自信是个好东西,反馈学习多靠它

来源:澳门威利斯人官方网站 时间:2018-07-26浏览:4

学习是什么?从巴普洛夫的狗听到铃响就开始流口水、 “一朝被蛇咬,十年怕井绳”,到学会游泳、骑车、用筷子等,都是学习,这些类型的学习与非陈述性记忆有关,一旦学会了,就很难忘记。然而我们对学习更普遍的理解应该是特指学习书本知识,从小学一年级开始,每天都需要记忆很多的知识,这些知识绝大部分是通过语言表征的,这种学习与陈述性记忆有关。无论是非陈述性记忆还是陈述性记忆,都需要通过多次的经验积累,不断强化(包括正强化、负强化),才能建立起刺激与结果之间的连接,才算是成功学习了某样技能或知识。

还记得被语文课本中“请背诵全文”所支配的恐惧感吗?虽然过程很痛苦,但是为了考试成功,相信大家都努力背下来了。那你还能回忆起自己是怎么背下来的吗?应该没有人能够在学习完一遍课文后就能完全背诵的吧。小编我通常是使劲记忆很多遍以后,找个人给我看着,尝试背诵。一旦有背错的或漏掉的地方,对方就会告诉我,“错了,应该是balabala”;我不确定,但是正确的地方,一般会停顿一下,看一下对方的眼神,对方会给出肯定的点头示意。如此反复多遍,终于可以背诵全文。这里所找的那个人的眼神、点头、语言等都是对我学习的反馈。无论是语文还是其他科目的学习,我们总是会收到很多反馈,很多人应该还有记录错题的习惯。

有时候我们自以为掌握的知识,考试之后发现竟然是错的,我们就会更新信息,以便下次能回答正确。这就是我们大脑很厉害的功能,非常善于从过去的经验中学习,并对未来进行预测。然而,预测不一定都是准确的,期望和真实结果之间的差异,也叫预测偏差(prediction errors,简称PEs)。

有时我们对自己的答案是非常有信心的,有时却毫无把握,这种信心的差异,对收到反馈后的再次学习效果有没有影响呢?Pine等人(2018)最近发表在《Nature Communications》上的文章就探索了这个问题。

研究者邀请被试来到实验室以后,让他们学习一份材料,并告知他们需要尽可能多的记住其中的内容,两天后会进行测试。学习的材料是一段关于战争历史的介绍,是被试不了解的信息,有6页A4纸那么多,大约需要35-45分钟阅读完。两天后,被试回到实验室进行测试(Test1),分为两组,一组是行为实验组(21人),一组是核磁扫描组(30人)。行为实验组的测试界面见下图a和b,他们需要在问题下面输入答案。核磁扫描组的界面见下图c,是选择题模式。告诉被试如果不记得或者记不清,可以空着不填或不选,尽量不要猜测。然后评价自己对这个回答的自信程度,0分表示完全不确定答案,100分表示完全肯定是正确的。两组被试每回答一道题后都会给与反馈,对于行为实验组,反馈的结果既可能是正确答案也可能是错误答案(例如下图b),两种反馈是随机出现的,但是对于自信程度70分以上的题目,只给与正确反馈(不然被试就要怀疑人生了……)。自信程度60分以下的,有75%的几率是错误反馈;自信程度在60-70分之间的,有60%的几率是错误反馈。一共有100道题。核磁扫描组只反馈正确答案。Test1结束7天后,让被试再进行一次测试(Test2),这是他们事先不知道的。测试的内容同Test1。预测偏差(PE)反映的就是预期与结果之间的差异,回答正确:PE=100-信心分数,回答错误:PE=-信心分数。如果是PE=-100,则表示百分百觉得自己是正确的,却告诉你错了(我这么自信是对的竟然错了,好尴尬啊);如果PE=100,则表示完全不确定是不是对的,但告诉你对了(太好了,竟然对了,好幸运)。所以PE是负分则带有消极体验,PE是正分则带有积极体验。

 

 

结果发现,行为实验组在test1中的错误率为64%,其中26%的题目在test2中又回答正确了;核磁扫描组在test1中的错误率为41%,其中48.8%的题目在test2中又回答正确了。(看来还是选择题容易啊)

 

对于回答错误的那些题目,将自信评分分为了四个等级,分别是:

  1. 0,表示没有作答,完全没信心
  2. Low,自信评分在1-33之间
  3. Medium,自信评分在34-66之间
  4. High,自信评分在67-100之间

 

结果发现,在第一次测试中虽然回答错误,但是却很有自信是正确的题目,在给与反馈后,第二次测试的正确率明显提高了(见下图a),而且自信正确的程度也明显更高了(见下图b)。说明对于本来有信心的题目,从反馈中学习的效果更好。

 

 

研究人员还用数学模型分析了第一次测试时的自信心对经过反馈后第二次测试时成绩的影响,结果发现,第一次回答错误的自信心分数每提高1分,更新学习的效率就会提升0.6%(见下图)。

 

 

所以不管做没做对,首先信心要足,这样得到正确答案的反馈后,可以改正得更好,下次正确的概率会更大。

有大约29.6%的题目,被试答对了,但是给了错误反馈(真实世界里应该没有这么丧心病狂,老师一般不会故意教授错误答案的)。这些题目的信心程度只有Low和Medium两个水平(因为答对了,被试还很确信的题目,没有给错误反馈)。结果发现,自信程度较高的得到错误反馈后,第二次测试的错误率更高了,当然对自己答案的信心也增加了(见下图)。看吧,明明是回答正确了的,非要告诉人家错了,给个错误答案,本来很自信的,肯定怀疑自己了,于是记住了新的错误答案,下次就很自信新的答案是正确的了。

 

 

为什么会这样呢?大脑中哪些区域参与加工了答题时的预测偏差呢?

 

(我猜大部分人读到这里已经忘记预测偏差是啥了,回顾一下:预测偏差(PE)反映的就是预期与结果之间的差异,回答正确:PE=100-信心分数,回答错误:PE=-信心分数。PE分数越低越容易尴尬、自疑,越高越庆幸、惊喜)。

 

====警告!前方一大堆脑区来袭====

 

核磁数据的结果显示,PE分数与很多脑区的反应相关,其中最有关联的是纹状体、扣带回(CC)、背外侧前额皮层(DLPFC)和下顶叶皮层等(见下图)。在纹状体内部,有两块大的区域:以腹侧纹状体(VS)为核心,结合伏隔核(NAc)的区域,是活动最强烈的,并向背侧延伸至尾状核;其次是包括大面积的背侧和腹侧壳核,尤其是外侧和后面部分,并通过屏状核延伸到脑岛部分。

 

 

这个结果对教育或许有所启发,其实我们从反馈中学习的效果是更好的,而且自信心很重要,很自信的知识,不论对错,经过正确的反馈之后,学习效果更好了。知识获得受纹状体预测偏差的影响。所以千万不能误人子弟啊,学习一定要给与反馈,且一定要是正确的反馈。

 

主要参考文献:

Pine, A., Sadeh, N., Ben-Yakov, A., Dudai, Y., & Mendelsohn, A. (2018). Knowledge acquisition is governed by striatal prediction errors. Nature Communications, 9(1), 1673.

 

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