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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(jù)我們所知，過(guò)去五萬(wàn)年以來(lái)，人類大腦發(fā)育的遺傳基礎(chǔ)并沒(méi)有發(fā)生根本性的改變。但在最近幾個(gè)世紀(jì)，人類在認(rèn)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(shù)設(shè)備，建立了規(guī)范合作與競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)構(gòu)，建立了文字符號(hào)體系和用于推理的數(shù)學(xué)符號(hào)體系等。人類卓越的學(xué)習(xí)能力使新生兒能夠適應(yīng)他們所來(lái)到的世界；然而，等到他們?nèi)雽W(xué)時(shí)，不同個(gè)體的學(xué)習(xí)能力卻顯現(xiàn)出巨大的差異。在心理學(xué)領(lǐng)域，雖然認(rèn)知心理學(xué)開(kāi)發(fā)了記憶和信息處理模型來(lái)嘗試解釋人類是如何學(xué)習(xí)的（普遍視角），但心理測(cè)量智力研究卻將焦點(diǎn)放在個(gè)體之間的智力差異（差異視角）上。盡管這兩個(gè)研究方向相對(duì)獨(dú)立，但由于都對(duì)工作記憶和知識(shí)建構(gòu)的理論開(kāi)展研究，它們?cè)絹?lái)越趨向于一致。本文首先介紹了關(guān)于人類信息處理的最新研究狀況及其在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的價(jià)值。之后，簡(jiǎn)要回顧了心理測(cè)量智力研究的歷史，并介紹了有關(guān)智力在現(xiàn)代社會(huì)中的作用、智力先天后天論之爭(zhēng)等方面的最新研究成果。最后，在本文的結(jié)論中，討論了將普遍視角和差異視角兩個(gè)方向研究相結(jié)合的可行辦法。

一、人類是如何進(jìn)行學(xué)習(xí)？---工作記憶功能與模塊化核心知識(shí)

人類具有兩項(xiàng)獨(dú)特的學(xué)習(xí)能力資源。第一項(xiàng)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(dòng)同步協(xié)調(diào)多個(gè)心理表征。第二項(xiàng)是人類天生擁有的模塊化核心知識(shí)，包括對(duì)空間、數(shù)量、物質(zhì)世界和社會(huì)世界的認(rèn)知。如果采用適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法，工作記憶可以將核心知識(shí)與語(yǔ)言、數(shù)字和其他符號(hào)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，為學(xué)術(shù)領(lǐng)域的推理和知識(shí)獲取提供基礎(chǔ)。這兩項(xiàng)資源都是人類與生俱來(lái)的，但同時(shí)也是個(gè)體存在差異的原因。

1.那么工作記憶功能是如何進(jìn)行呢？

第一步：人類從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和其他感覺(jué)器官不斷接收大量信息，這些信息被稱為感覺(jué)記憶。

第二步：在感覺(jué)記憶中，僅有一部分被引起了關(guān)注或?qū)π袨橛袑?dǎo)向作用，這些被選中的信息將輸入到工作記憶中，由它負(fù)責(zé)暫時(shí)維護(hù)和處理這些信息。（工作記憶充當(dāng)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(zhǎng)時(shí)記憶把關(guān)，并且具有無(wú)限儲(chǔ)存功能，但儲(chǔ)存的內(nèi)容并不是一成不變的）

第三步：儲(chǔ)存為長(zhǎng)時(shí)記憶，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)獲得的信息以不同的模式存儲(chǔ)，如借助符號(hào)系統(tǒng)存儲(chǔ)（如語(yǔ)言、文字、數(shù)學(xué)符號(hào)系統(tǒng)、圖畫(huà)、樂(lè)譜）。長(zhǎng)時(shí)記憶用一個(gè)自我組織網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)表示，它將語(yǔ)言詞匯、圖像或過(guò)程表示為聯(lián)想強(qiáng)度不同但相互關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)。

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(gè)紐帶，負(fù)責(zé)管理感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶之間的聯(lián)系。雖然，一個(gè)強(qiáng)的輸入刺激（例如，巨大的聲響或刺眼的強(qiáng)光）如果預(yù)示著危險(xiǎn)，工作記憶活動(dòng)就可能會(huì)終止。然而在大多數(shù)情況下，工作記憶過(guò)濾掉不相關(guān)的干擾信息，確保在不受干擾的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)必要的目標(biāo)。工作記憶對(duì)輸入的信息不斷地進(jìn)行篩選，將其與從長(zhǎng)時(shí)記憶中獲取的知識(shí)相對(duì)照，并為滿足實(shí)現(xiàn)環(huán)境或自身目標(biāo)的需要做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。這些工作記憶活動(dòng)通過(guò)增加新的節(jié)點(diǎn)和改變節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系的強(qiáng)度永久地改變了長(zhǎng)時(shí)記憶中的知識(shí)。來(lái)自于感覺(jué)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶中不恰當(dāng)和不合適的信息會(huì)被抑制，而這兩個(gè)來(lái)源中的恰當(dāng)和合適的信息則會(huì)得到更新。一個(gè)人對(duì)目標(biāo)的強(qiáng)烈程度會(huì)影響到對(duì)無(wú)關(guān)信息的抗干擾程度。在有意識(shí)學(xué)習(xí)的狀態(tài)下，工作記憶比走神更能防止不相關(guān)信息的干擾。如果對(duì)干擾信息的抑制控制較少也就是對(duì)目標(biāo)達(dá)成的愿望不是很強(qiáng)了，計(jì)劃外和無(wú)意識(shí)學(xué)習(xí)就會(huì)成為可能（即附帶學(xué)習(xí)，比如你在工作的時(shí)候打開(kāi)了一瓶酒品嘗了起來(lái)，這時(shí)你對(duì)這瓶酒的氣味、口味的認(rèn)知會(huì)比之前有所提升）。

2.記憶的工作原理大致如此，那么學(xué)習(xí)在其中的存在感如何體現(xiàn)呢？

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)會(huì)影響認(rèn)知的變化，而這會(huì)使工作記憶資源得到更好的利用。

2.1過(guò)程性知識(shí)的學(xué)習(xí)：

過(guò)程性知識(shí)（例如加減乘除運(yùn)算）是基于一套生成規(guī)則系統(tǒng)引發(fā)一定的行為。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不斷重復(fù)時(shí)（例如背乘法表），一些規(guī)則之間的聯(lián)系會(huì)被彼此加強(qiáng)，因此僅需要調(diào)用最少的甚至不調(diào)用工作記憶資源，就可以完成一系列彼此關(guān)聯(lián)并相互觸發(fā)的行為（熟練了乘法表之后，在計(jì)算的過(guò)程中速度就會(huì)提升）。這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程不僅可以更有效地提取特定的過(guò)程性知識(shí)，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(shí)的學(xué)習(xí)：

通過(guò)學(xué)習(xí)可以對(duì)陳述性知識(shí)（解釋“是什么”的問(wèn)題，主要通過(guò)記憶）進(jìn)行重組。例如，將一些無(wú)關(guān)的知識(shí)片段組合成幾個(gè)有意義的信息單元。例如，讓一個(gè)人記住一串?dāng)?shù)字“91119893101990”顯然超出了工作記憶的能力。但如果你發(fā)現(xiàn)這里面包括德國(guó)歷史的兩個(gè)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?dāng)?shù)字。

此外，還可以運(yùn)用概念結(jié)構(gòu)和推理過(guò)程對(duì)陳述性知識(shí)加以擴(kuò)展：把“動(dòng)物、生產(chǎn)、牛奶”這三個(gè)概念聯(lián)系起來(lái)，就構(gòu)成了奶牛的基本概念。通常情況下，概念有從屬關(guān)系中的上級(jí)（如如動(dòng)物）和下級(jí)（如牛，袋熊）的順序，這為運(yùn)用推理生成有意義的知識(shí)提供了基礎(chǔ)。如果一個(gè)人對(duì)袋熊的唯一了解就是它是一種動(dòng)物，那么他仍然可以推斷出它需要食物和氧氣。由于每個(gè)人學(xué)習(xí)的歷史不同，他們對(duì)事物的概念可能有很大的差異。農(nóng)民或獸醫(yī)對(duì)奶牛的概念會(huì)關(guān)聯(lián)到比“動(dòng)物、生產(chǎn)、牛奶”更多的概念，他們會(huì)將它與一個(gè)更大的動(dòng)物網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。在大多數(shù)農(nóng)民的長(zhǎng)期記憶中，“牛”可能與“豬”有很強(qiáng)的聯(lián)系；而獸醫(yī)則認(rèn)為它應(yīng)該與其他反芻動(dòng)物關(guān)系更為密切。

2.3利用學(xué)校教育完成過(guò)程性知識(shí)和陳述性知識(shí)：

一個(gè)人如何選擇和表達(dá)所輸入的信息，主要取決于他的概念網(wǎng)絡(luò)，而概念網(wǎng)絡(luò)也決定了他掌握知識(shí)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(guò)教育的成年人通常考慮的是事物的定義特征。以“島嶼”這個(gè)詞為例，對(duì)于年幼的孩子來(lái)說(shuō)，它主要是指一個(gè)溫暖的地方，人們可以在那里度過(guò)自己的假期。相比之下，成年人對(duì)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(xué)是使學(xué)生們獲得了所學(xué)科目的過(guò)程性知識(shí)和陳述性知識(shí)。過(guò)程是可以反復(fù)出現(xiàn)的，但領(lǐng)先科學(xué)中的高等概念，卻往往不那么直觀。為了更好地學(xué)習(xí)這種概念，教育學(xué)研究已經(jīng)將認(rèn)知學(xué)習(xí)研究的觀點(diǎn)納入進(jìn)來(lái)，并逐漸將其應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。目前已開(kāi)發(fā)和評(píng)估了多種教學(xué)方法，帶動(dòng)學(xué)生們重組和重新定義他們的知識(shí)，從而促進(jìn)他們對(duì)高等概念的理解。這些方法包括自我解釋、對(duì)照案例、元認(rèn)知問(wèn)題等。此外，認(rèn)知研究也為“學(xué)習(xí)對(duì)象分類”工具的發(fā)展提供了支持?！皩W(xué)習(xí)對(duì)象分類”方法已廣泛應(yīng)用于課程開(kāi)發(fā)和教師培訓(xùn)計(jì)劃，對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位、教學(xué)手段和教學(xué)評(píng)價(jià)提供支持。

3.模塊化核心知識(shí)

人類來(lái)到這個(gè)世界時(shí)并不是頭腦空空一片，而是具有所謂的核心知識(shí)。

核心知識(shí)是通過(guò)很少的努力就可以獲得的特殊學(xué)習(xí)和行為能力的一類知識(shí)，并且因?yàn)樗?，人類才具備了?dú)特的符號(hào)交流和推理能力，尤其語(yǔ)言學(xué)習(xí)能力。例如，人類生來(lái)就具有語(yǔ)言學(xué)習(xí)能力，包括對(duì)語(yǔ)言的語(yǔ)音、語(yǔ)法和社會(huì)方面的意識(shí)。

核心知識(shí)可以作為獲取文化知識(shí)的起點(diǎn)，例如在數(shù)字和數(shù)學(xué)推理領(lǐng)域。嬰兒就具有大致表達(dá)數(shù)字大小的能力，他們可以通過(guò)數(shù)量的多少區(qū)分?jǐn)?shù)字的大小。

人們的核心知識(shí)中有一些是與圖形向?qū)?/strong>相關(guān)的，它幫助人們識(shí)別很多學(xué)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(yǔ)言以字母或其他符號(hào)的形式表現(xiàn)出來(lái)。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(wàn)年以前就出現(xiàn)了。顯然，與口頭語(yǔ)言不同，人類不是先天就適合從事寫(xiě)作和閱讀活動(dòng)的。但現(xiàn)在，大多數(shù)6歲的孩子在第一年開(kāi)始識(shí)字學(xué)習(xí)時(shí)，通常就不會(huì)遇到太大的困難。這是因?yàn)椋祟悡碛泻芏鄬?duì)掌握讀寫(xiě)能力有幫助的能力，其中最主要能力的就是語(yǔ)言、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和繪圖。當(dāng)最初人類發(fā)明文字的時(shí)候，這些能力是相對(duì)獨(dú)立的。但是，現(xiàn)在的學(xué)校教學(xué)就是在綜合調(diào)用這些能力讓孩子們學(xué)會(huì)讀和寫(xiě)。

二、人類在學(xué)習(xí)能力上的差異---心理測(cè)量的研究焦點(diǎn)之個(gè)體差異

20世紀(jì)初，隨著對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)潛力預(yù)測(cè)需求的出現(xiàn)，這個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試開(kāi)始發(fā)展?，F(xiàn)已證明，智力測(cè)試成績(jī)是一種客觀、可靠和有效的指標(biāo)，可將其用于預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)效果和生活是否成功。世界各地建立了大量的智力測(cè)試數(shù)據(jù)集，這有助于更好地理解人類認(rèn)知能力的基本結(jié)構(gòu)。

智力測(cè)試中個(gè)體差異背后的原因有兩個(gè)方面：遺傳與環(huán)境。通過(guò)對(duì)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(shí)環(huán)境對(duì)基因的表達(dá)同樣具有調(diào)節(jié)作用。

在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，遺傳與環(huán)境的作為兩個(gè)因素通常是一體的。關(guān)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?yàn)檠芯繉?duì)象的遺傳力，特別是基因的反應(yīng)規(guī)則影響了智力的發(fā)育。一般而言，與基因相關(guān)的智力測(cè)試得分差異越大，表明越多的社會(huì)成員獲得了學(xué)校教育、醫(yī)療和充足的營(yíng)養(yǎng)。有強(qiáng)有力的證據(jù)表明，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低的家庭的智力遺傳力會(huì)下降。例如，處于較低社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的異卵雙胞胎比較高社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的異卵雙胞胎在智力上更為相互接近，這表明社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)他們的影響更強(qiáng)。換句話說(shuō)，由于較低社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的家庭所接觸的環(huán)境刺激少，與智力發(fā)展相關(guān)的基因的表達(dá)可能會(huì)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(huì)經(jīng)濟(jì)和教育公平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。此外，一個(gè)國(guó)家如果可以提供良好的營(yíng)養(yǎng)、醫(yī)療和全員高質(zhì)量教育，國(guó)民的智力可以得到更好地發(fā)展， 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和遺傳力之間相互作用的大量分析研究已對(duì)這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了證實(shí)。

END

在本文的第一部分中，我們探索了人類的學(xué)習(xí)能力，對(duì)認(rèn)知過(guò)程進(jìn)行了討論。原則上因?yàn)樗攀谷祟惸軌騽?chuàng)造出如今的世界。在第二部分中，介紹了人類學(xué)習(xí)能力測(cè)試以及背后的影響因素，智力測(cè)試成績(jī)已被證明是預(yù)測(cè)學(xué)術(shù)和職業(yè)成功的有效指標(biāo)，而智商的差異來(lái)源于遺傳因素并受到環(huán)境的影響。

幾十年來(lái)，對(duì)以上兩部分的研究（認(rèn)知過(guò)程和心理測(cè)試智力）在很大程度上是相互獨(dú)立的，但隨著研究的進(jìn)行，它們?cè)絹?lái)越趨向于一致。例如，關(guān)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(shí)質(zhì)性的關(guān)系。心理測(cè)量學(xué)研究也表明，除一般因素外，個(gè)體之間在一個(gè)具體的學(xué)習(xí)能力層面上存在差異，其中在數(shù)字、語(yǔ)言和空間能力方面的差異較為明顯。

最后，在現(xiàn)代社會(huì)中，學(xué)校課程會(huì)幫助人們獲得過(guò)程性和陳述性知識(shí)。在此過(guò)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(shí)，利用教育環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，并為尚未可知的未來(lái)做好準(zhǔn)備。教育在其中重要性不言而明。同時(shí)基因威力也同樣告訴我們，教育帶來(lái)的效果不可能實(shí)現(xiàn)完全公平，更多的是成就個(gè)體的先天能力。

本文涉及專業(yè)詞匯：

Learning potential：學(xué)習(xí)潛力                                       cognitive potential：認(rèn)知潛能

psychometric intelligence research: 心理測(cè)量智力研究       core knowledge：核心知識(shí)

working memory：工作記憶                                          sensory memory：感覺(jué)記憶

longterm memory：長(zhǎng)期記憶（長(zhǎng)時(shí)記憶）

procedural knowledge：過(guò)程性知識(shí)（程序性知識(shí)）      conceptual knowledge：概念性知識(shí)

intelligence tests：智力測(cè)試                                          intelligence quotient(IQ)：智商

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

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