国外关于类别学习间隔效应的研究
葛亚波
（金华职业技术学院 师范学院，浙江 金华 321007）
摘 要：学习策略一直是教育学、心理学研究者关注的重要领域。近年来，类别学习中的间隔效应成为研究者们关注的热点，即间隔学习的分类成绩优于集中学习，是一种优势学习策略。大量研究发现，间隔效应具有普遍性和相对稳定性。目前国内关于类别学习间隔效应的研究相对匮乏，国外已积累了丰富的成果。笔者对两种类别学习认知机制理论假说之争、个体对间隔效应的元认知监测情况，以及间隔效应研究对教育教学的启示与未来研究展望进行述评，以期为国内开展相关学习策略研究提供借鉴。
关键词：间隔学习；集中学习；类别学习；间隔效应；元认知
一、引言
类别学习是通过样例练习逐渐学会判断类别成员的过程。例如，通过学习东西方建筑风格辨别新建筑的所属风格。类别学习是人类高级认知活动的重要基础，近年来，如何提高类别学习的效率成为了研究者们关注的热点。大量研究发现，样例呈现顺序影响类别学习成绩。如图1所示，同一类别样例连续呈现称为集中学习（Blocked Study），不同类别样例连续呈现称为间隔学习（Interleaved Study）。间隔学习成绩优于集中学习的现象称为间隔效应（Interleaving Effect）。Kornell和Bjork的研究以青年人为被试，集中学习方式下连续呈现同一名画家的画作，相反，间隔学习方式下连续呈现不同画家的画作，结果发现间隔学习的分类成绩显著高于集中学习，然而在元认知监测任务中，78%的被试报告集中学习方式比间隔学习方式更有效。[1]Kornell等人发现老年人被试在画家风格学习任务中也出现了间隔效应。[2]Wahlheim研究发现被试在鸟类学习任务中自然概念的类别学习也出现了间隔效应。[3]此外，更高级的认知加工任务中也发现了间隔效应，李锋盈等人研究发现间隔效应也存在于逻辑关系的类别学习中。[4]大量研究证据表明，类别学习的间隔效应具有普遍性和稳定性。然而，间隔效应的认知机制目前还没有一致的定论，其中有较大影响的为注意衰减假说和差异对比理论。本文试图以实证研究为依据，探讨类别学习中间隔效应的认知机制、元认知监测的准确性以及教育启示。
通过监测分析石化企业中一台驱动离心压缩机组的汽轮机，设计工作转速6 500r/min，一阶临界转速：4 020r/min，二阶临界转速：8 150r/min，多块可倾滑动轴瓦，迷宫密封，入口蒸汽压力：3.8MPa，出口蒸汽压力：0.008MPa，振动报警值—峰峰值38μm，振动停机值-峰峰值65μm。
二、间隔效应与元认知监测
1976年Flavell提出元认知概念以来，元认知监测在自我调节学习中的作用越来越受到研究者关注。元认知监测是个体对自身正在进行的认知活动进行判断或者评估的过程。[5]已有研究发现，自我调节学习行为受到元认知监测结果的影响，学习者倾向于依据元认知监测结果调整个体的学习策略，因而元认知监测准确对于选择高效的学习策略至关重要。[6]大量研究发现，类别学习中存在间隔效应，即间隔学习是优势学习策略，其学习效率高于集中学习。因而个体是否能够准确监测到间隔效应将会直接影响学习者在类别学习的自我调节学习中选择间隔学习还是集中学习策略。
图1 集中学习与间隔学习方式示意图（图中A, B, C为不同类别）
Kornell等人的研究采用回溯性口语报告考察学习者对集中学习和间隔学习效果的元认知监测情况。测验结束后询问被试“您认为集中学习和间隔学习哪种方式能够使你学得更好？集中学习、间隔学习还是一样多”。结果发现，78%的被试报告集中学习使自己学习地更好，这与实际分类成绩恰好相反。这表明学习者对间隔效应不敏感，出现了元认知错觉。然而，Wahlheim等人采用分类学习判断（category learning judgements，简称CLJs），即学习者对测试阶段分类成绩的预测（如果出现下列画家新的画作，您有多大把握能够正确判断“8-100%”）和逐项自信心判断，即测试阶段学习者对分类决定正确与否的自信心判断（您有多大把握认为自己的选择是正确的“8-100%”）来考察被试的在分类学习中的元认知监测情况。[3]结果发现，间隔学习条件下被试的分类学习判断和自信心判断值显著高于集中学习，表明被试对间隔效应是敏感的。
上述研究结果不一致的原因可能在于考察元认知的方法不同。Kornell等人采用的是回溯性口语报告，学习者可能运用无效（或者是不具有诊断性）的线索或不恰当的信念对元认知进行监测，从而导致个体对自己未来的成绩做出不合理的监测。即学习者在集中学习方式下连续学习同一类别的样例，间隔学习方式下学习不同类别的样例，因而集中学习所产生的知觉流畅性高于间隔学习。而Rhodes和Castel认为知觉流畅性是元认知判断的基础。因而被试可能倾向于认为集中学习比间隔学习更优，产生元认知错觉。此外，回溯性口头报告的准确性可能会受到遗忘、任务信念等因素的影响，造成监测结果不准确。而Wahlheim等人采用的是即时性的学习判断，监测结果较为准确。
“搜救中心，搜救中心，纳川轮在湛江港水域突然起火爆炸，人员受伤，原油泄露，请求救助，请求救助！”11月21日，海博会正式开幕前一天，一场大型船舶防污搜救综合演练在湛江港水域拉开帷幕。此次演练模拟一艘油轮发生火情，浓烟弥漫，船上消防系统难以控制，船舶和人员处于非常危险的状态，火灾爆炸导致一人受伤昏迷，转移至甲板安全区域后等待救援，油轮右舷油舱受损漏油，船员迅速组织实施堵漏，但难以有效控制原油泄漏。船员通过报警电话向湛江海上搜救分中心值班室报警求救，湛江海上搜救分中心值班室接到“险情”报告后，立即启动应急预案，联合多部门开展海上搜救、消防、清污应急综合行动。
三、间隔效应的理论假说
取证工作录音录像制度最重要的是对讯问过程进行录音录像。从《监察法》的表述来看，讯问是录音录像最主要的对象，该法要求对讯问一律录音录像，不存在例外情况。《刑事诉讼法》要求录音录像制度适用的范围也是讯问犯罪嫌疑人的过程。对讯问进行录音录像主要是为了固定被告人的供述，防止其翻供。之前许多被告人在侦查阶段讯问中承认犯罪，但到了庭审中又当庭翻供，否认先前做过有罪供述，或者声称办案机关采取刑讯逼供、威胁、引诱、欺骗等方法获取其有罪供述。此时就需要通过录音录像还原讯问过程，证明供述真实性、取证合法性等事实，其他材料例如讯问笔录、健康体格检查报告等都无法达到录音录像的效果。
（一） 注意资源衰减假说
上述两种理论或假说均得到相应的实证研究结果的支持。Wahlheim等人以类别学习中的测试阶段的再认成绩作为学习阶段的注意资源分配指标，考察注意资源衰减假说。结果发现，集中学习方式下类别再认成绩出现下降趋势，而间隔学习方式下类别再认成绩并未出现下降趋势，支持了注意资源衰减假说。[3]此外也有研究对该假说提出了质疑，例如Kornell等人操纵了两种学习条件：类别学习和重复学习。类别学习与以往的研究范式一致，而重复学习条件下，学习者学习和测试阶段的样例均为相同样例。按照注意资源衰减假说的观点，重复学习条件下集中学习方式因连续学习相同的样例，比类别学习条件下集中学习方式产生更多地注意资源的衰减。若注意资源衰减假说成立，那么重复学习条件下的间隔效应应大于类别学习条件下的间隔效应。Kornell等人的研究结果并没有支持该假说，重复学习条件下的间隔效应与类别学习条件下的间隔效应无显著差异。[2]此外，Kang等人通过增加间隔学习样例之间的差异对比程度（一屏呈现多幅图片），考察差异对比程度对间隔效应的影响。结果发现差异对比程度影响间隔效应，支持了差异对比理论。国内学者葛亚波的研究也支持了该理论。[10]
类别学习中的间隔效应得到了许多实验证据的支持，其认知机制也是研究者感兴趣的重要方面。然而，目前研究者还没有就间隔效应的认知机制达成一致的观点，其中注意资源衰减假说和差异对比理论的影响较大，均得到了相关研究结果的支持。
（二） 差异对比理论
两种理论或假说分别从不同的角度来阐述间隔效应的认知机制，注意资源衰减假说从集中学习的角度说明学习者因熟悉度（流畅性）的提高而产生注意资源的衰减导致集中学习方式下类别学习成绩较差，产生间隔效应。而差异对比理论则是从间隔学习的角度阐述学习者因差异对比习得类别核心特征导致间隔学习方式下类别学习成绩更优，产生间隔效应。葛亚波的研究运用眼动仪采集注视时间作为注意资源分配的指标来考察注意资源衰减假说，结果发现固定步调学习和自定步调学习条件下均出现了间隔效应，而在自动步调学习条件下出现了注意资源衰减的趋势，支持了注意资源衰减假说。此外，通过直接操纵差异对比程度发现差异对比程度影响间隔效应，支持了差异对比理论。综上所述，注意资源衰减假说和差异对比理论从不同的角度阐述间隔效应的认知机制，从本质上说两种理论假说并不矛盾，换句话说两种理论假说对间隔效应均有贡献。
Hintzman等人认为当学习者长时间加工某一学习项目时，随着学习时间的增加，学习者对该项目的熟悉度不断增加而产生习惯化行为，导致学习者在该项目上分配的认知资源的数量和质量都在不断地下降。[8]类似的类别学习中，集中学习方式下学习者连续学习同一类别的若干样例，样例之间具有相似性，连续学习这些相似的样例会使学习者产生强烈的熟悉性（流畅性），这种熟悉性会使学习者产生已经“掌握”的错觉而逐渐减少在该类别其余样例上分配资源。相反，间隔学习方式下学习者连续学习不同类别的不同样例，样例之间的相似性较低，对学习者而言每个样例都具有一定的新颖性，学习者的注意资源分配不易产生衰减的趋势，故间隔学习方式下学习者分配的注意资源多于集中学习，导致学习成绩更优。
推荐理由:本书由雀巢童书奖评委会主席，朱莉娅·埃克谢尔主持编选。她邀请世界各地三十余位杰出的作家与插画家共襄盛举，对人类历史上最优秀的童书进行梳理，甄选了1001种被广泛认可的童书，并加以解读与评介。本书为父母和孩子展现一个丰富多彩的世界，是一部可以摆在所有家庭书架上的理想参考书，是可以陪伴孩子成长的贴心礼物。
研究学习者类别学习的元认知监测准确性的意义在于可以通过元认知训练提高学习者对优势学习策略选择概率和使用能力，即选择间隔学习作为自己的优先学习策略，提高类别学习的效率。[7]
注意资源衰减假说从集中学习角度阐述集中学习效果更弱。然而，也有研究者从间隔学习的角度提出了不同的认知机制，如差异对比理论。[9]该理论认为类别学习的关键在于习得类别间的差异，而间隔学习比集中学习能够更好地习得类别间的差异。间隔学习方式下学习者连续学习不同类别的样例，样例之间形成了强烈的对比，突出了类别之间的差异，更好地习得了类别的核心特征。而集中学习连续学习同一类别的样例后才学习下一类别，类别间的对比没有间隔学习强烈。故间隔学习方式下类别间的差异对比程度高于集中学习，更能够通过差异对比习得类别知识，产生更好的分类成绩。
四、教育启示
《论语》中就有记载“学而时习之，不亦说乎”，大致是说“学到了知识按一定时间去复习，不也是令人感到愉快的吗”。这可以看成是我国古人对间隔学习策略的经验总结。近代以来，艾宾浩斯开创了记忆研究之先河，曾明确提出“大量时间分散在不同的时间段内比集中在同一时间段内要好”。近年来的研究也支持间隔效应具有普遍性，这启发我们在教育教学中适当利用间隔效应可以事半功倍，提高教学效率。例如在数学课中讲授应用题型时，不同类型的应用题穿插讲解的教学效果可能会更好，利于学生快速习得各种题型的差异提高解题效率。同理，语文课中不同类型的文章如记叙文、议论文、散文等也可以穿插讲解，利于学生掌握各种体裁文章的差异，帮助学生习得不同体裁文章的写作手法。总之，类别学习是人类高级认知活动的重要基础，也是学生学习的必备能力，作为教育工作者可以适当利用间隔效应提高教育教学效率，达到事半功倍的效果。
五、未来研究展望
间隔效应的研究是不断深入的过程。早期关于间隔效应的研究主要集中于记忆研究领域。记忆固然是人类认识世界所需的一种重要能力。但是除记忆之外，人类认识世界还有赖于许多其他能力，例如类别学习能力。近年来，研究者开始将间隔效应的研究拓展到类别学习任务领域，为间隔效应的普遍性提供了更多证据。因而，未来关于类别学习间隔效应的研究也可以拓展到更加广阔的领域，例如，李锋盈等人研究在逻辑关系的类别学习任务中也发现了间隔效应，为类别学习间隔效应的拓展做了有益的尝试。当然，关于间隔效应的研究也不应仅仅局限于记忆抑或是类别学习任务。
其次，类别学习本身就是一个复杂的研究领域，在类别学习中考察间隔效应需深入研究类别学习的特点，类别学习，简而言之，就是通过样例学习新的概念或类别的认知活动。类别或者概念之间差异性对类别学习成绩而言至关重要。这种类别间的差异程度（类别结构）以及样例间的差异程度（样例结构）对间隔效应的影响是一个值得探讨的问题。[11]目前关于这个问题的研究还较少，仍没有达成共识。未来关于类别学习间隔效应的研究需着重考虑类别结构以及样例结构对间隔效应的影响，研究者认为类别结构和样例结构可能是间隔效应的调节变量，是一个值得深入探讨的新领域。
最后，关于两种理论或假说之争可以借助更加精密的仪器进行深入探讨。国内学者葛亚波运用眼动仪采集注视时间作为注意资源的一个指标来考察注意资源假说就是一个有益的尝试。未来的研究可以采用认知神经科学的方法（ERP，fMRI等）对类别学习间隔效应的认知机制进行更加深入地探讨。
参考文献
［1］ KORNELL N, BJORK R A. Learning concepts and categories: Is spacing the “Enemy of Induction”?[J]. Psychological Science (Wiley-Blackwell), 2008, 19(6): 585-592.
［2］ KORNELL N. Spacing as the friend of both memory and induction in young and older adults[J]. Psychol Aging, 2010, 25(2): 498-503.
［3］ WAHLHEIM C N, DUNLOSKY J, JACOBY L L. Spacing enhances the learning of natural concepts: An investigation of mechanisms, metacognition, and aging[J]. Mem Cognit, 2011. 39(5): 750-63.
［4］ 李锋盈, 葛亚波, 李伟健. 逻辑关系分类学习中的分散效应[J]. 宁波大学学报: 教育科学版, 2016. 38(3): 6-10.
［5］ SON L K. Spacing one's study: Evidence for a metacognitive control strategy[J]. Journal of Experimental Psychology, Learning, Memory & Cognition, 2004, 30(3): 601-604.
［6］ MULLIGAN N W, PETERSON D J. The spacing effect and metacognitive control[J]. J Exp Psychol Learn Mem Cogn, 2014, 40(1): 306-11.
［7］ LAM W Y K. Examining the effects of metacognitive strategy instruction on ESL group discussions: A synthesis of approaches[J]. Language Teaching Research, 2009, 13(2): 129- 150.
［8］ HINTZMAN D L. Theoretical implications of the spacing effect, in Theories in cognitive psychology: The Loyola Symposium [M]. Lawrence Erlbaum: Oxford, England, 1974.
［9］ KANG S H K, PASHLER H. Learning painting styles: Spacing is advantageous when it promotes discriminative contrast[J]. Applied Cognitive Psychology, 2012, 26(1): 97-103.
［10］葛亚波. 分类学习中分散效应及其认知机制的研究[D]. 金华: 浙江师范大学, 2016.
［11］ZULKIPLY N, BURT J. The exemplar interleaving effect in inductive learning: Moderation by the difficulty of category discriminations[J]. Memory & Cognition, 2013, 41(1): 16-27.
A Global View on the Interleaving Effect of Category Learning
GE Ya-bo
( Teachers College, Jinhua Polytechnic, Jinhua 321007, China )
Abstract: Learning strategy, an important area of pedagogical and psychological researchers, has recently focused on the interleaving effect in category learning, suggesting that the classified performance of interleaving study as a dominant strategy is better than that of blocked study. A multitude of studies has found that the interleaving effect is universal and relatively stable. However, few studies have focused on the interleaving effect of category learning in China while abundant achievements have been made abroad. This paper attempts to review the controversy over the hypothesis of cognitive mechanism of interleaving effect, individual metacognitive monitoring of interleaving effect, and future research prospects, with a view to providing reference for domestic research on relevant learning strategies.
Key words: interleaving study; blocked study; category learning; interleaving effect; meta-cognition
收稿日期：2018-01-10
作者简介：葛亚波（1990-），男，安徽合肥人，助教，主要研究方向：元认知与学习策略。E-mail：psygyb@126.com
中图分类号：G442
文献标识码：A
文章编号：1008-0627（2019）02-0014-04
（责任编辑 赵 蔚）
标签：间隔论文; 类别论文; 效应论文; 假说论文; 学习者论文; 哲学论文; 宗教论文; 心理学论文; 心理过程与心理状态论文; 《宁波大学学报(教育科学版)》2019年第2期论文; 金华职业技术学院师范学院论文;