黃家聲 教育局中學校本課程發展組

 學習是如何發生的呢?如何理解這問題是香港教育改革中的一個關鍵。本文嘗試從認知心理學、生理學及腦神經科學(neuroscience)的研究結果,作一綜合介紹,希望教師們對如何促進學生學習有所參考。

 學習大致上涉及兩類知識:內隱知識及外顯知識,內隱知識指能做到某任務的能力(如踏單車),但卻不能表達如何做到,而外顯的知識指能夠表達並作出描述的知識。本文集中討論外顯知識,然而兩類知識的學習機制是相同的,不同之處在於涉及腦內的不同「部件」。

 學習結果會影響人對周遭世界(包括對自己)的看法或解釋,行為及作出決定的模式也因此改變。受影響而產生的新看法/解釋是有穩定性的,這些穩定性是來源自長期記憶的建立及儲存。學習大致可分成以下過程:

  1. 外來刺激(如:一個任務/一個問題)會激活腦內有關網絡。

  2. 網絡內已存的信息,即是「已有知識」(概念、思考程序知識)
    會用來處理任務(如辨認物件)。

  3. 如已有的知識豐富,便能辨認出新事物的關鍵特徵。如以下面圖片為例:
    一般年青人是缺乏辨認此物件的知識
    ,但對家庭用品有所熟識及其歷史有留意的話,大概可以把它形容為:「
    平底」,有「發熱部份」,有「手燙
    」的關鍵特徵(有實物更加快得出結果),進而推演出「熨斗」這結論。而網絡內暫存的這個熨斗照片,辨認的過程及結果會帶來喜悅,腦內被激活的相關網絡會進一步強化,最後增加了長期記憶(
    強化對這個「另類熨斗」及其中熨斗特徵的掌握)的生成機會(有
    新蛋白質及突觸),隔一段時間重複同類的活動更會大大加強長期記憶的形成。
    (熨斗照片取材自區域市政局)


  4. 但是如果學生對有關事物沒有興趣,或已有知識(「平底」特徵)不足的話,根本無法辨認物件,或是對學習的喜悅不大/帶負面的看法時,有關網絡(例如辨認特徵的方法或熨斗的關鍵特徵)不再被強化,激活時間會迅速消亡。短期記憶(例如圖片顯示的特徵)會消失,長期記憶沒有出現,一定時間後也記不起這經歷了。(網絡與學習可參考Rumelhart,D.E.,J.L.McClelland(86);Spitzer(1999)
    等)。

 對於年紀較長而個人理論及概念體系已經甚強的人而言,往往有自我追求學習目標的特性,學習情景也是自己創造及自我建構出來的,自我探求有效的學習範式,這已經是一個建構的過程了。

 對於學生學習來說,上述引申出來的關注點為:

  • 學習過程中的學習任務/活動設計是關鍵,能讓學生勾起其已有知識及提升對學習內容的關注/興趣,使大量腦網絡被激活。假如學習任務/活動富足夠的挑戰性(太容易意味著網絡會不再活躍,新網絡模式不會出現),而經過一番努力及專注,得到新結論(新網絡模式),便可作為長期記憶改變的起點;

  • 學生需要有適度(但分開)的強化/練習/應用,方能有較高的儲存率及學習成果呈現的可能性;

  • 多用實際例子對學生學習是很重要的,因為網絡學習是由模糊性(
    數以萬計的網絡接點特性不斷變化)逐漸收歛至一個穩定的結構,而多用例子可使每一個收歛步驟慢慢進行,過程中波動幅度較少而能使收歛的結果(即學習成果)較易出現。

  • 老師在每個環節都擔當重要而不同的角色:

    1. 於學習任務/活動設計的考慮上,特別是能否配合課程的適切性,能否配合學生的已有知識,其難度及挑戰性是否配合學生能力等,往往是關鍵;
    2. 一班學生有不同的知識基礎或關注傾向,學習任務及其所涉及的活動都需要有足夠的變化及不同的組合,讓每個學生都有機會參與,使腦內網絡都有激活的變化,即是較多樣的學習活動可以提高學生參與學習活動的「命中率」,提升學習效能,作為發展良性互動的基礎;
    3. 學習任務完成後,老師必須和學生一起進行學習成果呈現
    、處理及整理,勾出重點及當中的結構,指出延伸及未解決的問題,下一步學習的方向,因此有效的分享敘述/解說(debriefing)是關鍵。因為學生未必能夠充分意識其腦內新網絡的特性及其引申出來的新理解,老師在這環節會讓學生「看」到自己學習所得,而事實上他們已經產生新理解,只不過他們未能整理出來,提升到比原來學習前的更高層次。

References
Squire, Larry R. and Kandel, Eric R. (2000). Memory: From Mind to Molecules. W. H. Freeman Spitzer, M. (1999). The Mind Within the Net, MIT Press Rumelhart, D.E., J.L. McClelland and the PDP Research Group (1986). Parallel Distributed Processing: Explorations in the Microstructure of Cognition. Volume 1: Foundations, Cambridge, MA: MIT Press



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