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脑科学证明分散学习效果更好！教师如何利用分散学习提高学生成绩？
从咿呀学语到出口成章，从才疏学浅到满腹经纶，随着不断地学习、经验的积累，我们对这个世界的认识、自身的知识经验日渐丰富饱满，这也是我们通常所说的“晶体智力”的提升。从我们的亲身经历可以知道，如果想熟练掌握一些内容（比如一些事实、概念、技能、规则等），只看一遍是远远不够的，不足以形成长久的记忆，通常我们会不断重复背诵、重复练习，以增强和巩固对这些内容的记忆，争取让它们长久地存储到我们的脑海中，这也就是我们通常所说的“熟能生巧”。
那什么样的方法才是更有效的呢？最常见的就是不断重复。但人们忽略了一个非常基本的问题，就是间隔多长时间的重复才能达到更好的效果。
早在一百多年前，德国心理学家艾宾浩斯·赫尔曼(Ebbinghaus Hermann）创造了一系列无意义的英文单词，并且要求自己记住这些单词。通过这个严谨的科学实验，他发现如果在学完一组词汇之后间隔一段时间再进行复习，相比于学完之后立即复习，会取得更好的长时记忆效果。这一现象后来被称为分散学习效应。
在此后的一百多年间，大量的研究都重复出了这一经典的心理学效应，揭示了分散学习效应非凡的稳定性和普遍性：一是材料普遍性，几乎在所有的学习材料（如词汇、词语配对、人脸、图片等）和学习过程（如情景记忆、运动技能、外语法规法则、经典条件反射等）中，该效应都稳定存在；二是年龄普遍性，从婴儿到老人，所有年龄段均可受益于分散学习效应；三是物种普遍性，该效应不仅在人类的复杂学习过程中存在，在果蝇、海兔、啮齿类动物的条件化、习惯化的简单学习过程中，也可以观察到分散学习效应。
虽然在短期内，大量的练习似乎比间隔练习更有效，但间隔练习能产生持久的长期学习效果，这是集中学习无法做到的。这也就是为什么临时抱佛脚、通宵复习这些行为虽然可以帮助学生在第二天的考试中取得高分，但是这种情况下记得快忘得也快，并不利于知识技能的长时存储。
除了实验室的研究，越来越多在真实课堂中展开的研究表明，在不同年级、不同学习内容上（包括发音规则、拼写技巧、词汇习得、语法规则、数学、生物学、气象学、科学概念等），分散学习带来的好处也一直稳定存在。
比如，记忆乘法表是数学技能学习的关键部分，从记忆中提取答案会比重新计算更加迅速和高效。分散学习不仅可以促进儿童对算术结果的准确记忆，而且可以加快儿童对结果的提取。由此可见，分散学习可以提高学生对基本事实和概念的记忆力，帮助学生掌握丰富的先验知识，从而促进更复杂的学习和问题解决。
一些证据表明，分散学习可以更好地帮助学生利用学到的知识解决新的问题。加州大学洛杉矶分校著名心理学教授罗伯特·比约克(Robert Bjork)及其团队做过这样一个实验，他们要求学生根据看到的画做判断其出自哪位画家。在测试之前的学习阶段，会展示给学生不同画家的画作。一组学生采用集中学习的方式，每个画家的作品会一幅接一幅集中向他们展示（集中学习）；另一组学生则采用分散学习的方式，同一名画家的作品不会被连续展示。在随后的测试中，学生需要对新的、但是出自同一批画家的画作进行分类，将属于同一名画家的作品归为一类。结果发现，分散学习组的分类成绩要好于集中学习组。后续的一些其他分类研究也发现了相似的结果，比如对鸟的种类、精神疾病进行分类等，分散学习都体现出其独有的优势。
值得注意的是，分散学习也有利于幼儿的概念和类别学习。例如，在加州大学洛杉矶分校凯瑟琳·桑德霍弗（Catherine M. Sandhofer）教授团队的一项研究中，要求三岁的幼儿学习一些他们之前从未见过的物体的名称。这些物体被反复地展示给孩子们。在集中呈现条件下，物体会被连续呈现，中间没有时间间隔；在分散呈现条件下，两相邻物体之间会有30秒的时间间隔。在随后的测试中，要求孩子们根据物体的名字来识别物体，分散学习组的孩子会比集中学习组的孩子有更好的表现，他们不仅能更好地识别出学习阶段学过的物体，还能更好地识别出没有学过但属于同一类别的物体。桑德霍夫教授团队在随后的一项针对两岁儿童的研究中，使用相似类型的学习任务也得到了同样的结果。
此外，分散学习还可以促进儿童对科学概念的认识和运用。在桑德霍夫教授团队开展的另一项研究中，小学生们学习了四节科学知识课程，课程内容涉及海洋、草原和沙漠等特定生物群系中的食物链构成。这些课程在时间安排上分别以三种不同的方式进行：集中授课（在同一天上完四节课），集群授课（每天两节课，两天完成四节课）以及分散授课（每天一节课，四天完成四节课）。之后对孩子们之前学习的知识掌握情况进行测试，但用于测试的动物所属的生物群系是孩子在之前四节课中没有学过的。结果发现，孩子们可以将所学到的特定概念应用到新的生物群系中，比如大一点的动物会把小一点的动物吃掉。进行分散学习的孩子在应用这些概念方面会比接受其他两种授课方式的孩子做得更好。
此外，分散学习组的孩子在简单概括总结（比如，某种动物喜欢吃什么）和复杂概括推理（比如，如果把某个区域中的所有青蛙都带走，会对当地的乌龟数量产生怎样的影响）中都具有更优的表现。这些研究证据告诉我们，分散学习不仅可以有效促进长时记忆的保留，而且还可以支持概念学习和知识迁移。
也就是说，其实并没有固定的最佳重复学习间隔时间——它取决于记忆保持时间，也就是你想让相关记忆保持多久。如果你想在一周后的测试中获得最佳的表现，那么每隔一天进行重复学习是比较理想的；但如果你想在一年后仍然对学习内容保持良好的记忆，那么两个月左右的重复学习间隔时间是较为合理的。
这里又引申出另外一个有趣的问题，当我们从第一次学习到测试之间有较长的时间间隔时，我们应该如何安排重复学习之间的时间间隔呢？虽然分开学习比把它们集中在一起能产生更好的学习效果，但学习间隔是固定（ 等距重复学习），还是不断增加（扩展重复学习）好呢？
提出扩展重复学习的学者认为：(1) 在学习早期进行较为频繁的重复学习可以保证较高的回忆准确率；(2) 在学习的中期逐渐延长重复学习时间间隔可以促进个体从记忆中提取信息，而记忆的提取会延缓遗忘；(3) 在学习的后期，将重复学习时间间隔进一步延长，进一步增加信息提取的难度，从而进一步加深记忆痕迹。帕什勒教授及其团队比较了等距重复学习和扩展重复学习的记忆效果，将重复学习按天或周隔开。研究发现，在较长的训练时间内，扩展重复学习在记忆外语词汇上取得了更好的记忆效果，这意味着扩展重复学习可以帮助人们在较长的时间范围内对学习内容保持良好的记忆效果。
进一步分析发现，人们在重复学习一个材料的时候，由于先前记忆还残留在我们的短时记忆中，这样大脑在再次学习这个材料的时候难度会降低，活动会减弱，从而导致第二次的学习效果并不理想。但是如果增加两次学习之间的间隔，这样短时记忆里面的东西就渐渐消失了，大脑就需要付出更大的努力来学习，从而使大脑依然保持在比较活跃的状态，从而提升记忆效果。
这个发现告诉我们，虽然集中学习会让我们感觉轻松，但学习的效果并不会好。另一方面，有效的学习需要充分调用大脑的资源，偷懒是没有用的。所谓一分耕耘一分收获，在大脑形成持久记忆这个事情上也是适用的。
当然，大脑仅仅努力工作还是不够的，这个劲儿还要用对地方。所谓不努力一定不会成功，但努力了也不一定会成功。分散学习之所以有利于长时记忆，不仅仅因为它可以提升大脑的活跃程度，更加重要的原因是这种努力可以促进大脑对先前记忆的提取，使得新旧记忆可以整合在一起，形成更强和更稳固的记忆。
在过去的十年间，我们实验室一直在揭示重复学习提高记忆的原因。我们发现，在重复学习某一内容时，如果之前学习该内容时的大脑活动模式被重新激活，学习的效果会更好。这就是说，有效的学习需要唤醒先前的记忆，我们把这个现象称为有效学习的“ 大脑活动模式再现”原理。分散学习能够更好地加强记忆，其原理正是促进了“ 神经激活模式再现”。随着重复学习之间时间间隔的增加，短时记忆中前次学习的记忆痕迹初步消退了，大脑需要付出更大的努力提取先前的记忆，使得新旧记忆产生了更强的整合，从而产生出更好的学习效果。
从改变课程结构入手，将某一主题的课程在时间上安排得短小一些。在短小的课程之间设置时间间隔，即便这个时间间隔不是很长，对于提高学习效果也有着非常显著的作用。看到这里也许有人会问，在间隔时间中应该做些什么呢？总不能什么都不做干等着吧？其实，在间隔期间，学生可以休息、可以学习其他主题的内容。比如，学生在第一天学习英语的语法规则——现在进行时，然后在第二天练习相同的语法规则，在这两次学习之间可以进行其他活动——单词、阅读、口语等。不管学生在间隔期间做了什么，关键是要保证在两次学习活动之间留出时间。
教师可以将之前课程的内容融合到当前的课堂教学中。比如通过课堂活动或者是家庭作业等形式，使学生在当前的学习活动中接触到之前学过的内容。这使得学生有机会能够每隔一段时间对之前所学的内容进行复习，同时帮助学生更好地区分一些容易混淆的概念和问题，从而更加扎实地掌握所学知识。
学生和老师可以借助先进的科技来进行分散学习和复习。现在有许多易于使用的在线工具——如日历、单词卡或小测验等应用软件——学生可以使用这些工具创建时间表（带有自动提醒功能），以便在特定时间学习课程。这些软件可以帮助学生更方便地进行个性化、适应性的分散学习。教师也可以使用课程管理系统或其他在线工具来安排作业和测验时间，这使得分散学习更加易于实现和操作。
当然，万事开头难，将分散学习纳入教育课程可能也会面临一些挑战。首先，分散学习的效果难以感受，甚至和我们的主观感受相反。如果间隔一定时间重复学习，学生可能会忘记以前学到的一些东西。当他们在间隔一段时间后的重复学习中再遇到这些信息时，他们可能会觉得自己学得不好、感到沮丧。相反，如果将学习集中到一起（集中学习），这些信息会变得非常熟悉，因此很容易给学生造成他们已经完全学会的错觉。
研究表明，即使学生从分散学习中取得了更好的学习效果，但学生自己经常报告说，他们在集中学习的方式下学得更好。这种感觉实际上是极具误导性的，因为集中学习可能在短期内会使学生对所学知识产生熟悉感，但不利于对知识的长久记忆和掌握。因此，要想让学生长期使用分散学习的策略，必须对学生进行长期的学习策略教育，让他们了解这个方法的价值。
其次，分散学习虽然会让学习更加有效，但也会增加学习的困难，让学生产生抵触的情绪。所谓良药苦口，难度的增加虽然对学习有好处，但可能会使学生感到灰心，从而导致学生减少投入学习的精力或者是对学习内容提不起兴趣。这是推广分散学习方式面临的一个挑战。为了克服这个困难，一方面我们需要合理设定分散的间隔，特别是一开始的时候间隔不要太大；而是要充分考虑学生的感受，将难度控制在适度的水平，太难和太简单都适得其反。同时，还要对学生加强指导和鼓励，坚持推行分散学习，假以时日，学生见证了自己的进步以及这种学习方式带来的好处，或许可以增强他们对这种学习方法的信心，从而坚持使用该学习方法。
再次，在教育课程中实行分散学习要求师生制定特别的时间表。传统的教学是典型的“组块化”教学模式，即一个主题接着一个主题，通常不会规律地对之前讲授的其他主题的内容进行复习。实施分散教学需要改变这一惯例，将之前学过的知识融合到课程和作业中去。由于教师本身的课程安排已经非常繁多，以及如何让教师跳出原有的教学模式，接受并运用这种新的教学方式，投入时间和精力去制订适当的计划可能又是一个挑战。
最后，即便设定了分散学习和复习的计划，要让学生坚持这样的学习方式可能是比较困难的。尽管这种学习模式的出发点是好的，许多学生还是通过在考试前的一小段时间内完成所有学习或复习工作，也就是我们通常所说的“临时抱佛脚”。这与有规律的分散学习方法背道而驰。鉴于学生有拖延学习的倾向，可能需要通过在课程中加入定期的复习测验或评分作业来激励分散学习或复习的实施。
一百多年的心理学和脑科学研究，充分揭示了分散学习的优势，为有效学习提供了很好的理论指导。它有助于让学生花更少的时间取得更高的学习效率、在减负的同时保证甚至提高教育质量。将分散学习纳入现有的教育实践是一项相对易于实施的教学举措，不需要花费大量额外的时间和经济资源。学校和教师可以在充分了解分散学习规律的基础上，在教育教学中创新应用，并根据学生反馈不断总结完善，从而帮助学生获得更大的学习收益。