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摘要：利用外部资源促进认知加工的过程也被称为认知卸载。小学生元水平的发展尚不成熟，他们的外部资源使用情况不同于成年人，表现为不会使用外部资源来促进学习。以往的实验研究表明，认知卸载可以帮助小学生记住更多知识且有利于其数学推理能力的发展，但如果不及时复习被卸载下来的学习内容，也会影响对知识的掌握程度。因此，教师应该在课堂上采取有效的措施，促使学生正确使用外部资源，以此来提高他们的学习效率。
关键词：认知卸载;外部资源;学习;小学生
中图分类号：G44 文献标识码：B 文章编号：1671-2684（2021）24-0065-03
一、小学生认知卸载的特点
杜威曾说过：“心理活动不可能孤立存在于真空中。”人类的认知不仅仅是大脑内部的信息处理，而是包含所有参与认知的事物（环境、工具）的一个整体[1]。例如，在课堂学习过程中，学生经常会采用记笔记的方式来帮助大脑记忆更多知识，而不是只依靠大脑来记忆所有的信息。再如，想要知道一个旋转的字母是什么，大多数人首先想到歪头去知觉它们，而不是在心里先把这些字母的表象旋转到正向的位置再去知觉。利用身体的动作或外部环境中的工具来帮助大脑完成认知加工的过程就是认知卸载[2]。
无论是在生活还是学习过程中，个体经常会利用大脑以外的资源来促进认知加工过程。利用外部资源辅助认知的形式也分不同类型，除了记笔记、用身体的动作去知觉或计算之外，还包括通过互联网搜索学习资料、利用学习软件拍照搜题等。
于成人而言，他们在遇到困难问题时能够主动寻求外部媒介的帮助，从而高效解决问题，而小学阶段的儿童难以自主利用外部环境中的资源来提高学习效率[3-4]。例如，在一项研究中，实验者随机将5张便利贴藏在20个纸杯中的5个里面，儿童需要记住这些便利贴被藏在哪，并在一段时间间隔后把它们找出来。实验者给儿童提供了一支马克笔，如果实验者直接告诉儿童可以用马克笔在杯子上画记号来帮助他们记忆，儿童是能够使用马克笔来辅助完成任务的，并且相比于自己记忆，使用马克笔帮助记忆可以提高记忆成绩[3]。但是如果实验者只是侧面地让儿童知道在实验中马克笔是可以用的，而不是告诉他们怎么用马克笔来辅助记忆，他们就不会在遇到困难时使用外部资源。这种现象在6～10岁的儿童中表现得更为明显[3]。
二、认知卸载对小学生学习的影响
（一）认知卸载有利于提高小学生的学习效率和数学推理能力
在过去，人们想要知道金星一次完整的自转是多少个地球日，需要询问天文学家才能够知晓。随著智能技术的发展，人们可以通过电脑、手机、平板电脑中的网络搜索引擎来寻找答案。在线学习为学生提供了丰富的学习资源。网络是一个巨大的学习库，不仅收录了各个学科的知识，也有各种名师录制的公开课。小学生在课余时间可以利用网络上的资源拓宽自己的知识面。
人脑的工作记忆容量是有限的，因而无法加工处理大量的信息[5]。并且学生一天之内要学习语文、数学、英语等知识，根据记忆的规律，人们最先学习的知识会对学习和记忆后面的知识产生干扰。例如，学生第一节上语文课学习拼音，可能会对第二节课英语单词的学习产生干扰。所以如果学生只是依靠大脑来接收全部的知识，会使知识之间产生干扰，从而在短时间内难以消化全部的学习内容。如果学生利用笔记本等外部学习资源，在课堂听讲的同时，把教师讲的重点知识记录下来并做好标记，课后再进行回顾，可以使记忆成绩有所提高[6]。因为，通过记笔记的形式卸载一部分信息，可以释放认知资源来加工另一些信息，这样不仅能够提高学生在加工另一些信息时的专注力，优化编码的质量，也能够减少各科学习内容之间的干扰。
除此之外，在学习图形的旋转推理等数学问题时，如果加入手势等身体动作来模拟图形的旋转方向，可以提高学生数学问题的解决能力。例如，在一项研究中，被试需要判断两个3D图形是否是一致的，其中一个图形由另一个镜像之后再旋转不同角度得到，研究者发现，如果鼓励被试在思考的过程中运用手势，可以改变他们的思维模式，有利于问题的成功解决，即使之后不让这些被试再使用手势，他们的成绩也比在完成任务时没有手势参与的被试的成绩好。因此，鼓励小学生在做数学空间推理问题时用肢体动作，有利于数学能力的发展[7]。
（二）认知卸载会削弱小学生的内部记忆以及元认知监测
虽然，在学习过程中可以通过记录一部分知识来加强对另外一些知识的学习，但是，如果对于这些被记录下来的学习内容不进行回顾和再消化，例如，学生只是记得自己把教师讲的内容记在哪个本子上而不再复习，那么这些记在本子上的知识就相当于被遗忘了[8]。以往研究认为，“记录”就像是给人们提供一个不需要再对这些内容投入认知努力的线索，人们会默认自己记下来的东西就是已经保存下来的知识，在需要用到这些信息的时候可以随时去查阅。例如，我们记得在备忘录里面记录下次去超市时要买的东西，只要我们在去超市时打开备忘录查看就可以。对于学生而言，学习的内容最终还需要在考试中接受检验，所以只是单纯抄录教师黑板上呈现或讲述的学习内容，而不再投入额外的认知努力去学习，是不利于知识的存储和提取的。
经常使用网络搜索学习知识也会存在一定的风险。针对成年人的研究发现，经常使用网络搜索，会让他们认为从网络搜索而来的知识是本来就存在于他们的头脑中的，网络搜索过程容易促使个体过分夸大自身的知识储备，难以在自我和外部资源之间划清界限。并且使用反应更快的设备，例如，与用电脑进行网络搜索相比，用平板电脑进行网络搜索会更容易导致该现象的出现[9]。准确的元认知监测是行为得到有效控制的前提，只有对自身的认知能力和知识储备有正确的认识，才能够适应性地使用外部资源，发挥外部资源的最大效用。网络搜索还可能会造成思维模式的固化，使个体在思考问题时容易产生非黑即白的极端思考，因为网络搜索对认知努力的要求低，可能会影响个人的批判性思维。成人尚且难以准确识别网络信息的真假，容易受到网络搜索的影响，小学生在网络搜索过程中遇到类似问题的可能性会更高，因为他们的元认知监测和控制能力往往是相分离的，对于低年级的小学生来说更是如此。因此，让小学生自主通过网络搜索学习资料的负面影响较大。 三、教育启示
将大脑以外的资源融入认知加工过程中，对于小学生的学习来说确有一定的益处。例如，可以释放认知资源，激发学生依靠工作记忆加工和处理学习知识的潜能，并且有利于学生数学推理计算方面的发展。但是，如果不能正确使用外部资源，也会对小学生的认知及元认知过程造成损害，不利于小学生的学习和认知发展。因此，教育工作者应在教学过程中扬长避短，利用认知卸载的积极影响，提高学生的学习效率。
第一，教师应该引导小学生对重、难点学习内容进行记录，例如，在讲到重要的知识点时，教师应该提醒学生记笔记。因为小学生缺乏有效的元认知控制能力，需要教师的引导。正如上述关于儿童使用马克笔的实验论述中提到的，與提示学生记录同等重要的是，提醒学生回去巩固和复习记录在笔记本中的内容或利用下次课开始前的几分钟进行小测验，加强学生对重难点内容的掌握。这样既可以减小一段时间内加工大量知识给小学生造成的认知负担，也可以减少记笔记对记忆的消极影响。
第二，利用网络拓宽小学生的学习视野，可能存在较大的风险。研究表明，即使控制网络搜索内容、时间和搜索引擎，也会对个体的元认知监测能力产生负面影响[9]。让小学生自主搜索学习内容，不仅不利于他们元认知监测能力的发展，也会容易让他们受到虚假信息的侵害。正确的做法是，教师可以先选择一些受到教育部认可的正规的网络平台，筛选一些符合教学纲要的课外学习内容，以拓宽学生的知识面为主，再将经过严格把关的学习内容分享给学生家长，帮助小学生更好地使用网络上的学习资源。
第三，在数学教学中，教师可以鼓励小学生在思考问题时，用身体的动作来帮助其进行数学推理或计算，在不干扰正常的教学秩序的前提下，不限制学生在解决数学问题时自发做出的身体动作，这样有利于学生在高年级阶段学习空间立体几何，提升学生在心里对物体的表象进行翻转、镜像或类比的能力[7]。
参考文献
[1]Clark A，Chalmers D. The extended mind[J]. Analysis，1998，58（1）：7-19.
[2]Risko E F，Gilbert S J. Cognitive offloading[J]. Trends in cognitive sciences，2016，20（9）：676-688.
[3]Bulley A，McCarthy T，Gilbert S J，et al. Children Devise and Selectively Use Tools to Offload Cognition[J]. Current Biology，2020，30（17）：3457-3464.
[4]Redshaw J，Vandersee J，Bulley，et al. Development of children’s use of external reminders for hard‐to‐remember intentions[J]. Child Development，2018，89（6）：2099-2108.
[5]Berry E D J，Allen R J，Mon‐Williams M，et al. Cognitive offloading：structuring the environment to improve children’s working memory task performance[J]. Cognitive science，2019，43（8）：1-25.
[6]Storm B C，Stone S M. Saving-enhanced memory：The benefits of saving on the learning and remembering of new information[J]. Psychological Science，2015，26（2）：182-188.
[7]Chu M，Kita S. The nature of gestures’ beneficial role in spatial problem solving[J]. Journal of Experimental Psychology：General，2011，140（1）：102-116.
[8]Sparrow B，Liu J，Wegner D M. Google effects on memory：Cognitive consequences of having information at our fingertips[J]. Science，2011，333（6043）：776-778.
[9]Hamilton K A，Yao M Z. Blurring boundaries：Effects of device features on metacognitive evaluations[J]. Computers in Human Behavior，2018（89）：213-220.
编辑/刘 芳 终校/于 洪
关键词：认知卸载;外部资源;学习;小学生
中图分类号：G44 文献标识码：B 文章编号：1671-2684（2021）24-0065-03
一、小学生认知卸载的特点
杜威曾说过：“心理活动不可能孤立存在于真空中。”人类的认知不仅仅是大脑内部的信息处理，而是包含所有参与认知的事物（环境、工具）的一个整体[1]。例如，在课堂学习过程中，学生经常会采用记笔记的方式来帮助大脑记忆更多知识，而不是只依靠大脑来记忆所有的信息。再如，想要知道一个旋转的字母是什么，大多数人首先想到歪头去知觉它们，而不是在心里先把这些字母的表象旋转到正向的位置再去知觉。利用身体的动作或外部环境中的工具来帮助大脑完成认知加工的过程就是认知卸载[2]。
无论是在生活还是学习过程中，个体经常会利用大脑以外的资源来促进认知加工过程。利用外部资源辅助认知的形式也分不同类型，除了记笔记、用身体的动作去知觉或计算之外，还包括通过互联网搜索学习资料、利用学习软件拍照搜题等。
于成人而言，他们在遇到困难问题时能够主动寻求外部媒介的帮助，从而高效解决问题，而小学阶段的儿童难以自主利用外部环境中的资源来提高学习效率[3-4]。例如，在一项研究中，实验者随机将5张便利贴藏在20个纸杯中的5个里面，儿童需要记住这些便利贴被藏在哪，并在一段时间间隔后把它们找出来。实验者给儿童提供了一支马克笔，如果实验者直接告诉儿童可以用马克笔在杯子上画记号来帮助他们记忆，儿童是能够使用马克笔来辅助完成任务的，并且相比于自己记忆，使用马克笔帮助记忆可以提高记忆成绩[3]。但是如果实验者只是侧面地让儿童知道在实验中马克笔是可以用的，而不是告诉他们怎么用马克笔来辅助记忆，他们就不会在遇到困难时使用外部资源。这种现象在6～10岁的儿童中表现得更为明显[3]。
二、认知卸载对小学生学习的影响
（一）认知卸载有利于提高小学生的学习效率和数学推理能力
在过去，人们想要知道金星一次完整的自转是多少个地球日，需要询问天文学家才能够知晓。随著智能技术的发展，人们可以通过电脑、手机、平板电脑中的网络搜索引擎来寻找答案。在线学习为学生提供了丰富的学习资源。网络是一个巨大的学习库，不仅收录了各个学科的知识，也有各种名师录制的公开课。小学生在课余时间可以利用网络上的资源拓宽自己的知识面。
人脑的工作记忆容量是有限的，因而无法加工处理大量的信息[5]。并且学生一天之内要学习语文、数学、英语等知识，根据记忆的规律，人们最先学习的知识会对学习和记忆后面的知识产生干扰。例如，学生第一节上语文课学习拼音，可能会对第二节课英语单词的学习产生干扰。所以如果学生只是依靠大脑来接收全部的知识，会使知识之间产生干扰，从而在短时间内难以消化全部的学习内容。如果学生利用笔记本等外部学习资源，在课堂听讲的同时，把教师讲的重点知识记录下来并做好标记，课后再进行回顾，可以使记忆成绩有所提高[6]。因为，通过记笔记的形式卸载一部分信息，可以释放认知资源来加工另一些信息，这样不仅能够提高学生在加工另一些信息时的专注力，优化编码的质量，也能够减少各科学习内容之间的干扰。
除此之外，在学习图形的旋转推理等数学问题时，如果加入手势等身体动作来模拟图形的旋转方向，可以提高学生数学问题的解决能力。例如，在一项研究中，被试需要判断两个3D图形是否是一致的，其中一个图形由另一个镜像之后再旋转不同角度得到，研究者发现，如果鼓励被试在思考的过程中运用手势，可以改变他们的思维模式，有利于问题的成功解决，即使之后不让这些被试再使用手势，他们的成绩也比在完成任务时没有手势参与的被试的成绩好。因此，鼓励小学生在做数学空间推理问题时用肢体动作，有利于数学能力的发展[7]。
（二）认知卸载会削弱小学生的内部记忆以及元认知监测
虽然，在学习过程中可以通过记录一部分知识来加强对另外一些知识的学习，但是，如果对于这些被记录下来的学习内容不进行回顾和再消化，例如，学生只是记得自己把教师讲的内容记在哪个本子上而不再复习，那么这些记在本子上的知识就相当于被遗忘了[8]。以往研究认为，“记录”就像是给人们提供一个不需要再对这些内容投入认知努力的线索，人们会默认自己记下来的东西就是已经保存下来的知识，在需要用到这些信息的时候可以随时去查阅。例如，我们记得在备忘录里面记录下次去超市时要买的东西，只要我们在去超市时打开备忘录查看就可以。对于学生而言，学习的内容最终还需要在考试中接受检验，所以只是单纯抄录教师黑板上呈现或讲述的学习内容，而不再投入额外的认知努力去学习，是不利于知识的存储和提取的。
经常使用网络搜索学习知识也会存在一定的风险。针对成年人的研究发现，经常使用网络搜索，会让他们认为从网络搜索而来的知识是本来就存在于他们的头脑中的，网络搜索过程容易促使个体过分夸大自身的知识储备，难以在自我和外部资源之间划清界限。并且使用反应更快的设备，例如，与用电脑进行网络搜索相比，用平板电脑进行网络搜索会更容易导致该现象的出现[9]。准确的元认知监测是行为得到有效控制的前提，只有对自身的认知能力和知识储备有正确的认识，才能够适应性地使用外部资源，发挥外部资源的最大效用。网络搜索还可能会造成思维模式的固化，使个体在思考问题时容易产生非黑即白的极端思考，因为网络搜索对认知努力的要求低，可能会影响个人的批判性思维。成人尚且难以准确识别网络信息的真假，容易受到网络搜索的影响，小学生在网络搜索过程中遇到类似问题的可能性会更高，因为他们的元认知监测和控制能力往往是相分离的，对于低年级的小学生来说更是如此。因此，让小学生自主通过网络搜索学习资料的负面影响较大。 三、教育启示
将大脑以外的资源融入认知加工过程中，对于小学生的学习来说确有一定的益处。例如，可以释放认知资源，激发学生依靠工作记忆加工和处理学习知识的潜能，并且有利于学生数学推理计算方面的发展。但是，如果不能正确使用外部资源，也会对小学生的认知及元认知过程造成损害，不利于小学生的学习和认知发展。因此，教育工作者应在教学过程中扬长避短，利用认知卸载的积极影响，提高学生的学习效率。
第一，教师应该引导小学生对重、难点学习内容进行记录，例如，在讲到重要的知识点时，教师应该提醒学生记笔记。因为小学生缺乏有效的元认知控制能力，需要教师的引导。正如上述关于儿童使用马克笔的实验论述中提到的，與提示学生记录同等重要的是，提醒学生回去巩固和复习记录在笔记本中的内容或利用下次课开始前的几分钟进行小测验，加强学生对重难点内容的掌握。这样既可以减小一段时间内加工大量知识给小学生造成的认知负担，也可以减少记笔记对记忆的消极影响。
第二，利用网络拓宽小学生的学习视野，可能存在较大的风险。研究表明，即使控制网络搜索内容、时间和搜索引擎，也会对个体的元认知监测能力产生负面影响[9]。让小学生自主搜索学习内容，不仅不利于他们元认知监测能力的发展，也会容易让他们受到虚假信息的侵害。正确的做法是，教师可以先选择一些受到教育部认可的正规的网络平台，筛选一些符合教学纲要的课外学习内容，以拓宽学生的知识面为主，再将经过严格把关的学习内容分享给学生家长，帮助小学生更好地使用网络上的学习资源。
第三，在数学教学中，教师可以鼓励小学生在思考问题时，用身体的动作来帮助其进行数学推理或计算，在不干扰正常的教学秩序的前提下，不限制学生在解决数学问题时自发做出的身体动作，这样有利于学生在高年级阶段学习空间立体几何，提升学生在心里对物体的表象进行翻转、镜像或类比的能力[7]。
参考文献
[1]Clark A，Chalmers D. The extended mind[J]. Analysis，1998，58（1）：7-19.
[2]Risko E F，Gilbert S J. Cognitive offloading[J]. Trends in cognitive sciences，2016，20（9）：676-688.
[3]Bulley A，McCarthy T，Gilbert S J，et al. Children Devise and Selectively Use Tools to Offload Cognition[J]. Current Biology，2020，30（17）：3457-3464.
[4]Redshaw J，Vandersee J，Bulley，et al. Development of children’s use of external reminders for hard‐to‐remember intentions[J]. Child Development，2018，89（6）：2099-2108.
[5]Berry E D J，Allen R J，Mon‐Williams M，et al. Cognitive offloading：structuring the environment to improve children’s working memory task performance[J]. Cognitive science，2019，43（8）：1-25.
[6]Storm B C，Stone S M. Saving-enhanced memory：The benefits of saving on the learning and remembering of new information[J]. Psychological Science，2015，26（2）：182-188.
[7]Chu M，Kita S. The nature of gestures’ beneficial role in spatial problem solving[J]. Journal of Experimental Psychology：General，2011，140（1）：102-116.
[8]Sparrow B，Liu J，Wegner D M. Google effects on memory：Cognitive consequences of having information at our fingertips[J]. Science，2011，333（6043）：776-778.
[9]Hamilton K A，Yao M Z. Blurring boundaries：Effects of device features on metacognitive evaluations[J]. Computers in Human Behavior，2018（89）：213-220.
编辑/刘 芳 终校/于 洪