL的影响,同时还对 Koriat提出的线索模型进行了补充,认为JOL可能会受人们做判断时的习惯或倾向性的影响。针对外部线索对JOL的影响,陈金环,刘学兰[13]根据国外有关学习时间分配和JOL之间关系的研究,针对 Koriat等人[14]提出的理论,指出JOL与学习时间分配策略关系研究的未来发展趋势。陈功香,傅小兰[15]采用Dunlosky等人的研究范式考察了外部线索中知觉和语义孤立对JOL及其准确性的影响。针对记忆线索对JOL的影响,李荔波,李新宇等人[16]以两个实验进一步探讨了先前测验记忆(MemoryforPasttest,MPT)对JOL的影响,进一步验证了 Koriat提出的线索模型。

(四)各假说关系

尽管国内外学者从不同方面对JOL产生机制进行了大量的研究,也提出了多种假说,但每种单一假说都不足以解释JOL产生的机制。可接近性假说强调目标记忆强度的同时还强调与目标相关信息的作用,并认为激活的概念越多,JOL越高。竞争性假说的观点则认为激活的邻近概念越少,JOL越高。还有人认为可接近性假说和竞争性假说的差别在于所应用信息量的差异,它们只是在学习判断中采用的两种不同的策略而已,两者并不矛盾。而 Koriat的可接近性假说也可以概括进线索模型中。

二、延迟学习判断的效应机制假说

许多研究表明,学习与测验之间的时间间隔会影响学习判断的准确性。延迟学习判断就是在延迟JOL条件下,被试在学完部分或者全部词对后,或学完全部词对间隔一定时间,再对所学的部分或者全部词对在以后回忆测验中的成绩做预测。延迟JOL的相对准确性显著高于即时JOL的相对准确性,称为延迟JOL效应(delayed-JOLeffect)[4]269。对于延迟JOL效应的产生机制目前没有统一的认识,主要有两类假说:元记忆假说和记忆假说。

(一)元记忆假说

元记忆假说认为延迟JOL准确性的提高是因为做判断的时间(即时或延迟)和形式(以线索为刺激还是以线索—目标为刺激)对元记忆加工过程产生了影响[17]918。元记忆假说包括三种。由于目前关于延迟JOL效应机制争论的焦点主要体现在MDM(monitoring-dual-memories hypothesis,简称为MDM)假说与记忆假说之间的争论,本文主要探讨MDM假说。Nelson和Dunlosky[4]270提出的MDM假说认为,人们做判断时既从长时记忆也从短时记忆中提取关于目标词的信息。当人们进行即时JOL时,短时记忆中有关目标词的信息会干扰长时记忆信息的提取,因此,即时学习判断是不准确的;当延迟做判断时,短时记忆中关于目标词的信息消失,不会干扰从长时记忆中提取信息,因此延迟判断较为准确。

Dunlosky和Nelson也发现,在以线索—目标为刺激的情况下延迟判断效应不会出现,因为当以线索—目标作为刺激时,目标词会再次被置于短时记忆中,从而干扰了人们的判断[3]373。陈功香,张承芬等人[18]743考察了延迟学习判断的记忆假说和元记忆假说。结果发现,延迟学习判断的确提高了元记忆水平,学习判断的准确性与短时记忆干扰的排除程度有关。研究支持并推广了Nelson等人提出的MDM假说。

(二)记忆假说

该假说认为延迟判断的情况下,影响的仅仅是记忆,并未改善元记忆[17]918。Spellman和Bjork认为,以线索为刺激的延迟学习判断本身增强了目标的记忆痕迹,从而提高了学习判断与回忆成绩的关联强度[19]。他们也认为被试在做学习判断时有尝试提取的行为,并根据间隔学习效应理论[20]来解释延迟学习判断效应是由于间隔提取练习(spacedretrievalpractice)对回忆的影响,因此被称为记忆假说。

Kimball[17]918等人通过在学习判断后给被试再次呈现词对,来消除延迟判断条件下间隔学习效应的差异,结果延迟学习判断效应消失,支持了记忆假说;国内学者的研究中,曾家勇[21]通过实验研究证实了关于排除短时记忆是JOLs延迟效应产生的必要条件,线索目标强化是JOLs延迟效应产生的充分条件的假设,为该假说进一步提供了实验的证据。

(三)各假说关系

MDM假说主要强调记忆痕迹对JOL的影响,但是有的研究却发现,即使在两种学习活动的记忆成绩相同的情况下,JOL准确性仍存在差异[22];记忆假说强调被试做延迟JOL时,尝试提取的行为增强了记忆痕迹,因而延迟JOL较为准确,但Dunlosky和Nelson[23]的研究发现,在即时JOL条件下和只有以刺激为线索的延迟JOL条件下,被试的再认成绩却没有显著差异,结果不支持该假说。记忆假说与元记忆假说并不是不可调和,非此即彼的。延迟JOLs对线索目标的强化是以排除了短时记忆的干扰为前提的。如果完全排出了短时记忆的干扰,JOL和回忆成绩会发生同步的变化。有的研究已证明了延迟JOL不仅仅改善记忆,也改善元记忆[18]752。

三、学习判断的自信心下降效应假说

练习也是影响学习判断准确性的一个重要因素。练习提高了学习判断的准确性。但练习通过增加学习判断值和回忆成绩之间的不一致降低了学习判断的绝对准确性。第一次,给被试呈现一个需要记住的词表,他们的JOLs和实际回忆的一致性相当高。在第一个学习阶段后,平均JOLs和平均回忆存在差异时,通常认为是因为被试高估了自己的实际回忆。然而,当同样项目第二次、第三次,甚至是第四次出现时,被试一致产生了预测低于他们实际回忆的反应。Koriat等人称这种现象为由于练习导致的自信心下降效应(underconfidencewithpractice,简称UWP效应)[24]148。为了揭示UWP效应的机制,国外一些研究者提出了相应的假说和理论解释。本文主要介绍以下几种假说。

(一)线索模型理论(cue-utilizationmodel)

根据 Koriat[11]365的观点,UWP效应是由于被试在JOLs时忽视外部线索和较少依赖内部线索导致的。根据该理论,外部线索和内部线索会较少地影响UWP效应,而记忆线索会对UWP效应的出现和强度产生较大影响。Koriat通过对11项研究的综合分析,讨论了三种线索对UWP效应的影响[24]159,证明了该假说的成立;张振新,许宪斌[25]以高中生为被试考查内部线索及外部线索对UWP效应进行实验,验证并考察了词对关联度以及被试性别对UWP效应的影响。余鹏,陈功香等人[26]1408采用两个实验探讨外部线索呈现时间和呈现次数对UWP效应的影响,并考察延迟学习判断中是否存在UWP效应。研究发现,呈现时间和呈现次数影响UWP效应。

(二)锚定调整假说(anchoring-and-adjustment account)

Scheck和Nelson提出锚定调整假说来解释项目难度对UWP的影响[2]127。该假说认为,一个学习阶段后个体会形成关于他们一般能回忆出多少项目的信念,这个信念就是心理锚定值。人们在对当前的学习水平的判断是以心理锚定值为基础,在心理锚定和学习判断的真实值之间进行不完全的调整。如果回忆成绩超出了心理锚定值,则学习判断将会表现出低自信;如果回忆成绩低于心理锚定值,那么学习判断将会出现过度自信;如果回忆成绩接近心理锚定值,则学习判断比较准确。Scheck和Nelson以难易词对为实验材料通过实验证实了该假说。

(三)记忆去偏差假说(mnemonicdebiasing account)

Koriat[27]等人提出的记忆去偏差假说认为,UWP效应的出现是由于预见偏差效应(foresightbias)[28]产生和随着练习预见偏差减弱的产生这两个过程共同起作用的结果。由于第一次学习判断中的过度自信随练习得到调整,并对未来回忆成绩的可能性做出较低的预测,因而产生了UWP效应。Koriat等人选用了容易让人产生知道错觉的词对作为研究材料,呈现的这些词对体现出不同的联系,结果支持了该假说。

(四)MPT假说(theMemoryforPastTest heuristic)

该假说是由 Finn和Metcalfe[29]238提出的,是指过去测验记忆的启发式假说。该假说认为,测验后的即刻学习判断依赖于过去测验中对测验成绩的记忆。如果人们记得过去测验中正确回忆的项目,这些项目的学习判断值就高;如果人们记得某项目在过去测验中没有被正确回忆出来,即使该项目处于当前的工作记忆中,人们仍然倾向于对该项目做出较低的预测。这就导致了即刻学习判断中UWP效应的产生。Finn和Metcalfe[30]在其研究中证实了该假说。不过,该理论假说认为UWP效应在延迟学习判断中不存在,因为在延迟学习判断中,有更可靠的信息作为线索,人们较少地依赖过去测验记忆的启发式;余鹏,陈功香等人[26]1408采用两个实验探讨呈现时间和呈现次数对UWP效应的影响,实验结果证实了MPT假说。

(五)各种假说关系

对UWP效应的研究,国内外研究已取得了一定的研究成果,上述各种理论从不同认知加工角度解释了为什么UWP效应会在第二次重复学习—测验中出现,但却不能预测该效应的发生。目前还没有哪一种理论能全面地解释和预测该效应的发生。线索模型理论强调记忆线索对UWP效应的影响;锚定调整假说从锚定和调整的认知加工机制对UWP效应进行解释;记忆去偏差假说从元认知修正的角度揭示了UWP效应,拓展了研究思路;MPT假说则从过去经验对元认知判断的影响角度探讨了UWP效应产生的原因。

四、已有研究存在的问题

纵观国内外有关JOL的产生机制、延迟JOL和UWP效应的机制研究发现,虽然不同的学者从不同的角度提出了多种理论,但迄今为止,还未能形成一个系统的理论模型来分别说明JOL、延迟JOL及UWP效应的产生机制。除了元认知本身的复杂性外,以往研究也存在着许多问题。

(一)研究者选择实验材料的属性不同

例如,根据MDM假说,当延迟做判断时,短时记忆不会干扰长时记忆的信息提取,因此延迟JOL较为准确。如果即时JOL中排除了短时记忆的信息干扰,也会出现延迟JOL效应。研究显示,在给予短暂干扰任务的情况下,排除短时记忆的信息干扰,JOL准确性仍未达到与延迟JOL相当的程度[29]238。原因可能是由于选取干扰材料的性质影响了对短时记忆信息干扰排除的程度。如果干扰材料特别难,完全占用了被试所有的思维空间,短时记忆的干扰被完全排除掉了,那么即时JOL的准确性低于延迟JOL准确性的原因是由于MDM假说的缺陷;若是干扰材料简单,作为一种低强度的脑力劳动没有完全占据被试的思维空间,被试有可能会分离一部分注意复述词对,那么MDM假说就是成立的。

(二)研究者采用的实验设计不同

对于JOL产生的机制研究,学者们采用了不同的实验设计。有的使用被试内设计,有的采用被试间设计,还有的采用混合设计。实验设计不同,实验结论就不同,而且很难比较。例如,研究内外部线索对JOL的影响,Koriat[11]354认为被试依靠比较做JOL,比较是造成JOL对内外线索不同敏感度的原因。但是在国内学者陈功香,傅小兰[12]176的研究中,当把内部线索控制在一个区组中,使得被试在区组内不能依靠比较内部线索来做判断时,仍然发现内部线索对JOL产生了显著影响。

(三)研究者采用的计算指标不统一

上文提到JOL的准确性有两种:绝对准确性和相对准确性。不同的研究者在计算时没有使用统一的计算指标。有的研究考查了JOL的绝对准确性,有的研究则考查的是JOL的相对准确性。因此,不同的研究很难进行比较。例如,在UWP效应研究中,绝对准确性是具有普遍性和稳定性的[24]159,而相对准确性的变化却存在不同的研究结果[11,31]356。计算指标不同,研究结果就不同,因而会得出不同的结论。

(四)实验中变量的控制不够严格

有的研究,研究者在实施变量控制时,对于无关变量控制不够严格或者发生自变量的混淆现象。例如,在对JOL产生机制及影响因素的研究中,Koriat的线索模型观点区分了三种不同的线索,并指出不同的线索类型对JOL的影响不同。内部线索对回忆和JOL都有显著影响,而外部线索对回忆成绩的影响大于对JOL的影响[11]349。研究者在研究内外部线索对JOL的影响时,怎样保证在研究过程中,控制好其他影响因素,并有效区分内外部线索及不同的外部线索对JOL的影响,使内外部线索及不同外部线索之间不发生相互作用,这就涉及变量的控制问题。如果控制不好,得出的结论就会有所不同。

(五)研究范式单一

关于JOL的产生机制及影响因素研究中,研究者使用的实验范式比较单一,基本上都采用成对联想学习任务的实验范式。这种实验研究范式,认知任务比较单一,使用的研究材料往往脱离学习者实际的学习情境和生活。此外,目前的大部分研究所使用的研究的技术手段也比较传统。

五、未来研究改进的方向

针对目前JOL研究中存在的上述问题,笔者提出未来研究要注意从以下几个方面入手:

第一,研究者在研究中要区分不同性质的材料,分析项目难度的设置,进一步考查材料性质或项目难度对JOL的影响。

第二,研究者应注重区分不同实验设计对实验效果的影响,在实验设计相同情况下,比较不同研究的研究结果,以便更深入、更全面地揭示JOL、延迟判断及 UWP效应产生的内在机制。

第三,研究者在计算JOL的准确性时,应区分出不同的计算指标或者同时使用两种计算指标,既考查JOL的绝对准确性,也要考查其相对准确性。在计算指标相同情况下,比较不同研究的研究结果,得出的结论才更有说服力。

第四,研究者要加强实验中无关变量的控制,进行严格的实验操作,寻求有效区分不同因素对JOL影响的实验技术,排除无关因素对因变量的影响,使实验中的非系统变异或误差变异降到最小。

第五,研究者应不断丰富研究材料,扩展认知任务,创新研究手段,提高研究的应用价值。研究者在选取研究材料时,可以选择进一步贴近学生学习实际和生活情境的研究材料;可以通过自由回忆、自我操作等任务形式进一步扩展其他认知任务的研究领域;今后要进一步创新研究手段,结合认知神经科学研究技术进行更深入的相关机制的脑机制研究;最后,还要注重研究成果的应用价值,尝试探索一些用来提高学习者JOL准确性的方法和手段,以优化学习活动,提高学习者的学习效率。

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The Hypotheses on Metacogn itive Judgment of Learn ing:the Theoriesand the Evidences

JIANG Shu-mei1,2,JIANG Ying-jie1
(1.School of Educational Science,Northeast Normal University,Changchun 130024,China;2.School of Educational Science,Jilin Normal University,Siping 136000,China)

Judgment of learning is a person's p redictions about the likelihood of co rrectly retrieving recently studied item s on upcoming test.One common method for measuring accuracy in monito ring p rogress in learning involves asking participants to make judgements of learning.This article summarizes the hypotheses and the empirical studies on the mechanism s of JOL,delayed-JOL effect,and UWP effect at home and abroad,the relationship between the various hypotheses is analyzed.The limitations of the p revious studies on the experimental materials,experimental designs,calculation of indicators and research paradigm s are put fo rward.Finally,some suggestions fo r future research are also p roposed.

Metamemory;Judgment of Learning;Delayed-judgment of Learning Effect;Under-confidence with Practice Effect

G44

A

1001-6201(2011)04-0215-05

2011-02-20

吉林省社会科学基金项目(2011B069)

姜淑梅(1970-),女,吉林磐石人,东北师范大学教育科学学院发展与教育心理学博士,吉林师范大学教育科学学院心理学系副教授;姜英杰(1971-),女,辽宁丹东人,东北师范大学教育科学学院教授,心理学博士后,博士生导师。

[责任编辑:何宏俭]

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