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圖片來源：谷歌圖片

本文譯自Individual differences in the learning potential of human beings,作者：Elsbeth Stern.譯者：王新佳. 

（此篇文章是對(duì)原文的完整翻譯，對(duì)1月14日summary進(jìn)行補(bǔ)充。原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41539-016-0003-0）

據(jù)我們所知，過去五萬年以來，人類大腦發(fā)育的遺傳基礎(chǔ)并沒有發(fā)生根本性的改變。但是在最近幾個(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)范合作與競爭的機(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)開發(fā)了記憶和信息處理模型來嘗試解釋人類是如何學(xué)習(xí)的（普遍視角），但心理測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)的理論開展研究，它們?cè)絹碓节呄蛴谝恢?。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，簡要回顧了心理測量智力研究的歷史，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。

人類的學(xué)習(xí)和信息處理能力

在心理學(xué)教科書中，往往將學(xué)習(xí)解釋為由于經(jīng)驗(yàn)所產(chǎn)生的心理表征或行為的長期改變1。根據(jù)四個(gè)條件，學(xué)習(xí)不僅僅是臨時(shí)用到某種信息，或是對(duì)特定情況的一次性適應(yīng)，學(xué)習(xí)與心理變化有關(guān)，而這些變化又通過行為的變化表現(xiàn)出來。學(xué)習(xí)導(dǎo)致的心理和行為變化必須與源于身體內(nèi)部的變化（如成熟或疾病）區(qū)別開來。學(xué)習(xí)是人與環(huán)境的一種互動(dòng)，人在需要適應(yīng)外界環(huán)境時(shí)就會(huì)開始學(xué)習(xí)。

從進(jìn)化角度來看，生物處在一個(gè)需要不斷完成任務(wù)（例如，獲得食物、避免威脅、交配）的世界，作為個(gè)體和物種去存活。所有類型生物的大腦都具有一項(xiàng)本能，就是不斷調(diào)節(jié)而適應(yīng)環(huán)境的需要。然而，由于環(huán)境是變化的，大腦必須足夠靈活增強(qiáng)適應(yīng)能力，在不同的刺激或在刺激和反應(yīng)之間建立新的聯(lián)系。在通常條件下，一個(gè)刺激往往預(yù)示著另一個(gè)刺激的發(fā)生，因此使得大腦對(duì)一個(gè)好的或壞的結(jié)果產(chǎn)生預(yù)期。在操作性條件反射下，人的行為會(huì)因其產(chǎn)生的后果而發(fā)生改變。人類經(jīng)常在一定條件下無意識(shí)地學(xué)習(xí)，對(duì)他們所處的環(huán)境做出反應(yīng)并不斷適應(yīng)它。

但是，對(duì)人類學(xué)習(xí)產(chǎn)生作用的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是條件本身，這是我們與其他物種不同的根本所在。所有生物都必須學(xué)會(huì)如何在它們所處環(huán)境中獲得食物，但只有人類會(huì)烹飪，并發(fā)明了多種方法來儲(chǔ)存和保存食物。雖然許多動(dòng)物比人類跑得更快或者更善于攀巖，但只有人類發(fā)明了汽車和梯子。偶有證據(jù)表明，除了人類還有其他一些物種會(huì)使用工具并把這個(gè)能力傳給了后代，但是這無法與人類發(fā)明的幫助他們改變世界的工具相比較。在人類數(shù)千年的歷程中，從使用巨石陣狩獵到發(fā)明輪子、汽車直到iPhone，人類發(fā)展的巨變證明了人類具有獨(dú)特的心理靈活性。因?yàn)檠芯勘砻?，與人腦發(fā)育有關(guān)的基因在過去的五萬年以來并沒有發(fā)生顯著的變化，這意味著人類的基因非常適應(yīng)這個(gè)世界的要求。人類的信息處理能力有什么特殊之處呢？通常的回答是人類具有一種獨(dú)特的有關(guān)意識(shí)和符號(hào)推理能力的資源，而這些符號(hào)推理能力主要是從語言的訓(xùn)練得來的。在過去的幾十年里，學(xué)者們?cè)诖嘶A(chǔ)上對(duì)人類認(rèn)知領(lǐng)域進(jìn)行了大量的深入研究和匯總，現(xiàn)在我們已經(jīng)對(duì)人類學(xué)習(xí)有了更為全面的理解。

從普遍認(rèn)知視角看人類學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)體現(xiàn)在將信息存儲(chǔ)和處理之后以知識(shí)的形式表現(xiàn)。圖1是關(guān)于人類記憶的多存儲(chǔ)模型示意圖，它對(duì)信息編碼、存儲(chǔ)和提取進(jìn)行了建模。人類從視覺、聽覺和其他感覺器官不斷接收大量信息，感覺記憶活動(dòng)是信息處理的第一步。在接收到的信息中，僅有一部分與引起了關(guān)注或?qū)π袨橛袑?dǎo)向作用的信息輸入到工作記憶，在認(rèn)知活動(dòng)中由它負(fù)責(zé)暫時(shí)維護(hù)和處理這些信息。工作記憶可以控制人的注意力，從而以目標(biāo)為導(dǎo)向進(jìn)行有意識(shí)的信息處理。工作記憶為長時(shí)記憶把關(guān)，我們一般認(rèn)為后者有無限的容量。在這里，通過經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)獲得的信息存儲(chǔ)于不同的形式中，也存儲(chǔ)于多種符號(hào)系統(tǒng)中（如語言、文字、數(shù)學(xué)符號(hào)系統(tǒng)、圖畫、樂譜）。  

                      圖1. 與Lennart Schalk博士共同開發(fā)的人類信息處理模型

人類信息處理的多存儲(chǔ)模式不是單向的，不應(yīng)將長時(shí)記憶視為信息存儲(chǔ)區(qū)或硬盤，認(rèn)為信息一旦保存就永遠(yuǎn)不變。長時(shí)記憶更適合用一個(gè)自我組織網(wǎng)絡(luò)模型來表示，它將語言詞匯、圖像或過程表示為關(guān)聯(lián)強(qiáng)度不同但相互關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)。工作記憶負(fù)責(zé)管理來自感覺記憶的新信息和長時(shí)記憶中被激活的知識(shí)之間的互動(dòng)。一個(gè)可能預(yù)示著危險(xiǎn)的猛烈的突發(fā)刺激（例如，巨大的聲響或刺眼的強(qiáng)光）能中斷工作記憶活動(dòng)。然而在大多數(shù)情況下，工作記憶過濾掉不相關(guān)的干擾信息，確保必要的目標(biāo)不受干擾。工作記憶對(duì)輸入的信息不斷地進(jìn)行篩選，將其與從長時(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)。來自于感覺記憶和長期記憶中不恰當(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)的追求程度會(huì)影響到其對(duì)無關(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)干擾信息的抑制較少，計(jì)劃外和無意識(shí)學(xué)習(xí)就會(huì)成為可能（即附帶學(xué)習(xí)）。

這些工作記憶活動(dòng)通過增加新的節(jié)點(diǎn)和改變節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系的強(qiáng)度永久地改變了長時(shí)記憶中的知識(shí)。圖1列舉了不同類型的知識(shí)；其中一些知識(shí)與感官輸入的信息密切相關(guān)，而另一些則是符號(hào)化的抽象表現(xiàn)。認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)與知識(shí)表達(dá)的變化相聯(lián)系，而這會(huì)使工作記憶資源得到更好的利用。過程性知識(shí)（了解為什么）基于一套生成規(guī)則的系統(tǒng)引發(fā)一定的行為。

當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不斷重復(fù)時(shí)，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。這個(gè)學(xué)習(xí)過程不僅可以更有效地提取特定的過程性知識(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。

有意義的學(xué)習(xí)需要構(gòu)建陳述性知識(shí)（了解它是什么），這種知識(shí)由符號(hào)系統(tǒng)（語言、腳本、數(shù)學(xué)或視覺-空間表示）來表達(dá)。學(xué)習(xí)對(duì)陳述性知識(shí)進(jìn)行重組。例如，將一些無關(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。這是因?yàn)橹肋@兩個(gè)日期的人從他們的長期記憶中檢索到它們，把這14個(gè)單個(gè)數(shù)字分成兩個(gè)單元塊，從而釋放掉工作記憶（對(duì)信息進(jìn)行暫時(shí)加工和貯存的容量有限的記憶系統(tǒng),在許多復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)中起重要作用）資源 。記憶大師可以記住長達(dá)幾十個(gè)數(shù)字的一串?dāng)?shù)，這是因?yàn)樗麄兘⒘艘粋€(gè)非常復(fù)雜的知識(shí)庫，將大量輸入的信息分組記憶。

學(xué)習(xí)也表現(xiàn)在運(yùn)用概念結(jié)構(gòu)和推理過程對(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，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)民的長期記憶中，“?！笨赡芘c“豬”有很強(qiáng)的聯(lián)系；而獸醫(yī)應(yīng)該會(huì)特別聯(lián)想到其他反芻動(dòng)物。一個(gè)人如何選擇和表達(dá)所輸入的信息，主要決定于他的概念網(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。在眾多學(xué)術(shù)領(lǐng)域中，尤其是在STEM領(lǐng)域（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)），現(xiàn)已證明在專家和新手使用相同詞語時(shí)，他們對(duì)其含義的表述可能完全不同。這一點(diǎn)在物理學(xué)領(lǐng)域，特別是在機(jī)械領(lǐng)域已得到明確證實(shí)。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屬性特征，而受過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)于年幼的孩子來說，它主要是指一個(gè)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(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。

對(duì)概念的理解從屬性到定義特征的轉(zhuǎn)變被稱為“觀念轉(zhuǎn)換”，以此為目標(biāo)的學(xué)習(xí)是學(xué)校教育的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。學(xué)生們對(duì)一個(gè)學(xué)科核心概念的理解可以發(fā)生根本性的改變（例如，物理學(xué)中的重量的概念）。年紀(jì)較小的小學(xué)生一般會(huì)同意一小堆大米有重量，但是他們卻不相信一粒大米有重量。這是因?yàn)楹⒆觽兺选爸亓俊焙汀爸亍被鞛橐徽?，就不奇怪他們?yōu)槭裁催@么想了。因此，他們一般會(huì)相信一粒放在螞蟻背上的大米是有重量的。通過教學(xué)，學(xué)生通常會(huì)理解一個(gè)物體的重量可以利用天平來測量出，而不是由個(gè)人的感覺來決定。然而，僅認(rèn)為重量是代表一種物體屬性的概念，仍然與牛頓力學(xué)中物體重量是由兩個(gè)物體之間的關(guān)系來決定的概念不完全一致。后者對(duì)于重量的理解需要一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，包括力、重力和質(zhì)量的概念等等。

課堂教學(xué)的結(jié)果是使學(xué)生們獲得了所學(xué)科目的過程性知識(shí)和概念性知識(shí)。過程是可以反復(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，并逐漸將其應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。目前已開發(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。這個(gè)方法承認(rèn)過程性知識(shí)和概念性知識(shí)的區(qū)別，以六個(gè)認(rèn)知過程（如圖1所示）描述如何將知識(shí)轉(zhuǎn)化為可觀察效果。

人類先天的核心知識(shí)如何在學(xué)術(shù)學(xué)習(xí)中發(fā)揮作用

使人類成為最佳學(xué)習(xí)者的原因遠(yuǎn)不止上面所討論的一般記憶功能。與其他生物一樣，人類來到這個(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)（圖1）。這一點(diǎn)可以由對(duì)嬰兒進(jìn)行的優(yōu)先注視試驗(yàn)來證實(shí)：首先，他們會(huì)對(duì)一定的刺激或情景習(xí)以為常，我們把它看作是第一場景刺激；然后，向嬰兒展示與前面不同的第二場景，如果他或她關(guān)注這個(gè)刺激的時(shí)間超過了關(guān)注第一場景的時(shí)間時(shí)，表明嬰兒可以區(qū)分這兩種刺激。這一現(xiàn)象有助于確定嬰兒是否覺察到與物理世界一般原則所違背的情況，比如物體的固態(tài)特性，即一個(gè)物體不能與另一個(gè)物體占據(jù)相同的空間。核心知識(shí)是通過很少的努力就可以獲得的特殊的學(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，尤其語言學(xué)習(xí)能力。無可爭辯，人類生來就具有語言學(xué)習(xí)能力，包括對(duì)語言的語音、語法和社會(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，這一點(diǎn)已被詳細(xì)證實(shí)。嬰兒擁有兩個(gè)核心系統(tǒng)，最小在6個(gè)月大時(shí)，嬰兒就具有大致表達(dá)數(shù)字大小的能力，他們可以通過數(shù)量的多少區(qū)分?jǐn)?shù)字的大小。同樣大的孩子中，有一些能力突出的孩子甚至可以關(guān)注到三組不同數(shù)量的物體，這是由他們準(zhǔn)確的描述系統(tǒng)所決定的。數(shù)學(xué)方面能力的差別由兩個(gè)方面決定：核心系統(tǒng)和將核心系統(tǒng)連接到外部文化的數(shù)字符號(hào)系統(tǒng)。阿拉伯?dāng)?shù)字系統(tǒng)是世界上最常見的數(shù)字符號(hào)系統(tǒng)，它僅發(fā)明了一百多年，直到阿拉伯人將數(shù)字“0”從印度傳播到歐洲，才使十進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)得以發(fā)展?；诜?hào)系統(tǒng)的文化轉(zhuǎn)變是發(fā)展學(xué)術(shù)數(shù)學(xué)的關(guān)鍵。今天的孩子們上了幾年學(xué)就可以了解人類數(shù)百年發(fā)展起來的概念。高中數(shù)學(xué)課程中的內(nèi)容，如微積分，是在不到三個(gè)世紀(jì)以前才發(fā)展起來的。由于阿拉伯?dāng)?shù)字系統(tǒng)和羅馬數(shù)字系統(tǒng)之間存在差異，兩千年前出生的孩子不可能像今天的孩子們那樣運(yùn)用相同的數(shù)字核心知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

人們的核心知識(shí)中有一些是與圖形向?qū)嚓P(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，它使語言以字母或其他符號(hào)的形式表現(xiàn)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(xiàn)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(dòng)的。但現(xiàn)在，大多數(shù)6歲的孩子在第一年開始識(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)?，人類擁有很多?duì)掌握讀寫能力有幫助的能力，其中最主要的能力就是語言、聽覺、視覺和繪圖。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。現(xiàn)在的學(xué)校教孩子們讀和寫，主要就是想幫助其發(fā)展綜合能力。

在一些動(dòng)物身上也發(fā)現(xiàn)了人類具有的核心知識(shí)，如數(shù)字和幾何。但正如我們所知，沒有其他動(dòng)物發(fā)明了數(shù)學(xué)。只有人類能夠利用核心知識(shí)來發(fā)展更高的認(rèn)知，它是文化、技術(shù)和文明的先決條件。此外，人類的工作記憶是將以上提到的那些相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)整合到一起的前提。工作記憶的潛能并不在出生時(shí)就全部發(fā)揮出來，而是在童年時(shí)代逐漸成熟，并可能會(huì)有一些改變，直到青春期時(shí)才會(huì)全部發(fā)揮出來。比方說，2歲以下的兒童就無法恰當(dāng)?shù)厍袚Q目標(biāo)和記憶符號(hào)。

總結(jié)一下前面討論的內(nèi)容，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)是人類自古以來就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)與語言、數(shù)字和其他符號(hào)系統(tǒng)聯(lián)系起來，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的，但同時(shí)也是個(gè)體存在差異的原因，下文將就此進(jìn)行探討。

人類的學(xué)習(xí)潛力并不相同：差異視角

20世紀(jì)初，隨著對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)潛力預(yù)測需求的出現(xiàn)，這個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化測試開始發(fā)展。一個(gè)具有法律學(xué)學(xué)位的法國人Alfred Binet，為了判斷沒有達(dá)到學(xué)校要求的兒童是否患有精神發(fā)育遲緩或行為障礙，設(shè)計(jì)了一系列問題。當(dāng)今的智力測試中，仍然可以找到類似的問題。例如，讓兒童重復(fù)一些簡單的句子或一串?dāng)?shù)字，正著念再反著念；解釋一些詞語，比如“房子”或“錢”。當(dāng)被問到蒼蠅、螞蟻、蝴蝶和跳蚤有哪些相同點(diǎn)時(shí)，他們需要從記憶中再現(xiàn)這些圖畫。新成立的德國漢堡大學(xué)心理學(xué)教授William Stern，制定了第一個(gè)智商（IQ）測定公式來量化童年和青春期的智力個(gè)體差異：IQ=心理年齡/實(shí)際年齡*100，心理年齡是指特定年齡組的平均測試分?jǐn)?shù)。假如一個(gè)6歲孩子的測試分?jǐn)?shù)達(dá)到了在8歲孩子的平均分?jǐn)?shù)，則他的IQ=133。然而，從青春期開始，心理年齡評(píng)分逐漸趨于相近，而實(shí)際年齡線性增加，這導(dǎo)致IQ值的結(jié)果趨于下降——這顯然與現(xiàn)實(shí)不符。

美國的心理學(xué)家們?cè)诠鸫髮W(xué)教授Robert Yerkes（后在耶魯大學(xué)）的領(lǐng)導(dǎo)下，開展了一項(xiàng)研究，對(duì)個(gè)人智力測試評(píng)分與同年齡組的其他人進(jìn)行比較。按照慣例，將平均IQ分?jǐn)?shù)定為100，計(jì)算出個(gè)體的實(shí)際得分與該值有多少標(biāo)準(zhǔn)偏差，這個(gè)方法一直沿用至今。第一次世界大戰(zhàn)期間，發(fā)明了一些測試方法用于篩選英語水平較低的年輕男性移民，推動(dòng)了非口頭語言智力測試的發(fā)展。在英國，教育心理學(xué)家Cyril Burt倡導(dǎo)使用智力測試篩選一部分學(xué)生進(jìn)入高級(jí)學(xué)術(shù)學(xué)校。來自倫敦大學(xué)學(xué)院的Charles Spearman是最早關(guān)注口語表達(dá)、數(shù)字、視覺空間方面等測試項(xiàng)目之間的相關(guān)性的研究學(xué)者。他發(fā)現(xiàn)它們之間存在顯著的相關(guān)性，并設(shè)計(jì)了通用智能模型（系數(shù)g），在后面幾十年的時(shí)間里，在全世界開展多項(xiàng)研究對(duì)這一模型進(jìn)行了驗(yàn)證。

20世紀(jì)初世界各地的科學(xué)家設(shè)計(jì)的高水平的智力2測試對(duì)之后的研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在1923年，杰出的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家Edward Boring總結(jié)道，“智力是智力測試所要測試的目標(biāo)。這是一個(gè)狹義的定義，但卻是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赜懻摐y試問題的唯一出發(fā)點(diǎn)。智力的內(nèi)涵更為廣泛，所以希望心理學(xué)家可以找到更好的術(shù)語來表示它。既然如此，在未來科學(xué)研究可以擴(kuò)展它的定義之前，我們需要記住智力測試所測量的僅僅是可測部分的智力?！?。70多年以后，心理學(xué)家們?cè)贚inda GottFredson于1997年提出的智力定義達(dá)成了廣泛的共識(shí)：“智力是一種非常普遍的心理能力，包括推理、計(jì)劃、解決問題、抽象思維、理解復(fù)雜思想、快速學(xué)習(xí)和從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的能力。它既不單純指書本學(xué)習(xí)這種狹隘的學(xué)術(shù)技能，也不是應(yīng)對(duì)考試的智慧。進(jìn)一步說，它是一種更寬、更深的能力，是對(duì)我們所處環(huán)境的理解——“領(lǐng)會(huì)”、“搞懂事情”、“知道做什么”。從這個(gè)定義可以看出智力測試成績與學(xué)業(yè)上成功的相關(guān)性較高，卻與校外成功（如收入或職業(yè)狀態(tài)）的相關(guān)性較低，但它對(duì)于后者也很重要。

大量的縱向研究表明，智商在人的整個(gè)生命周期中是一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的值，這一點(diǎn)在蘇格蘭的Lothian地區(qū)的出生隊(duì)列實(shí)驗(yàn)中得到了非常可信的證實(shí)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)1921年和1936年出生的11歲的兩組人進(jìn)行了智力測試，60多年后再對(duì)他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，兩次結(jié)果非常接近，相關(guān)性r=.70（參考文獻(xiàn)55）。這組數(shù)據(jù)還顯示出，智力對(duì)人生成功的各種因素，包括職業(yè)、健康和壽命等具有重大的長期影響。

現(xiàn)已證明，智力測試成績是一種客觀、可靠和有效的指標(biāo)，可將其用于預(yù)測學(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)。雖然幾乎所有的數(shù)據(jù)集都可以提取出一個(gè)g因素3，但分測試之間有很大差異，這表明除一般認(rèn)知能力外存在個(gè)體差異。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在基于某一種形式（語言、數(shù)字或視覺空間）進(jìn)行測試時(shí)，各種形式之間是有相關(guān)性的，但需要的是不同的思想活動(dòng)。另一方面，基于不同形式的測試也有相關(guān)性，它們可能發(fā)生了類似的心理活動(dòng)（例如記憶或推理）。在一開始對(duì)智力測試進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，就明顯地體現(xiàn)出智力的層次結(jié)構(gòu)，即g因素在頂部，特殊因素在下面。盡管如此，智力研究學(xué)者們?nèi)匀缓茈y就第二級(jí)和以下水平的能力分類方法達(dá)成一致。1993年，在經(jīng)歷了幾十年的研究后，John Carroll發(fā)表了數(shù)百份用于智力結(jié)構(gòu)分析的數(shù)據(jù)集。他提出一個(gè)三層模型，其中g(shù)因素在頂層，中間層包括更廣泛的能力，如理解知識(shí)、推理、定量知識(shí)、讀寫、視覺和聽覺處理等。最底層是八十種更為細(xì)微的能力，如空間掃描、口語流暢度和聲音識(shí)別等。Carroll的工作被認(rèn)為是迄今為止在認(rèn)知能力個(gè)體差異結(jié)構(gòu)領(lǐng)域最全面的觀點(diǎn)。至今，科學(xué)家們?nèi)栽谟懻揼因素的解釋問題。g因素可能是大腦的一個(gè)綜合特征，它使得信息處理的效率或高或低（自上而下方法）。然而，有些數(shù)據(jù)集是根據(jù)智力模型設(shè)計(jì)的，根據(jù)模型，人腦由大量的單個(gè)能力組成，心理活動(dòng)就是調(diào)用這些單個(gè)能力的過程（自下而上的方法）。在這種情況下，認(rèn)為g因素以一定的比例與精細(xì)能力配合發(fā)揮作用。

個(gè)體智力差異的遺傳原因

通過對(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。同卵雙胞胎智力測試成績的相關(guān)性接近r=.80，幾乎等于測試的可靠性系數(shù)。另一方面，一起長大的同性異卵雙胞胎的智商相關(guān)性略高于.50，即普通兄弟姐妹的智商相關(guān)性。由于普通兄弟姐妹成長環(huán)境的相似度低于異卵雙胞胎的，因此這個(gè)結(jié)果符合環(huán)境因素對(duì)智力的影響。遺傳差異的量值是對(duì)比了大量同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的各自相關(guān)性，并對(duì)它們進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析而得出的。雖然遺傳因素和智商有很大關(guān)系，但不表示我們可以通過一個(gè)人的DNA評(píng)估他或她的認(rèn)知能力。盡管我們給人類基因組計(jì)劃投入了大量的資金和努力，但在與認(rèn)知能力表達(dá)相關(guān)的基因的研究仍沒有取得多大的成功。智力是由大量的基因共同決定的，分布在整個(gè)基因組的每個(gè)基因都會(huì)發(fā)揮一小點(diǎn)作用。此外，這些基因似乎是以非常復(fù)雜的方式相互發(fā)生作用，并與環(huán)境發(fā)生作用。

在這個(gè)領(lǐng)域，有一個(gè)傳播得很廣泛但完全錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，就是將“遺傳原因”與“必然性”混為一談。這是因?yàn)槿藗儧]有認(rèn)識(shí)到反應(yīng)規(guī)則的存在，這一概念由德國生物學(xué)家Richard Woltereck在1909年提出。反應(yīng)規(guī)則是指某一基因組由于環(huán)境的不同而產(chǎn)生不同的外在表現(xiàn)。人類的一些生理特征（例如眼睛的顏色）的反應(yīng)規(guī)則比較有限，即這類基因的表現(xiàn)很少會(huì)受到環(huán)境的影響。而另一些生理特征，如身高，具有較強(qiáng)的遺傳能力和相對(duì)寬泛的反應(yīng)規(guī)則。一個(gè)人是否能夠達(dá)到基因定義的高度，取決于他在兒童和青少年時(shí)期的營養(yǎng)狀況。食物充足的富裕國家的平均身高比營養(yǎng)匱乏的貧窮國家的平均身高要高。但在這兩個(gè)國家中，人們的身高也不盡相同。富裕國家的遺傳率幾乎接近100%，因?yàn)槿巳硕枷碛凶銐虻臓I養(yǎng)。相反，在貧窮國家，一部分人營養(yǎng)充足而達(dá)到了他們基因所定義的高度；而另一些人營養(yǎng)不良，就沒有長到基因所定義的高度。對(duì)于身高而言，反應(yīng)規(guī)則很寬泛，基因的表現(xiàn)取決于兒童和青少年時(shí)期的營養(yǎng)。這也說明了為什么在過去幾十年中發(fā)達(dá)國家的人們有逐漸變高的趨勢(shì)。

環(huán)境對(duì)基因的表達(dá)有調(diào)節(jié)作用，因此，與其說“先天vs后天”，不如說“后天之于先天”[nf1] 更為準(zhǔn)確?；蚝铜h(huán)境之間存在復(fù)雜的相互作用，所以智力的遺傳力在人的生命周期中會(huì)增加。這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常有意義，并且它在社會(huì)中已得到了充分的體現(xiàn)。無論是在工作還是私人生活中都充滿各種各樣的認(rèn)知活動(dòng)，成人與兒童相比會(huì)更主動(dòng)地選擇適合他們基因的特殊環(huán)境。人們一旦找到了適合自己的位置，就可以通過有意識(shí)的學(xué)習(xí)來提高他們的能力。

在智力測試發(fā)展的頭幾十年里，研究學(xué)者對(duì)非語言智力有效性的看法比較簡單，開展了所謂的文化無關(guān)或文化公平測試，它們基于視覺空間材料，如鏡像、迷宮、幾何圖形組和幾何圖形矩陣，對(duì)不同社會(huì)等級(jí)和文化水平的人進(jìn)行研究?，F(xiàn)在已經(jīng)證明這個(gè)方法是錯(cuò)誤的，因?yàn)榈侥壳?，已有大量證據(jù)表明學(xué)校教育對(duì)智力的發(fā)展、個(gè)體差異的形成和穩(wěn)定都產(chǎn)生了重要的影響。如果一個(gè)人的智力想要達(dá)到基因的最大潛力，就必須接受10年左右的制度化教育。

總之，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（SES）的異卵雙胞胎比較高SES的異卵雙胞胎在智力上更為相互接近，這表明在前面的條件下環(huán)境對(duì)他們的影響更強(qiáng)。換句話說，由于較低SES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。盡管可能難以想象，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)國家如果可以提供良好的營養(yǎng)、醫(yī)療和全員高質(zhì)量教育，國民的智力可以得到更好的發(fā)展， SES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)。雖然美國的研究顯示了SES與遺傳力正相關(guān)，但一項(xiàng)來自于西歐和澳大利亞的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)平等程度的高水平研究卻并非如此。

智力測驗(yàn)分?jǐn)?shù)背后的認(rèn)知過程：個(gè)體在信息處理上的差異

在本文的第一部分中，我們對(duì)認(rèn)知過程進(jìn)行了討論，原則上因?yàn)樗攀谷祟惸軌虬l(fā)展出當(dāng)今世界這樣高水平的學(xué)術(shù)能力。在第二部分中，介紹了智力測試成績已被證明是預(yù)測學(xué)術(shù)和職業(yè)成功的有效指標(biāo)，而智商的差異主要來源于遺傳因素。幾十年來，認(rèn)知過程和心理測試智力的研究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)絹碓节呄蛴谝恢隆Ｄ切┭芯咳祟愓J(rèn)知不同組成部分的測試揭示了巨大個(gè)體差異的存在，這些測試與智力測試密切相關(guān)。記憶功能測試與g因素測試有關(guān)。感官記憶測試表明，識(shí)別簡單刺激所需的時(shí)間（察覺時(shí)間）與智力呈負(fù)相關(guān)。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，他們的平均相關(guān)系數(shù)大于.50（參考文獻(xiàn)72-74）。在這些研究中，工作記憶功能是通過速度任務(wù)來衡量的，這些任務(wù)要求在有干擾的條件下，主動(dòng)跟蹤目標(biāo)的輸入信息并作出反應(yīng)。神經(jīng)效率是智力的一項(xiàng)主要神經(jīng)特征；在完成智力測試項(xiàng)目以及工作記憶項(xiàng)目時(shí)，更聰明的個(gè)體表現(xiàn)出較少的大腦活動(dòng)（通過腦電圖或功能性磁共振成像測量)。在信息處理效率方面，最小在4個(gè)月大的兒童身上已發(fā)現(xiàn)了差異。最重要的是，它們可以預(yù)測8歲兒童的心理智力。

這些結(jié)果清晰地表明，有一部分個(gè)體差異可以追溯到一般認(rèn)知能力的差異。但是，心理測量學(xué)研究也表明，除g因素外，個(gè)體之間在一個(gè)具體的層面上存在差異，其中在數(shù)字、語言和空間能力方面的差異較為明顯。面向嬰兒階段開始的縱向研究表明，造成這些差異的原因可以追溯到核心知識(shí)的差異。例如，非符號(hào)化的數(shù)字能力對(duì)數(shù)學(xué)能力有影響；在其他核心知識(shí)領(lǐng)域，尤其是在語言方面，也發(fā)現(xiàn)了類似的長期影響。

人類具有一般認(rèn)知和特殊認(rèn)知能力，在現(xiàn)代社會(huì)中，人們的成長會(huì)面對(duì)非正式的和正式的學(xué)習(xí)環(huán)境，其中學(xué)校課程會(huì)幫助人們獲得過程性和陳述性知識(shí)。人類的基因支持工作記憶功能并為核心知識(shí)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)，因此人類才可以利用環(huán)境提供的機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)。人類可以因此獲取廣泛和深入的知識(shí)，并為尚未可知的未來需要做好準(zhǔn)備?；诳v向研究的回歸分析揭示了先天知識(shí)和智力的不同之處，同時(shí)利用兩者來預(yù)測學(xué)業(yè)和職業(yè)的成功，比單純使用一種要有效得多。更為重要的是，無論一個(gè)人有多聰明，如果想在復(fù)雜的領(lǐng)域獲得專業(yè)知識(shí)，都需要有意識(shí)的實(shí)踐和投入大量的時(shí)間。但是，如果想要在某項(xiàng)能力上達(dá)到一定高度，不同智力水平的人所花費(fèi)的時(shí)間是不同的。此外，智力在一些領(lǐng)域個(gè)人所能達(dá)到的能力水平形成了一個(gè)障礙。正如本文第一部分所討論的，對(duì)于一些領(lǐng)域，首先是STEM領(lǐng)域，它的主要特點(diǎn)是抽象的概念，需要對(duì)概念特征進(jìn)行定義，這些特征可能與一個(gè)由其他抽象概念和過程所組成的更廣泛的網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。只有智力測試成績明顯高于平均水平的人才能勝任這些領(lǐng)域的工作。對(duì)于有幸在提供高質(zhì)量教育的學(xué)校學(xué)習(xí)的個(gè)人而言，智力水平、廣泛和深入的知識(shí)將起到關(guān)鍵作用。在一些高校的入學(xué)考試中，比如SAT，也體現(xiàn)出對(duì)智力水平的考察，學(xué)校會(huì)要求學(xué)生在新的領(lǐng)域中運(yùn)用知識(shí)。社會(huì)為人們提供了統(tǒng)一的知識(shí)獲取和認(rèn)知刺激環(huán)境，幫助個(gè)人實(shí)現(xiàn)他們的智力潛能，但同時(shí)也不可避免地造成了智力上的差異。教育不是偉大的均衡器，反而促進(jìn)了人與人之間扎根于基因的差異性。

譯注【1】：心理學(xué)上的學(xué)習(xí)的定義

①學(xué)習(xí)表現(xiàn)為行為或行為潛能的變化。通過學(xué)習(xí)，我們的行為會(huì)發(fā)生某種變化，如從不會(huì)游泳到會(huì)游泳。當(dāng)然，有些學(xué)習(xí)不會(huì)在我們的當(dāng)前行為中立即表現(xiàn)出來，但會(huì)影響我們對(duì)待事物的態(tài)度和價(jià)值觀，即改變我們的行為潛能，如宗教信仰；

②學(xué)習(xí)所引起的行為或行為潛能的變化是相對(duì)持久的，如學(xué)會(huì)游泳后游泳技能將終身不忘。藥物、疾病、疲勞等因素也會(huì)引起行為或行為潛能的變化，但這種變化是暫時(shí)的，因此不能稱為學(xué)習(xí)，如運(yùn)動(dòng)員使用興奮劑提高成績，學(xué)生因疾病降低學(xué)習(xí)成績等；

③學(xué)習(xí)是由反復(fù)經(jīng)驗(yàn)引起的。有時(shí)候個(gè)體的生理成熟或衰老也會(huì)引起行為產(chǎn)生持久改變，如青春期少年的嗓音變化，這是由生理成熟引起的，與經(jīng)驗(yàn)無關(guān)，所以不能稱為學(xué)習(xí)。由經(jīng)驗(yàn)而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)主要有兩種：一種是正規(guī)學(xué)習(xí)，如有計(jì)劃的訓(xùn)練或練習(xí)，學(xué)校的學(xué)習(xí)等；另一種是隨機(jī)學(xué)習(xí)，因偶然的生活經(jīng)歷而產(chǎn)生，如幼兒被開水燙一次就知道開水不能摸。

廣義的學(xué)習(xí)是指人與動(dòng)物在生活過程中憑借經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的行為或行為潛能的相對(duì)持久的變化。次廣義的學(xué)習(xí)指人類的學(xué)習(xí)。狹義的學(xué)習(xí)專指學(xué)生的學(xué)習(xí)。

譯注【2】：智力的定義

智力（Intelligence)是指生物一般性的精神能力。指人認(rèn)識(shí)、理解客觀事物并運(yùn)用知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等解決問題的能力，包括記憶、觀察、想象、思考、判斷等。這個(gè)能力包括以下幾點(diǎn)：理解、判斷、解決問題，抽象思維，表達(dá)意念以及語言和學(xué)習(xí)的能力。當(dāng)考慮到動(dòng)物智力時(shí)，“智力”的定義也可以概括為：通過改變自身、改變環(huán)境或找到一個(gè)新的環(huán)境去有效地適應(yīng)環(huán)境的能力。智力也叫智能，是人們認(rèn)識(shí)客觀事物并運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。智力包括多個(gè)方面，如觀察力、記憶力、想象力、分析判斷能力、思維能力、應(yīng)變能力等。智力的高低通常用智力商數(shù)來表示，是用以標(biāo)示智力發(fā)展水平。特別需要指出的是智力不指代智慧，兩者意義有一定的差別。

譯注【3】：g因素

1904年斯皮爾曼（C.Spearman）提出了智力結(jié)構(gòu)的“二因素說”，即‘G’因素（一般因素）和‘S’因素（特殊因素）。

按二因論之要義，人類智力內(nèi)涵，包括著兩種因素：一為普通因素（general factor）簡稱G因素；另一為特殊因素（specific factor），簡稱S因素。按斯皮爾曼的解釋，人的普通能力系得自先天遺傳，主要表現(xiàn)在一般性生活活動(dòng)上，從而顯示個(gè)人能力的高低。 S因素代表的特殊能力，只與少數(shù)生活活動(dòng)有關(guān)，是個(gè)人在某方面表現(xiàn)的異于別人的能力。一般智力測驗(yàn)所測量者，就是普通能力。斯皮爾曼的這一理論是最早的智力理論之一，把這一理論放到當(dāng)時(shí)流行的遺傳決定論相比，無疑是對(duì)智力落后教育的一種鼓舞，智力落后兒童的一般智力低于正常兒童是絕對(duì)的，但是也有些特殊兒童擁有一些特殊的能力，因此對(duì)智力落后兒童教育的可能性在理論上給予了支持。但是要指出的是該理論無疑過于簡化和不成熟，因此又無法給智力落后教育帶來更多的方法的改進(jìn)和原則的探索。

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