MIT 大腦研究證明學習遷移是真的,但如何運用呢?


傳統教育的核心基礎,就是「學習遷移」。什麼是學習遷移?例如你在課堂學習到的某個技術,當你在真實生活、工作上遇到類似情況的時候,可以運用已習得的技術,解決面臨的問題,就是一種學習遷移。雖然學習遷移聽起來有一些專業,但是它真正驗現了人們對於所有學習的期待,也是現今教育的基礎。

美國 MIT 研究人員在 Nature Neuroscience 期刊的大腦研究成果顯示,在大腦的活動中發現海馬迴CA1區域的一種新的記憶編碼活動,讓大腦得以運用過去相類似的經驗,回應不同遭遇過的事件。研究人員透過小鼠迷宮的實驗,觀察了小鼠大腦海馬迴的記憶區塊,以驗證大腦除了語言、情境記憶外,還存在另一種記憶的模式,事件記憶。事件記憶,是透過事件編碼(Event Code),將抽象的概念記錄下來。

首先讓小鼠反覆繞著迷宮運動,在活動的過程,持續測量小鼠腦部海馬迴CA1區的神經元活性。研究人員透過獎勵機制的設計,以確立事件記憶是否存在大腦活動,因此,研究人員在小鼠每跑完四圈迷宮時,給予食物的獎勵。小鼠大腦量測量的結果顯示,小鼠沿著迷宮活動,在某些特定的位置時,大腦神經元會產生活動反應,代表著記錄地點的神經元,但是,當小鼠在跑到第 4 圈時,大腦會再激發額外特定區塊的神經元細胞。或許,事件記憶,抽象記憶是存在的。

為了驗證事件記憶存在的推想,研究人員訓練小鼠在方形迷宮運動、在圓形迷宮運動,但是同樣的都在第 4 圈時給予獎勵。在不同形狀迷宮活動的老鼠,大腦細胞活動的反應呈現不同的活動狀況,代表著不同的空間記憶有著不同的腦細胞活動特徵。但是,每次當小鼠跑到第 4 圈時,不論賽道的形狀、長短變化,大腦海馬迴CA1區域的特定區塊,都會出現相同的活動反應。換言之,實驗說明了大腦CA1區有處理記憶抽象概念的神經元細胞。

從抽象概念記憶的存在,是否能證明學習遷移的有效性呢?從實驗的設計,我們可以發現實驗是透過「獎勵」編碼圈數的「抽象概念」,透過反覆的行動,形成「獎勵」和「抽象概念」的連結,最後才試著驗證在方形迷宮、圓形迷宮運動的小鼠,都能喚起「4 圈 」的這個抽象概念。為了完成這一個目標,研究人員做了三件事:

  1. 設計可以運用抽象記憶的活動:繞圈,讓小鼠得以運用過去的經驗
  2. 具生理吸引力的獎勵
  3. 重複:透過重複形成圈數和抽象概念的連結

透過這三點,我們來看現在教育場域和內容,是否有辦法用來驗證、找出抽象概念記憶的儲存區塊,並與其它活動形成連結呢?

  1. 設計可以運用抽象記憶的活動:運用可以將課程內容應用至生活的教學活動?

  2. 提供吸引力的獎勵完成課程後,是否能夠達到身體或心理的滿足,讓人們持續獲得獎勵的期待

  3. 重複:所有的重複是指 活動 + 獎勵 的重複,透過獲得獎勵的渴望,形成抽象概念和活動的連結

回顧自己過去接受教育內容,是否能夠形成學習遷移,幫助未來的人生呢?我回顧了過去的學習經驗,經驗似乎是:

  1. 追求「考試分數」的活動設計
  2. 運用處罰,誘發行動:。所謂處罰為手段,是運用人們的厭惡驅避的特性,促進人們行動。
  3. 重複閱讀和測試:透過反複的練習,我們最後形成了 抽象概念和考試題目的連結,進而獲得筆試 失分降低 的能力。
研究證實了事件記憶、抽象概念的存在,即「學習遷移」是可能的,那麼如何形成有效的「學習遷移」呢?或許我們應該參考實驗的設計、超速學習作者提到的:直接了當法則,縮短抽象記憶和真實應用的連結,才更容易將所學活用至生活。
因此,我認為如果要形成有效的學習遷移,可藉由下述的原則,來強化學習的效果:
  1. 設計更合適目標應用場域需求的學習活動
  2. 透過獎勵形成的渴望驅動
  3. 重複


參考資料:


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