知識(shí)在學(xué)生心中是怎樣建構(gòu)起來(lái)的，其心理機(jī)制是什么樣的？怎樣利用這樣的心理機(jī)制實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)力？

知識(shí)的呈現(xiàn)方式是多樣的，學(xué)生獲取知識(shí)的渠道不是單一的，而是同時(shí)獲取多通道知識(shí)。這些知識(shí)往往具有不同的感覺(jué)模態(tài)，并作用于個(gè)體的不同感覺(jué)通道，比如視覺(jué)通道、聽(tīng)覺(jué)通道等。為了更好地理解教師講授的知識(shí)，學(xué)生大腦的神經(jīng)系統(tǒng)需要確定這些知識(shí)信息之間的關(guān)系，并增強(qiáng)大腦對(duì)這些知識(shí)信號(hào)的檢測(cè)，從而將其有效地整合為統(tǒng)一、連貫的知識(shí)體系并做出恰當(dāng)反應(yīng)，即進(jìn)行多感官整合（Multisensory Integration，MI）。

多感官整合是我們進(jìn)入知識(shí)寶庫(kù)的第一道大門。在整合不同通道信息的過(guò)程中，神經(jīng)電生理學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)同時(shí)呈現(xiàn)的多通道信息，神經(jīng)反應(yīng)會(huì)增強(qiáng)。已有研究將這種多感官增強(qiáng)現(xiàn)象稱為超加性效應(yīng)(super-additive effect)。美國(guó)維克森林大學(xué)研究者特倫斯和巴里提出多感官整合最優(yōu)化的三原則：空間相鄰原則、時(shí)間接近原則和強(qiáng)度反轉(zhuǎn)效應(yīng)，并以此來(lái)解釋這種效應(yīng)。而這種超加性效應(yīng)也正是我們進(jìn)行多感覺(jué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。相比于其他學(xué)習(xí)方式，多感覺(jué)學(xué)習(xí)更能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)習(xí)積極性，從而顯著提高學(xué)習(xí)效率。

空間相鄰原則

隨著虛擬教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們需要考慮不同信息出現(xiàn)的空間位置。多感官教學(xué)在語(yǔ)匯聽(tīng)辨、語(yǔ)匯表達(dá)方面的效果皆明顯。

隨著虛擬教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們需要考慮不同信息出現(xiàn)的空間位置，即為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化教學(xué)，我們需要遵循空間相鄰原則。空間相鄰原則指，兩個(gè)或多個(gè)感覺(jué)通道在同一時(shí)間接受的知識(shí)信息出現(xiàn)在空間一致位置時(shí)，通常會(huì)認(rèn)為知識(shí)來(lái)自同一事件，此時(shí)它落入多感覺(jué)神經(jīng)元的興奮感受區(qū)內(nèi)，神經(jīng)反應(yīng)增強(qiáng)，這時(shí)多感官 整合效果最明顯。當(dāng)知識(shí)出現(xiàn)在空間相鄰位置時(shí)，仍然會(huì)產(chǎn)生整合效果，這取決于感受野（receptive field）的大小。只要不同知識(shí)的感受野出現(xiàn)重疊，就會(huì)發(fā)生整合。否則，就會(huì)產(chǎn)生腹語(yǔ)術(shù)效應(yīng)等錯(cuò)覺(jué)（如雙簧和口技）。

從語(yǔ)言層面來(lái)說(shuō)，閱讀障礙者在整合音素和字形時(shí)，無(wú)法閱讀、拼寫、寫作等；從非語(yǔ)言層面來(lái)說(shuō)，左側(cè)角回、頂葉聯(lián)合皮層以及外側(cè)紋狀皮層間功能連接受損，認(rèn)知發(fā)展不完善或損傷。一系列研究表明，閱讀障礙者存在視覺(jué)空間注意缺陷。根據(jù)檢索結(jié)構(gòu)模型，閱讀障礙者可進(jìn)行視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)線索的多感官訓(xùn)練，增強(qiáng)閱讀相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激活水平。瑞士心理學(xué)家卡斯特發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)3個(gè)月的多感官訓(xùn)練后，閱讀障礙兒童的拼寫和寫作水平改善19%—35%，這比一般方法的干預(yù)效果更有效。同樣地，在小學(xué)生學(xué)習(xí)語(yǔ)言時(shí)，對(duì)兩組平行班分別實(shí)施不同的教學(xué)方法——圖卡教學(xué)（視覺(jué)通道）和多感官教學(xué)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多感官教學(xué)在語(yǔ)匯聽(tīng)辨、語(yǔ)匯表達(dá)方面的效果皆明顯。

時(shí)間接近原則

自閉癥學(xué)生的時(shí)間整合窗口比正常學(xué)生顯著延長(zhǎng)，而短期接觸異步視聽(tīng)信息對(duì)可以推動(dòng)時(shí)間重新校準(zhǔn)。因此采用同時(shí)性判斷訓(xùn)練，能夠影響自閉癥學(xué)生對(duì)視聽(tīng)信息之間時(shí)間敏感性的感知，且?guī)?lái)顯著、持久的變化。

時(shí)間接近原則即不同信息在時(shí)間上接近，神經(jīng)反應(yīng)增強(qiáng)，整合效果明顯。也就是說(shuō)，視覺(jué)信息和聽(tīng)覺(jué)信息并不需要同時(shí)呈現(xiàn)，只要二者的時(shí)間差異在一定的范圍（150ms—450ms）內(nèi)，學(xué)生會(huì)認(rèn)為二者同時(shí)呈現(xiàn)，就會(huì)發(fā)生整合。德國(guó)奧登堡大學(xué)教授科隆比斯等人提出多感官整合時(shí)間窗口模型，來(lái)解釋多感官整合時(shí)間原則。時(shí)間整合窗口是評(píng)估時(shí)間敏感性的重要指標(biāo)，此處窗口的意思是間隔,時(shí)間整合窗口指的是能夠被整合為單一感知的視聽(tīng)信息的時(shí)間間隔，具有靈活性和可塑性，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練可縮小間隔。當(dāng)時(shí)間間隔較長(zhǎng)時(shí)，正常學(xué)生認(rèn)為二者不同步，而自閉癥學(xué)生認(rèn)為二者同步。多感官整合時(shí)間原則是，第一階段的表層加工在一定的時(shí)間窗口（即整合窗口）終止，才有可能發(fā)生整合。此時(shí)整合窗口相當(dāng)于過(guò)濾器，決定不同感官的信息能否在時(shí)間上足夠接近的情況下發(fā)生整合。但這個(gè)過(guò)濾器只是發(fā)生整合的必要條件，而不是充分條件，因?yàn)槎喔泄僬线€需考慮信息的空間位置。因此該模型認(rèn)為，盡管信息存在一定的空間位置，但只要在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，也能發(fā)生整合。

自閉癥學(xué)生的時(shí)間整合窗口比正常學(xué)生顯著延長(zhǎng)，而短期接觸異步視聽(tīng)信息對(duì)可以推動(dòng)時(shí)間重新校準(zhǔn)。因此采用同時(shí)性判斷訓(xùn)練，能夠影響自閉癥學(xué)生對(duì)視聽(tīng)信息之間時(shí)間敏感性的感知，且?guī)?lái)顯著、持久的變化，從而改善自閉癥學(xué)生在多感官整合時(shí)間窗口上的缺陷，起到較好的干預(yù)效果。使用多感官教學(xué)策略對(duì)小學(xué)自閉癥學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)組在教學(xué)結(jié)束后進(jìn)步明顯。

瑞士心理學(xué)家、認(rèn)知神經(jīng)學(xué)家默里等人發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)階段，當(dāng)語(yǔ)義信息一致的聲音和圖片同時(shí)呈現(xiàn)時(shí)，學(xué)生對(duì)其再認(rèn)的準(zhǔn)確率要顯著高于只呈現(xiàn)圖片時(shí)的準(zhǔn)確率，即多感覺(jué)學(xué)習(xí)促進(jìn)了單感覺(jué)記憶的檢索和遷移，且增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)抽象概念的理解和記憶。

另有一項(xiàng)關(guān)于單詞識(shí)別的研究發(fā)現(xiàn)，在呈現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)表征編碼的單詞時(shí)，即使不需要檢索聽(tīng)覺(jué)信息，也會(huì)激活聽(tīng)覺(jué)皮層區(qū)域。盡管我們不清楚多感官激活是否確實(shí)有助于檢索過(guò)程，但這些研究仍然表明，多感官信息能夠?qū)⒅R(shí)編碼成多感官表征，因此在隨后激活比單感覺(jué)編碼更大的大腦區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，從而使學(xué)生獲得更多的成功體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。這可能是我們觀察到的多感覺(jué)學(xué)習(xí)促進(jìn)作用的基礎(chǔ)。

強(qiáng)度反轉(zhuǎn)效應(yīng)

當(dāng)一個(gè)模態(tài)內(nèi)充斥的信息量足夠多時(shí)，在這一通道或其他通道增加額外附加信息，反而會(huì)干擾學(xué)習(xí)。不同通道之間信息強(qiáng)度適中，多媒體學(xué)習(xí)的效果可能更明顯。

在具體的應(yīng)用過(guò)程中，還需要考慮不同感官信息之間的強(qiáng)度，遵循反轉(zhuǎn)效應(yīng)。反轉(zhuǎn)效應(yīng)涉及多模態(tài)反應(yīng)的性質(zhì)，指的是整合效果與單通道信息的有效性成反比,信息的強(qiáng)度在原來(lái)的感覺(jué)通道誘發(fā)的反應(yīng)微弱時(shí)，信息之間的多感官整合才能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。反之，當(dāng)來(lái)自多個(gè)通道的信息強(qiáng)度本身很強(qiáng)大（有效地獲取了相關(guān)信息），足以誘發(fā)其原先感覺(jué)通道的反應(yīng),多感官整合的效果就會(huì)變差或者根本沒(méi)有效果。比如，兒童站在窗戶旁邊，一只小狗朝他走過(guò)來(lái)，當(dāng)小狗離他比較遠(yuǎn)時(shí)，需要根據(jù)狗的形狀和狗的叫聲來(lái)判斷遠(yuǎn)方的動(dòng)物是否小狗。此時(shí)，單通道視覺(jué)信息（狗的形狀）和聽(tīng)覺(jué)信息（狗的叫聲）比較弱，需要將二者整合來(lái)判斷靠近的動(dòng)物是否小狗。但當(dāng)小狗離他足夠近時(shí)，就能夠根據(jù)形狀或叫聲來(lái)判斷是否小狗，整合就比較弱?？傊?，反轉(zhuǎn)原則解釋了，兩種較弱、而非較強(qiáng)的信息組合在一起時(shí)，整合效果更好。

隨著多媒體技術(shù)在課堂中的普遍使用，多媒體學(xué)習(xí)的認(rèn)知理論表明，促進(jìn)學(xué)習(xí)發(fā)生的關(guān)鍵制約因素是通道之間信息的強(qiáng)度與一致性。也就是說(shuō)，一方面，在課堂教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)視頻同時(shí)呈現(xiàn)，由于來(lái)自不同模態(tài)的信息更容易進(jìn)入短期記憶，并構(gòu)建長(zhǎng)期表征，從而降低認(rèn)知負(fù)荷，通過(guò)多個(gè)感官通道進(jìn)入大腦的信息就有助于規(guī)避大腦處理單個(gè)通道信息的有限性，因此學(xué)生在同一時(shí)間內(nèi)接受的知識(shí)量就更多。但與此同時(shí)，當(dāng)一個(gè)模態(tài)內(nèi)充斥的信息量足夠多時(shí)，在這一通道或其他通道增加額外附加信息，反而會(huì)干擾學(xué)習(xí)。這也恰恰就證明了反轉(zhuǎn)原則的重要性，即不同通道之間信息，強(qiáng)度適中，多媒體學(xué)習(xí)的效果可能更明顯。另一方面，通道之間信息一致性，對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)也尤為重要。一致性不僅包括空間和時(shí)間上的一致性，還包括語(yǔ)義信息之間的一致性。

綜上所述，在多感官整合中，一般遵循時(shí)間接近原則、空間相鄰原則和強(qiáng)度反轉(zhuǎn)效應(yīng)。而在理論層面上，研究多感官整合遵循的原則，不僅有利于探討人體神經(jīng)系統(tǒng)加工和處理信息等過(guò)程，也有利于闡明神經(jīng)系統(tǒng)各感覺(jué)通道之間的交互作用。這為人類理解大腦編碼信息、處理信息提供了良好途徑。在實(shí)踐層面上，多感覺(jué)環(huán)境隨處可見(jiàn)，這為多感覺(jué)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好氛圍。但目前多感覺(jué)學(xué)習(xí)主要應(yīng)用于閱讀障礙患者、自閉癥患者等有特殊需要人群的教育中，在普通學(xué)校的多媒體教學(xué)，應(yīng)用相對(duì)匱乏，其教育價(jià)值遠(yuǎn)沒(méi)有得到發(fā)揮。如何有效地在普通教育中更好地實(shí)施多感官教學(xué)，讓每個(gè)學(xué)生成為優(yōu)秀的多感覺(jué)學(xué)習(xí)者，仍需要我們進(jìn)一步探索。同時(shí)，在多感官教學(xué)過(guò)程中，一定要注意知識(shí)的呈現(xiàn)方式。只有符合整合規(guī)律的呈現(xiàn)方式，才能起到易化效應(yīng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)。

（作者單位：西北師范大學(xué)心理學(xué)院）

《中國(guó)教育報(bào)》2019年06月13日第6版