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学会记忆·“黑箱理论”——探索记忆的本质和属性

简艺堂 · 2025-11-16 · 来源:简艺堂|微信公众号
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尽管人类尚未完全弄清大脑存储记忆的具体生理机制(故称其为“黑箱”),但可以通过研究其外部表现来理解记忆。记忆的效果主要通过回忆和认知来体现,其质量可从广度、速度、精度和巩固性四个维度衡量。作者强调,记忆能力虽基于大脑这一物质基础,具有先天属性,但后天的刻苦努力与掌握科学方法(如利用联想、加强独立思考)对提升记忆力至关重要。

本抄录摘自《怎样科学地学习》,著作者狄玫,感谢作者允许抄录共学!其中标红、加粗的文字,则为本人自行标识。

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祝各位学有所成!


苏联的物理学家朗道,未到入学年龄就掌握了初等算术,十二岁通过了大学入学考试,通晓了全部高等数学,十四岁进入巴库大学,同时在数理系和化学系学习,十五岁转入列宁格勒大学,十九岁大学毕业之前,就发表了两篇关于量子力学的论文,二十岁来到欧洲,和物理学家波尔、泡利、狄拉克等一起工作,一生作出了许多重大的创造性科学成果。然而,1963年因车祸大脑受伤以后,朗道就再也无法进行科学工作了,虽然到1968年朗道才逝世,可是科学家们说:作为科学家的朗道,1963年已经死去了。具有很高智力的朗道,大脑受伤以后就完全丧失了他的智力。人类的一切智力活动,都离不开大脑的物质基础。记忆也不过是大脑的一种特性而已。当大脑受到机械的、病理的、药物的损伤后,就常常部分地甚至整个地破坏了记忆能力,表现为“健忘症”,严重的成为白痴,原来所记忆的知识也部分地或全部遗忘。

大脑是依靠什么来执行记忆功能的呢?生物学家巴甫洛夫曾经作过研究。他曾这样来描述:“在一定时期内,在外来的与内在的刺激影响之下发生兴奋和抑制状态其沿着大脑半球皮质的整个确立和分布情形,若在单调的一再重复的环境当中,就愈来愈坚固起来了,而且完成得也愈来愈容易和愈来愈自动化起来了”。现代生物生理学家研究结果认为,大脑的灰质神经细胞具有记忆功能。神经细胞的神经纤维象树枝一样长出许许多多树状突起,而且树状突起的末端,即突触,又附着在远远近近的其他神经细胞的细胞体、神经纤维和树状突起上,组成一个极其复杂的网络。但是,在这个复杂的网络中,是依靠什么来执行记忆功能的呢?是靠核酸、靠蛋白质或是靠其他化学物质呢?现在还没有弄清楚。可以说,人的大脑还是一个“黑箱”,就是说,它的内部机理并没有完全弄清楚,而它的整体特性是可以被研究清楚的。因此,我们研究人脑记忆功能的生理基础,还只能用所谓“黑箱”理论的研究方法,即只研究其外部表现出来的心理学特性,而不深究其内部机理。

人脑的记忆功能,主要是以回忆和认知的效果表现出来的。从前感知过的事物,现在不在眼前而能把对它的反映重新呈现出来,叫做回忆。当提到欧姆定律,能写出U=IR的公式并加以解释,提到内燃机,能画出曲轴、连杆、汽缸、活塞、汽门等主要部分的简图,能解释它的四个冲程的循环运动,这就是回忆的效果。客观事物在眼前,能够辨认出过去感知过的有关内容,叫做认知。看到一个英文单词,能辨认出过去学习中所了解的中文意义,看到一幅照片,能辨认出这是过去曾见到过的某一个人,这就是认知的效果。一般说来,回忆的效果高于认知的效果,当记忆不甚牢固时,仅能认知而不能回忆,例如一个外文单词尚未完全记住时,仅能读出而不能默写出来,常常需要多次反复认知,才能达到回忆的效果。

认知又可以分为知觉认知和思维认知。知觉认知,是断定眼前的事物“曾经看到过”,“曾经听说过”或“曾经感受过”。而思维认知,则是断定某个问题“曾经考虑过”,“曾经研究过”。在大多数情况下,这两种认知不是截然分开的,思维总是伴随着知觉而产生,思维认知也总是伴随着知觉认知而出现。一般说来,思维认知比知觉认知更深刻一些。当你见到一台仪器,也许你可以辨别出过去在某个实验室见到过,但对仪器的名称、作用、性能一无所知,假如你曾看到它被用来进行某种实验,曾经思考过它的用途、构造,那么,你的认知效果就丰富而深刻得多。在学习中,必须加强独立思考,反对“走马看花”,就是要提高思维认知的效果。认知记忆的牢固程度是不同的。某些事物“一眼就认出来”,立即认知,而某些事物却要经过比较、推理、联想,才能确认。如果完全不能认知,那末就完全没有记忆效果,就是记忆的消失或称遗忘。认知也可能产生错误。记忆不牢,或缺乏对比的记忆而产生混淆,都可能发生错误。这就是错认。错认是认知的失败,在学习过程中要力求避免。用区别记忆法或对比记忆法,是克服错认的一种有效方法。

回忆可以分为有意回忆和无意回忆两种。有意回忆是有回忆的任务,自觉追忆以往的东西。考试时回答问题,写实验报告时回忆实验过程,复习时回亿教师的讲课,都是有意回忆。无意回忆是没有预定的回忆意图而产生的不自觉的回忆,往事突然涌上心头,见景生情,或是感触很深的事情萦回脑际不能摆脱,都是无意回忆。反复地有意识地回忆能产生深刻的记忆效果,这就是复习对记忆的作用。而无意回忆也能产生不自觉的记忆效果,有时作用也很巨大。例如你想了解动物的知识,恰好读到一本写得十分生动有趣的动物学书籍,使你反复玩味、爱不释手,虽然读完了,书中的精美插图,栩栩如生的描述,使你情不自禁地经常想到它,那么,可以肯定,你对书中的大部分内容一定会记得比较牢固。

回忆又常常以联想的形式出现。联想是回忆某一事物时重现出与之相关联的事物的记忆效果。如果你过去到过飞机场看过飞行表演,那么,当提到开击机时,会马上在你的脑海里显现出宽广的机场、笔直的跑道、高耸的塔台,会使你想起整齐排列的歼击机、巨大的轰炸机、轻巧的直升机,甚至想起你看到过的歼击机特技表演等等,这种不自主的联想,称为自由联想。可是,当考试时要求你回答某种元素的原子结构、性质和它可能组成的化合物时,你的头脑里就首先会浮现出元素周期表,同时想起这种元素的位置以及周围相邻元素,还可能想起学习时所做过的有关实验。根据你所联想到的这些内容,就能准确地回答问题。这种根据需要而产生的联想,称为控制联想。我们的知识保留在记忆中,总不是孤立的,总是与有关的东西联系在一起。这种联系如果符合知识本身的逻辑结构体系,很有条理,那么,就象苏沃洛夫所说,在智慧的仓库里,把一切东西放在了它应有的位置。反之,杂乱无章,支离破碎,你就不能迅速地联想起所需要的东西。所以在学习过程中,教师总是强调要学生自己进行小结、总结,经常整理自己的知识系统。缺乏这种功夫,就常常造成回答和讨论问题时“下笔千言,离题万里”,或“东拉西扯,主次不分”。为了训练自己成为一个具有科学素养的科技人员,应当努力避免这种记忆中的混乱现象。

联想对于学习,特别对大学生的学习,有很重要的作用。按照联想所反映事物的关系不同,通常分为四种:(1)接近联想。在空间和时间上接近的事物,容易形成联想。如上面提到的由歼击机联想到机场等;(2)相似联想。指某一事物的感知或回忆引起对和它性质上接近或相似的事物的回忆。在学习中,比喻就是利用这种相似联想的作用。例如用水波比喻光波、声波、电磁波等等;(3)对比联想。指某一事物引起和它具有相反特点的事物的回忆。例如由风扇联想到涡轮机,由活塞式压气机联想到活塞式发动机等;(4)关系联想。客观事物之间联系多种多样,由关系引|起的联想也是多种多样的。由部分联想到整体,由后果联想到原因,由实际联想到理论,由模型联想到实物等等,都是一种关系联想。善于学习的人,总是把联想作为促进记忆效果的一种重要的方法而加以利用。

回忆还可以分为直接回忆和间接回忆。所回忆的事物能直接呈现出来,称为直接回忆,默写出一个外文单词,背诵出一个数学公式,不需要经过思索,就是直接回忆。而需要经过比较、推理、判断,运用联想才能准确回忆的情况,则称为间接回忆。如果三角恒等式的某一倍角公式记不准,需要由基本的三角恒等式推导才能肯定其正确性,就是用的间接回忆方式。能够直接回忆,说明记忆牢固,便于运用,当然是最好的记忆效果。某些知识,例如外语的单词和基本句形结构,必须达到“冲口而出”的程度,在会话中不容许有多少思考的时间,这就要求在学习中强调直接回忆。但是,事事都直接回忆,必然造成记忆内容的庞大数量,也容易割裂知识之间的联系,因此,间接回忆在记忆中也有着巨大的作用。在教学中,教师既强调要把基本的概念、定律记得烂熟,又总是告诫同学切不要死记硬背。

人脑的记忆效果,由认知和回忆的不同情况表现出来。记忆能力的强弱,则可以由记忆的广度、精度、速度和巩固性来衡量。

记忆的广度。即记忆事物内容的多少、范围的大小。我国著名的科学家茅以升,年逾古稀还能够准确地背出圆周率到一百位。优秀的电话员能记住上千个常用电话号码。我们说他们的记忆力很强。

记忆的速度。即记住一定量材料所花时间的多少。优秀的传令兵能很快记住指挥员的命令,谁确地复述出来;优秀的话剧演员能很快记住台词,优秀的实验人员能很快地记住仪表所显示的读数,等等。我们说他们有特殊的记忆能力。

记忆的精度。即对所记住的事物再现时的正确程度。人的记忆不可能象照相机一样完全准确无误,但比较起来,其正确程度是各不相同的。速写画家能把舞蹈演员的舞姿准确地记住,作成画时达到维妙维肖的程度;侦察兵能把所侦察到的地形、火力点位置等准确地记住;等等。我们说他们的记忆力好。

记忆的巩固性。即记忆内容保持时间的长短。保持在记忆中的事物,是随着时间的推移而逐渐遗忘的,一定时间后,有的内容完全遗忘,有的部分遗忘,有的永远不会忘记,这就是巩固性的不同。患健忘症的人,记忆的巩固性最差。一个高龄的老人,可能记不住孙子的年龄,但对年青时某些事情却记得很牢。记忆的巩固性和年龄大小是有关的。所以说,青少年是学习的最好时期。

人的记忆特性是人脑这一种特殊物质本身所具有的,是一种天赋的功能。但是,这种记忆能力的大小,却是在后天发展中形成的。《文史通义》的作者章学诚,少年愚钝,健忘,日读百字为艰,但他日夕披览,孜孜不倦,终成博学。记忆力强的人,固然学习起来要容易一些,而记忆力较弱的人,通过努力,是可以逐渐提高的,关键在于刻苦努力,同时要掌握记忆的规律和方法。

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