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本文譯自Individual differences in the learning potential of human beings,作者：Elsbeth Stern.譯者：王新佳. 歸納整理：允菡、馮娜.

據我們所知，過去五萬年以來，人類大腦發(fā)育的遺傳基礎并沒有發(fā)生根本性的改變。但在最近幾個世紀，人類在認知潛能的作用下，極大地改變了世界。例如，人類發(fā)明了技術設備，建立了規(guī)范合作與競爭的機構，建立了文字符號體系和用于推理的數學符號體系等。人類卓越的學習能力使新生兒能夠適應他們所來到的世界；然而，等到他們入學時，不同個體的學習能力卻顯現出巨大的差異。在心理學領域，雖然認知心理學開發(fā)了記憶和信息處理模型來嘗試解釋人類是如何學習的（普遍視角），但心理測量智力研究卻將焦點放在個體之間的智力差異（差異視角）上。盡管這兩個研究方向相對獨立，但由于都對工作記憶和知識建構的理論開展研究，它們越來越趨向于一致。本文首先介紹了關于人類信息處理的最新研究狀況及其在學術領域的價值。之后，簡要回顧了心理測量智力研究的歷史，并介紹了有關智力在現代社會中的作用、智力先天后天論之爭等方面的最新研究成果。最后，在本文的結論中，討論了將普遍視角和差異視角兩個方向研究相結合的可行辦法。

一、人類是如何進行學習？---工作記憶功能與模塊化核心知識

人類具有兩項獨特的學習能力資源。第一項是工作記憶功能，它是一種通用的資源，可以為下一步的活動同步協調多個心理表征。第二項是人類天生擁有的模塊化核心知識，包括對空間、數量、物質世界和社會世界的認知。如果采用適當的學習方法，工作記憶可以將核心知識與語言、數字和其他符號系統聯系起來，為學術領域的推理和知識獲取提供基礎。這兩項資源都是人類與生俱來的，但同時也是個體存在差異的原因。

1.那么工作記憶功能是如何進行呢？

第一步：人類從視覺、聽覺和其他感覺器官不斷接收大量信息，這些信息被稱為感覺記憶。

第二步：在感覺記憶中，僅有一部分被引起了關注或對行為有導向作用，這些被選中的信息將輸入到工作記憶中，由它負責暫時維護和處理這些信息。（工作記憶充當篩選的作用，它可以控制人的注意力，有目的的篩選信息。工作記憶為長時記憶把關，并且具有無限儲存功能，但儲存的內容并不是一成不變的）

第三步：儲存為長時記憶，通過經驗和學習獲得的信息以不同的模式存儲，如借助符號系統存儲（如語言、文字、數學符號系統、圖畫、樂譜）。長時記憶用一個自我組織網絡模型來表示，它將語言詞匯、圖像或過程表示為聯想強度不同但相互關聯的節(jié)點。

每一步不是孤立存在的線性模式，他們之間相互作用：工作記憶作就像是一個紐帶，負責管理感覺記憶和長時記憶之間的聯系。雖然，一個強的輸入刺激（例如，巨大的聲響或刺眼的強光）如果預示著危險，工作記憶活動就可能會終止。然而在大多數情況下，工作記憶過濾掉不相關的干擾信息，確保在不受干擾的狀態(tài)下實現必要的目標。工作記憶對輸入的信息不斷地進行篩選，將其與從長時記憶中獲取的知識相對照，并為滿足實現環(huán)境或自身目標的需要做出適當的反應。這些工作記憶活動通過增加新的節(jié)點和改變節(jié)點間聯系的強度永久地改變了長時記憶中的知識。來自于感覺記憶和長時記憶中不恰當和不合適的信息會被抑制，而這兩個來源中的恰當和合適的信息則會得到更新。一個人對目標的強烈程度會影響到對無關信息的抗干擾程度。在有意識學習的狀態(tài)下，工作記憶比走神更能防止不相關信息的干擾。如果對干擾信息的抑制控制較少也就是對目標達成的愿望不是很強了，計劃外和無意識學習就會成為可能（即附帶學習，比如你在工作的時候打開了一瓶酒品嘗了起來，這時你對這瓶酒的氣味、口味的認知會比之前有所提升）。

2.記憶的工作原理大致如此，那么學習在其中的存在感如何體現呢？

認知心理學認為，學習會影響認知的變化，而這會使工作記憶資源得到更好的利用。

2.1過程性知識的學習：

過程性知識（例如加減乘除運算）是基于一套生成規(guī)則系統引發(fā)一定的行為。當經驗不斷重復時（例如背乘法表），一些規(guī)則之間的聯系會被彼此加強，因此僅需要調用最少的甚至不調用工作記憶資源，就可以完成一系列彼此關聯并相互觸發(fā)的行為（熟練了乘法表之后，在計算的過程中速度就會提升）。這個學習過程不僅可以更有效地提取特定的過程性知識，也可以在完全不占用工作記憶資源的情況下并行處理額外的信息。

2.2陳述性知識的學習：

通過學習可以對陳述性知識（解釋“是什么”的問題，主要通過記憶）進行重組。例如，將一些無關的知識片段組合成幾個有意義的信息單元。例如，讓一個人記住一串數字“91119893101990”顯然超出了工作記憶的能力。但如果你發(fā)現這里面包括德國歷史的兩個重要日期：1989年11月9日柏林墻倒塌日，和1990年10月3日兩德合并日，就有可能記住這串數字。

此外，還可以運用概念結構和推理過程對陳述性知識加以擴展：把“動物、生產、牛奶”這三個概念聯系起來，就構成了奶牛的基本概念。通常情況下，概念有從屬關系中的上級（如如動物）和下級（如牛，袋熊）的順序，這為運用推理生成有意義的知識提供了基礎。如果一個人對袋熊的唯一了解就是它是一種動物，那么他仍然可以推斷出它需要食物和氧氣。由于每個人學習的歷史不同，他們對事物的概念可能有很大的差異。農民或獸醫(yī)對奶牛的概念會關聯到比“動物、生產、牛奶”更多的概念，他們會將它與一個更大的動物網絡聯系在一起。在大多數農民的長期記憶中，“?！笨赡芘c“豬”有很強的聯系；而獸醫(yī)則認為它應該與其他反芻動物關系更為密切。

2.3利用學校教育完成過程性知識和陳述性知識：

一個人如何選擇和表達所輸入的信息，主要取決于他的概念網絡，而概念網絡也決定了他掌握知識的專業(yè)程度。

我們可以將兒童視為普遍的新手；他們的日常概念主要基于事物的表征，而受過教育的成年人通?？紤]的是事物的定義特征。以“島嶼”這個詞為例，對于年幼的孩子來說，它主要是指一個溫暖的地方，人們可以在那里度過自己的假期。相比之下，成年人對島嶼的概念是指一片完全被水包圍但不足以被視為大陸的陸地。

課堂教學是使學生們獲得了所學科目的過程性知識和陳述性知識。過程是可以反復出現的，但領先科學中的高等概念，卻往往不那么直觀。為了更好地學習這種概念，教育學研究已經將認知學習研究的觀點納入進來，并逐漸將其應用于教學實踐。目前已開發(fā)和評估了多種教學方法，帶動學生們重組和重新定義他們的知識，從而促進他們對高等概念的理解。這些方法包括自我解釋、對照案例、元認知問題等。此外，認知研究也為“學習對象分類”工具的發(fā)展提供了支持。“學習對象分類”方法已廣泛應用于課程開發(fā)和教師培訓計劃，對學習目標定位、教學手段和教學評價提供支持。

3.模塊化核心知識

人類來到這個世界時并不是頭腦空空一片，而是具有所謂的核心知識。

核心知識是通過很少的努力就可以獲得的特殊學習和行為能力的一類知識，并且因為它，人類才具備了獨特的符號交流和推理能力，尤其語言學習能力。例如，人類生來就具有語言學習能力，包括對語言的語音、語法和社會方面的意識。

核心知識可以作為獲取文化知識的起點，例如在數字和數學推理領域。嬰兒就具有大致表達數字大小的能力，他們可以通過數量的多少區(qū)分數字的大小。

人們的核心知識中有一些是與圖形向導相關的，它幫助人們識別很多學科都涉及到的幾何圖形。文字的發(fā)明是人類文化發(fā)展的基石，它使語言以字母或其他符號的形式表現出來。文字是人類在大約五千年前發(fā)明的，而人類的基因卻在五萬年以前就出現了。顯然，與口頭語言不同，人類不是先天就適合從事寫作和閱讀活動的。但現在，大多數6歲的孩子在第一年開始識字學習時，通常就不會遇到太大的困難。這是因為，人類擁有很多對掌握讀寫能力有幫助的能力，其中最主要能力的就是語言、聽覺、視覺和繪圖。當最初人類發(fā)明文字的時候，這些能力是相對獨立的。但是，現在的學校教學就是在綜合調用這些能力讓孩子們學會讀和寫。

二、人類在學習能力上的差異---心理測量的研究焦點之個體差異

20世紀初，隨著對個體學習潛力預測需求的出現，這個領域的標準化測試開始發(fā)展?，F已證明，智力測試成績是一種客觀、可靠和有效的指標，可將其用于預測學習效果和生活是否成功。世界各地建立了大量的智力測試數據集，這有助于更好地理解人類認知能力的基本結構。

智力測試中個體差異背后的原因有兩個方面：遺傳與環(huán)境。通過對同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的研究，我們知道遺傳差異在很大程度上影響了智商的差異。與此同時環(huán)境對基因的表達同樣具有調節(jié)作用。

在實驗研究過程中，遺傳與環(huán)境的作為兩個因素通常是一體的。關于雙胞胎和收養(yǎng)的研究表明，50-80%的IQ變化是由遺傳差異引起的。之所以存在這么大的比例，是因為研究對象的遺傳力，特別是基因的反應規(guī)則影響了智力的發(fā)育。一般而言，與基因相關的智力測試得分差異越大，表明越多的社會成員獲得了學校教育、醫(yī)療和充足的營養(yǎng)。有強有力的證據表明，社會經濟地位較低的家庭的智力遺傳力會下降。例如，處于較低社會經濟狀況的異卵雙胞胎比較高社會經濟狀況的異卵雙胞胎在智力上更為相互接近，這表明社會經濟環(huán)境對他們的影響更強。換句話說，由于較低社會經濟狀況的家庭所接觸的環(huán)境刺激少，與智力發(fā)展相關的基因的表達可能會受到阻礙。

盡管難以想象，但智力的高遺傳力比率的確是社會經濟和教育公平的一項重要指標。此外，一個國家如果可以提供良好的營養(yǎng)、醫(yī)療和全員高質量教育，國民的智力可以得到更好地發(fā)展， 社會經濟狀況和遺傳力之間相互作用的大量分析研究已對這一點實現了證實。

END

在本文的第一部分中，我們探索了人類的學習能力，對認知過程進行了討論。原則上因為它才使人類能夠創(chuàng)造出如今的世界。在第二部分中，介紹了人類學習能力測試以及背后的影響因素，智力測試成績已被證明是預測學術和職業(yè)成功的有效指標，而智商的差異來源于遺傳因素并受到環(huán)境的影響。

幾十年來，對以上兩部分的研究（認知過程和心理測試智力）在很大程度上是相互獨立的，但隨著研究的進行，它們越來越趨向于一致。例如，關于工作記憶，有大量的研究表明，各類工作記憶功能與智商之間存在著實質性的關系。心理測量學研究也表明，除一般因素外，個體之間在一個具體的學習能力層面上存在差異，其中在數字、語言和空間能力方面的差異較為明顯。

最后，在現代社會中，學校課程會幫助人們獲得過程性和陳述性知識。在此過程中，正是人類的基因的存在，人類才可以利用工作記憶功能中核心知識，利用教育環(huán)境進行學習，并為尚未可知的未來做好準備。教育在其中重要性不言而明。同時基因威力也同樣告訴我們，教育帶來的效果不可能實現完全公平，更多的是成就個體的先天能力。

本文涉及專業(yè)詞匯：

Learning potential：學習潛力                                       cognitive potential：認知潛能

psychometric intelligence research: 心理測量智力研究       core knowledge：核心知識

working memory：工作記憶                                          sensory memory：感覺記憶

longterm memory：長期記憶（長時記憶）

procedural knowledge：過程性知識（程序性知識）      conceptual knowledge：概念性知識

intelligence tests：智力測試                                          intelligence quotient(IQ)：智商

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41539-016-0003-0

>>聲明

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