認識大腦學習記憶體的限制

       在教學過程中，老師期望學生能提高學習能力，但老師與同學們可能有很多挫折的經驗。原因很多，也很複雜。本文要討論其中的一種原因，我們對於自己的大腦認識嗎？換一句話說，我們能理解用來思考判斷的大腦是如何運用作的？約在十天前，我參加了台北大學教學中心所主辦的教學學習營，主持老師當場做了一項實驗，結果令人傻眼。

       老師播放一段影片，要求學習者在這段影片中觀察出身穿白衣者將手中物品遞出去的次數。影片結束後要求大家說出傳遞的次數。後來，老師又問了另一項問題：影片中還看到了什麼？結果是這樣，影片中背景布幕的顏色換了，從紅色換成金色；中間跑出個大猩猩，還在舞台中間比了雄壯威武的姿勢，我居然完全沒有看到！老師重新撥放影片，證實了布幕、猩猩都是事實。依據這樣的經歷，就沒有所謂「眼觀四面，耳聽八方」的說法了。

       大腦不但注意力有限，記憶容量也是個問題。大腦的記憶區有工作記憶體與長期記憶體之分。為了避免太學術性的名詞，本文就使用這兩個名稱。我們過去所累積的經驗，能夠在生活中運用、能夠有回憶、能夠長篇大論的論述，這些都是長期記憶體中的資料。人類長期記憶體容量是很大的，甚至有人可以將四書五經全數背誦。記得國中時代，班上有同學能夠背出全本的詩經。

       但是工作記憶體的容量就很有限了，而且儲存資訊的時間很短暫。可以這樣的比喻，對於過去未曾接觸的事物，在學習過程中，記憶容量不超過4件事情，時間不會超過30分鐘。我在專利所的老師們，要教導理工科系畢業同學法律、管理等課程，面對格格不入的新知識，老師會有挫折感、學生會有失落感，就是大腦工作記憶體無法長期保存大量的新知識。

       先備知識是解救之道，也就是原本儲存在大腦長期記憶體中的資訊。這些資訊有助於新知識的吸收，有系統將新知識歸納在先備知識的特定架構中，或是運用先備知識去理解新知識的意義。

       有限的工作記憶體、有限的關注能力，便成為教學工作上的限制條件。老師身為一位知識學習的引導者，需要知道這種現象的存在。現在我們知道了，眼睛與耳朵能夠關注的資訊有限，很多資訊會被大腦過濾掉。在有限的工作記憶體下，老師打算選擇哪些資訊作為教學的內容。另一項難題是，先備知識對於暫時記憶中內容的選擇、組織、整合等有很大的影響，因此，老師是否瞭解學習者的先備知識，似乎又要花上一段時間。

       在新知識的教學過程中，老師要能善用學習者僅有的暫時記憶空間，搭配大腦的認知模式，運用各種技巧，讓重要資訊進入暫時記憶，並有設計出好的機會與先備知識整合，而達到自我學習目的。這需要安排適當的教材與教學方式，才容易引導出學生正確的知識概念與架構、發展深度知識探索的邏輯。如果可以打開良好的學習循環，後續的知識累積速度會增加很快。

       教學與知識傳遞發生在很多場域，引導者須要能理解大腦運作的特徵，進而提升學習的效果。