提取练习效应内部机制研究综述

刘丹丹　陈梦婷

摘 要： 提取练习对记忆保持与迁移的促进效应在过去十年内获得了心理学界、教育学界研究者的高度关注与认同。起初，研究者的关注点是比较与验证提取练习相对于重复学习和精细加工学习在记忆保持与迁移上的优势；在发现提取练习效应之后，研究者开始将关注点转向提取练习产生优势效应的内部机制上。本文从提取练习效应内部机制出发，总结与梳理已有的几大假设与理论。综述表明，各个理论无法完全解释提取练习的优势效应，其内部机制的解释理论也存在争议，尚需在进一步挖掘与探索之中不断完善。

关键词： 提取练习效应 内部机制 解释力评价

一、引言

提取练习效应（Retrieval Practice Effect），又称测试效应（Test Effect），是近十年来学习与记忆研究的热点问题。在当代教育界，测试这一教学手段受到了强烈的抨击，教育研究者及普通教师普遍认为当今的学校过分重视测试。但是，国外认知科学家通过一系列实验研究发现，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。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。提取练习效应在学术界的热烈讨论，使得一些学者开始试图从不同角度研究提取练习效应产生的内部机制问题，由此衍生出一些解释提取练习效应的理论和假设。但是，对于这些理论和假设，学术界有支持者，也不乏反对者，没有形成统一的定论，甚至有学者提出可以从解释与测试效应类似问题的已知理论依据入手，进一步挖掘提取练习效应产生的内部机制。

二、提取练习优势效应的实验证据

提取练习效应或测试效应，是指在一个等值的时间里，对某个学习材料进行一次或多次的信息提取要比重复学习这个材料在将来产生更持久的记忆保持，并且提取会从根本上改变信息的储存方式，使知识的获得在日后更加易化。Abbott使用无意义音节和单词作为实验任务，第一次发现记忆提取促进学习的实验证据（周爱保，马小凤，李晶等，2013）。其后，研究者在不同的实验材料（如外语词对、说明文、词表、可视地图等）、不同的测试任务（自由回忆、线索回忆、配对联想、再认）和不同年龄段（学龄前儿童、大学生、中老年人群）中证实了提取练习效应的存在。

三、提取练习效应的内部机制

这里主要介绍五种有关提取练习效应内部机制理论的发展沿革。

1.提取努力假设（Retrieval Effort Hypothesis）

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”，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。如果将记忆痕迹的相对持久性看做是记忆的储存力，将记忆痕迹的可接近性看做是记忆的提取力，提取力与存储力的增加呈负相关，即容易提取并不会提高存储强度，而更难的提取练习才会提高存储力和长时记忆的保持（Roeidger&Karpicke，2006）。

2.中介效益假说（Mediator Effectiveness Hypothesis）

Pyc和Rawson提出了更为具体的理论解释——中介效益假说。他们认为与重复学习相比，测试手段在编码时加强了线索和目标之间的联系，这种联系是通过中介信息（将线索和目标联系起来的单词、词组或概念）实现的，即尝试提取目标信息会激发长时记忆中与之相关的信息。个体会同时对相关信息和目标信息进行加工，为随后提取信息提供了多种通道，增强了接近目标信息的可能性。测试能够产生更高效的中介信息，这是因为提取练习中被成功提取的中介可以提高它们的记忆痕迹。此外，编码时提取失败可以促使学习者从低效的中介转移到高效的中介，而且提取失败只发生在提取练习阶段，而不是重复学习阶段（Pyc&Rawson，2010）。

Pyc和Rawson通过设计实验证实了中介效益假说，为测试有益于记忆提供了一种理论解释：与重复学习相比，测试-重复学习编码过程中产生的中介更有效（即更易于提取和解码）。但Pyc和Rawson自己也强调说中介效益假说并不是测试效应的唯一内部机制，但可能是一个重要的原因。

3.基于分布的二分模型假设（A distribution-based bifurcation model）

二分法描述了提取和重复学习两种情况下信息的遗忘率。根据二分法模型，初始测试中的提取产生不同的分布模型，即被成功提取的信息在记忆中得到加强，而提取失败的信息则没有，重复学习的信息也得到加强，但是其加强的程度低于提取的信息。提取和重复学习对信息不同程度的加强，使得重复学习的效果在即时测试中优于提取。这是因为与提取的信息相比，更多重复学习的信息得到了加强。但是，一段时间之后，所有的信息都以相同的频率被削弱（即遗忘），许多重复学习的信息的记忆下降至提取门槛之下，而提取练习的信息因为在初始测试中得到更强的巩固，所以尽管削弱了，但依然保持在记忆门槛之上。

二分法为提取练习在记忆保持上优于重复学习提供了一个描述性的解释，但是其解释范围有限。Kornell等也承认二分法模型只是对这种特定数据的描述性解释。与其他理论阐释一样，二分法模型仅仅说明了与重复学习相比，被提取的信息得到了加强，而没有具体说明这种记忆强化是怎样产生的及为什么会产生这种记忆强化（Kornell，Bjork&Garcia，2011）。

4.精细提取假设（Elaborative Retrieval Hypothesis）

Shana K. Carpenter在Collins的记忆激活扩散模型基础上提出了精细提取假设，并通过实验进行了证明。精细提取假设认为，与重复学习条件下再次学习时信息都呈现出来相比，学习—测试条件下的提取练习只呈现提取线索（或不呈现任何信息），被试需要在长时记忆中努力搜索没呈现出来的、之前学习过的内容，在这种搜索过程中，可能会激活多个与学习内容相关的概念，并可能形成一个新的语义概念网络，或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。这种语义网络概念的形成过程本身就是一种精细化的加工模式，根据这种模式建立起来的网络将对信息的长时保持有利。提取练习之所以比重复学习更能促进学习，其原因在于提取比重复学习更有可能形成精细化的语义概念网络，使得学习者对学习材料进行精细化的加工，从而提高记忆的保持（Karpicke，Lehman&Aue，2014）。

5.情节境脉假说（Episodic Context Account）

Karpicke，Lehman和Aue提出了解释提取练习效应的新的机制，即情节境脉假说，并从多个方面论述了这一假说的合理性。

情节境脉假说主要由四个基本假设构成。

（1）境脉表征与信息编码假设：在表征变化缓慢的时间境脉（Temporal Context）中出现的事件，主体将对事件信息和时间境脉信息进行双重编码。因此，记忆表征包括项目信息和境脉信息。

（2）提取期间的境脉重构假设：在提取期间，主体利用当前可以利用的线索尝试重新建构（Reconstruct）过去的境脉信息。当提取中的上下文境脉与学习时的境脉有很大差异时，主体会尝试恢复与学习阶段有联系的时间境脉，并利用复原的境脉去指引搜索过程。

（3）成功提取期间的境脉更新假设：在当前境脉（境脉B）中提取在过去境脉（境脉A）中所学的项目时，与该项目关联的境脉表征将被更新，它由当前境脉与过去境脉的特征复合而成。

（4）提取练习限定搜索集假设：在随后的测验中，主体再次尝试重构境脉以引导搜索过程，更新过的境脉表征让主体得以限制他们的搜索集（Search Set）——一组备选的提取项目（贺斌，2015）。

四、各个理论对提取练习效应的解释力评价

Karpicke，Lehman和Aue在其有关提取练习效应理论解释的文章中根据大量文献研究，总结出提取练习效应的四个关键效应，并指出任何解释提取式学习内部机制的理论都应该能够合理地解释这四种关键效应（见表1）（Karpicke，Lehman&Aue，2014）。

依据上述提取练习的四个关键效应，以上总结的几大理论阐释都只是解释了提取练习效应的某一个特征，对于其他特征可能就不具有解释力。例如基于分布的二分模型假设的聚焦点不在于揭示记忆提取促进学习的内在机制，而是为了解释保持间隔（长、短）和学习方式（重复学习和提取练习）出现交互作用的原因；精细提取假设的提出是基于词对的研究，其实质是解释了记忆提取练习提高项目提取强度的内部机制。相比之下，Karpicke，Lehman和Aue依据提取练习的四个关键效应提出的情节境脉假说则较为系统完整地解释了提取练习效应。

五、结语

文章通过对现有的有关提取练习内部机制的主要理论阐述的总结对比发现，每个时期的理论阐释与当时提取练习的发展程度密切相关，一些过去产生的理论很难解释有关提取练习最新发现的具体特征。随着提取练习的研究越来越深入，其理论阐释相对越来越完善。虽然目前在这个问题上还未形成统一的定论，但争论也使得研究者不断通过实证和理论研究继续探索提取练习效应的特征及其内部机制，为其注入新鲜血液。

参考文献：

[1]贺斌.提取式学习最新研究进展及其对有意义学习的影响—来自《科学》的文献.现代远程教育研究，2015，Vol.133，No.1，12-21.

[2]Kornell，Bjork&Garcia.Why tests appear to prevent forgetting：A distribution-based bifurcation model.Journal of Memory and Language.2011，85-97.

[3]Karpicke， Lehman&Aue. Retrieval-based Learning： An Episodic Context Account.Psychology of Learning and Motivation，2014，Vol.61：237-284.

[4]Pyc&Rawson.Why Testing Improves Memory：Mediator Effectiveness Hypothesis. Science，2010，Vol.330，No.6002：335.

[5]Roeidger&Karpicke.The Power of Testing Memory：Basic Research and Implications for Educational Practice.Perspectives on Psychological Science，2006，Vol.1，No.3，181-210.

[6]周爱保，马小凤，李晶，崔丹.提取练习在记忆保持与迁移中的优势效应：基于认知负荷理论的解释.2013，Vol.45，No.8，849-859.