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培训中的有益困难:为什么更难的培训可能更持久?

关于认知挑战设计与可持续学习构建的科学解读

并非所有困难都有益,培训中的表现顺畅也并不总意味着更好的长期学习。关键在于设计适当程度的挑战,促使学员进行提取、分析和选择,同时避免让挑战变成妨碍学习的负担。

作者:Dr. Najwa Abdulrahim Shaheen

文章目录

核心概念

Desirable Difficulties

有益困难

经过设计的挑战可能会使学习过程中的表现相对更困难,但当它与学习者和任务相匹配时,可能增强长期保持、提取和后续应用。

Cognitive Load

认知负荷

工作记忆容量有限,因此应去除无效困难,同时保留促使学员思考任务核心的挑战。

Retrieval Practice

提取练习

让学员从记忆中主动寻找知识,而不仅仅是重复阅读,同时提供反馈并设置可应对的难度。

Challenge Calibration

挑战校准

依据学员经验、任务复杂度、可用支持、错误成本以及技能处于习得、巩固还是迁移阶段来调整难度。

4

建议的培训难度矩阵

01

舒适区

难度低、能力高。完成速度快、错误少,但存在无聊、成长不足和掌握错觉的风险。

行动:增加变化、减少支持或引入新的情境。

02

生产性挑战区

难度适当,学员具备尝试、提取和纠正的能力。可以观察到明显的认知努力以及可纠正的错误。

这通常是目标区域。

03

超负荷区

难度超过学员可用资源;基础错误反复出现,任务路径丢失,对培训师的依赖增加。

行动:拆分任务、恢复支持并减少变量。

04

混乱区

困难来自糟糕的设计:指令含糊、信息缺失、界面复杂或活动与目标无关。

行动:去除困难,而不是要求学员去适应它。

有益困难 = 生产性认知挑战 + 适当能力 + 反馈 + 延迟收益
01

引言

许多培训实践习惯于把学习是否轻松视为培训质量的标志:讲解越顺畅、活动越容易、回答越迅速、错误越少,培训项目看起来就越成功。

但学习科学提出了一个不同的问题:

培训期间表现轻松,是否必然意味着培训结束后的学习质量更高?

答案并不总是肯定的。

某些让培训更容易的条件可能会改善即时表现,却未必带来最佳的长期保持;相反,一些经过设计、会减慢学习阶段表现的困难,可能增强信息保持,以及以后提取和使用信息的能力。

由此产生了与 Robert Bjork 及其同事研究相关的“有益困难”Desirable Difficulties 概念;它促使我们重新思考培训的容易程度与培训成效之间的关系。

但这一概念需要谨慎理解:并不是所有困难都有益,让学员陷入困惑也不是学习策略。

核心问题是:

如何设计适当程度的挑战,使学员投入有成效的认知努力,同时又不超过其能力,把挑战变成阻碍学习的负担?

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第一:什么是有益困难?

有益困难是指这样一些学习条件:它们使知识获得或练习中的表现相对更具挑战性,但当其与学习者和任务相适配时,可能改善保持和长期学习。

例如:

• 在学习活动之间设置间隔。

• 从记忆中提取,而不是只重复阅读。

• 交错练习不同类型的问题。

• 改变练习的条件和情境。

• 在给出答案前,要求学习者先尝试自行生成答案。

其中的悖论在于,这些做法中的一些可能会让学习者觉得学习变得更难。

他们可能犯更多错误。

可能需要更长时间。

可能觉得自己的表现不那么流畅。

但这种表现顺畅度的暂时下降,并不必然意味着学习质量下降。

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第二:为什么困难可以促进学习?

当学员无需在记忆中搜索答案、分析情境或区分不同选项就直接得到答案时,所需的认知努力非常有限。

但当要求学员:

提取、比较、分析、预测、生成、作出决定,然后审视自己决定的结果;

学习过程就会变得更加主动。

这里可以区分:

信息接触 Exposure

主动加工 Active Processing

看过十道题如何被解答的学员,其学习效果并不必然等同于自己尝试解题、之后再获得反馈的学员。

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第三:并非所有困难都是有益的

这是需要特别强调的最重要观点之一。

“有益困难”这一术语可能被误解为鼓励把培训设计得更复杂。

这种理解并不正确。

只有当困难能够激发有助于学习的认知过程,而且学员能够在合理程度上应对时,它才是有益的。

如果困难超过学员已有知识或处理任务的能力,就可能转化为:

• 困惑。

• 认知负荷过高。

• 无效错误。

• 退出活动。

• 动机下降。

• 错误学习。

因此:

困难本身并不是培训价值;它的价值取决于它所激发的学习过程。

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第四:有益困难与认知负荷

这里进入培训设计中的一个精细区域。

认知负荷理论 Cognitive Load Theory 指出,工作记忆容量有限,教学设计应避免用不必要的因素耗尽其资源。

那么,这与增加困难如何结合?

两者并不必然矛盾。

目标不是随意增加难度,而是去除无效困难,同时保留生产性的认知挑战。

例如:

如果学员正在学习风险分析,要求其在三个相似风险之间作出权衡,可能构成有益挑战。

相反,如果提供设计糟糕的表格、含糊指令、未定义术语和分散注意力的信息,这些不是“有益困难”,而是设计障碍。

这里出现了一个根本区别:

由思考问题本身产生的挑战可能是有益的。

而:

由培训设计不良产生的挑战则不是。

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第五:间隔学习 Spacing——为什么集中训练并不总是更好?

一种常见做法是把培训集中压缩在一个时间块内:

一天五小时,或者连续五天,然后项目结束。

这种形式在组织安排上可能是必要的,但从长期保持角度看并不总是最佳。

间隔效应 Spacing Effect 表明,在许多情境下,把学习或练习分布在不同时间段,可能比把练习集中在一个时期更有利于保持。

与其采用:

学习 学习 学习 测试

可以设计为:

学习 间隔 提取 应用 间隔 提取 新应用

这里的困难来自于:随着时间推移,信息的易取性会有所下降。

学习者需要付出更多努力才能把它重新提取出来。

这种努力本身可能就是强化学习过程的一部分。

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第六:提取练习 Retrieval Practice——让学员从记忆中寻找答案

重复阅读材料会带来熟悉感。

而提取练习测试的是:当知识没有摆在眼前时,学习者能否访问并调取它。

因此,培训师可以不说:

……复习上一页……

而是说:

合上资料,根据记忆写出我们讨论过的四项原则。

或者:

不看模型,下一步是什么?为什么?

从问题到找到答案之间的距离,代表一种认知努力。

但难度必须适当。

如果提取几乎不可能,预期收益可能无法实现。

此时,反馈就成为关键因素。

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第七:交错练习 Interleaving——不要把每项技能训练成孤岛

在分块练习 Blocked Practice 中,学习者会连续练习同一种类型的问题,然后才转到下一种类型。

例如:

AAAA → BBBB → CCCC

而在交错练习中,顺序可能变为:

A → C → B → A → B → C

第一种方式看起来更容易、更有条理,而且练习期间可能产生更好的表现。

但交错练习可能会迫使学习者每次都额外问自己一个问题:

我面前是哪一种问题?应该使用哪一种策略?

这是一项重要的真实世界技能,因为工作中的问题通常不会附带标签,告诉员工应该使用哪个模型。

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第八:生成 Generation——不要在思考开始前就给出答案

培训师有时可以在完整讲解之前,先要求学员尝试寻找解决方案。

例如:

在讲解决策模型之前,培训师先呈现一个情境并提问:

如果你是负责人,你会作出什么决定?依据哪些标准?

然后在展示科学模型之前,先讨论学员的答案。

这样,学员进入内容时,已经带着自己发现的问题和知识空缺。

但生成练习需要校准:如果学员对该领域完全没有先备知识,尝试就可能变成猜测,而不是生产性的学习。

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第九:情境变化 Contextual Variation

如果员工只在一种情境中练习某项技能,他可能更多学到的是技能与该特定情境之间的联系,而不是一般原则。

因此,可以变化:

• 客户类型。

• 问题规模。

• 可获得的信息水平。

• 时间限制。

• 团队性质。

• 组织情境。

目标不是改变技能本身,而是训练学习者在外部表象变化时仍能识别问题的深层结构。

这使培训更接近学习迁移 Transfer 的概念。

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第十:何时需要支架支持,何时应逐步撤除?

支架支持 Scaffolding 尤其在复杂技能学习的早期阶段非常必要。

问题不在于提供支持,而在于学习者已经能够承担更多责任之后,支持仍持续不退。

培训可以例如从以下方式开始:

培训师完整示范

然后:

学员按照清晰步骤执行

然后:

在有限提示下执行

然后:

独立执行

然后:

在新情境中执行

这一过程可以称为:

支架支持的逐步淡出 Fading

其目的在于避免两个相反的问题:

过早撤除支持导致困惑,

以及

支持持续过度导致依赖。

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第十一:最佳挑战点

不存在一种难度适合所有学员。

对专家而言是有益挑战的任务,可能超过新手的能力;而对新手构成挑战的任务,对专家可能只是常规工作。

这与这样一种观点一致:培训有效性受到以下因素交互作用的影响:

学习者特征 × 任务难度 × 练习条件

因此,设计者应当问:

学员具备什么先备知识?

经验水平如何?

任务复杂度有多高?

可用支持有多少?

错误的成本是多少?

学员当前是在习得技能、巩固技能,还是迁移技能?

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第十二:建议的培训难度矩阵

可以使用一个由四个层级组成的实务矩阵:

第一象限:舒适区

低难度 + 高能力

学员完成很快,而且错误极少。

风险:

无聊、成长不足和掌握错觉。

行动:

增加变化、减少支持或引入新的情境。

第二象限:生产性挑战区

难度适当 + 学员能力允许尝试、提取和纠正

指标:

• 明显的认知努力。

• 可纠正的错误。

• 能够持续进行。

• 获得反馈后出现改进。

这通常是目标区域。

第三象限:超负荷区

难度高于学员可用资源

指标:

• 基础错误反复出现。

• 不知道从哪里开始。

• 完全依赖培训师。

• 失去任务路径。

行动:

拆分任务、恢复支持、提供已解决示例,或减少变量数量。

第四象限:混乱区

这里的挑战并非来自技能本身,而是来自设计不良:

指令不清、信息不足、界面复杂、术语未解释,或活动与目标无关。

行动:

去除困难,而不是要求学员去适应它。

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第十三:测试——这种困难是有益的吗?

在向项目加入任何挑战之前,培训师可以使用五个问题:

1. 我想激发哪一种认知过程?

提取?分析?辨别?决策?迁移?

2. 学员是否具备足够的先备知识来应对?

如果答案是否定的,可能需要基础教学或支架支持。

3. 困难来自任务本身,还是来自设计不良?

如果来自设计不良,就应该去除。

4. 学员会获得反馈吗?

没有纠正机会的困难可能会固化错误,而不是促进学习。

5. 我是否预期有延迟收益?

如果困难现在降低了表现,那么之后应当用什么证据证明它有益?

保持?迁移?独立性?灵活性?

如果无法明确这种收益,那么这种困难一开始可能就不是有益困难。

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第十四:实践应用——重新设计传统培训项目

假设我们有一个为期五天的培训项目。

传统设计

讲解 示例 相似练习 纠正 进入下一主题。

其中一些部分可以重新设计为:

第一天

建立基础知识 + 已解决示例 + 指导性练习。

第二天

不查看材料进行提取 + 应用。

第三天

把前两天的技能与一项新技能混合练习。

第四天

不熟悉的情境 + 减少支架支持。

第五天

一个整合性问题,要求学员自行选择适当工具,而不预先告诉他应使用哪一种工具。

然后:

7天后

简短提取 + 应用案例。

30天后

迁移情境或与工作相关的任务。

这样一来,培训不再只是五天,而成为一个在时间上延展的学习结构。

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第十五:生产性努力规则

本文的理念可以概括为一条规则:

不要为了让学员疲惫而把培训设计得困难;要让它具有足够挑战性,迫使学员练习你希望在培训结束后仍能保留下来的思维或职业过程。

于是,判断难度的标准不再是:

活动难不难?

而是:

这种困难迫使学员的大脑做了什么?

如果答案是:

提取、比较、分析、选择、生成、纠正或迁移;

那么我们可能面对的是生产性努力。

但如果答案是:

寻找指令的含义、抵抗干扰、理解糟糕的设计,或者猜测要求是什么;

那么我们面对的是应该减少的负担。

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第十六:从促进型培训师到挑战设计师

培训师的一项高级角色,是不只促进内容学习,还要能够进行挑战校准 Challenge Calibration。

也就是说,要知道:

什么时候讲解?

什么时候提问?

什么时候展示模型?

什么时候把它隐藏起来?

什么时候立即纠正?

什么时候允许再次尝试?

什么时候简化?

什么时候提高问题难度?

什么时候提供支架支持?

什么时候撤除支持?

这些细微决策对学习质量的影响,可能比内容数量本身更大。

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第十七:组织层面的启示

如果我们认真对待有益困难这一概念,组织培训可能需要重新审视一些假设。

并不一定:

满意度越高 = 学习越好。

也并不一定:

培训期间错误越少 = 保持越好。

同样:

活动完成越快 = 掌握程度越高

也并非始终正确。

因此,培训衡量仪表板不仅应关注学员体验,还应包含:

• 延迟提取。

• 独立应用。

• 区分不同问题的能力。

• 将知识迁移到新情境。

• 对支架支持依赖的降低。

• 表现的可持续性。

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结论

有效培训既不是把学习者道路上的所有困难全部清除,也不是让学习者面对超出其能力的挑战。

更成熟的设计能够区分两种困难:

一种困难只消耗学习者,却没有教会他什么,

以及

一种困难迫使学习者练习真正学习所需要的过程。

此时,培训师的角色也会改变。

他不再只问:

怎样让内容更容易?

还会问:

哪些地方应该容易,哪些地方需要学员付出努力?

去除干扰、模糊和糟糕设计是必要的。

但如果把提取、尝试、可纠正错误、辨别、决策和独立应用也一并去掉,培训可能会更舒适,却更不持久。

因此,本文的核心原则可以表述为:

好的培训不是增加困难,而是设计困难。

它去除不服务于学习的困难,并精心设计那些能让学员思考、提取、选择和应用的困难,使培训室内发生的学习转化为能够在培训室外使用的能力。

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参考文献

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Bjork, R. A., & Bjork, E. L. (2020). Desirable difficulties in theory and practice. Journal of Applied Research in Memory and Cognition, 9(4), 475–479.

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Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 31, 261–292.

本文核心原则好的培训不是增加困难,而是设计困难。它去除不服务于学习的困难,并精心设计那些让学员思考、提取、选择和应用的困难。