内隐学习的研究历程

【作者简介】郭秀艳(1970-)，女，华东师范大学心理学系、博士．　华东师范大学心理学系，上海　200062　杨治良　华东师范大学心理学系，上海　200062

【内容提要】通观自1967年内隐学习诞生以来三十余年的研究状况，结合人工语法范式研究者的典型实验，分别从四个侧面（从外部到内部、从简单到复杂、从分离到协同、从理论到应用）介绍了内隐学习研究的历程，并夹叙夹议地展开讨论，启示人们关注这一领域。

【关 键 词】人工语法范式/内隐学习/历程

【正 文】

内隐学习的研究得益于人工语法范式。在人工语法范式的带动下，研究者们，大致经历了从外部到内部、从简单到复杂、从分离到协同、从理论到应用的研究历程。

1　从外部到内部

内隐学习的最初研究一直停留在对这一默存学习现象的确认上，后来随着研究者实证结果的渐趋一致，便必然地转入到内在心理机制的探讨了。

1.1　证明内隐学习的存在阶段

这是内隐学习研究的初创阶段，这时候，研究者受Reber(1967)的研究启发，准备接受内隐学习这一新发现的学习形式，但还没有充分的信心和足够的证据，于是他们开展了一系列的研究，从多个侧面进行了验证。由于内隐学习是相对于外显学习而言的，其诞生也是源于与外显学习的差别，所以这一阶段进行的多是对内隐学习与外显学习的比较，关注的焦点是内隐学习与外显学习的异同。

Reber采用人工语法范式对内隐与外显学习的不同进行了实验性分离。研究中，他要求规则发现组被试寻找刺激的内在结构，记忆组被试则记忆所呈现的刺激。在学习阶段，向两组被试呈现同样的字母串；在测验阶段，要求被试评价新字母串是否符合语法。结果发现，接受外显指导语的被试在许多方面的表现都不如接受内隐指导语的被试。这就是说，至少在某些特定条件下，对复杂材料的内隐加工优于外显加工，即内隐学习与外显学习产生了不同的结果[1]。显然，这些差异证明了内隐学习和外显学习是两个不同机制的学习。在Reber这个著名的实验中，还提出了内隐学习的三大特点，即自动性、概括性和理解性。

其后，一些研究验证了Reber的结果。Brooks使用类似于Reber所采用的限定状态语法和对偶联想学习程序进行研究，发现告诉被试字母串受一定的规则限定时，降低了他们的成绩[2]。Reber、Kassin、Lewis和Cantor发现，当同时随机大量快速呈现字母串时，外显指导语会导致作业成绩的降低[2]；张翔和杨治良以及Livingstone、Anderson和Harnad的研究，也支持Reber的结果[3,4]。

虽然，大量实验研究证实了内隐学习的存在，但围绕这个问题的争论也在所难免地出现了，从而丰富了这方面的研究。

有一些研究发现外显和内隐的指导语对被试产生的影响无差别。Millward使用较长的字母串重复了Reber的研究（最长的达11个字母，而Reber的最长字母串为8个），没有发现外显和内隐指导语所造成的差异[2]。Cantor发现，当用数字串替代相应的字母串时，指导语的影响是不一致的[2]。Dulany等用合成语言进行研究，未发现两类指导语有显著差异[2]。Mathews、Buss、Stanley、Blanchard-Field、Cho和Druhan使用较为复杂的人工语法研究发现，两种指导语是否有差异依赖于说明语法的字母串范例是否随着实验发生改变[5]。Danks和Gans在实验中使用较简单的人工语法，仍未发现指导语效应[5]。近年来，Buchner、Stelfens和Rothkegel的研究也重复了这个结果[6]。

另外，还有一些研究发现，外显指导语有助于被试作业成绩的提高。

Howard和Ballas研究发现，外显指导语在刺激模式不可能从语义上加以理解的情况下降低了成绩，在刺激模式可以从语义上加以理解的情况下提高了成绩。语义成分使被试把注意力集中到潜在的刺激模式的有关方面。Reber等也发现，刺激材料的呈现方式和提供外显指导语的时机都可能使成绩改变，其中刺激材料的呈现方式是更为重要的因素。如果材料的呈现方式使体现语法的潜在规则变得明显了，外显指导语就可能起到提高成绩的作用[2,7]。在新近的研究（Heuer和Kleinsorge）中也发现，在前述几项外显和内隐指导语都显著影响被试成绩的研究中，研究者们显然忽视了刺激材料安排所起的作用，以致于材料的结构特点变得明显了[8]。

总之，经历了三十余年的研究和争论，虽然在内隐与外显的比较上得出的结果不尽相同，但是，所有这些研究者都达成了一个共识，即在复杂任务的学习中包含着一个默存的学习――内隐学习，因为其外差异是显而易见的。

1.2　探讨心理表征的研究

对内隐学习进行的广泛研究使它基本上已经成了一个不争的事实，那么对它的纵深研究必然会深入到内部心理表征的问题上。

虽然目前学界关于知识表征形式的问题已经有多种观点，而且人们对这个问题的探讨也都有着某些假设的基础（如Gibson,1966,1979;Garner,1974,1978,等等），但Reber等仍试图采用人工语法范式对内隐学习的知识表征进行研究[9]。在他们的研究中，测验阶段使用50个字母串，每个字母串呈现两次，每次呈现都要求被试对字母串进行分类。这种方法的依据很简单。每个被试在对每一个字母串进行的两次分类中，只能出现四种结果：两次分类都正确(CC)、两次分类都不正确(EE)、两次分类只有一次正确（CE或EC）。假定被试采取了一种简单的策略来完成这种任务：当他知道某个字母串是否符合语法时，则对这个字母串的两次分类都会是正确的，这表明他已经产生了有关这个字母串的表征；当他不知道某个字母串是否符合语法时，他就会作出一种猜测，这种猜测可能产生四种结果（CC、EC、CE和EE）。根据这种逻辑可以作出如下推论：(1)CE、EC和EE三种反应值在统计上应无显著差异，而且它们中的每一个都应显著低于CC反应值。因为这三种反应都是以猜测为基础的，与被试的知识表征无关；(2)如果EE值显著高于CE和EC的平均值，则说明被试使用了不正确的规则进行分类，说明被试在学习阶段获得了一种不能准确反映语法的错误规则：(3)知识表征的稳定可靠性可以通过EC和CE值的比较加以评估。如果CE值显著高于EC值，则可推测在测验过程中产生了遗忘；如果EC值显著高于CE值，则可推测在测验过程中产生了附加学习；如果两者无显著差异，则说明知识表征是稳定可靠、不易变化的；(4)被试在学习中所获得的有关语法规则的知识表征可以通过CC值加以评估，因为两次都正确地加以分类的字母串，排除猜测正确的几率后，可以表明这些字母串已在被试头脑中得到很好地表征；(5)通过CC和EE值的相加，可以了解被试反应的一致性。研究结果可见表1。

首先，在任何情况下CE和EC值都没有表现出显著的差异，因此可认为在分类测验中没有产生遗忘和附加学习。其次，在五种学习条件下EE值显著高于CE和EC的平均值，这表明在这五种学习条件下被试获得并使用了错误的语法规则。在条件13中，被试仅观看语法图解，不观察范例。这种处理使被试知道有一定的规则，但又不可能完全掌握这种规则。

被试为了按规则作出反应，会设想出一套错误的规则。在条件3和条件7中，指导语鼓励被试寻找规则，而字母串确是随机呈现的，这也会使被试设想出不适当的规则。在条件5中，学习阶段采用对偶联想程序，这种方法容易使被试形成一种具体的示例性表征系统，而不是抽象的规则表征系统。在这种情况下，EE值的提高不是由于使用了不适当的规则，而是由于表征系统中所存在的不适当的范例的影响。在条件14中，EE值也显著高于CE和EC的平均值，这种结果难以解释[9]。

在其余9种条件下得到的资料都说明：被试在学习阶段所获得的知识表征基本上反映了刺激材料的潜在结构。在条件1、2、4、6、8中，被试都只是把学习任务作为一种简单的记忆和知觉实验来对待，根本没有意识到潜在的规则；在条件9、10、11、12中，被试都得到了有关顺序的具体信息，而且给被试的外显指导和所使用的规则是一致的[9]。

Reber认为，内隐学习产生了反映刺激结构的潜在表征。当一个人以无意识的方式，不带任何外显倾向学习复杂任务时，或当提供给他的外显规则指导与材料潜在的规则相一致时，都会产生同样的表征效果。当提供给被试的外显指导不够具体或与材料潜在的规则不一致时，外显学习还不如内隐学习的效果好。外显学习往往使被试产生不适当的规则，而内隐学习则倾向于产生代表材料潜在结构、真实的规则[9]。

表1 分类测验中对单个项目正确和错误反应的模式(Reber,1989a)

附图{图}

*EE值显著高于CE和EC的平均值

2　从简单到复杂

随着人工语法范式下对内隐学习研究的深入，另一个明显的进展是，对内隐学习机理的揭示，由简单逐步走向复杂。如果说证明内隐学习的存在比较单一或简单的话，那么了解内隐学习是什么样的，换言之，它有哪些特征，它是否也象普通学习、甚至外显学习那样可以抽象出事物的本质属性，而具有抽象性，就比较复杂了。它除了能被任务操作表现外，是否还能以别的什么方式、甚至言语报告说出来，而具有理解性。这些问题较之初创阶段的内隐学习存在的问题，即内隐学习的自动性问题，要复杂得多。研究者为了想弄清楚这些复杂问题，自然使他们的实验也复杂起来。

人们在内隐学习中所获得的知识是刺激的表面物理形式的知识，还是潜在于这些物理形式下面的深层、抽象的知识呢？

其实，早期内隐学习的理论，已为其从简单到复杂打下了基础。Reber(1969)认为，内隐知识是抽象的，不依赖于刺激的特殊物理形式[9]。他的实验由两部分构成。第一阶段要求被试记忆一些由一种人工语法生存的字母串。第二阶段，改变刺激材料，对一组被试使用与第一阶段相同的一套字母，但限定字母顺序的语法规则改变了（即深层结构改变）；对另一组被试使用的字母串的语法规则并未改变，但使用的是一套新的字母（即物理形式改变）。此外，这个实验还安排了了两个控制组，一个控制组自实验的第二阶段始，所用刺激材料的深层结构和物理形式都改变，另一个控制组都未改变。研究结果发现：语法规则的改变明显降低了被试的成绩，而字母串物理形式的改变对成绩未产生影响。他认为，只要决定刺激模式的深层规则未变，采用什么物理形式来说明这种规则都是无关紧要的。而且，不同字母串之间的规则会顺利地产生迁移，这个过程不需要如何有意识的控制加工就可完成。Posner的早期研究与此类似，他们在实验中向被试呈现一些由圆点构成的残缺的图形范例，发现被试能够从这些范例中抽取出各种反映范例空间关系的图形原型[10]。

其后，Mathews、Buss、Stanley、Blanchard-Field、Cho和Druhan的研究又有发展[5]。他们的研究采用人工语法范式，实验持续时间为4个星期，实验变量之一就是用于显示语法的字母集的改变。在实验过程中，每周换用新字母集的被试（新字母集也基于同样的潜在语法），其操作成绩与一直使用同样字母集的被试无显著差异。迁移效应十分明显，用他们的话说：“无需任何有意识的转换加工，知识立刻自动地从一定母集迁移到另一字母集”。

上述各项研究似乎一定程度上表明被试在内隐学习中获得了抽象的知识，当然，这并不意味着所有的学习都会获得抽象知识。有些研究（比如，Perruchet、Bigand和Benoit-Corin）发现，同样的被试，在学习同一种语法时，既可能产生范例表征系统，也可能产生抽象的表征系统，这依赖于所使用的学习模式是内隐的还是外显的。被试用何种认知方式完成面临的任务，取决于这种任务的意义和作用。在有些情况下，相当具体的范例表征被建立起来，在另一些情况下则产生了抽象表征[11]。Reber认为，在纯粹内隐的、无意识的学习过程中获得的知识是抽象的[9]。对于内隐学习中的这种迁移现象，Perruchet则认为，迁移效应十分微小，而且实验大多没有设置对照组，所以这种结果值得怀疑，且难以解释[11]。但最近的一些设置对照组的研究（比如，Redington和Chater）也发现了显著的迁移效应[12]。

有关内隐学习理解性的问题，使得研究者丰富了人工语法学习范式的程序，添加了言语报告，并取得了一定收获。

3　从分离到协同

从分离到协同是在人工语法范式下研究内隐学习的重要突破。我们知道，在内隐学习研究的初创阶段，主要开展的是内隐与外显的区分研究，也就是说，想尽办法对内隐学习与外显学习进行分离，以发现作业成绩中的差异，从而证明内隐学习的存在。经过反复争论和达成共识后，研究者渐已接受了内隐学习这一默存的学习方式。那么接下来该对它深入探讨了。它与外显学习是什么关系呢？两者是截然分开的，这是相互协同的？若是协同，那么内隐学习又居于何种地位呢？外显学习和内隐学习各自的权重大小如何？

对内隐学习进一步的研究发现，内隐学习和外显学习，不仅有分离的一面，而且有协同的一面。Reber曾认为，内隐知识是难以意识到的，因此不能有意识地提取出来。但是，后来的许多研究表明这个结论太简单化了。内隐获得的知识并非完全不能被人们意识到，只是人们难以把它们完全地报告出来。这就是说，尽管内隐知识不完全是无意识的，但是可以肯定地说这种知识远比人们所能报告出来的知识丰富和复杂得多[1]，而且可能与有意识的外显知识有着某种联系。

Reber和Lewis的研究首先证实了上述观点，他们在研究中发现，随着被试外显报告所用规则能力的提高，他们也内隐地发展了更丰富复杂的规则性知识。内隐知识始终领先于外显知识[13]。Mathews等人使用人工语法研究了这个问题，在研究中他们采用了匹配－控制技术(yoked-control technique)，匹配－控制技术是要求试验组被试在作业期间暂时中断操作，对他们进行判断所用的规则加以描述解释，主试将他们的描述解释告知没有经过学习的匹配－控制组被试，要求匹配－控制组被试据此完成同样的作业。Mathews等要求试验组被试作600次分类判断每次都给予对否的反馈信息。在每10次为一单元的测验之后，都要求被试对自己所使用的分类规则作出详细的口头报告。实验组被试报告规则的有效性通过匹配组的分类成绩加以评估，匹配组被试要遵循由实验组的口头报告改变成的指导语进行分类。结果发现，匹配组的分类成绩比实验组更差。这说明，实验组被试关于所使用规则的口头报告是不完全的[5]。

Dulany等人侧重研究了内隐知识在多大程度上可以有意识地加以利用的问题。这项实验研究首先要求被试学习一些符合语法的字母串范例，然后要求他们对新的字母串进行分类。与其他研究不同的是，每当被试认为一个字母串符合语法或不合语法时，都要求他们具体指出这个字母串的哪些特征使之符合语法或不合语法。Dulany等认为，被试具体指出的特征充分说明了他们作出分类的决策过程。如果他们所指定的特征是正确的，就说明他们明确地意识到了自己所使用的分类规则。这样，通过比较被试正确或错误地指定的特征的数量，就可以对他们内隐获得的知识的可意识性作出评估。实验结果表明，被试所指定的特征大都是正确的，这说明他们所获得的内隐知识是可以有意识地加以利用的[2]。不过，也有人指出Dulany等人研究方法的不当之处：被试在确定一个字母串的哪些特征使之符合语法或不合语法时，很可能产生追加学习，从而对字母串所暗含的规则作出外显的抽象概括。因此，他们所正确指定的特征就不仅反映了在学习阶段内隐地获得的知识，而且也反映了他们在测验中所概括出来的外显知识[11]。最近郭秀艳等人的研究发现，内隐和外显学习之间的协同作用可具体地反映在内隐学习的理解性这一本质特征上[2]。

经过研究者们的深入探讨，发现通常情况下内隐学习与外显学习确实是共同发挥作用的，两者所获得的知识具有合用性，在这二种学习之间，存在着协同效应。

4　从理论到应用

理论和应用是相辅相成的。理论上的发现终将产生实践价值，更何况“学习”一词本身就具有应用性。学习方法的掌握、学习效果的提高都有明显的应用价值。那么经过研究者费尽周折地实证内隐学习的存在、它的心理表征、以及与外显学习的关系，又有什么实际价值呢？对此，Chan和Krashen等人进行了尝试性的探索。

4.1　人机交互作用

Chan进行了一个人工语法学习和人机界面设计之间有趣联系的实验。他认为，当人们学习使用一个计算机系统时，他们事实上正在学习一个语法，因为所有的计算机功能都是可计算的和能够用限定状态语法表征的。他认为，只要人们先学习一小部分产生于计算机系统语法的合法范例就可以掌握计算机的合法操作程序[13]。

Chan实验中使用的是以数据库系统为基础建立的简化学习材料。语法的元素是七个有意义的计算机文件操纵（新建、打开、添加、编辑、读、定义和关闭）[13]。语法如图1。图1中的语法，是Chan用结点和结点间的连线所表征的计算机的合法操作程序。实际上，它也是Reber限定状态语法（图2）的一个变式。图中的结点（S1、S2……）表示从开始至结束这整个过程中的各个阶段，连线表示一个阶段至另一个阶段的路径。比如，在Reber语法中，S1至S2时必须要加上字母"T"，致使S2阶段成为“T＋……”状态；S1至S5时则必须要加上字母"P"和"V"，致使S5阶段成为“PT＋……”状态。而在Chan所使用的语法中，由S1至S2的路径是“创建新文件”操作，致使S2阶段成为“创建新文件并等待定义的状态”；S1至S5的路径是“打开现存文件”和“编辑档案”操作，致使S5阶段成为“等待关闭、编辑或阅读”的状态。换言之，Reber语法中T、P、V完全可以与Chan语法中的创建新文件、打开现存文件、编辑档案相类比。可见，在基本原理和设计思想上，Chan的语法与Reber的限定状态语法是一致的。但是图1和图2又有所不同，因为Chan语法的结点和路径特征源于计算机的操作程序规则。这正是Chan将人工语法学习和人机界面设计之间进行联系的有趣之处。所以说，Chan实验的创新之处在于他依据计算机操作程序规则所制作出的限定状态语法――Chan语法，但是，实验中Chan语法的外在表征或（符号）仍然是字母。换言之，用Chan语法生成的实验材料是符合计算机操作程序规则的一系列字母串。

根据标准的Reber程序，学习阶段，先让被试记忆21个符合计算机规则的例子；测验阶段，让被试执行了归类测验、序例产生测验等。归类测验是指先呈现一些新的计算机规则，让被试辨认出是否合法。序列产生测验是要求被试去产生新的符合计算机规则的序列。要求被试评估自己的测验成绩。结果发现，被试能够辨别合法的计算机规则与不合法的；能够生成一些新的语法序列；序列生成测验的成绩与被试的主观评估不相关。可知，被试仍然以内隐方式进行的操作[13]。

附图{图}

图1　Chan(1992)的人工数据库系统

附图{图}

图2　Reber限定状态语法举例

鉴于此，Chan认为从人工语法学习研究的发现可以运用到人机交互作用上去。这些运用包括：操作图标应该显示在计算机屏幕的底部以促进合法操作序列的内隐学习，提供对错误的立即反馈。计算机系统的语法，或者是使用者已经预存了的，或者与使用者的预存智力模型不矛盾[13]。

4.2　第二语言的学习

一些研究者（比如，Krashen）认为，外语的学习应该遵循母语（第一语言）的获得方式，因为简单地暴露于标准语言之下应该足以产生充分学习[13]。其他人（比如，James,Kingman,O'Brien-Malone和Maybery）则相信，外显知识是内隐知识获得的必要前提基础，因此教学应该重视规则的教授[13,14]。

这一争论使许多研究者致力于调查外语学习中内隐加工和外显加工的贡献。Bialystok研究发现，内隐知识在判断句子是否合乎语法时起决定作用，但进一步分析不正确的句子时则需要外显的语言知识[13]。

Michas和Berry研究了内隐组、外显组和结构组对一套16个希腊发音规则的学习。实验中的测验包括：写出熟悉和不熟悉单词的发音；判断熟悉和不熟悉单词的发音是否正确；写出发音规则。结果发现，在所有的测验上都是外显组成绩最好；而内隐组最差，但仍然可以看出内隐组被试也掌握了一些规则[13]。

近些年来不少研究也发现外显学习在外语学习中显示出优秀（比如，Hulstijn,Scott,Shanks和Johnstone）[13,15]。Scott研究了法语语法学习。实验中他让外显组听规则和给出该语法结构的例子，让内隐组听含有同样语法结构的故事。结果外显组被试的成绩显著地好于内隐组的[13]。可见，在第二语言的学习过程中存在着外显优势效应。但一个问题是许多研究对术语“外显”和“内隐”的使用不一致和不同质，他们对内隐学习和外显学习以及内隐知识和外显知识的区分很失败，而且他们对所限定的实验条件也没有作任何真正的分析，因此很难断定实验者诱发的学习条件是否真地能够引起想要的学习形式。

综上所述，内隐学习的研究历时三十余年，至今已经取得了许多鼓舞人心的成果。人们已经确信了内隐学习的存在，并发现内隐学习与外显学习的关系不象最初以为的那么简单，内隐学习具有自动性、抽象性和理解性，此外，内隐学习还可以引申到应用领域取得极大的收益。可以相信，内隐学习有了这四大进展，今后的研究者定能在前人的基础上获得大的突破！

【参考文献】

[1]　Reber,A.S.Implicit learning of synthectic languages:The role of instructional set.Journal of ExperimentalPsychology:Human Learning and Memory,1976,2:88-94.

[2]　郭秀艳，崔光成.内隐学习本质特征的实验研究.心理科学，2002,1:43-46.

[3]　张翔，杨治良.内隐学习与外显学习的比较研究.心理科学，1992,4:11-16.

[4]　Livingstone,K.R.,Andrews,J.K.,Harnad,S.Categorical perception effects induced by category learning.Journal of Experimental Psychology:Learning,Memory,and Cognition,1998,24:732-753.

[5]　Mathews,R.C.,Buss,R.R.,Stanley,W.B.,et al.Role ofimplicit and explicit processes in learning from examples:Asynergistic effect.Journal of Experimental Psychology:Learning,Memory and Cognition,1989,15:1083-1100.

[6]　Butchner,A.,Steffens,M.C.,Erdfelder,E.,et al.Amultinomiall model to assess fluency and recollection in asequence learning task.Quarterly Journal oExperimentalPsychology,1997,50A:631-663.

[7]　Reber,P.J.,Squire,L.R.Parallel brain systems forlearning with and without awarenss.Learning and Memory,1994,1:21-229.

[8]　Heuer,H.,Schmidtke,V.,& Kleinsorge,T.(2001).Implicitlearning of sequences of tasks.Journal of ExperimentalPsychology:Learning,Memory,and Cognition,27,967-983.

[9]　Reber,A.S.Implicit learning and tacit knowledge.Journal of Experimental Psychology:General,1989,118:219-235.

[10]　王ｓū＠①，汪安圣.《认知心理学》，北京大学出版社，1992,52-53.

[11]　Perruchet,P.,Bigand,E.,Benoit-gonin,F..The emergenceof explicit knowledge during the early phase of learning insequentiaal reaction time tasks.Psychological Research,1997,60:4-13.

[12]　Redington,F.M.,Chater,N.Transfer in artificial grammar learning:Methodological issues and theoretical implications.Journal of Experimental Psychology:Learning,Memory and Cognition,1994,20:396-410.

[13]　Berry,D.C.,Dienes,Z.Implicit Learning:Theoretical and Empritical Issues.Lawrence Erlbaum Associates lid,1993.

[14]　O'Brien-Malone,A.,Maybery,M.Implicit and Explicit mentall processes Mahwah,NJ:Erlbaum,1998.37-56.

[15]　Shanks,D.R.,Johnstone,T.Implicit knowledge insequential learning tasks.In M.A.Stadler & P.A.Frensch(Eds.),Handbook of implicit learning.Thousand Oaks,CA:Sage,1998.533-572.