認知科學導論/認知科學如何幫助你順利完成學業
在學校學習期間，學生會面臨大量的學習要求，需要在多個他們可能甚至沒有動機去學習的領域獲取知識。此外，他們還被期望透過測試、考試和演示來展示他們對這些知識的掌握程度。因此，有效的記憶對於學業成功至關重要。通過了解記憶的工作原理和練習的潛在過程，我們可以開發出更好的方法來最佳化我們的學習策略。本章將更深入地探討如何將心理學原理和理論應用於學校學習的努力。在這種情況下，首先需要解釋和澄清一些術語。
記憶和學習策略是我們所說的認知的一部分。認知是指一系列參與理解環境並決定採取何種行動的心理、內部過程。這些過程包括注意力、感知、學習、記憶、語言、解決問題、推理和思考。 [1] 在這些過程中，特別是記憶的研究，對課堂學習的促進至關重要。認知科學被稱為對人類思維進行跨學科的研究。它研究什麼是認知、它做什麼以及它是如何運作的。
認知科學促進了心理學、哲學、人類學、語言學、神經科學和人工智慧等不同學科的研究人員之間的科學交流。由於本章側重於心理學，因此將探討認知心理學的使用。此外，將心理學方法和知識應用於克服現實世界中問題（如教育環境）的實際應用被稱為應用心理學。 [2]來自實驗認知心理學領域的幾種工具可以應用於我們如何將資訊從短期記憶轉移到長期記憶，以及如何最大化記憶效率。
任何有助於資訊保留的學習技巧的常用術語是記憶術或記憶技巧。記憶術是指可以更有效地將資訊編碼到工作記憶中，以及在資訊編碼時增強資訊意義的策略或技巧。這些策略都基於以一種有組織的方式儲存資訊，以便更容易地檢索。 [3]將記憶術融入心理學指導。由於篇幅限制，本章只能詳細介紹有限數量的記憶策略。具體來說，本章討論的記憶術型別包括：(1) 組塊化，(2) 記憶宮殿/"地點法"，(3) 首字母縮略詞記憶法，以及(4) 啟用先前知識/呼叫圖式。
在閱讀本章時，請記住兩個核心問題：1) 我們如何將資訊從短期記憶轉移到長期記憶？2) 如何最大化記憶效率？
下一節將簡要回顧這些內容，作為上面列出的四種記憶術的背景。
記憶是一個人編碼、儲存和檢索資訊的能力。在記憶方面存在許多不同的理論和模型。 [4] 但根據其理論的共同特徵，我們可以在大腦中識別出記憶的兩個不同的形而上學儲存分割槽。第一個記憶儲存區是工作記憶，第二個是長期儲存區。 [1]這兩個儲存分割槽以不同的方式運作。工作記憶（以前稱為短期記憶）的主要理論源於巴德利和希奇的工作。 [5]根據他們的理論，工作記憶有四個不同的部分：視覺空間草圖本、語音迴路、中央執行系統和情景緩衝區。
第一個元件，視覺空間草圖本專門用於空間和視覺編碼，例如形狀和顏色，或空間中物體的定位或速度。它也參與涉及空間運動計劃的任務，例如步行時計劃路線。 [6]視覺空間草圖本可以分為單獨的視覺（視覺快取）和空間（內部筆跡）元件。 [3]
語音迴路專門處理聲音或語音資訊。迴路由兩個元件組成；語音儲存和發音控制過程。語音儲存與語音感知相關，而發音控制過程與語音產生相關。因此，聽覺呈現的單詞與視覺呈現的單詞處理方式不同。 [1]
第三個元件是中央執行系統。這是工作記憶系統中最重要的元件。中央執行系統是一個多功能系統，負責處理、協調各種過程、推理和解決問題。該元件的參與程度取決於任務的複雜性——任務越複雜，參與度越高。 [1]
第四個元件是情景緩衝區。巴德利在 2000 年添加了這個元件。 [5]情景緩衝區在工作記憶的繫結過程中發揮著關鍵作用。據信，情景緩衝區將來自語音迴路、視覺空間草圖本和長期記憶的資訊整合到一個綜合的多模式情景表徵中。透過整合來自這些元件的資訊，我們可以理解和賦予資訊意義。人們還認為，情景緩衝區中的一些資訊會繼續儲存在長期記憶中。 [1]
工作記憶的主要任務是在短時間記憶體儲資訊。由於這些元件容量有限，因此只能記住少量的資訊。 [6]根據米勒的說法，一個人可以記住七個（正負兩個）單詞或數字。 [7]當然，這因人而異，但七個短單詞或數字被認為是工作記憶的平均儲存容量。相比之下，科溫認為工作記憶中通常只有四個物體的空間。 [8]由於工作記憶的侷限性，你的大腦需要將資訊轉移到長期記憶中，以便在稍後記住相同的資訊。長期記憶旨在在更長的時間記憶體儲資訊，並且與工作記憶的不同之處在於，它的容量實際上是無限的。 [6]
資訊從工作記憶到長期記憶的轉移可能透過各種過程發生。但作為一般規則，資訊重複或使用得越多，它進入長期記憶的可能性就越大。此外，人們往往更容易儲存他們可以關聯的材料。建立新資訊與已儲存資訊之間聯絡或關聯的過程稱為鞏固。 [1]
稍後我將描述一些用於增強記憶和促進回憶過程的不同技巧——回憶的最終過程。回憶是指找到並提取儲存在你大腦長期記憶中的資訊。 [1]
記憶術能夠增強記憶力的原因可能有很多。首先，它們將任意、抽象、無意義的資訊轉化為更有意義且通常更具體的資訊，有時還會與感官相關聯。其中尤其重要的是視覺化。一些研究人員建議使用互動式、動態式、獨特式，甚至可能是奇異的影像。<ref>標籤中的引數無效 兩種或多種資訊程式碼（例如，語言、視覺）的整合與 Paivio（1986）的雙編碼理論一致，該理論指出，如果資訊來自兩種或多種不同的感覺輸入，則更容易記住。記憶術還可以透過提供多種檢索途徑來進一步增強記憶力。[9] 其次，記憶術透過將新知識與現有知識聯絡起來，賦予新知識意義，從而改善你的記憶力——這一過程被稱為（現有知識的）闡述。[1] 第三，記憶術支援從短期記憶到長期記憶的編碼，因為記憶術通常需要額外的精力和對嘗試記住的資訊的集中注意力，這本身就增加了記住的可能性。[10] 下面我將介紹一些用於增強記憶過程的不同技巧。
我們將要學習的第一個方法或策略是組塊化。組塊化是一種現象，個體將資訊片段或“位元”組合成更大、相互關聯的資訊單元或“組塊”（Buschke，1976；Gobet 等人，2001；Miller，1956）。正如我們所看到的，工作記憶是感官資訊被處理以儲存到長期記憶中的階段。由於工作記憶的侷限性，一次只能處理有限數量的組塊——通常不超過七個（正負兩個）。[7] 因此，組塊的大小越大，一次可以處理的資訊量就越大。[7]
有多種方法可以對資訊進行組塊化，你將使用的組塊化技術型別取決於你正在進行組塊化的資訊。例如，如果你需要記住一個電話號碼——92430274，你可以將其分成四個不同的組塊：92、43、02、74。這是一個透過將資訊組織成大小相等的組來進行組塊化的例子。另一種對資訊進行組塊化的方法是在資訊中尋找模式。例如，假設你應該記住數字序列 2、4、6、8。與其記住單個數字，不如記住這些數字是數字序列中每隔一個數字。第三種組塊化方法是根據資訊的含義對資訊進行組織。例如，你可以透過將單詞分組到家庭用品或活動等類別中來對一門外語進行組塊化。
記憶宮殿法，也稱為地點法，是最古老的記憶策略之一。[11] 從歷史上看，該策略被希臘和羅馬演說家用作記憶工具，以便在沒有筆記的情況下發表演講。如今，它被許多記憶比賽冠軍用來回憶面孔、數字和單詞列表。[12] 簡單來說，這是一種記憶增強方法，它利用視覺化來組織和回憶資訊。這些技巧基於以下假設：你最容易記住你熟悉的地方。因此，透過將你需要記住的物品與你非常熟悉的地方聯絡起來，將有助於你記住。該地點將作為記憶的線索。[13]
| 星期幾的記憶術想法：讓一週中的每一天都成為一個複雜的物體，比如一輛汽車。然後讓一天中的每個小時對應汽車的某個部件，比如手套箱或擋風玻璃。這樣你就可以將事物放置在你的記憶宮殿中，並知道它們何時發生。[14] |
假設你想記住以下物品——馬、奶油和蘋果。第一步是選擇一個你熟悉的地方，比如你的家。選擇好地點後，你應該想象一條路線或路徑，比如從你的臥室到廚房的路徑。在腦海中想象你正在走過這條路徑的同時，你應該將你想要記住的物品放置並連線到每個特定位置。例如，當你想象你的房子時，想象一匹綠色的馬站在你的床上。你不應該只是嘗試視覺化它，還應該嘗試聞一聞。然後進入走廊。試著想象一個裝滿奶油的碗放在樓梯旁邊。然後，試著想象一個閃閃發光的蘋果在樓梯頂部。正如你所看到的，影像本身至關重要——它們應該非常詳細，而且奇特。你使你的心理影像越有創意、越生動和越不尋常，你就越容易記住。物品的提取是透過在腦海中走過每個房間來想象你的家來實現的。這項技術的有效性已經得到充分證實。[15][16][17][18]
兩種最常用的首字母記憶術是首字母縮略詞和首字母縮寫句。首字母縮略詞是透過將你試圖學習的一組單詞的首字母組合成一個新的單詞（或類似單詞）單元來建立的[3]。當你想要按特定順序記住單詞時，這尤其有用。假設你想記住以下三個大腦結構——隔區、前扣帶皮層、穹窿、杏仁核、網狀結構和下丘。然後你可以使用記憶術 SAFARI。這種技術易於使用，但該策略也有一些缺點。該方法的一個挑戰是首字母縮略詞本身可能很容易記住，但元素可能仍然難以提取。與首字母縮略詞一樣，首字母縮寫句在嘗試記住時也使用每個單詞的首字母。但首字母縮寫句不是建立新單詞，而是使用字母來建立句子。[3] 例如，假設你應該記住單詞——動物、老鼠、相關性、奧運會、青蛙和舞蹈。然後你可以記住句子——一個人過來吃晚飯。與首字母縮略詞一樣，首字母縮寫句可能非常容易記住，並且在你想按特定順序記住單詞列表時特別有用。但首字母縮寫句相較於首字母縮略詞的一個優勢在於，首字母縮寫句的限制較少。因此，如果你的單詞沒有形成一個易於記住的單詞（首字母縮略詞），你可以改為建立一個句子（首字母縮寫句）。
根據心理建構主義者的觀點，所有人類都使用分類規則或指令碼（scripts）來解讀世界。新資訊根據其如何融入這些規則（稱為模式或圖式 schemas）來進行處理。如果新資訊與先前的知識很好地契合，則模式將被擴充套件。如果不是，則模式將被重建。這樣，模式作為知識的一般構建塊，並提供將新資訊與舊資訊聯絡起來的依據。你越能將新資訊與你已知的知識聯絡起來，學習就越容易。[19]例如，學習和記住你已經認識的人（比如親密的朋友）的新資訊，比學習和記住一個完全陌生的人的新資訊更容易。[20]將新資訊整合到已儲存的資訊中的過程，可以在初始體驗後持續很長時間。[12]假設你很多年前遇到一個朋友。那時你開始整理關於那個人的知識。然而，隨著你繼續獲取關於你朋友的新資訊，你將把它與你現有的知識整合起來。
毫無疑問，有效的記憶對於學業成功至關重要。因此，瞭解記憶是如何運作的以及練習背後的過程非常重要。本章描述了一些提高記憶力的不同技巧。本章並非旨在全面回顧所有可用技巧，而是作為一個起點，你可以從中嘗試不同的技巧。哪種策略是最好的，無法給出確切答案，因為這取決於任務和每個人的偏好。但重要的是要記住，這些技巧需要練習。研究表明，你不需要擁有“特殊的”記憶力才能擅長記憶；你需要的是經驗和練習（Ericsson & Smith，1991）。然而，即使練習是促進學習成就的重要因素，它本身也不足以 – 你還需要正確的策略。就像著名的美國橄欖球教練文斯·隆巴迪所說：“練習並不能使人完美。完美的練習才能使人完美”。[12]
希望本章提供了一些工具，以便在最大限度地提高學校記憶效率時進行這種完美的練習。因此，透過練習這種技巧，你將最大限度地提高你的記憶力，並透過幫助你記住需要記住的事情來增強學習過程。
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