周瑩瑩 翻譯 應(yīng)小燕 審校

(南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，南京 210011)

在過(guò)去50年中，一些重要認(rèn)識(shí)已經(jīng)深入到我們的教學(xué)中。盡管已經(jīng)過(guò)去半個(gè)世紀(jì)了，但直到現(xiàn)在，其中的某些認(rèn)識(shí)還未被納入到主流的醫(yī)學(xué)教育中。通過(guò)研究思維是如何運(yùn)作的，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)重要認(rèn)識(shí)和一個(gè)已被廣泛接受的學(xué)習(xí)概念，即認(rèn)知負(fù)荷(cognitive load)。

認(rèn)知負(fù)荷理論和支撐它的假說(shuō)是在20世紀(jì)50年代中期提出的。在1956年9月11日麻省理工學(xué)院舉辦的“信息理論特殊興趣小組”研討會(huì)上，Miller［1］提出這個(gè)理論使與會(huì)者確信實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、理論語(yǔ)言學(xué)和認(rèn)知過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬是更大的整體。未來(lái)在有關(guān)學(xué)科協(xié)調(diào)的研討會(huì)中需要一個(gè)進(jìn)一步細(xì)化闡述的主題。許多名詞包括認(rèn)知研究學(xué)(cognitive studies)、信息處理心理學(xué)(informationprocessing psychology)和認(rèn)知科學(xué)(cognitive science)命名這個(gè)關(guān)于信息技術(shù)跨學(xué)科探索的科學(xué)，但是沒(méi)有一個(gè)得到普遍的承認(rèn)。

命名是在1976年的Alfred P.Sloan基金會(huì)中被標(biāo)準(zhǔn)化的，這個(gè)基金會(huì)是由對(duì)神經(jīng)科學(xué)的新領(lǐng)域感興趣的，試圖架起生理大腦和認(rèn)知心理的研究之間橋梁的成員組成的。基金會(huì)成員選定了代表大腦和思維的術(shù)語(yǔ)“認(rèn)知科學(xué)”(cognitive science)來(lái)描述，同時(shí)創(chuàng)建了一個(gè)關(guān)于認(rèn)知科學(xué)的Slone特殊項(xiàng)目來(lái)探索這項(xiàng)興趣。

最初與認(rèn)知科學(xué)有關(guān)的一些多學(xué)科中，包括心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人類學(xué)、哲學(xué)等。

認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為其存在的記憶有2個(gè)主要組成:工作記憶(working memory)和長(zhǎng)期記憶(longterm memory)［2～5］。人類認(rèn)知結(jié)構(gòu)包括容量和持續(xù)時(shí)間有限的工作記憶以及永久性儲(chǔ)存多種模式的信息和知識(shí)容量的長(zhǎng)期記憶［6］。

工作記憶是一種有意識(shí)的記憶，被認(rèn)為是位于大腦額葉前部皮層和頂葉區(qū)域，涉及到大腦同時(shí)可以控制和操作的信息數(shù)量［7］。

工作記憶可以被定義為一個(gè)大腦系統(tǒng)積極地把大腦中的信息轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z(yǔ)言和非語(yǔ)言的任務(wù)，如語(yǔ)言理解、學(xué)習(xí)和推理，并使其可進(jìn)行進(jìn)一步的信息處理等。它是一種為必要信息的復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)提供臨時(shí)存儲(chǔ)和處理的大腦系統(tǒng)［5，8］。

工作記憶被認(rèn)為是由1個(gè)中央執(zhí)行系統(tǒng)和2個(gè)子部件組成的。一個(gè)子部件處理視覺(jué)空間信息(圖片);而另一個(gè)則處理聽(tīng)覺(jué)信息(語(yǔ)言)。據(jù)推測(cè)，這些子部件處理的信息具有其相對(duì)獨(dú)立性［4］。

在生理意義上，工作記憶是興奮大腦的神經(jīng)聯(lián)系的短暫潛力，通過(guò)訓(xùn)練、賦予意義的關(guān)聯(lián)過(guò)程，使其能夠發(fā)展成為長(zhǎng)期記憶。這意味著長(zhǎng)期的強(qiáng)化過(guò)程關(guān)系到結(jié)構(gòu)大腦神經(jīng)元生理變化。這可能與大腦神經(jīng)元生理改變有關(guān)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生長(zhǎng)期記憶的潛能。

與工作記憶不同，長(zhǎng)期記憶不會(huì)受到容量的限制，它有儲(chǔ)存幾乎無(wú)限量知識(shí)的能力。儲(chǔ)存在長(zhǎng)期記憶的信息元素在結(jié)構(gòu)和功能上不同于工作記憶。長(zhǎng)期記憶被認(rèn)為是由2種類型的記憶組成:陳述性(declarative)和程序性(procedural)。

陳述性或外顯記憶(explicit memory)是可以被作為事實(shí)和知識(shí)回憶起的長(zhǎng)期記憶［10］。陳述性記憶可以進(jìn)一步分為2類:存儲(chǔ)特定經(jīng)歷的情景記憶(episodic memory)和存儲(chǔ)事實(shí)信息的語(yǔ)義記憶(semantic memory)［11］。當(dāng)整個(gè)大腦在回憶時(shí)，海馬和周邊結(jié)構(gòu)在陳述性記憶中顯得非常重要［12］。

程序性記憶或內(nèi)隱性記憶(implicit memory)是如何做事情的記憶，像騎自行車或開(kāi)飛機(jī)等。程序性記憶經(jīng)常是下意識(shí)地檢索針對(duì)完成參與認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)技能的整個(gè)過(guò)程。這種類型的記憶據(jù)說(shuō)是被編碼和存儲(chǔ)在小腦皮質(zhì)中［13］。

長(zhǎng)期記憶的內(nèi)容被假定為是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，允許我們?nèi)ソ邮?、思考和解決問(wèn)題。這些結(jié)構(gòu)，也稱為圖式(schemas)，允許處理多個(gè)元素作為一個(gè)單元的信息。圖式是認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)人的知識(shí)庫(kù)［14］。

圖式是通過(guò)終身學(xué)習(xí)獲得的，往往包含其他圖式。通常個(gè)人意識(shí)不到長(zhǎng)期記憶的內(nèi)容。只有當(dāng)這些內(nèi)容帶進(jìn)工作記憶，我們意識(shí)到包含在圖式中的信息。

人類可以編碼和存儲(chǔ)大量信息以備后期使用，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)既是有限工作記憶，又為長(zhǎng)期記憶提供信息檢索準(zhǔn)備。

當(dāng)前的思考表明學(xué)習(xí)教學(xué)材料包含的信息必須首先通過(guò)工作記憶來(lái)處理。這些信息必須被編碼到圖式來(lái)保留。為了能夠有效編碼，教學(xué)材料應(yīng)為工作記憶編碼信息時(shí)減輕負(fù)擔(dān)。當(dāng)前認(rèn)知負(fù)荷理論的應(yīng)用只關(guān)注它本身通過(guò)工作記憶負(fù)荷減輕的技巧，使得圖式獲取有利于長(zhǎng)期記憶［15］。

以下是關(guān)于減輕教學(xué)材料工作記憶負(fù)擔(dān)的一些建議:①通過(guò)使用實(shí)驗(yàn)樣例或無(wú)目標(biāo)問(wèn)題來(lái)改變解決問(wèn)題的方法，以避免工作記憶的沉重負(fù)荷;②通過(guò)身體的信息資源的整合成為心理信息資源的整合來(lái)減輕工作記憶負(fù)擔(dān);③通過(guò)減少無(wú)相關(guān)重復(fù)加工信息的冗余來(lái)減輕工作記憶負(fù)擔(dān);④利用聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)信息都是必要的情況下(即無(wú)冗余)提高工作記憶容量［15］。

在認(rèn)知科學(xué)成果的基礎(chǔ)上，美國(guó)外科醫(yī)師協(xié)會(huì)、教育部將相對(duì)較新的關(guān)于學(xué)習(xí)方法見(jiàn)解的幾個(gè)方面整合到住院醫(yī)師培訓(xùn)中。特別是，協(xié)會(huì)認(rèn)識(shí)到認(rèn)知負(fù)荷理論明確表達(dá)的工作記憶容量是有限的，并建議外科培訓(xùn)的教育材料是旨在減輕學(xué)習(xí)中的認(rèn)知負(fù)荷［2，16］。

另一個(gè)在外科教學(xué)中的重要概念是刻意訓(xùn)練在專業(yè)技能獲得上的作用。人們常常有這樣的觀點(diǎn)，導(dǎo)致這些專業(yè)技能的特性是與生俱來(lái)的，遺傳獲得的。在美術(shù)界、體育界、音樂(lè)界以及科學(xué)界的杰出人物們必須感覺(jué)有天才或本能來(lái)解釋他們的優(yōu)秀表現(xiàn)［17］。人們相信由于專業(yè)表現(xiàn)從本質(zhì)上有別于普通表現(xiàn)，專家們必須是從本質(zhì)上區(qū)別于我們一般人。

這一觀點(diǎn)近來(lái)受到了質(zhì)疑，一個(gè)有關(guān)于個(gè)人如何取得專業(yè)表現(xiàn)的新觀點(diǎn)得到了發(fā)展。更多的近期觀點(diǎn)表明專業(yè)表現(xiàn)能夠通過(guò)學(xué)習(xí)和適應(yīng)來(lái)取得。在真正意義上，更好的表現(xiàn)是通過(guò)擴(kuò)展的刻意訓(xùn)練(deliberate practice)取得的。這里只有有限的作用和與生俱來(lái)的特質(zhì)(遺傳的)及“天生才能”有關(guān)。在某種意義上，幾乎每一個(gè)人都有在特定的領(lǐng)域有高水平的表現(xiàn)的潛能，只要他們能參加高度集中的一貫的長(zhǎng)期訓(xùn)練［18］。

刻意訓(xùn)練是由愛(ài)立信公司規(guī)定的有一個(gè)提升表現(xiàn)(improve performance)的明確目標(biāo)的高度結(jié)構(gòu)化活動(dòng)?？桃庥?xùn)練需要付出努力，這本身不是一個(gè)享受的過(guò)程，但是，刻意訓(xùn)練是可以提升表現(xiàn)的［18］。

刻意訓(xùn)練獲得的專業(yè)表現(xiàn)不是短暫的、簡(jiǎn)單的。它必須通過(guò)一個(gè)至少持續(xù)10年時(shí)間的訓(xùn)練，是一個(gè)每天持續(xù)有限時(shí)間努力的行動(dòng)。為了得到最大化的提升，個(gè)人必須限定他每天或每周能夠完全堅(jiān)持的一個(gè)數(shù)量練習(xí)。

不管是在音樂(lè)、科學(xué)、體育、國(guó)際象棋或者藝術(shù)領(lǐng)域，專業(yè)表現(xiàn)的取得需要持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間(音樂(lè)家需要大約10年或10 000小時(shí))，包括刻意訓(xùn)練、動(dòng)力(motivation)、訓(xùn)練之后足夠的恢復(fù)時(shí)間［18］。

換句話說(shuō)，現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為，精英的表現(xiàn)是包含10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間在一定領(lǐng)域內(nèi)通過(guò)優(yōu)化配置的刻意訓(xùn)練付出的最大限度努力取得的?？桃庥?xùn)練的目標(biāo)(動(dòng)機(jī))是用來(lái)區(qū)別專業(yè)和非專業(yè)人員的標(biāo)準(zhǔn)。專家很審慎安排他的刻意訓(xùn)練并限定他的持續(xù)時(shí)間來(lái)避免自身耗竭。還有一個(gè)區(qū)別是更多更好的知識(shí)，這些知識(shí)隨著時(shí)間和努力積累。有意義的是，科學(xué)家和作家們典型地選擇早晨作為他們努力的時(shí)間，而運(yùn)動(dòng)員大多在下午進(jìn)行最艱苦的鍛煉［18］。

一個(gè)關(guān)于上述情況深思熟慮的回顧表明我們?cè)鯓訉W(xué)和發(fā)展能在外科訓(xùn)練方面有一個(gè)深厚長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。例如，過(guò)低評(píng)估學(xué)習(xí)外科的基本技能練習(xí)量是非常不明智的。利用計(jì)算機(jī)模擬的刻意訓(xùn)練和熱身只涉及我們所應(yīng)用的皮毛［18］。

減輕教學(xué)方法和教學(xué)材料的認(rèn)知負(fù)荷在學(xué)習(xí)經(jīng)歷中將有積極的作用。減少這種負(fù)載有利于促進(jìn)信息和知識(shí)從工作記憶轉(zhuǎn)變到長(zhǎng)期記憶。

乍看起來(lái)，在早期學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)踐學(xué)習(xí)技能很好玩。之后，我們學(xué)習(xí)需要付出努力，這過(guò)程并不愉快，但最終，我們能夠從實(shí)踐中學(xué)習(xí)。練習(xí)、思考和不斷地練習(xí)，能夠磨練技能，并促進(jìn)知識(shí)從工作記憶向長(zhǎng)期有效的、可隨時(shí)使用的長(zhǎng)期記憶轉(zhuǎn)變［19］。

記憶需要在首次獲得后進(jìn)行鞏固和整合［20］。記憶鞏固有2個(gè)特定的進(jìn)程:突觸的整合，這發(fā)生在最初幾個(gè)小時(shí)的學(xué)習(xí)中;系統(tǒng)整合，依賴海馬體記憶通過(guò)數(shù)周到數(shù)年的時(shí)間成為不依賴于海馬體的記憶。

為21世紀(jì)準(zhǔn)備的醫(yī)生需要做出改變，這將是具有挑戰(zhàn)性的，但這是必要可行的。利用在文中所習(xí)認(rèn)知科學(xué)的知識(shí)、概念，可以用來(lái)傳授、實(shí)踐和評(píng)估。我們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)這些新的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該與其他學(xué)生和老師分享。

美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)(American Medical Association，AMA)已經(jīng)加入到介紹我們是如何學(xué)習(xí)的新見(jiàn)解的醫(yī)學(xué)教育的大膽創(chuàng)新中。在加速轉(zhuǎn)變醫(yī)學(xué)教育的一份聲明中，美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)將重點(diǎn)放在:①尋找醫(yī)學(xué)生教育的建立、實(shí)施和評(píng)估新方法的合作伙伴;②著重于靈活性、個(gè)性化和協(xié)作學(xué)習(xí)，達(dá)到醫(yī)生培訓(xùn)提高競(jìng)爭(zhēng)力和職業(yè)化目的;③在醫(yī)學(xué)教育中，通過(guò)提高標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)病人安全、技能提高、以病人為中心的團(tuán)隊(duì)服務(wù)。

美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)將在未來(lái)5年內(nèi)完成:①醫(yī)學(xué)教育委員會(huì)以及新老合作伙伴組成專家咨詢團(tuán)，運(yùn)用結(jié)構(gòu)化審查針對(duì)醫(yī)學(xué)教育的改變制定標(biāo)準(zhǔn);②與合適的醫(yī)學(xué)學(xué)校和醫(yī)療保健體系建立伙伴關(guān)系，通過(guò)這個(gè)整體來(lái)發(fā)展創(chuàng)新支持新的靈活的成果導(dǎo)向教育。

與此同時(shí)，美國(guó)也將繼續(xù)形成畢業(yè)后醫(yī)學(xué)教育(graduate medical education，GME):與美國(guó)畢業(yè)后醫(yī)學(xué)教育評(píng)鑒委員會(huì)(ACGME)及住院醫(yī)師委員會(huì)密切合作制定GME標(biāo)準(zhǔn);支持處理GME和人力問(wèn)題的聯(lián)邦和州級(jí)倡導(dǎo)者［21］。

實(shí)踐技能的獲得可以安全地吸收，而非需要實(shí)現(xiàn)古老的格言“看一個(gè)、做一個(gè)、教一個(gè)”。日益復(fù)雜的仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)的工具使學(xué)生和練習(xí)專業(yè)人員安全地提高實(shí)踐技能，不危及病人。這些工具還將幫助提供無(wú)偏見(jiàn)評(píng)估，以便在進(jìn)入下一個(gè)新水平以前做出有效的示范和示教。評(píng)估促使人學(xué)習(xí)［22］。

最后必須注意的是，作為一個(gè)整體，人類的記憶不是固定不變的，不像書(shū)本上打印出來(lái)的單詞是一成不變的。相反，言語(yǔ)學(xué)習(xí)是需要反復(fù)運(yùn)用和強(qiáng)化

的［19］。

所有上述強(qiáng)調(diào)的觀察到的事實(shí)是人類的記憶是脆弱的，并且在許多情況下是不可靠的。它受記憶退化和失真的影響。(當(dāng)實(shí)驗(yàn)室或其他不可辨駁的證據(jù)駁斥人類記憶時(shí)，證人的證詞在接二連三的刑事裁決中被推翻。)事實(shí)上，我們只是剛剛開(kāi)始了解我們的意識(shí)是如何工作的，這種理解對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響［19］。

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