解题示例效应

原文：Worked example effect

仔细研究解题示例所产生的学习效果，可能优于仅仅做题。

• 理论基础

  • Sweller, J., & Cooper, G. A. (1985). The Use of Worked Examples as a Substitute for Problem Solving in Learning Algebra. Cognition and Instruction, 2(1), 59–89 （《在代数学习中使用解题示例替代解题练习》）

  • Sweller, J. (1988). Cognitive load during problem solving: Effects on learning. Cognitive Science, 12(2), 257–285 （《解题过程中的认知负荷：对学习的影响》）

• 相关研究

  • Paas, F. G., & Van Merriënboer, J. J. (1994). Variability of worked examples and transfer of geometrical problem-solving skills: A cognitive-load approach. Journal of Educational Psychology, 86(1), 122 （《解题示例的多样性与几何解题技能迁移：认知负荷视角》）

  • Yeo, D. J., & Fazio, L. K. (2019). The optimal learning strategy depends on learning goals and processes: Retrieval practice versus worked examples. Journal of Educational Psychology, 111(1), 73–90 （《最优学习策略取决于学习目标与过程：提取练习与解题示例之比较》）

  • Chen, O., Castro-Alonso, J. C., Paas, F., & Sweller, J. (2018). Undesirable difficulty effects in the learning of high-element interactivity materials. Frontiers in Psychology, 9 （《高元素交互性材料学习中的不良难度效应》）

• 相关但不完全一致的研究：

  • van Gog, T., Kester, L., Dirkx, K., Hoogerheide, V., Boerboom, J., & Verkoeijen, P. P. J. L. (2015). Testing After Worked Example Study Does Not Enhance Delayed Problem-Solving Performance Compared to Restudy. Educational Psychology Review, 27(2), 265–289 （《学习解题示例后的测试与重复学习相比，并不能增强延迟解题表现》）

  • Leahy, W., Hanham, J., & Sweller, J. (2015). High Element Interactivity Information During Problem Solving may Lead to Failure to Obtain the Testing Effect. Educational Psychology Review, 27(2), 291–304 （《解题过程中高元素交互性信息可能导致测试效应失效》）

• 更远相关的理论著作：

  • Paas, F. G. W. C., & Van Merriënboer, J. J. G. (1994). Instructional control of cognitive load in the training of complex cognitive tasks. Educational Psychology Review, 6(4), 351–371 （《复杂认知任务训练中认知负荷的教学控制》）

  • Sweller, J. (1994). Cognitive load theory, learning difficulty, and instructional design. Learning and Instruction, 4(4), 295–312 （《认知负荷理论、学习难度与教学设计》）

尽管「解题示例效应」这一术语通常指的是比较学习相关例题与解决相关问题的效果，但它有时也会与测试效应（Testing effect）进行比较——即，是学习相关的解题示例更好，还是通过重新解决相关问题来进行提取练习（Retrieval practice）更好？例如，参见 Yeo and Fazio, 2019。 Jeffrey Karpicke 认为（参见其对 van Gog, T., & Sweller, J. (2015). Not New, but Nearly Forgotten: The Testing Effect Decreases or even Disappears as the Complexity of Learning Materials Increases. Educational Psychology Review, 27(2), 247–264 的评论）：「所有解题示例实验都未能显示出提取练习的效应，其原因在于提取练习的实施方式」（即，即时的、集中的、「无需情景性上下文的重现」）。

问：请将解题示例效应与内在（intrinsic）、外在（extrinsic）及相关（germane）的认知负荷理论（Cognitive load theory）联系起来。

答：若试图通过解决问题来进行学习，那么内在负荷（例如，源于高元素交互性（Element interactivity））和外在负荷（例如，演练程序性策略）会占用所有认知资源，从而没有余地留给构建心智图式（schemas）所必需的相关负荷。

问题

• 心智图式的获取是否能通过例如间隔重复记忆系统（Spaced repetition memory system）等方式直接诱发？

  • Yeo, D. J., & Fazio, L. K. (2019). The optimal learning strategy depends on learning goals and processes: Retrieval practice versus worked examples. Journal of Educational Psychology, 111(1), 73–90 （《最优学习策略取决于学习目标与过程：提取练习与解题示例之比较》）的研究表明并非如此，至少不仅仅是通过重复解决问题的方式。

• 记忆巩固对于心智图式的获取有多重要？换言之，如果你观察到一个心智图式模式一次，它是否会像一个简单的事实那样迅速被遗忘？心智图式获取的主要挑战在于最初注意到这些模式，还是在于一旦识别出这些洞见后对其进行强化？

• 「心智图式」（schema）的概念与「组块」（chunk）的概念（人类认知中的「组块」）之间究竟有何区别？

  • 初步看法：心智图式会随着时间的推移而演变，而组块则不会；心智图式不仅涉及信息的组合，还涉及将这些信息组织成一个更大的结构或框架。组块是一个相对狭窄的概念：它们通常在记忆的背景下被讨论；而心智图式通常在信息处理和问题解决的更广泛背景下被探讨。