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测试即学习：认知研究对教学实践的启示
周爱保，马小凤，杨玲
（西北师范大学心理学院学生学习研究中心，甘肃兰州730070)
摘要：教学实践应该遵循人类的认知规律。大量的学习与记忆的实验研究表明，
测试不仅测量知识，还改变知识，测试本身就是一种学习。这一观点与人们的常识
相悖却具有可靠的实验依据与理论基础。认知研究开启了教育者认识测试本质的新
视角，对于教学实践具有重大启示。人类的学习与记记过程具有高度的复杂性。这
种复杂性决定着教育教学实践的科学化需要多学科的共同努力，而有关人类学习与
记忆的实验研究无疑是教育改革与实践最有力的支撑。
关键词：测试；学习；记忆保持；认知研究；教学实践
在当代教育界，测试这一教学手段受到了强烈的抨击，教育研究者以及普通教师普遍认为当今的学校过分重视测试。提到“测试”，持批评意见的研究者和教师意指使用标准化测试评估学生，他们把测试或者考试仅仅看作用来测量学生学到什么的评价装置。因此，批评家谴责中小学生的测试过于频繁，挤占了宝贵的教学时间，增加了学生的学业负担。与此观点不同的是，国外认知科学家通过一系列的实验研究发现，测试本身就是一个强有力的学习策略，绝非批评家们所想的那样仅仅是一种测量和评估知识的手段。测试不仅测量知识，还改变知识，·从头脑中提取某个信息不像是从书架上取出一本书那么简单。它会从根本上改变其后的信息储存方式，使知识的获得在日后更加便捷。换言之，测试本身就是学习。相关研究进一步发现频繁的课堂测试（包括学生自测）相比于传统的学习策略，如重复学习、过度学习甚至是精细加工学习，能够产生更长时间的记忆保持。〔1-3]由此看来，测试挤占学习时间，增加学业负担的说法还有待商榷。本文将围绕认知科学研究的最新成果，阐述测试在学习中的关键作用、测试促进学习的内在机制以及“测试即学习”的观点给教育实践的新启示，从而使得教学研究者和实践者摒弃其主观固有之见，客观认识测试之于学习的直接效应，从而科学运用测试来促进学生的有效学习。
一、测试在学习中的关键作用
人类对于学习的传统观点认为学习发生在信息的“编码”阶段。因此，人们认为对学习材料进行重复学习能够促进学习。而通过测试对信息进行提取仅仅是为了评估学习者学到了什么，并不能对学习产生直接效应。认知研究的结论反驳了这一观点，斯必泽（Spitzer)早在1939年就通过其研究证实，要求学生从记忆中提取一些信息片段的测试能够直接加强学生对这个信息的记忆表征。［1］而新近的研究结果进一步表明：在一个等值的时间里，对某个学习材料进行一次或多次的测试（记忆提取）要比其他学习方式更有效，可以促进知识的获得，易于知识在不同领域中的提取和迁移。研究者将这一现象命名为测试效应(test effect)，也称为提取练习效应( re-trieval practice effect）。［1－3］
（一）测试增强记忆的保持
为了证实测试对长时记忆保持的优势，研究者将测试、重复学习和精细加工学习三种学习策略分别进行比较，考察测试对于记忆保持的强劲效应。卡皮克(Karpicke )和罗迪格(Roediger )于2008年比较了测试与重复学习对记忆保持的
效应。他们让学生在四种条件下学习：一种条件是标准的学习一测试范式，即学习一测试一学习一测试（ST）条件。另外三种是衍生的学习条件：第一种是先学习，一旦能够成功回忆测试条目，就立即停止学习，只在下一阶段进行重复测试（SNT）；第二种是先学习，一旦能够成功回J忆测试条目，就立即停止测试，只在下一阶段进行重复学习(STN）；第三种是先学习，一旦能够成功回忆测试条目后就同时停止学习与测试(SNTN)。结果表明，在需要多次测试的ST和SN T条件下，被试在一周以后的回忆正确率达到80％，而在只有一次正确提取的STN和SN TN条件下，回忆的正确率仅达到36％和33％。另外，卡皮克(Karpicke)和布郎特(Blunt)于2011年将重复测试与精细化加工学习作了对比，在他们的研究中，以概念图为精细化加工的代表，要求被试在三种条件下学习一篇短文，第一种是重复学习，第二种是重复测试，第三种是建构概念图。结果表明，重复测试在知识的保持和迁移上比建构概念图更具优势。
（二）测试促进知识的迁移
当认知心理学的研究结果显示出测试对于学习的强劲效力，并对传统教学策略构成巨大挑战时，一些批评家提出了反对意见。批评者认为，测试不过是教导人们在收到具体的提取线索时给出固定的答案的过程，只是在训练人们的固定反应而已，对知识的获得和迁移毫无帮助。为了驳斥这一观点，布朗特(Blunt)于2010年开展了一系列的实验研究证明测试除了有助于知识的长时保持外还有助于知识的迁移。［4］在其实验中，学习者学习了六篇不同主题的短文，每篇短文分为八个自然段，每段包括一个事实和概念。在初学阶段，学习者分别进行重复学习和重复测试两种条件的学习。在最终测试阶段，学习者在四个实验中完成三种条件的最终测试：第一种是测试对学习阶段所学的概念和事实的记忆保持能力；第二种是测试对初学阶段学习的短文内容进行相同知识领域推理的能力；第三种是测试对初学阶段学习的短文内容进行不同知识领域推理的能力。结果表明，测试相比于重复学习产生了更好的保持量和迁移，不论是相同知识领域的迁移还是在不同知识领域的迁移，其结果都是一样的。
目前，有关测试能够促进学习的效应已经在不同的学习材料和任务上得到证明。研究显示，测试能够提高外语词汇、说明文、常识类短文和地图的学习与保持。并且，测试对于学习的效应能够在不同的测试形式（自由回忆、线索回忆、多项选择）和学习环境中被观测，包括学生离开课堂进行的自定进程的学习，多媒体学习等。
二、“测试即学习”的内在机制
测试为什么能对学习和记忆产生强劲效应，其背后的机制是什么？研究者提出不同的理论进行解释，可以归纳为以下三方面。
（一）测试为学习提供了“必要的难度”
提取努力假设认为，测试与重复学习、过度学习等学习策略相比是难度更高的认知活动，因为在测试中学生要花费更多的认知努力进行信息的“提取”，并在此基础上产生持久的记忆痕迹。但是，并不是所有的信息提取都能够产生持久的记忆痕迹，只有那些经过个体努力的提取才能产生持久的记忆痕迹，测试无疑是满足这一条件的，相比于重复学习时学习材料暴露在学习者眼前而言，测试时将学习材料掩蔽的方式使得学习者的提取难度大大增加。如果将记忆痕迹的持久性看作是记忆的储存力，将记忆痕迹的即时可获得性看作是记忆的提取力的话，提取力与存储力的增长是呈负相关的，即提取的越容易，存储效果就越差。相对于重复学习而言，重复测试时提取的“必要难度”保证了其在记忆保持上的良好效果。
（二）测试促进了学习的精细化加工
精细提取假设认为，与重复学习条件相比，“学习一测试”的条件下学习者在测试时只能看到回忆的线索，不能看到之前学习过的全部内容。因此，学习者需要在长时记忆中努力搜索之前学习过却没呈现出来的内容，在搜索过程中学习者可能会激活多个与学习内容相关的概念，并因此而形成一个新的语义概念网络，或者使原有语义概念网络间的联结通路增强，产生精细化的语义概念网络。从这个角度讲，提取使得学习者对学习材料进行了精细化的加工，从而提高了记忆的保持与迁移。
（三）测试为学生提供了策略转移的机会
提取努力假设和精细提取假设都是从测试对记忆保持产生的直接效应这一视角来解释测试促进学习的内部机制，而策略转移假设则从测试对学习的调节效应上解释测试促进学习的内部机制。策略转移假设认为，进行测试就是从记忆中提取信息，这一方式能够使被测者评估他们用于编码信息的策略是否有效。具体来说，当个体提取失败时，他们会将他们用于编码的策略评估为低效，并且在接下来的学习中转换为比较有效的策略去学习，从而促进后面学习材料的保持和记忆［8］
三、、“测试即学习”对教学实践的启示
目前，国外有关测试促进学习的研究已经取得了丰硕的成果，相关研究成果相继发表在《科学》（Science)、《心理科学》(PsychologicalScience）等世界顶级权威期刊上，得到了心理学界、教育学界以及媒体的高度关注。纽约时报(The New York Times)、高等教育年鉴（The　Chronicle o f Higher Education）等都对相关研究成果进行了报道。［9］［10］认知心理学家将这种通过测试提升成绩的现象称为“测试效应”，并且深信这一效应对教育实践具有重大的启发意义。然而反观教育界，测试却远没有被大众了解和欣赏，反而受到很多的质疑与抨击。批评者认为目前的学校已经有很多测试了，继续提倡测试只会增加学生的学业负担，是在推进应试教育，不会对学生的学习产生任何好处。另外，“学习－－测试”的安排带有“操作和练习”的意味，似乎是培养学生死记硬背，会扼杀学生的创造力，使学生产生厌烦情绪。令人遗憾的是，这些批评与质疑仅仅停留在主观性的经验层面，并没有客观的实验证据，而认知心理学家遵循个体认知规律，通过实验室实验和现场实验得出的结论则能够让我们客观地看待测试在教育中的现实意义，并为当前的教育实践提供新的启示。
（一）测试不仅是一种评估工具，更重要的是其能直接促进学习
教育者一般都会认可测试能够促进学习这一观点，但却常常混淆测试的间接效应与直接效应。测试对于学习的间接效应是指测试能够为学生提供学习的反馈，使学生明确日后学习的重点与方向，进而提高学习的效果。这种间接效应是通过将测试作为一种知识的评估装置来实现的。测试对于学习的直接效应则是指只要对材料进行“学习一测试”的练习就会促进学习者对材料的记忆保持。测试即学习，它能够帮助学生在等值的时间内产生更高质量的学习，比重复学习、精细加工学习等传统的、备受推崇的学习策略产生更好的记忆保持效果，也能促进知识的迁移。这是测试能够成为一种强有力的学习工具的核心之所在。因此，在面对批评者认为目前学校中已经有大量测试，继续推广会增加学业负担、进行应试教育的质疑时，需要明确的一点是，我们所倡导的测试与大多数学校现存的标准化测试有着本质的区别。标准化测试的目的在于评估，评估学生的知识并决定学生在班级中的位置、排名以及是否能够升学。我们并不赞成在学校增加标准化的测试，因为这种评估性测试对于学习产生的间接效应并不是我们想继续强调的。我们所关注的是没有被教育者熟知并应用的测试的直接效应，是不带有评估性的对所学信息的反复提取，就像教师在课堂上为学生提供一些小测验或者对所学知识的回顾性提问一样。这些小测验通常具备两个功能：一是通过频繁的测试，也就是提取，以提高学生对学习材料的记忆保持；二是通过提取对学习策略进行有效的评估，使学生在学习中主动转换有效的学习策略保证学习的有效性。事实上，美国研究者在哥伦比亚中学长达五年的有关“测试效应”的应用研究表明，在真实的教育情境中，相比于重复学习，课堂中的测试对长时记忆的保持和迁移具有更好的效果。因此，教育者应该抛开测试仅仅是一种评估工具的偏见，应该清楚地认识到测试或者对信息进行提取练习是一种有效的学习策略，可以在课堂学习中以多种形式来帮助学生对所学知识进行多次提取来保证学习的有效性和持久性。
（二）测试是学生进行意义学习的有效策略
罗迪格(Roediger)于1980年指出，人们通常会将大脑比作充满书籍的图书馆或者装载着文件的陈列柜，把从头脑中提取某个信息想象成从书架上取出一本书那么简单。但是，事实并非如此。人类本身并不存储静态的事物，也不会在提取中逐字逐句地精确复制被储存的信息。更有可能的情况是：提取是一个使用环境中可利用的线索去积极重构知识的过程。人们依照当下的线索来回忆目标信息，并依据线索排除掉提取的竞争项，人们每提取一次知识，就会增加一些在未来再次成功提取的可能性。在人们面临的所有学习情境中，学习者的学习都包含着在可利用线索基础上的知识重构，无论提取是去回忆事实、进行推理，或者是解决一个新问题，都必须依据提取线索去重构知识。因为提取重构了知识，所以它不同于“死记硬背”，可以将它理解为是一种有意义学习的策略。众所周知，意义学习是在与机械学习的比较中被界定的。机械学习（死记硬背）的效果短暂且脆弱，而意义学习的效果则持久且强劲。一般清况下，机械学习被认为产生了组织不善的知识，缺乏一致性和整合性，并且难于进行推理和迁移。与此不同的是，意义学习被认为能够产生有组织的、一致的、整合的心理模型，这一心理模型能够允许人们进行知识的推理和应用。反观测试效应的研究，许多研究者已经使用具有科学主题的教育文本在其研究中证实测试在推理、解决新问题等意义学习的形式上具有持久的效果。因此，我们不得不正视，测试（主动提取）为意义学习的研究提供了全新的视角。研究者和普通的教育者既可以通过测试去提高学生对于意义材料的学习，也可以通过测试来评估学习的意义层面，从而增强学生的学习效果。
（三）频繁的课堂测试能够降低学期末的考试焦虑
与大众想象的不同，课堂测试不仅不会使学生产生厌烦情绪，还会降低学生的学期末考试焦虑。美国孟斐斯大学的研究者在他所教授的“大学心理学导论”课和“学习和记忆”课上应用了日常测试系统，即他在每节课开始前进行包括7个简答题的10-15分钟的测试。每次测试后，他花2--3分钟与学生一起讨论正确答案，然后开始讲课。一学期的课程总共包括了22到24次测试。在最终的学期测试中，研究者发现同样是他讲授的课程，进行每日一测的课程比没有进行每日一测课程的成绩要好。更重要的是在课程结束后回访学生，进行每日一测的学生报告他们喜欢每日一测，因为随堂测试不会带来太多压力，却能引导他们更好地关注和保持每节课中的信息量。除此之外，麦克丹尼尔( McDaniel,2011)及其同事在中学课堂上进行的有关测试频率及位置的研究结果表明，在频繁进行课堂测试的情况下，学生的考试焦虑水平降低了，而学习效果明显提高了。由此看来，人们普遍认为频繁测试会带来考试焦虑的说法并不准确，随堂小测试不带有评估性质，是一种更低风险的测试，这种测试只会让学生越来越熟悉测试这种学习形式，以此降低了对于期末考试的焦虑。而只有那种决定学生排名与升学的高风险考试才会给学生带来考试焦虑。
我们相信，没有一种单一的改变对教育实践是灵丹妙药。但是，综上所述，我们不得不正视测试对于学习的重要效用，不得不承认测试的确是一项加强学习的好策略。因此，在已有的实验证据面前，继续忽视和盲目抨击测试对于教育实践来说是很不幸的事，教育者很可能因为偏见和经验使得学生丧失一个加强学习、提高学习效率的好途径。
四、反思与展望
目前，我国教育界正在大力倡导为中小学生“减负”，《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年）））中明确规定要减少学生的作业量与考试次数。在这种现实背景下，大力倡导测试似乎与主流观点背道而驰。但是，深究起来，“减负”这一目标的实现要依赖于学生的有效学习，在有限的时间内高质量地掌握所学知识才是“减负”的真正含义。从这个角度来说，测试不失为一种好方法。关键的问题在于我们如何看待和应用测试。如果能将测试的评估效应和学习效应区分开来，那么测试与“减负”并不矛盾。另外，即便是要减少作业量和测试次数，也应该有客观依据，不能仅凭主观经验就盲目缩减。举例而言，人们常常在测试中对所学材料进行一次正确的回忆后就放弃继续测试了，因为主观上认为自己已经学会了，但是研究证明，1次正确的回忆并不能保证日后有较高的正确回忆率，3次正确的回忆才是持久保持力的学习标准。
从测试在教育界受到的抨击与质疑来看，人们总是凭借主观的经验来断定哪些学习策略对学习有用，哪些不利于学习，而学习与记忆的实验研究又证明人们的主观经验常常会发生错误。新近的认知研究除了发现测试对于学习的效应外，还提出了分散学习、交叉学习这些能够显著促进学习的科学策略，反而是那些在教科书上常常出现的策略，如重复学习、精细加工学习并没有像人们预期的那样产生好的记忆效果。但是，这些策略常常又是最流行的学习策略。因此，我们不得不反思，我们的课堂教学如何才能够最大化地提高学习的速度和保持量，是继续以主观经验为主，还是遵循学生的认知规律？我们相信，科学的教育事业需要多种学科的共同努力，而人类学习与记忆的实验研究无疑是对教育实践最有力的支持。如果教育实践能够以认知研究为基础，从教材的布局、教学软件的开发到教师和学生教学策略的使用都遵循人类的认知规律，那么高效学习将不再仅仅是一个理想，而终将成为切实可行的教学目标。

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