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本文譯自Individual differences in the learning potential of human beings,作者：Elsbeth Stern.譯者：王新佳. 歸納整理：允菡、馮娜.
一、人類(lèi)是如何進(jìn)行學(xué)習？---工作記憶功能與模塊化核心知識
人類(lèi)具有兩項獨特的學(xué)習能力資源。第一項是工作記憶功能，它是一種通用的資源，可以為下一步的活動(dòng)同步協(xié)調多個(gè)心理表征。第二項是人類(lèi)天生擁有的模塊化核心知識，包括對空間、數量、物質(zhì)世界和社會(huì )世界的認知。如果采用適當的學(xué)習方法，工作記憶可以將核心知識與語(yǔ)言、數字和其他符號系統聯(lián)系起來(lái)，為學(xué)術(shù)領(lǐng)域的推理和知識獲取提供基礎。這兩項資源都是人類(lèi)與生俱來(lái)的，但同時(shí)也是個(gè)體存在差異的原因。
1.那么工作記憶功能是如何進(jìn)行呢？
第一步：人類(lèi)從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其他感覺(jué)器官不斷接收大量信息，這些信息被稱(chēng)為感覺(jué)記憶。
第二步：在感覺(jué)記憶中，僅有一部分被引起了關(guān)注或對行為有導向作用，這些被選中的信息將輸入到工作記憶中，由它負責暫時(shí)維護和處理這些信息。（工作記憶充當篩選的作用，它可以控制人的注意力，有目的的篩選信息。工作記憶為長(cháng)時(shí)記憶把關(guān)，并且具有無(wú)限儲存功能，但儲存的內容并不是一成不變的）
第三部：儲存為長(cháng)時(shí)記憶，通過(guò)經(jīng)驗和學(xué)習獲得的信息以不同的模式存儲，如借助符號系統存儲（如語(yǔ)言、文字、數學(xué)符號系統、圖畫(huà)、樂(lè )譜）。長(cháng)時(shí)記憶用一個(gè)自我組織網(wǎng)絡(luò )模型來(lái)表示，它將語(yǔ)言詞匯、圖像或過(guò)程表示為聯(lián)想強度不同但相互關(guān)聯(lián)的節點(diǎn)。
每一步不是孤立存在的線(xiàn)性模式，他們之間相互作用：工作記憶作就像是一個(gè)紐帶，負責管理感覺(jué)記憶和長(cháng)時(shí)記憶之間的聯(lián)系。雖然，一個(gè)強的輸入刺激（例如，巨大的聲響或刺眼的強光）如果預示著(zhù)危險，工作記憶活動(dòng)就可能會(huì )終止。然而在大多數情況下，工作記憶過(guò)濾掉不相關(guān)的干擾信息，確保在不受干擾的狀態(tài)下實(shí)現必要的目標。工作記憶對輸入的信息不斷地進(jìn)行篩選，將其與從長(cháng)時(shí)記憶中獲取的知識相對照，并為滿(mǎn)足實(shí)現環(huán)境或自身目標的需要做出適當的反應。這些工作記憶活動(dòng)通過(guò)增加新的節點(diǎn)和改變節點(diǎn)間聯(lián)系的強度永久地改變了長(cháng)時(shí)記憶中的知識。來(lái)自于感覺(jué)記憶和長(cháng)時(shí)記憶中不恰當和不合適的信息會(huì )被抑制，而這兩個(gè)來(lái)源中的恰當和合適的信息則會(huì )得到更新。一個(gè)人對目標的強烈程度會(huì )影響到對無(wú)關(guān)信息的抗干擾程度。在有意識學(xué)習的狀態(tài)下，工作記憶比走神更能防止不相關(guān)信息的干擾。如果對干擾信息的抑制控制較少也就是對目標達成的愿望不是很強了，計劃外和無(wú)意識學(xué)習就會(huì )成為可能（即附帶學(xué)習，比如你在工作的時(shí)候打開(kāi)了一瓶酒品嘗了起來(lái)，這時(shí)你對這瓶酒的氣味、口味的認知會(huì )比之前有所提升）。
2.記憶的工作原理大致如此，那么學(xué)習在其中的存在感如何體現呢？
認知心理學(xué)認為，學(xué)習會(huì )影響認知的變化，而這會(huì )使工作記憶資源得到更好的利用。
2.1過(guò)程性知識的學(xué)習：
過(guò)程性知識（例如加減乘除運算）是基于一套生成規則系統引發(fā)一定的行為。當經(jīng)驗不斷重復時(shí)（例如背乘法表），一些規則之間的聯(lián)系會(huì )被彼此加強，因此僅需要調用最少的甚至不調用工作記憶資源，就可以完成一系列彼此關(guān)聯(lián)并相互觸發(fā)的行為（熟練了乘法表之后，在計算的過(guò)程中速度就會(huì )提升）。這個(gè)學(xué)習過(guò)程不僅可以更有效地提取特定的過(guò)程性知識，也可以在完全不占用工作記憶資源的情況下并行處理額外的信息。
2.2陳述性知識的學(xué)習：
通過(guò)學(xué)習可以對陳述性知識（解釋“是什么”的問(wèn)題，主要通過(guò)記憶）進(jìn)行重組。例如，將一些無(wú)關(guān)的知識片段組合成幾個(gè)有意義的信息單元。例如，讓一個(gè)人記住一串數字“91119893101990”顯然超出了工作記憶的能力。但如果你發(fā)現這里面包括德國歷史的兩個(gè)重要日期：1989年11月9日柏林墻倒塌日，和1990年10月3日兩德合并日，就有可能記住這串數字。
此外，還可以運用概念結構和推理過(guò)程對陳述性知識加以擴展：把“動(dòng)物、生產(chǎn)、牛奶”這三個(gè)概念聯(lián)系起來(lái)，就構成了奶牛的基本概念。通常情況下，概念有從屬關(guān)系中的上級（如如動(dòng)物）和下級（如牛，袋熊）的順序，這為運用推理生成有意義的知識提供了基礎。如果一個(gè)人對袋熊的唯一了解就是它是一種動(dòng)物，那么他仍然可以推斷出它需要食物和氧氣。由于每個(gè)人學(xué)習的歷史不同，他們對事物的概念可能有很大的差異。農民或獸醫對奶牛的概念會(huì )關(guān)聯(lián)到比“動(dòng)物、生產(chǎn)、牛奶”更多的概念，他們會(huì )將它與一個(gè)更大的動(dòng)物網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系在一起。在大多數農民的長(cháng)期記憶中，“?！笨赡芘c“豬”有很強的聯(lián)系；而獸醫則認為它應該與其他反芻動(dòng)物關(guān)系更為密切。
2.3利用學(xué)校教育完成過(guò)程性知識和陳述性知識：
一個(gè)人如何選擇和表達所輸入的信息，主要取決于他的概念網(wǎng)絡(luò )，而概念網(wǎng)絡(luò )也決定了他掌握知識的專(zhuān)業(yè)程度。
我們可以將兒童視為普遍的新手；他們的日常概念主要基于事物的表征，而受過(guò)教育的成年人通?？紤]的是事物的定義特征。以“島嶼”這個(gè)詞為例，對于年幼的孩子來(lái)說(shuō)，它主要是指一個(gè)溫暖的地方，人們可以在那里度過(guò)自己的假期。相比之下，成年人對島嶼的概念是指一片完全被水包圍但不足以被視為大陸的陸地。
課堂教學(xué)是使學(xué)生們獲得了所學(xué)科目的過(guò)程性知識和陳述性知識。過(guò)程是可以反復出現的，但領(lǐng)先科學(xué)中的高等概念，卻往往不那么直觀(guān)。為了更好地學(xué)習這種概念，教育學(xué)研究已經(jīng)將認知學(xué)習研究的觀(guān)點(diǎn)納入進(jìn)來(lái)，并逐漸將其應用于教學(xué)實(shí)踐。目前已開(kāi)發(fā)和評估了多種教學(xué)方法，帶動(dòng)學(xué)生們重組和重新定義他們的知識，從而促進(jìn)他們對高等概念的理解。這些方法包括自我解釋、對照案例、元認知問(wèn)題等。此外，認知研究也為“學(xué)習對象分類(lèi)”工具的發(fā)展提供了支持?！皩W(xué)習對象分類(lèi)”方法已廣泛應用于課程開(kāi)發(fā)和教師培訓計劃，對學(xué)習目標定位、教學(xué)手段和教學(xué)評價(jià)提供支持。
2.模塊化核心知識
人類(lèi)來(lái)到這個(gè)世界時(shí)并不是頭腦空空一片，而是具有所謂的核心知識。
核心知識是通過(guò)很少的努力就可以獲得的特殊學(xué)習和行為能力的一類(lèi)知識，并且因為它，人類(lèi)才具備了獨特的符號交流和推理能力，尤其語(yǔ)言學(xué)習能力。例如，人類(lèi)生來(lái)就具有語(yǔ)言學(xué)習能力，包括對語(yǔ)言的語(yǔ)音、語(yǔ)法和社會(huì )方面的意識。
核心知識可以作為獲取文化知識的起點(diǎn)，例如在數字和數學(xué)推理領(lǐng)域。嬰兒就具有大致表達數字大小的能力，他們可以通過(guò)數量的多少區分數字的大小。
人們的核心知識中有一些是與圖形向導相關(guān)的，它幫助人們識別很多學(xué)科都涉及到的幾何圖形。文字的發(fā)明是人類(lèi)文化發(fā)展的基石，它使語(yǔ)言以字母或其他符號的形式表現出來(lái)。文字是人類(lèi)在大約五千年前發(fā)明的，而人類(lèi)的基因卻在五萬(wàn)年以前就出現了。顯然，與口頭語(yǔ)言不同，人類(lèi)不是先天就適合從事寫(xiě)作和閱讀活動(dòng)的。但現在，大多數6歲的孩子在第一年開(kāi)始識字學(xué)習時(shí)，通常就不會(huì )遇到太大的困難。這是因為，人類(lèi)擁有很多對掌握讀寫(xiě)能力有幫助的能力，其中最主要能力的就是語(yǔ)言、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和繪圖。當最初人類(lèi)發(fā)明文字的時(shí)候，這些能力是相對獨立的。但是，現在的學(xué)校教學(xué)就是在綜合調用這些能力讓孩子們學(xué)會(huì )讀和寫(xiě)。
二、人類(lèi)在學(xué)習能力上的差異---心理測量的研究焦點(diǎn)之個(gè)體差異
20世紀初，隨著(zhù)對個(gè)體學(xué)習潛力預測需求的出現，這個(gè)領(lǐng)域的標準化測試開(kāi)始發(fā)展?，F已證明，智力測試成績(jì)是一種客觀(guān)、可靠和有效的指標，可將其用于預測學(xué)習效果和生活是否成功。世界各地建立了大量的智力測試數據集，這有助于更好地理解人類(lèi)認知能力的基本結構。
智力測試中個(gè)體差異背后的原因有兩個(gè)方面：遺傳與環(huán)境。通過(guò)對同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的研究，我們知道遺傳差異在很大程度上影響了智商的差異。與此同時(shí)環(huán)境對基因的表達同樣具有調節作用。
在實(shí)驗研究過(guò)程中，遺傳與環(huán)境的作為兩個(gè)因素通常是一體的。關(guān)于雙胞胎和收養的研究表明，50-80%的IQ變化是由遺傳差異引起的。之所以存在這么大的比例，是因為研究對象的遺傳力，特別是基因的反應規則影響了智力的發(fā)育。一般而言，與基因相關(guān)的智力測試得分差異越大，表明越多的社會(huì )成員獲得了學(xué)校教育、醫療和充足的營(yíng)養。有強有力的證據表明，社會(huì )經(jīng)濟地位較低的家庭的智力遺傳力會(huì )下降。例如，處于較低社會(huì )經(jīng)濟狀況的異卵雙胞胎比較高社會(huì )經(jīng)濟狀況的異卵雙胞胎在智力上更為相互接近，這表明社會(huì )經(jīng)濟環(huán)境對他們的影響更強。換句話(huà)說(shuō)，由于較低社會(huì )經(jīng)濟狀況的家庭所接觸的環(huán)境刺激少，與智力發(fā)展相關(guān)的基因的表達可能會(huì )受到阻礙。
盡管難以想象，但智力的高遺傳力比率的確是社會(huì )經(jīng)濟和教育公平的一項重要指標。此外，一個(gè)國家如果可以提供良好的營(yíng)養、醫療和全員高質(zhì)量教育，國民的智力可以得到更好地發(fā)展， 社會(huì )經(jīng)濟狀況和遺傳力之間相互作用的大量分析研究已對這一點(diǎn)實(shí)現了證實(shí)。
END
在本文的第一部分中，我們探索了人類(lèi)的學(xué)習能力，對認知過(guò)程進(jìn)行了討論。原則上因為它才使人類(lèi)能夠創(chuàng )造出如今的世界。在第二部分中，介紹了人類(lèi)學(xué)習能力測試以及背后的影響因素，智力測試成績(jì)已被證明是預測學(xué)術(shù)和職業(yè)成功的有效指標，而智商的差異來(lái)源于遺傳因素并受到環(huán)境的影響。
幾十年來(lái)，對以上兩部分的研究（認知過(guò)程和心理測試智力）在很大程度上是相互獨立的，但隨著(zhù)研究的進(jìn)行，它們越來(lái)越趨向于一致。例如，關(guān)于工作記憶，有大量的研究表明，各類(lèi)工作記憶功能與智商之間存在著(zhù)實(shí)質(zhì)性的關(guān)系。心理測量學(xué)研究也表明，除一般因素外，個(gè)體之間在一個(gè)具體的學(xué)習能力層面上存在差異，其中在數字、語(yǔ)言和空間能力方面的差異較為明顯。
最后，在現代社會(huì )中，學(xué)校課程會(huì )幫助人們獲得過(guò)程性和陳述性知識。在此過(guò)程中，正是人類(lèi)的基因的存在，人類(lèi)才可以利用工作記憶功能中核心知識，利用教育環(huán)境進(jìn)行學(xué)習，并為尚未可知的未來(lái)做好準備。教育的在其中重要性的不言而明。同時(shí)基因威力也同樣告訴我們，教育帶來(lái)的效果不可能實(shí)現完全公平，更多的是成就個(gè)體的先天能力。
本文涉及專(zhuān)業(yè)詞匯：
Learning potential：學(xué)習潛力 cognitive potential：認知潛能
psychometric intelligence research: 心理測量智力研究 core knowledge：核心知識
working memory：工作記憶 sensory memory：感覺(jué)記憶
longterm memory：長(cháng)期記憶（長(cháng)時(shí)記憶）
procedural knowledge：過(guò)程性知識（程序性知識） conceptual knowledge：概念性知識
intelligence tests：智力測試 intelligence quotient(IQ)：智商
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41539-016-0003-0
>>聲明
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