第三节 生物学记忆规律与记忆术

江苏卫视《最强大脑》等真人秀节目所展示的超强记忆,实际上就是科学地运用了记忆规律和记忆术。关于记忆的过程,存在传统和现代的两种不同的解说方式。但只要对比分析,就会发现这两种不同的解说实质上又是统一的,其关系可以表示为图2-6。上一节我们讨论了信息加工理论对记忆过程的阐释,它对记忆内部过程的研究比传统记忆理论更深入、更细致。尽管如此,传统的记忆过程理论则拥有更为丰富的实践积累,它对记忆规律和记忆术的认识似乎是更前进了一步。

图2-6 两种记忆过程观的比较

一、生物学学习中的识记规律

识记是大脑接受来自感觉器官的各种信息,在大脑中建立起暂时的联系的过程。学生主体意识状态和被识记的生物学材料的性质是影响识记的重要因素。

(一)有意识记优于无意识记

无意识记是指在无特定目的和任务、不需要作出意志努力和不使用任何识记方法的情况下,自然而然地进行的一种识记。无意识记有很大的选择性,凡是有重大意义或能够引起人们浓厚兴趣的事物,都比较容易被无意识记。比如学生在看中央电视台的《动物世界》节目时,并没有识记的任务和作出识记的努力,但节目中有趣的情节、画面和主持人赵忠祥生动的解说却在无意中会被记住。无意识记消耗精力少且记忆的效果好,所以生物教学中应充分利用好学生的无意识记,尽量把教学内容组织得生动有趣,尽量去唤起学生的兴趣和情感,这样就能收到潜移默化的教学效果。比如采用现场教学、角色表演及运用集声、形、色于一体的多媒体教学,都能很好地调动起学生的无意识记。

但是,真正能调动起学生无意识记的教学内容毕竟是有限的,而且依靠无意识记只能记住那些浅层次而非深层次的教学内容。生物学是一门系统性较强、理论性与实践性并重的基础学科,让学生掌握系统的生物科学知识是其最主要的教学目标之一,而实现这一目标的识记方法主要依靠有意识记而非无意识记。

有意识记是指事先有预定目的并运用一定方法进行的识记,是伴随一定意志努力的智力活动。学生理解生物体的形态结构,掌握生物学的基本概念和原理以及学会一项实验操作技能,都需要有目的,按步骤和作出意志努力来进行识记。有意识记不仅有利于学生掌握系统的生物学知识,而且记忆的效果也明显优于无意识记。在一次实验研究中,要求被试识记A、B两段性质相当的材料,并事先申明次日检查A段的识记情况,一周后检查B段的识记情况。实际上在两周后同时检查两段材料的识记情况,结果B段的识记效果明显优于A段。

总之,在生物学学习中,无意识记在提高学习效率和减轻负担方面的作用必须充分肯定,同时,有意识记忆的效果明显优于无意识记而居于主导地位,学生对生物学的学习应以有意识记为主。

(二)意义识记优于机械识记

从识记材料的性质和学生对材料是否理解来看,识记又可分为意义识记和机械识记两大类。前者是在理解的基础上的识记,后者是在不理解材料情况下进行的识记。这两类识记的划分并不完全与材料本身是否有意义有关。比如机械识记有两种情况,一种是材料本身没有太多意义,只能靠反复诵读把它强记下来,比如生物学中的一些数据和一些动植物的名称;另一种情况是材料本身有意义,但学生不解其意而靠反复成诵,比如有些学生对一些生物学概念的识记就是如此。意义识记也是这样,即使有些材料本身无意义上的联系,但我们可以人为赋予它某种联系来帮助记忆,比如植物生活必需的16种元素可以编成有意义的顺口溜来进行意义识记。

经验和实验都证明,意义识记的效果明显优于机械识记。艾宾浩斯在实验研究中发现,识记36个无意义音节平均需要复习54次,而识记含有480个音节的六节诗只需要复习8次。这是因为,意义识记是在对材料进行理解和思维加工的基础上进行的,它借助已有的相关知识经验将新材料纳入到已有的认知结构之中,因而识记效率大大提高。但是,我们也不能因此而完全否定机械识记在生物学学习中的作用。且不说那些本身很难找到意义联系的内容需要动用机械识记,就是那些有意义的材料,学生的学习也存在一个由不理解到理解的过程,在暂时不理解的情况下也不妨用机械识记的方法将它先记下来。如果将那些不能马上很好理解的生物学知识拒之于记忆的门外,就如同食物中的营养不能被马上消化吸收而拒绝进食一样。

总之,在生物学学习中,意义识记的效果明显优于机械识记而居于主导地位。同时,机械识记忆是对意义识记的有益补充,在生物学学习中有时是必不可少的。

二、生物学学习中的保持和遗忘规律

保持和遗忘是一对矛盾中的两个方面,保持表现为信息的储存,遗忘表现为信息的丧失。在生物学学习过程中,遗忘是伴随着记忆而存在的,比如随着储存的强度逐渐消退会导致信息的最终丧失,随着储存信息的重构会导致回忆时的错误。遗忘虽然不可避免,但我们在掌握了有关的基本规律后就可以有效地促进信息的保持和减少信息的遗忘。

(一)材料的意义效应

生物学知识的保持或遗忘状态与这些生物学知识的性质与作用关系密切。一般来说,那些意义丰富、形象生动、符合需要或意义重大的生物学内容比较容易得到保持。泰勒(Taylor)曾对大学生的动物学知识与遗忘情况进行过实验研究,结果发现动物学中的具体事实类的知识容易遗忘,而概念、原理类的知识不容易遗忘(表2-3)。

表2-3 大学生对动物学知识的保持情况

*保持百分率=[(15个月后复测-预测)÷(后测-预测)]×100

石亚琳(1993)就初中生对生物学知识记忆的保持与遗忘规律进行过实验研究,[17]结果见表2-4和图2-7。该研究显示:①对所学生物学知识当时保持较好,但遗忘一开始就存在;②生物学学习的遗忘曲线与艾宾浩斯的遗忘曲线有所区别,一堂课的生物学学习在教学后第7天到第20天之间遗忘增加了31%,占总遗忘量的70%,在教学20天后,新的遗忘明显减少;③概念性知识与理解性知识(实验中实际上是指生理过程性知识)的遗忘曲线不同,在任何一个间隔时间里,学生对概念性知识的遗忘量总是大于理解性知识,前者最大遗忘率达到60%,后者达到31%,而且前者达到最大遗忘率的时间比后者长,分别为31天和20天。

表2-4 不同时间间隔后生物学知识的记忆成绩

图2-7 生物学知识的遗忘曲线(一节课)

以上的一些实验研究都表明,不同性质的生物学知识,其保持和遗忘的情况是不一样的。材料越是有意义和被学生理解,其保持率越高、遗忘速度越慢。

此外,著名的闪光灯效应和莱斯托夫效应也说明了识记材料的性质和特征对记忆的保持有影响。

1.闪光灯效应

有人就美国总统林肯被刺身亡事件对179位中年以上的美国人做过调查,结果发现其中127人(占71%)对这起发生在19年前的事件的时间、地点及凶手姓名等仍记忆犹新。心理学家把这类令人震撼的事件使人永志不忘的记忆现象称为“闪光灯效应”。在生物学学习中无疑也存在类似的“闪光灯记忆”,例如在当地发生的与生物学有关系的某重大事件,如发生于我国的“非典型性肺炎”“三聚氰胺奶粉”和“屠呦呦获诺贝尔奖”等事件,会产生闪光灯效应而促进学生对此类生物学知识的记忆。

2.莱斯托夫效应

心理学家莱斯托夫(H.Von Resorff,1933)在实验研究中发现,识记材料中最为特殊的部分能最先给人留下深刻印象而使记忆保持长久。学生在观察活体草履虫的内部结构时,两个伸缩泡留给学生的印象可能最深,因而相关的记忆保持的时间也可能最长。

(二)材料的位置和序列效应

识记材料的位置和序列不同,其保持和遗忘的情况也会不一样。一般来说,被识记的生物学材料的首尾比中间部分记得要牢,中间部分相对地较难识记和保持。最先呈现和最后呈现的内容都比较容易回忆,遗忘都比较少,这种现象被分别称为“首因效应”和“近因效应”。而且有研究还发现,在信息保持方面,“近因效应”更优于“首因效应”。

金斯利(1957)对68名大学生就记忆序列位置效应做过实验研究,结果见表2-5。这种序列效应在无意义材料上表现得尤为明显,造成序列效应的原因,可能是首尾部分仅受一种抑制(前摄抑制或后摄抑制)的干扰。范卡尔脱(M.Famcault)的实验研究进一步表明,最难保持的不是序列位置的最中段,而是中间偏右的序列;加利福尼亚大学的波斯特曼(L.Postman)的研究则提出了一个具体的数据,即序列位置中段的遗忘次数相当于两端的三倍。

表2-5 记忆材料的序列位置效应对回忆的影响

此外,还有人测量过一节课的前25分钟、中间15分钟和最后15分钟的即时保持和一周后的保持,结果见表2-6。该研究表明在一节课的教学中同样存在序列位置效应。

表2-6 一节讲授课的即时与延迟保持/(%)

生物学知识属于前后有内在联系的意义材料,其保持也应存在序列位置效应。但是,我们认为,序列位置之间不仅存在前摄抑制或后摄抑制的问题,而且还存在一个正迁移影响的问题。不同性质的有意义材料其序列位置效应是否存在不同?这还有待于生物学教育工作者作进一步的实验研究。

(三)过度学习效应

实验研究显示,过度学习对促进保持和减少遗忘有一定积极的作用。那什么是过度学习呢?我们将在学习中刚好达到完全正确反应时的学习程度称为100%的学习,在此基础上再追加的学习就称为过度学习(学习程度大于100%的学习)。有关的实验研究表明,学习程度分别为33%、100%和150%时,其遗忘率分别为57.3%、35.2%和18.1%。一般认为,过度学习达到150%时效果比较好,超过150%的过度学习其遗忘率不再显著下降。所以,过度学习也并非越多越好,因为过度学习毕竟要付出更多的时间和精力。关于过度学习对生物学知识识记效果的影响,胡继飞、刘智伟(2002)曾以基因的分离规律为例进行过实证研究(表2-7),验证了这一规律。

表2-7 过度学习对生物学记忆的影响

那么,记忆的保持量是怎样测算的呢?常用的方法有回忆法、再认法、再学法和重构法。

1.回忆法

回忆法是被试在不感知识记材料的情况下进行默写或复述。计算公式如下:

2.再认法

再认法是把识记过的材料与相等量的没有识记过的材料混在一起,然后向被试一一呈现,由被试报告每个项目是否识记过。计算公式如下:

3.再学法

再学法也叫节省法,当被试不再能把原来熟记的材料完全无误地回忆出来时,就要求被试把原来识记过的材料重学或再记,直至达到原来学会的标准。然后根据初学和再学所用的次数或时间来计算保持量,即以再学比初学所节省的次数或时间来计算保持量。计算公式如下:

4.重构法

重构法也称为重建法,要求被试再现学习过的刺激次序。给被试呈现按一定顺序排列的若干刺激,呈现后把这些刺激打乱,然后呈现在被试面前,让他们按原来次序重建,重构的成绩主要是以做对的顺序数记分。

三、生物学学习中的再认与回忆规律

再认和回忆属于记忆的第三个环节——信息提取阶段。再认是指曾经感知过的事物再次出现时能把它认出来,是将新信息与已贮存在记忆中的旧信息相匹配的过程;回忆是指曾经感知过的事物不在眼前时能在脑中将它重现出的过程,是对旧信息的再现过程。学生学习过氨基酸的分子结构式,如果让学生在黑板上画出该分子结构式,就是回忆;如果让学生从已经给出的几个分子结构式中判断哪一个是正确的,那就是再认。

(一)再认和回忆的成绩与加工深度有关

生物学知识存入学生的记忆系统要经历一系列不同水平的分析和加工,从表浅的感觉分析开始,再逐步深入到较复杂、较抽象和语义性的分析加工。生物学信息(刺激)的加工深度依赖于知识材料的性质、可用于分析和加工的时间、任务的明确程度及个人学习的方法与习惯等。以“细胞的结构”知识为例,浅表的加工就是记住“细胞是由细胞膜、细胞质和细胞核组成的”,深层次的加工则是进一步分析这三部分结构的特点、作用及相互关系,并能用自己的语言对此作出解析。

关于再认和回忆成绩与加工深度的关系,一些心理学家利用生物学科之外的材料做过不少实验研究。克雷克(Craik)和图尔文(Tulving,1975)曾以词语为记忆对象,将词语分为结构、语言、语义三种由低到高的加工层次进行测试,结果显示,加工愈深,再认的成绩愈好。此外,博威(Bowre)和卡林(Karlin,1974)、罗杰(Roger,1977)的实验研究也分别得出与上述一致的结果。这些研究结果对生物学学习材料相信也是适用的,但生物学科目前还缺乏这样的实证研究。

(二)再认和回忆要以线索和联想为基础

图尔文的“线索-依存遗忘理论”(Cue-Dependent Theory of Forgetting)认为,记忆是来自两方面的信息产物:一是作为某一事物的初步知觉的结果在个体记忆贮存中留下的记忆痕迹;二是个体回忆时认知环境中出现的提取信息的线索。可见,线索在再认和回忆中的作用,犹如看书时灯光照明所起的作用,当灯光关掉时我们就无法看书阅读,同样当失去提取线索时我们对信息的再认和回忆就出现困难。那么何为提取线索呢?记忆中的提取线索是指被提取信息的个别部分或某种特征或与之相关联的一定情境状态。学生对原生动物的代表动物回忆有困难,教师可以提示“前后各有一个伸缩泡”或“像只倒转的草鞋”,这些部分结构或个别特征可以唤起学生对草履虫整体表象的再现与回忆。

联想是由一事物想到另一事物,这前面的“一事物”也可以说就是一种提取线索。线索对信息的提取,在有些情况下是通过联想来实现的。通过联想,可以逐步搜索和接近我们所要再认或回忆的东西。从“植物分类”到“动物分类”,从生物的“反射”到生物的“应激性”,从细胞的“有丝分裂”到细胞的“减数分裂”等,从遗传学的“分离定律”到“自由组合定律”,从“细胞免疫”到“体液免疫”都存在一种联想。

(三)原有经验对再认和回忆作用的双重性

在生物学信息的再认和回忆中,学生原有经验总是在发挥着一定影响。这种影响有时是积极的,即所谓“正迁移”;有时是消极的,即所谓“负迁移”。最典型的例子莫过于“减数分裂”与“有丝分裂”。在高中生物学中,“有丝分裂”和“减数分裂”分别被安排在教材的不同部分,那么前者对后者来说就是“已有经验”,有丝分裂的过程在许多方面与减数分裂有相似之处,那么这些相似的地方会有利于对减数分裂有关信息的提取;但也有一些不同的地方,如分裂次数和染色体行为,那么在这些方面可能又会干扰对减数分裂相关信息的提取。我们知道,新旧信息在记忆贮存中会出现“重构现象”,重构后的信息不同于原来的新信息或旧信息,也不是两者的简单加和,这样就会导致原有信息出现某种改变。在这种信息重构中,旧信息在多数情况下会起一定的主导作用,先入为主的认识倾向也正好反映了原有经验对再认和回忆会产生某种影响。这样的影响同样会发生在诸如光合作用的“光反应”与“暗反应”“有氧呼吸”与“无氧呼吸”“体液免疫”与“细胞免疫”等相关内容的学习上。

四、生物学学习中的记忆术

关于记忆术(Mnemonics),不同的学者会有不同的定义。狭义的记忆术是指对机械的或无意义的材料人为地赋予某些意义以帮助记忆的技术;广义的记忆术则统指那些能够增强记忆的较为成熟的一切策略与方法。后一种含义可视为“记忆方法”的同义语,本书亦采用这一内涵指定。

生物学科相关的实证研究不多。生物学科的特点是内容庞杂和零散,需要识记的内容较多,故而有“理科中的文科”的戏称,学生普遍感到记忆量大。“高中生物新课程实施情况及存在问题”课题组在广东省21个地级市随机抽取49所学校的高一至高三共3362名学生进行问卷调查,结果表明:学生在生物学学习中存在的最大困难是知识点多,记不住(62.74%),许多内容难以理解(38.59%)。学生认为生物学知识记不住的原因是自己没有梳理知识(61.37%),缺乏记忆的好方法(56.01%),没有时间记忆生物学知识(35.08%)。[18]由此可见,记忆方法指导应该成为生物教学的重要内容。

马晓葵等(1993)对北京101中学的高二年级和初中一至三年级的学生就“生物学教学中对记忆和理解最有帮助的教学手段”进行过问卷调查,[19]结果详见表2-8。从中可以看出,运用各种不同的教学手段对帮助学生记忆生物学知识都是有益的。其中,直观教具和亲手实验是帮助学生记忆最为有效的手段,而回家复习看书、课前5分钟提问和讲课时重点内容重复等方法,也都可以有效地帮助学生巩固记忆。在高中生中则有更多的学生认为回家复习对记忆帮助较大。

表2-8 生物学教学中对记忆最有帮助的教学手段

已有的相关研究文献,绝大部分是来自中学教师的经验性总结。基于上述的理论研究和教师的实践总结,下面提出一些提高学生记忆效率的策略与方法。

(一)促进有效识记的策略与方法

识记就是识别和记住。生物学知识识记的基本方法就是对有内在逻辑联系的材料进行理解记忆,对机械性的材料人为地给予某种内在联系进行强记。

1.比较记忆法

有比较才有鉴别。比较和鉴别实际上是一种信息加工形式,将要识记的生物学材料进行比较来鉴别其相同点和不同点,是进行比较识记的常用方法。

图2-8《血液》系统记忆法(改自张体粹)

生物学科的概念术语甚多,识记方法不当就会产生繁杂零乱之感。比较的方法有二:一是同中求异,比如同是细胞的植物细胞和动物细胞,同是呼吸作用的有氧呼吸和无氧呼吸,同是细胞分裂的有丝分裂和减数分裂,应该在容易确认的相同点的基础上寻找其不同点,这样才能形成精确的识别和记忆;二是异中求同,诸如光合作用与呼吸作用、反射与激应性、植物的物质运输与动物的物质运输等,应该在容易被确认的不同点的基础上寻找其相同点和相互联系,这种联系点越紧密,识记就越容易和越牢固。比较记忆法常用表格形式来表征。

2.系统记忆法

将分散的、孤立的生物学材料整理成有条理的、系统化的知识结构,这种记忆方法就是系统记忆法。系统化的方法就是寻找知识间的内在逻辑联系,比较适用于生物体的形态结构和生理过程一类知识的记忆。关于食物化学性消化的内容,涉及不同消化道、不同消化液和食物中不同成分及这些成分的不同变化,在识记时的确有一定难度。如图2-8的方法进行系统记忆,不失为一种有效的知识整理方法。

3.简化记忆法

对一些比较繁杂的生物学内容,可以化繁为简,从中概括出关键性的几个要点如关键的字、词或含意。学生记住了内容的主干,然后就能以主带次,补足其余的细节部分。比如概念名词解释的识记可以抓关键词,光合作用的定义就可以简化为:“光合作用是……通过……,利用……,把……合成……,释放……的过程”,这样记起来就简便多了。再比如图2-9是氨基酸代谢的图解,识记起来也不是那么容易,教师可以将它简化为“一分二合再两转”来指导学生识记。

图2-9 氨基酸代谢图解

4.规律记忆法

任何科学都有其内在的必然联系性即规律性,生物科学也不例外。抓住了生物科学的知识规律性,识记就会变得容易起来。

(1)利用适应性规律进行记忆。如生物体结构与功能相适应,生物的形态结构和功能又与生活环境相适应,这就构成了生物学的适应性规律。记忆时可以以功能带结构和以环境带功能,比如肾脏的功能是形成尿液,其中肾单位是肾脏结构和功能基本单位,在其组成和结构上都具有与形成原尿和终尿相适应的特点。记住功能,分析结构的适应性,识记起来就容易一些。

(2)利用进化规律进行记忆。现存的生物都是由一个共同的祖先经过漫长的地质年代逐步进化而来,而且这个进化的方向是从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生,这就是生物学的进化规律。由此我们便可以对各类生物的形态结构和生理功能进行进化规律上的联系,比如原核生物到真核生物、无性生殖到有性生殖、细胞内消化到细胞外消化、卵生到胎生、一心房一心室到两心房两心室等,这些进化联系有助于我们的记忆。

(3)利用层次性规律进行记忆。生物从个体到群体、从微观到宏观、从地被层到乔木层等都存在一个层次性。比如图2-10就是生命物质和结构系统的层次性规律。[20]

图2-10 生命物质和结构系统的层次性

此外,一些具体内容的学习中也可以寻找到一些规律,比如:凡是大分子物质水解为小分子物质,就肯定需要水,该过程释放能量,是放能反应。

5.形象记忆法

将枯燥抽象的记忆材料转化为生动直观的形象,能大大增强生物学知识的记忆效果。形象记忆的方法主要有两种,一种是语言文字的直观,用生动形象的类比或比喻来唤起学生对记忆内容的表象,例如关于细胞有丝分裂,可以将姐妹染色单体比喻成一对准备分家的双胞胎姐妹,分家前父母将家产一式两份(复制),姐妹情深,分家前还特地到赤道板照张合影(中期)。表2-9所示也是一种利用比喻的形象记忆法。

表2-9 有关蛋白质合成过程的一种比喻

陈博(2014)就类比记忆法在初中生物学教学中的运用进行过总结,实践证明能够有效提高学生的理解和记忆效果。例子之一,是把植物光合作用的过程形象地比喻为工厂生产的全过程:工厂生产的过程需要原料、厂房、人工等,最后才制造出产品,光合作用的过程也需要原料(水和二氧化碳)、厂房(叶绿体)、人工(光能),最后生产出由这些因素结合所得的产品(淀粉和氧气)。例子之二是《眼球的结构》,眼球涉及晶状体、瞳孔、视网膜和脉络膜及其作用,加上视觉的形成过程,这对于学生来说知识量大、记忆难度大。教师引导学生将眼球的结构和照相机的成像原理联系起来,总结出:照相机在观看到物体时,光线透过照相机的凸透镜,产生类似小孔成像的效果,影像会在感光元件上呈现倒立、缩小的像,而照相机的凸透镜就相当于眼球的晶状体,感光元件就相当于眼球的视网膜。

图2-11 人体血液循环过程的形象化记忆

另一种是尽量将识记内容与可观察的直观形象结合起来进行记忆,比如尿液在肾脏中的形成过程,使用不同的识记材料其识记效果明显不同,依次为:多媒体动画或电动模型>静态模型或挂图>文字图解>教材文字说明。再如,人体血液循环的途径及其动脉血、静脉血的变化,除了多媒体动画等手段外,还可以采用直观的形象进行记忆(图2-11),这时学生就可以用横卧“8”字的形象(粗线表示动脉血、细线表示静脉血)来辅助记忆。这是可视化技术在知识记忆中的应用。

6.口诀记忆法

将一些难记的生物学知识编成口诀有助于识记,特别是对那些本身没有明显的内在逻辑规律又很难找到有助于记忆的意义联系的材料,如动植物的某些分类学知识、某种形态结构知识和一些数据等,尤为有用。生物学教师在这方面积累了丰富的经验,例如:无脊椎动物门的顺序容易遗忘(初学者),可以取前六个门的名称的第一个字,就是“原腔扁;线环软”,这时我们可以人为地赋予意义:圆腔变扁了,是因为线做的环太软了;噬菌体侵染细菌的实验可以简化为:“一吸二注三合成,复制释放再侵染”;菊科植物主要特征则可概括成:“莴苣菊花向日葵,头状花序总包围,雌蕊一枚结瘦果,花药合生联五枚”;“提取绿叶中的色素”实验滤纸条上的颜色从上到下可记为“胡(胡萝卜素)黄(叶黄素)a(叶绿素a)b(叶绿素b)”;人体必需的八种氨基酸可采用口诀“甲携来一本亮色书”;微量元素的口诀可用“铁很凶猛(锰),碰(硼)上了新(锌)买的木(钼)桶(铜)”;讲到原核生物种类,可以利用口诀:“蓝(蓝藻)细(细菌)线(放线菌)织(支原体)毛衣(衣原体)”。

(二)促进知识保持和再现的策略与方法

这与前一个问题是紧密相连的,即良好的信息保持与再现很大程度上取决于有效的识记。比如对生物学知识进行组织加工使之条理化、系列化,既是识记的策略与方法,又是保持和再现的策略与方法。此外,还有以下一些措施有助于生物学知识记忆的保持与回忆。

1.行之有效的复习

复习是保持记忆信息完整性的唯一方法。教育家乌申斯基说:“与其借助复习去恢复记忆,不如借助复习去防止遗忘。”复习是不断地对信息再编码,不断地提高编码的适应性,即对原输入的信息不断加以处理,使其越来越与个人贮存在长时记忆中的心理格局(schema)相符合,从而较好地加入到个人的经验体系中去。

(1)合理分配复习时间和次数。①要根据遗忘先快后慢的进程组织及时复习。最宝贵的复习时间是在学习后的第一天之内,因为学习后的第二天、第三天遗忘率最高。复习的真正意义不是去恢复已遗忘的东西,而是防止遗忘。②根据分散复习优于集中复习的原理,应以多次的分散复习为主。分散复习安排怎样的间隔时间为好?应该根据生物学知识的性质、数量和学生特点而定。一般说来,在最初复习时各次的时间间隔可以短一些,以后间隔时间逐步延长,即复习次数是先多后少。③充分利用记忆的最佳时间域进行复习。由于每个人的生活习惯和工作负担等不同,记忆的最佳时间域也会有所不同,比如有人习惯于早晨,也有人习惯于晚上睡觉前或上午某一个时段。

(2)统筹好不同阶段的复习之间的分工与合作。在生物学教学过程的不同阶段都有一个复习的问题,这些复习各有侧重又彼此关联,共同构成生物课的复习系统。新课开始时一般有一个引导性复习,目的在于为新课的教学设置认知前提和心理前提,方法是按新课的目标和需要去重整前节课所学;一节课结束时应有一个巩固性复习,目的在于整理本节所学知识和加深对新学知识的印象,方法是归纳和复述;第三种就是专门的复习课,是一种总括性复习,是按单元或学期、学年来进行的,目的在于重建学科知识结构,方法是归纳所学并形成新的和完整的知识网络结构。

(3)合理安排复习的内容和形式。复习的内容是学生已学过的,所以复习中学生不容易集中注意力。这就要求我们,不能把复习当做一种简单的重复,必须运用变式、采用新的角度和新的形式给学生以新的刺激。有经验的生物学教师在组织旧知识的复习时,非常注意给学生以新鲜感,比如用新情境、新要求、新的知识结构表述方式和新的授课形式来提高学生的复习兴趣和理解层次。其次是应提倡复习与尝试回忆相结合,特别是对于像生物学概念和形态结构等复习材料,复习时应该边阅读边自我检查记忆的效果,这样才能集中注意力和获得信息反馈,这种方法明显优于单纯的反复背诵。此外,复习的一个重要目标在于知识的综合化,要求复习时要注意对生物学知识进行归纳整理,尽可能地将前后知识串联起来形成知识链或知识网。这方面已有许多有创意的生物学单元复习的知识网络图被设计出来,可供参考。图2-12是高中“现代生物进化理论”单元复习知识网络。

图2-12 单元复习知识网络图示例

2.联想和推理的方法

为了克服回忆的困难,应充分利用联想和推理来帮助实现信息的再认和再现。经过整理加工后,储存在我们记忆中的生物学知识不是孤立的和零散的,而是以结构化、网络化的形式存在,这就使我们可以通过联想和推理来回忆那些被深埋于记忆深处的生物学信息。但这种联想和推理的技能并非先天就有,需要在学习过程中不断培养和提高。

衍射法就是一种有效的联想和推理的方法,通过核心与主线衍射出相关的知识,可以达到促进生物学知识的保持与回忆的目的。图2-13为光合作用的衍射图(祁乃成)。

图2-13 光合作用衍射图

在图2-13中,光合作用公式成为衍射和发散的主线,可以联想和推理出:①光合作用的原料和来源,二氧化碳可以联想到气孔,水可以联想到水分代谢和水在细胞中的存在形式;②光合作用的产物,可以衍射出光合作用的意义;③光合作用的场所,可以带出叶绿体结构与功能;④光合作用的实质之一,即把无机物变成有机物;⑤光合作用的实质之二,把光能转化为化学能,并储存在有机物中;⑥水的光解,联系到整个光反应的过程及产物;⑦暗反应,联系到整个暗反应的过程及产物;⑧可以联想到呼吸作用的过程,有氧呼吸的反应式正好与光合作用相反。

3.运用过度学习的方法

如前所述,过度学习能有效防止遗忘,提高信息保持和再现的效率。对此,教师有必要向学生传授一些有关记忆方面的科学知识,使学生能在学习中有意识地运用过度学习。也就是说,在生物教学中,对那些比较重要且比较复杂的学习内容,在学生已达到理解记忆的基础上应再追加30%~50%时间进行强化学习。

总之,没有记忆就没有学习,记忆对教学活动的重要性没有人会否认。生物学科不仅概念多、知识相对较为零散,而且需要记忆的内容除了科学知识还有实验技能等,所以有关生物学科记忆心理的研究显得更加重要。但目前的研究还比较初级,存在“三多三少”的现象,即一般性的经验总结比较多,而实证性的量化研究比较少;对语义记忆的研究比较多,而对情境记忆和程序记忆的研究比较少;对外显记忆的关注比较多,而对内隐记忆的关注比较少。