Память и обучение. Часть 1 (#35)

Это письмо продолжает письмо #33 про память, поэтому, прежде чем продолжать чтение, советую освежить его ключевые концепции.

Самые эффективные стратегии обучения с точки зрения работы памяти были известны ученым-когнитивистам задолго до последних открытий в нейбиологии. Весь XX век психологи изучали феномен забывания и пытались ответить на вопрос, как запоминать эффективнее. Один из ответов на этот вопрос оказался довольно простым — необходимо повторять обучение регулярно, чтобы информация отложилась надолго, то есть максимально полно сохранилась в долгосрочной памяти. Этот феномен называют spacing effect, а практику регулярного повторения новой информации — интервальным повторением (distributed practice или spaced repetition).

Но сколько раз надо повторять сессии обучения? Насколько разносить их между собой? Сколько информации пытаться освоить за одну сессию? Для какого типа знаний это подходит, а для какого нет? Ответы на все эти вопросы ученые искали весь XX век и ищут их до сих пор. Многие наверное расстроятся, когда узнают, что каких-то конкретных ответов на эти вопросы у ученых еще нет, но некоторые закономерности все же уже известны.

Во-первых, spacing effect наблюдается почти для любой информации, для знания любого типа. То есть эту практику можно смело использовать в любом домене. Однако надо понимать, что речь идет именно об эффективном запоминании, а не скажем о приобретении навыка, который предполагает почти автоматическое, молниеносное исполнение — это уже следующий этап. На скорость доступа к элементу памяти влияют уже немного другие нейрофизиологические механизмы.

Во-вторых, теперь мы знаем, что оптимальный интервал между сессиями обучения зависит от того, когда именно мы будем использовать полученное знание. Одно дело — когда мы хотим подготовиться к экзамену, который будет через неделю, и совершенно другое — когда мы хотим запомнить что-то на годы или потенциально навсегда. Как оказалось выбор оптимального интервала зависит именно от срока хранения информации. В общем виде ключевые исследователи в этой области формулируют правило вот так:

The key finding from this study [Cepeda et al. (2008)¹] is that the optimal spacing gap depends on when the information will be tested in the future. <…> For those who completed the final test after 70 days, the best spacing gap was 21 days. In general, the optimal spacing gap equaled 10–20 % of the test delay. In other words, the longer the test delay, the longer the optimal spacing gap.²

Конечно после такой рекомендации возникает вопрос: если цель запомнить что-то на максимально долгий срок, то не забудем ли мы все изученное, если сделаем интервал слишком большим (и что вообще значит «слишком большой»). На этот вопрос, к сожалению, пока что нет исчерпывающего ответа, однако общая рекомендация звучит так:

…If the goal is long-term retention, the findings from Cepeda et al. (2008)¹ suggest that the ideal time to review information may be several weeks or months after it was initially learned.²

В-третьих, оказывается разница между равномерно распределенными интервалами обучения (fixed schedules) и планомерно увеличивающимися интервалами (expanding schedules) при запоминании на долгий срок как будто не значительна². Прирост эффективности от использования интервального повторения будет значительным в любом случае.

Каковы же нейрофизиологические механизмы spacing effect, то есть почему он работает? Нейробиологи подошли к изучению этого феномена сильно позже психологов и пока что некоторые из них предлагают³ следующее объяснение: в случае длительных интервалов между сессиями обучения (один и более дней) успевает запуститься довольно медленный процесс системной консолидации памяти (systems consolidation), то есть формирования памяти в коре головного мозга (подробнее об этом процессе как раз в письме #33), а клеточный процесс долговременной потенциации (long-term potentiation) наоборот уже завершается. Таким образом, при интервале между при повторениями в несколько дней и более мы опираемся на немного другие нейрофизиологические механизмы, нежели повторении в течении нескольких минут или часов. Также за эти несколько дней мы успеваем еще и несколько раз поспать, а сон — очень тесно связан с консолидацией памяти.

Какие же конкретные рекомендации с учетом всего вышеперечисленного дают исследователи для тех, кто проектирует образование или преподает? Первая группа рекомендаций относится к традиционному обучению в классе и я взял ее из Practice Guide независимой организации Institute of Education Sciences (IES) при министерстве образования США. IES перекладывает итоги научных исследований на прикладные рекомендации для образовательной системы. Рекомендации, хоть и вышли в 2007-м году, нисколько не потеряли актуальности:

The key action recommended here is for teachers to make sure that important curriculum content is reviewed at least several weeks, and ideally several months, after the time that it was first encountered by the students. <…>

1. Use class time to review important curriculum content. For example, every other week a high school social studies teacher spends half a class period reviewing facts that were covered several weeks earlier in the class.
2. Use homework assignments as opportunities for students to have spaced practice of key skills and content. For example, in every homework assignment, a junior high school math teacher intentionally includes a few problems covering the material presented in class 1 or 2 months earlier.
3. Give cumulative midterm and final examinations. When teachers give their students cumulative midterm and final examinations, students are provided with a strong incentive to study all course material at widely separated points in time.⁴

Другая рекомендация относится скорее к life-long learners, таким как я. В двух словах она звучит так: придумайте себе систему, которая обеспечит интервальное повторение новой информации. Это могут быть курсы, где интервальное повторение вшито в программу, или же какие-то хитрые правила и принципы личного обучения, а можно просто интегрировать в процесс обучения уже существующие цифровые инструменты для интервального повторения, например Anki или SuperMemo. Подробнее о том, как это работает, я писал в письме #27.

О том, как еще знание о функционировании памяти, влияет на эффективность стратегий обучения, я расскажу в одном из следующих писем.