沈少萍

（廈門大學(xué)航空航天學(xué)院，福建廈門 361005）

記憶或遺忘的原因是什么？為什么我們能記住某些事情而忘記其他的事情？ 為什么我們有時(shí)能記住幾年前發(fā)生的一些小事，卻忘記了昨天剛剛發(fā)生過的一些重要事情？我們記憶的容量有多大？我們知道的信息又會(huì)保持多久？后記的東西對(duì)先記的東西有什么影響？學(xué)習(xí)后，怎樣才能使學(xué)習(xí)的內(nèi)容不被大量地遺忘？這些問題引起了心理學(xué)者的重視和研究，得出了一些關(guān)于記憶的理論成果[1]，本文將把部分記憶理論運(yùn)用在信號(hào)與系統(tǒng)的課程教學(xué)中，以期提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

一、記憶遺忘理論概述

（一）記憶

所謂記憶[2]，就是通過識(shí)記、保持、再現(xiàn)(再認(rèn)或回憶)等方式，在人的頭腦中積累和保存?zhèn)€體經(jīng)驗(yàn)的心理過程。人們感知過的事物、思考過的問題、體驗(yàn)過的情感或操作過的動(dòng)作，都可以以印象的形式保留在人的頭腦中，這就是“記”；在一定條件下還能被恢復(fù)、再認(rèn)，這就是“憶”。從信息加工的觀點(diǎn)來看，記憶就是人腦對(duì)外界輸入的信息進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)和提取的過程。記憶可分為瞬時(shí)記憶、短時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶。客觀刺激停止作用后，感覺信息在一個(gè)極短的時(shí)間內(nèi)保存下來，這種記憶叫感覺記憶或瞬時(shí)記憶，它是記憶系統(tǒng)的開始階段。瞬時(shí)記憶的儲(chǔ)存時(shí)間為0.25～2s。如果這些感覺信息受到特別注意，就會(huì)進(jìn)入短時(shí)記憶；而那些沒有受到注意的信息，則會(huì)很快變?nèi)跸У?。?dāng)然，如果刺激極為強(qiáng)烈，也可能一次性印入長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)。短時(shí)記憶是感覺記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的中間階段，保持時(shí)間為5 s到2 min。短時(shí)記憶的信息既有來自感覺記憶的，也有來自長(zhǎng)時(shí)記憶的。它一般包括兩個(gè)成分：一是直接記憶，即輸入的信息沒有經(jīng)過進(jìn)一步加工。它的容量相當(dāng)有限，大約為（7±2）個(gè)組塊。除非積極加以復(fù)述，否則直接記憶中的信息會(huì)很快消失；如果信息得到及時(shí)復(fù)述，則可能轉(zhuǎn)入長(zhǎng)時(shí)記憶系統(tǒng)而被長(zhǎng)久保存。另一個(gè)成分是工作記憶，指長(zhǎng)時(shí)記憶中存儲(chǔ)的、正在使用的信息，是將儲(chǔ)存在長(zhǎng)時(shí)記憶中的信息提取出來解決面臨問題的過程。在工作記憶中，來自環(huán)境的信息與來自長(zhǎng)時(shí)記憶的信息發(fā)生了意義上的相互聯(lián)系，從而使人們能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)和作出決策。長(zhǎng)時(shí)記憶是指信息經(jīng)過充分的和有一定深度的加工后，在頭腦中長(zhǎng)時(shí)間保留下來。這是一種永久性儲(chǔ)存。它的保存時(shí)間長(zhǎng)，從1 min以上到許多年甚至終生，容量沒有限度。其信息的來源大部分是對(duì)短時(shí)記憶的內(nèi)容進(jìn)行深度加工的結(jié)果，但也有由于印象深刻而一次獲得的。就知識(shí)鞏固的全過程而言，它是起于瞬時(shí)記憶，經(jīng)過短時(shí)記憶，而達(dá)到長(zhǎng)時(shí)記憶。

（二）遺忘

記憶保持的最大變化是遺忘，遺忘和保持是矛盾的兩面。記憶的內(nèi)容不能再認(rèn)和回憶，或者再認(rèn)和回憶時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，就是遺忘。對(duì)于遺忘的進(jìn)程，德國心理學(xué)家艾賓浩斯[2]最早進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。遺忘在學(xué)習(xí)之后立即開始，而且遺忘的進(jìn)程是最初很快，以后逐漸緩慢；過了相當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，幾乎不再遺忘。導(dǎo)致遺忘的一個(gè)重要原因是干擾，當(dāng)要記憶的信息與其他信息相混淆，或受到其他信息的排擠時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

前面說過，短時(shí)記憶最突出的特征是它的容量很小，一般只有（7±2）個(gè)組塊。由于短時(shí)記憶的容量很小，所以當(dāng)新的信息進(jìn)入短時(shí)記憶系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)把原有的信息擠走。1956年，美國著名心理學(xué)家喬治·米勒發(fā)表論文[3]，從各類記憶實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，我們能立即記住的信息，只有“7±2”條（帶有意義的信息集合），并名之為“神奇數(shù)字”。并且，現(xiàn)在普遍認(rèn)為，這個(gè)數(shù)字比7還小，是（4±1）條。因此，當(dāng)超出此數(shù)量的新信息進(jìn)入大腦時(shí)，我們就記不住了，只能任由信息膨脹外溢，或是信息混亂，一塌糊涂，再就是過濾掉細(xì)節(jié)信息，只留下個(gè)大概。這一點(diǎn)，聯(lián)想一下你的“工作臺(tái)”或“辦公桌”就很容易理解了。短時(shí)記憶這個(gè)工作臺(tái)非常小，過多的信息放到上面，就沒有空間開展作業(yè)了。這就跟桌子上又臟又亂，注意力無法集中，導(dǎo)致你無法工作一樣。一旦短時(shí)記憶存儲(chǔ)器負(fù)擔(dān)過重，注意力就會(huì)分散，失誤就會(huì)增加，工作效率就會(huì)降低。[3]

對(duì)長(zhǎng)時(shí)記憶的干擾主要有兩種情況，即前攝抑制和倒攝抑制[4-7]。所謂前攝抑制，是指前面學(xué)習(xí)的材料對(duì)識(shí)記和回憶后面學(xué)習(xí)材料的干擾。一個(gè)經(jīng)典的例子就是一個(gè)中國人在英國學(xué)習(xí)靠左行車。與在中國有豐富駕駛經(jīng)驗(yàn)的人相比，一個(gè)不會(huì)開車的中國人在英國學(xué)習(xí)駕駛反而相對(duì)容易些，因?yàn)榍罢咭呀?jīng)根深蒂固地習(xí)得了靠右行駛，而這在英國是可能威脅生命的錯(cuò)誤。

所謂倒攝抑制，指后面學(xué)習(xí)的材料對(duì)保持或回憶前面學(xué)習(xí)材料的干擾。一個(gè)旅行者起初對(duì)某座特定的機(jī)場(chǎng)各處輕車熟路，但是到過許多相似的機(jī)場(chǎng)后，就會(huì)把那座原本很熟悉的機(jī)場(chǎng)和其他機(jī)場(chǎng)搞混，導(dǎo)致對(duì)機(jī)場(chǎng)各處的設(shè)施不那么清晰了。就遺忘的各種原因而言，倒攝抑制或許是最重要的。該現(xiàn)象可以解釋的問題包括為什么我們難以記住經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)的情景，比如一周前的晚飯吃了什么。除非特別事件的發(fā)生使前一次的晚飯與后來的晚飯有非常明顯的不同，否則對(duì)日后晚飯的記憶很容易干擾對(duì)昨天晚飯的記憶。

前攝抑制和倒攝抑制在許多記憶實(shí)驗(yàn)中，都獲得了強(qiáng)有力的證據(jù)。在其他條件相等的情況下，一個(gè)學(xué)習(xí)材料的兩端的項(xiàng)目學(xué)習(xí)快、記得牢一些，而中間部分的項(xiàng)目總是學(xué)得慢、記得差一些。中間部分的記憶效果之所以較差，可能是由于同時(shí)受到前攝抑制和倒攝抑制雙重干擾的結(jié)果；最前部與最后部的記憶效果之所以較好，可能是由于僅受到倒攝抑制或前攝抑制造成的。

根據(jù)上述對(duì)短時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶遺忘機(jī)理的分析，下面我們將論述如何在課堂上采用一些教學(xué)方法以增加對(duì)新學(xué)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)述機(jī)會(huì)，這些復(fù)述不僅是口頭復(fù)述還有從心里的不斷復(fù)述強(qiáng)化記憶，從而使得人腦對(duì)新信息的短時(shí)記憶盡量快、盡量多地轉(zhuǎn)移到長(zhǎng)時(shí)記憶，減少短時(shí)記憶的遺忘。另一方面我們也將論述如何有意識(shí)地采取不同的教學(xué)方式以減少前攝抑制和倒攝抑制等干擾對(duì)長(zhǎng)時(shí)記憶的影響，從而減少長(zhǎng)時(shí)記憶的遺忘。

二、將記憶遺忘理論應(yīng)用于實(shí)踐

（一）如何解決短時(shí)記憶遺忘——復(fù)述

短時(shí)記憶容量有限，且遺忘進(jìn)程是初時(shí)最快，為防止遺忘，最好的辦法是盡快復(fù)述、多次復(fù)述。當(dāng)學(xué)生無法對(duì)剛學(xué)過的信息進(jìn)行復(fù)述時(shí)，就發(fā)生了一種形式的干擾。在信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)中，讓所有學(xué)生記憶拉普拉斯變換的前7條性質(zhì)，然后讓其中一部分學(xué)生繼續(xù)記憶后續(xù)的幾條性質(zhì)30 s，而另一部分學(xué)生只是單純等待了30 s，最后讓所有學(xué)生背出前6條性質(zhì)，結(jié)果是繼續(xù)背的學(xué)生比單純等待的學(xué)生遺忘得多。其原因是繼續(xù)學(xué)習(xí)后面性質(zhì)的學(xué)生沒有機(jī)會(huì)對(duì)前面已學(xué)的7條性質(zhì)進(jìn)行心理復(fù)述，以將它們從短時(shí)記憶轉(zhuǎn)移到長(zhǎng)時(shí)記憶，而短時(shí)記憶容量又只有（7±2）條，甚至只有（4±1）條，后續(xù)30 s新記的內(nèi)容把前面記住的性質(zhì)就擠掉了，所以我們?cè)诮淌谕暌粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)，開始另一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之前，要留給學(xué)生一些時(shí)間去消化、練習(xí)。信號(hào)與系統(tǒng)一次上三節(jié)課，我們可以在前兩節(jié)課講授課本知識(shí)，第三節(jié)課準(zhǔn)備一套課堂測(cè)試題，并隨機(jī)點(diǎn)名讓學(xué)生來解答。這樣做至少有3個(gè)好處：①由于遺忘在學(xué)習(xí)之后立即開始，而且遺忘的進(jìn)程是最初很快，所以通過課堂做題盡快對(duì)剛學(xué)過的內(nèi)容進(jìn)行回顧，在心里進(jìn)行復(fù)述，可減少遺忘；②由于老師是隨機(jī)點(diǎn)名學(xué)生解答，誰都不想不會(huì)回答，所以上課時(shí)大部分同學(xué)必然會(huì)集中注意力聽講，減少了外部無用信息對(duì)大腦的干擾；③通過做題和教師的解答加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，有利于將短時(shí)記憶轉(zhuǎn)化到長(zhǎng)時(shí)記憶。另外在第三節(jié)做測(cè)試題之前，可讓學(xué)生對(duì)前兩節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)，并點(diǎn)名讓學(xué)生回答；還可以課件設(shè)計(jì)提問環(huán)節(jié)，教師講授20 min后PPT彈出一道題目，可以是選擇題或判斷題，讓學(xué)生回答。總之不管設(shè)計(jì)什么方式，都是在盡可能創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生不斷復(fù)述、回顧前兩節(jié)課的所學(xué)的內(nèi)容。不管學(xué)生回答得對(duì)或錯(cuò)，他終歸能從這一過程中加深對(duì)知識(shí)的理解，從而加深印象，強(qiáng)化記憶。其實(shí)，不同的學(xué)生重復(fù)的量存在著很大的差距。因?yàn)椋械膶W(xué)生雖然不說出來，但會(huì)在心里反復(fù)回想，而有的學(xué)生則不會(huì)。聽課后，其后的行動(dòng)是因人而異的。有的學(xué)生，一邊回想琢磨著剛才課上學(xué)到的東西；有的學(xué)生，會(huì)翻剛才的筆記加以整理并和其他同學(xué)討論；也有的學(xué)生會(huì)想全然無關(guān)的事情。盡管無法窺視他人的大腦活動(dòng)，但行動(dòng)的差異已在肉眼看不到的地方發(fā)生，并轉(zhuǎn)化為記憶的差異。而記憶的差異，將會(huì)影響到對(duì)知識(shí)的掌握與應(yīng)用。并且只要學(xué)生在這一“回想”行為中稍下功夫，就能進(jìn)一步加速自己的成長(zhǎng)。這就是，不是單純地、原封不動(dòng)地回想知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)，而是這樣問一下：“我從中學(xué)到了什么？”“要把這次的解題經(jīng)驗(yàn)用到下一次，需要謹(jǐn)記的又是什么？”“總而言之，這一章內(nèi)容的本質(zhì)是什么？”就這樣問一問自己。也就是說，從如何將所學(xué)加以運(yùn)用的角度回顧知識(shí)，對(duì)其中有積極意義的內(nèi)容把握就會(huì)更為深入，并能在提高記憶質(zhì)量的同時(shí)，讓它在記憶中扎根。對(duì)所獲得的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，不回顧、不反芻的學(xué)生；多次回顧，反芻的學(xué)生；不只是回顧，還會(huì)在回顧中深化學(xué)習(xí)的學(xué)生，相信大家會(huì)明白，即便他們輸入了相同的知識(shí)，經(jīng)歷了同樣的事，其后的記憶量與質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生巨大差異。并且，記憶量與質(zhì)的不同，還會(huì)影響到下一次對(duì)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的把握方式，于是，記憶量與質(zhì)的差距就會(huì)以加速度越拉越大。也就是說，教導(dǎo)學(xué)生要從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，要為下一次的運(yùn)用進(jìn)行回顧。并且，提高回顧頻率，縮短回顧間隔，就能加速學(xué)生的成長(zhǎng)。

（二）減少前攝抑制和倒攝抑制對(duì)記憶的影響

有兩種方法可以幫助學(xué)生減少前攝抑制和倒攝抑制。一是教授相似的、易產(chǎn)生混淆的概念時(shí)，在時(shí)間上不宜接近。二是采用不同的方法來教授相似的概念。對(duì)于前者，在教授易混淆或相似的概念時(shí)，應(yīng)當(dāng)在學(xué)生透徹地掌握一個(gè)概念之后再引入另一個(gè)。例如，在教授信號(hào)與系統(tǒng)課程時(shí)，要在學(xué)生能夠熟練地掌握傅里葉級(jí)數(shù)時(shí)才介紹傅里葉變換。如果教授這兩個(gè)概念的時(shí)間太接近，那么一個(gè)概念的學(xué)習(xí)可能會(huì)干擾另一個(gè)概念的學(xué)習(xí)，出現(xiàn)傅里葉級(jí)數(shù)知識(shí)對(duì)傅里葉變換知識(shí)的前攝抑制，傅里葉變換知識(shí)對(duì)傅里葉級(jí)數(shù)知識(shí)的倒攝抑制。傅里葉級(jí)數(shù)是周期變換，傅里葉變換是一種非周期變換；傅里葉級(jí)數(shù)是以三角函數(shù)為基對(duì)周期信號(hào)的無窮級(jí)數(shù)展開，如果把周期函數(shù)的周期取作無窮大，對(duì)傅里葉級(jí)數(shù)取極限即得到傅里葉變換，傅里葉變換是從傅里葉級(jí)數(shù)推演而來的；傅里葉級(jí)數(shù)是周期信號(hào)的另一種時(shí)域的表達(dá)方式，它是不同頻率的波形的疊加，而傅里葉變換就是完全的頻域分析。當(dāng)介紹傅里葉變換時(shí)，教師必須詳細(xì)地指出傅里葉級(jí)數(shù)和傅里葉變換以上所述的區(qū)別與聯(lián)系，由于這兩個(gè)概念說法很相似，學(xué)生很容易產(chǎn)生混淆，因此，教師在引入新的教學(xué)內(nèi)容之前，應(yīng)該使學(xué)生真正透徹地掌握上述兩個(gè)概念。

減少前攝抑制和倒攝抑制的另一種方法是采用不同的方法來教授相似的概念，或者教授每個(gè)概念時(shí)，在教學(xué)的其他方面做出變化。例如，在信號(hào)與系統(tǒng)課程的教學(xué)中，教師可以運(yùn)用講解和討論的方式來進(jìn)行時(shí)域信號(hào)與系統(tǒng)的分析；運(yùn)用團(tuán)隊(duì)分組任務(wù)的方法來進(jìn)行變換域的分析；通過課前觀看課程教學(xué)視頻課上做題的方式來講解離散信號(hào)與系統(tǒng)。這樣可以使學(xué)生避免將相似的概念相混淆。課件中還可插入信號(hào)的音頻，體現(xiàn)信號(hào)通過系統(tǒng)處理前和處理后的區(qū)別，使學(xué)生對(duì)信號(hào)的處理有感性的認(rèn)識(shí)。大部分被遺忘的內(nèi)容都是由于最初學(xué)習(xí)時(shí)沒有牢固掌握，若要學(xué)生保證長(zhǎng)久地保持所學(xué)的內(nèi)容，減少前攝抑制和倒攝抑制的干擾，最好的方法就是確保學(xué)生掌握了這份材料的本質(zhì)特征。這意味著教師要經(jīng)常評(píng)估學(xué)生的理解程度，如果結(jié)果顯示學(xué)生沒有達(dá)到充分的理解水平，則需要針對(duì)性地對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)重新講授。

前面也提到由于前攝抑制和倒攝抑制的影響，開頭和結(jié)尾處的學(xué)習(xí)效果要好于中間部分，這是教育心理學(xué)中最古老的發(fā)現(xiàn)之一。加之我們一般在最先呈現(xiàn)的項(xiàng)目上會(huì)傾注更多的注意力，投入更多的心理努力，對(duì)其的心理復(fù)述要遠(yuǎn)多于后面呈現(xiàn)的項(xiàng)目。而正如前面所提到的，將新信息存儲(chǔ)于長(zhǎng)時(shí)記憶中時(shí)，心理復(fù)述是很重要的。這樣，我們可從這些研究推測(cè)出一段教學(xué)的開始和結(jié)束時(shí)所教授的知識(shí)比其他信息更易保持。教師應(yīng)該利用這種規(guī)律來組織課堂教學(xué)：將最重要的新概念放在開始講，然后在本堂課快要結(jié)束時(shí)再加以總結(jié)。但許多教師在一堂課的開始階段習(xí)慣進(jìn)行一些與教學(xué)無關(guān)的活動(dòng)，如點(diǎn)名、檢查作業(yè)，聊點(diǎn)其他事情等。為此，更好的做法或許是推遲這些活動(dòng)，一開始就講授重要的概念，而將必要的事務(wù)性工作放在后面來做。另外課程的授課也最好安排在一天的開始或結(jié)尾，如上午或晚上進(jìn)行，可減少前攝抑制和倒攝抑制的影響。

三、結(jié)束語

人腦的短時(shí)記憶容量是有限的，前攝抑制和倒攝抑制也是客觀存在的，人們?cè)趯W(xué)習(xí)記憶的過程中， 受它們的影響會(huì)產(chǎn)生遺忘現(xiàn)象。教師在講授信號(hào)與系統(tǒng)的課堂上，應(yīng)該熟練運(yùn)用記憶的相關(guān)理論組織教學(xué)，以減少前攝抑制和倒攝抑制對(duì)學(xué)生的影響，并讓學(xué)生盡量多地復(fù)述學(xué)習(xí)內(nèi)容，最終達(dá)到減少遺忘、提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率的目的。