Эффект интервала

Впервые это явление было обнаружено Германом Эббингаузом, и его подробное исследование было опубликовано в книге «Über das Gedächtnis. Untersuchungen zur experimentellen Psychologie» (Память: вклад в экспериментальную психологию) в 1885 году, в которой говорится, что активное воспроизведение информации с увеличением временных интервалов снижает вероятность её забывания. Этот вывод был подтверждён исследованиями различных задач памяти, таких как свободное запоминание, распознавание, воспроизведение сигналов^[2].

Учёные выдвинули несколько версий, которые могут объяснить эффект интервала. Было проведено множество исследований, подтверждающих влияние этого эффекта на способность запоминать информацию. Однако, несмотря на полученные результаты, сложность и неоднозначность этого явления затрудняют проведение эмпирических исследований для определения его характеристик.

В то время как многие исследователи внесли свой вклад в изучение эффекта интервала, Роберт Бьорк (англ. Robert Bjork) и его команда из Лаборатории обучения и забывания Бьорка и группы Cogfog в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе провели обширные исследования различных аспектов этого явления, а также его практического применения в образовательной сфере^[3].

При одинаковом количестве повторений и общей продолжительности обучения, чем больше временной промежуток между ними (обычно от секунд и минут до суток), тем лучше запоминается информация. Например, если учить материал по 20 минут в день в течение шести дней, это будет эффективнее, чем если уделять заучиванию два часа за один раз^[1].

Эффект интервала — это мнемический эффект (явление), при котором результативность повторения (повторного предъявления информации) связана с промежутком времени между повторениями. При одинаковом количестве повторений (и общей длительности обучения) увеличение интервала способствует лучшему запоминанию материала^[1].

За десятилетия исследований в области памяти и воспроизведения информации было разработано множество теорий и сделано множество открытий, связанных с эффектом интервала.

В исследовании, проведённом Н. Кепеда (англ. Nicholas J. Cepeda) в 2006 году, участники, которые использовали метод распределённого обучения при выполнении задач на запоминание, показали лучшие результаты, чем те, кто использовал метод интенсивного обучения, в 259 из 271 случаев. Поскольку исследования подтверждают различные аспекты этого эффекта, некоторые учёные считают, что его необходимо рассматривать как многофакторный. Для объяснения эффекта интервала в свободном воспроизведении и в задачах на запоминание с подсказкой используются разные механизмы^[4].

В работе Дж. Шонесси (англ. Shaughnessy John J.) было обнаружено, что эффект интервала не проявляется в отношении элементов, которые были представлены дважды с интервалом в 24 часа. Однако эффект интервала проявляется в отношении элементов, которые были представлены четыре или шесть раз и протестированы с интервалом в 24 часа. Результат оказался интересным, поскольку другие исследования, в которых использовались только дважды предъявленные элементы, показали сильный эффект интервала, хотя промежуток между обучением и тестированием был больше. Шонесси интерпретировал это как доказательство того, что для объяснения различных проявлений эффекта интервала нельзя использовать какой-то один механизм^[5].

• Консолидация памяти. Новая информация сначала сохраняется в оперативной памяти, но если её периодически повторять с определёнными промежутками, то она закрепляется в долговременной памяти.
• Укрепление нейронных связей. В процессе обучения и получения новых знаний в головном мозге образуются временные нейронные связи. Если эти связи не закрепляются, то они быстро разрушаются. Но если связи повторяются, то они становятся прочнее, и доступ к информации становится более быстрым и надёжным.
• Дополнительное кодирование контекстуальной информации. Повторное появление элемента вызывает в памяти его предыдущее появление и связанные с ним контекстные задачи^[1][3][4].

Эксперименты продемонстрировали, что влияние эффекта интервала заметно в задачах на запоминание с подсказкой в процессе случайного обучения, когда семантический анализ стимулируется с помощью направляющих заданий. Б. Чаллис (англ. Bradford H. Challis) в результате исследования, проведённого с помощью метода случайного семантического анализа, обнаружил тенденцию к появлению ключевых слов в определённое время. В ходе исследования, проведённого с применением метода случайного семантического анализа, была выявлена закономерность в появлении ключевых слов в определённые периоды времени^[6][7].

Это предположение основано на том, что семантический прайминг лежит в основе эффекта интервала в задачах на запоминание с подсказкой. Когда элементов много, первое появление ключевого элемента семантически подготавливает ментальное представление о нём. Поэтому при появлении второго элемента сразу после первого его семантическая обработка снижается. Семантический прайминг ослабевает с течением времени^[8].

В контексте семантического прайминга, при многократном повторении второго стимула, он становится более стабильным и подвергается менее тщательному семантическому анализу, чем при коротких интервалах между стимулами. Этот механизм семантического прайминга позволяет более глубоко анализировать слова, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга, в отличие от слов, расположенных рядом^[9].

Из этого рассуждения можно сделать вывод, что данный эффект не должен наблюдаться в случае стимулов, которые не несут смысловой нагрузки и не имеют семантического представления в памяти. Некоторые исследования продемонстрировали, что применение семантического метода при повторном предъявлении не способно объяснить влияние эффекта интервала, связанного с запоминанием и узнаванием таких стимулов, как незнакомые лица и вымышленные слова, которые не поддаются семантическому анализу^[10][11]. К. Корнольди (англ. Cornoldi C.) и А. Лонгони (англ. Longoni A.) обнаружили значительный эффект интервала в задании на распознавание с принудительным выбором, когда в качестве ключевых стимулов использовались фигуры без смысловой нагрузки. Р. Руссо (англ. Russo R.) и др. предположили, что при запоминании незнакомых стимулов с подсказкой эффект интервала поддерживается кратковременным механизмом повторения, основанным на восприятии. Когда незнакомые стимулы используются в качестве целей в задаче на запоминание, память полагается на извлечение структурно-перцептивной информации о целях. Когда элементы появляются в большом количестве, то первое появление происходит раньше второго, что делает восприятие второго появления менее заметным. Кратковременный эффект прайминга при повторении слов без смысловой нагрузки снижается, когда интервал между праймом и целевым словом сокращается с нуля до шести. Из этого можно сделать вывод, что при повторном появлении слов, разделённых интервалом, они привлекают больше внимания, чем слова, которые находятся в одном блоке. Таким образом, слова, которые не несут смысловой нагрузки и находятся в одном блоке, привлекают меньше внимания, чем слова, разделённые интервалом. Это может затруднить воспроизведение этих слов при выполнении заданий на запоминание с подсказкой^[12].

Согласно этой теории, Руссо и его коллеги провели эксперимент с несуществующими словами. Они выяснили, что если при повторении печатать эти слова разными шрифтами, мозг хуже запоминает их внешний облик. Однако смена шрифта не помешала людям в итоге хорошо узнавать эти слова в тестах на память. Это подтверждает идею, что для незнакомых слов важнее не то, как они выглядят, а то, как мозг анализирует их значение. Поскольку простое изменение шрифта не мешает этому смысловому анализу, то и эффект интервалов (когда повторение с перерывами помогает запоминанию) никуда не исчезает^[6][8][11].

Н. Маммара (англ. Mammarella N.), Р. Руссо (англ. Russo R.) и С. Эйвонс (англ. Avons S.E.) провели похожий эксперимент, но с незнакомыми лицами. Они выяснили, что если при повторном показе менять ракурс лица, то эффект интервала (когда повторение с паузами помогает запоминанию) — исчезает. Это происходит потому что:

1. Для мозга незнакомое лицо — это просто картинка. В памяти человека нет его «паспорта» (имени, истории), поэтому человек запоминает в первую очередь его внешний вид.
2. Смена ракурса — это новая картинка. Когда человек видит одно и то же лицо под разными углами, мозг воспринимает это как разные образы. Из-за этого не возникает эффекта «узнавания», который и помогает запоминанию при повторениях.

Результат: без этого эффекта узнавания лица, показанные несколько раз подряд и с перерывами, запоминались одинаково плохо. Таким образом, простое изменение ракурса полностью свело на нет пользу от интервальных повторений^[6][8].

Теория вариативности кодирования утверждает, что эффективность теста на запоминание определяется степенью совпадения контекстной информации, доступной во время теста, с контекстной информацией, доступной во время кодирования. С этой точки зрения, при интервальном повторении обычно используется различный контекст для предъявления информации, что позволяет увеличить количество сигналов для её извлечения. Напротив, при массовом повторении количество предъявлений ограничено, а значит, и количество сигналов для извлечения информации меньше. Представление об эффективности повышения вариативности кодирования подкрепляется тем, что чем более независимы кодировки, тем больше различных типов сигналов связано с объектом^[13][14].

Существует два типа теории вариативности кодирования, которые объясняют эффект интервала. Согласно первой теории, эффект интервала связан с изменениями в семантической интерпретации элементов, которые и вызывают этот эффект, а согласно второй теории, за эффект интервала отвечает вариативность окружающего контекста, а не только семантическая вариативность^[13].

Чтобы проверить теорию вариативности кодирования, Ч. Бёрд (англ. Bird Charles P.), А. Николсон (англ. Nicholson Angus J.) и С. Рингер (англ. Ringer Susan) провели эксперимент, чтобы проверить одну идею — гипотезу вариативности кодирования. Согласно ей, если человек запоминает информацию разными способами, то результат должен быть лучше.

Ход эксперимента: участникам давали списки слов, где некоторые слова повторялись. При каждом повторении одного и того же слова их просили выполнить разное задание на оценку этого слова (например, в первый раз определить цвет слова, а во второй — его эмоциональную окраску). Идея была такова: если задача отличается, то и метод запоминания должен быть другим, чтобы слово запомнилось лучше. Ожидалось, что слова, которые люди оценивали с разных сторон, запомнятся им лучше. Однако этого не произошло. Разные задания не улучшили запоминание. Этот результат стал серьёзным аргументом против теории вариативности кодирования. Эксперимент показал, что простое изменение способа восприятия при повторении не является ключевым фактором для улучшения памяти^[15].

Теория, которая получила широкое распространение — это теория извлечения информации на этапе изучения. Согласно этой теории, информация, полученная при первом контакте, становится более понятной при повторном обращении к ней.

Когда человек встречает информацию в разное время и в разном контексте, мозг создаёт для неё больше «зацепок» для памяти. При первом контакте человек знакомится с информацией и бегло её запоминает. При повторении с перерывом мозг человека осуществляет двойную работу. Сначала мозгу нужно вспомнить, сталкивался ли он с этой информацией, далее добавляются детали, связанные с этой информацией. Таким образом мозг связывает полученную ранее информацию с контекстом. Если же мозг сталкивается с информацией непрерывно, мозг не успевает забыть её и не прикладывает усилий, чтобы «достать» информацию из памяти. Контекст, в котором информация поступает в мозг, тоже не меняется. В результате «зацепка» для памяти получается всего одна, и она не очень прочная. Интервальное повторение эффективнее, потому что оно заставляет мозг активнее работать — каждый раз заново извлекать информацию и обогащать её новыми ассоциациями. Чем больше таких «зацепок» — тем проще потом вспомнить нужное^[16][17].

Р. Грин (англ. R. Greene) предложил двухфакторную модель эффекта интервального повторения, объединяющую теории недостаточной обработки информации и извлечения информации на этапе изучения. Эффект интервального повторения при свободном воспроизведении объясняется теорией извлечения информации на этапе изучения. В случае, когда свободное воспроизведение зависит от контекста, то повторение с интервалами может быть более эффективным, чем непрерывное повторение, поскольку оно позволяет дополнительно закодировать контекстную информацию. В результате, когда информация снова появляется, это служит напоминанием для человека о том, что эта информация уже была, также человек вспоминает, при каких обстоятельствах была получена информация. При каждом предъявлении информации кодируется различная контекстуальная информация. Таким образом, при интервальном обучении кодируется больше поисковых сигналов, что, в свою очередь, приводит к улучшению запоминания^[16][17].

Согласно теории недостаточной обработки, многократные повторения приводят к недостаточной обработке информации при повторном столкновении с ней — человек не уделяет особого внимания последующим демонстрациям информации. Грин высказал гипотезу, что это явление наблюдается в заданиях на запоминание с помощью подсказок, где больше внимания уделяется информации об объекте, а не контексту. Усиленная произвольная проработка разрозненных элементов делает этот недостаток обработки заметным. Результаты, свидетельствующие о том, что эффект интервала не проявляется при изучении элементов с помощью случайного заучивания, подтверждают эту точку зрения^[18][16].

В исследовании, проведённом в 2009 году М. Pyc (англ. Mary A. Pyc) и К. Роусан (англ. Katherine A. Rawson), было обнаружено, что выполнение сложных, но необходимых задач по поиску информации во время обучения способствует улучшению памяти. Это явление получило название «гипотезы поисковых усилий». Чтобы эффективно освоить материал, нужно разделить время на его изучение и повторение. Это позволяет лучше понять и запомнить информацию^[19].

Эффект интервала и лежащие в его основе механизмы имеют важное применение в рекламной сфере. Например, эффект интервала указывает на то, что представление одного и того же рекламного ролика подряд не является эффективной рекламной стратегией. Рекламные объявления, размещённые через интервалы, запоминались лучше, чем те, которые повторялись один за другим. Разнообразие вариантов оформления, представленных с небольшими интервалами, также способствовало лучшему запоминанию, в отличие от рекламы, которая была представлена в идентичном виде. Тот же эффект был достигнут в ходе исследования, посвящённого рекламе на веб-сайтах. Выяснилось, что продажи постепенно снижаются по мере того, как клиент посещает сайт и видит рекламу несколько раз. Однако, если промежуток времени между посещениями был больше, реклама оказывала большее влияние на продажи. Если вариативность кодировки является важным механизмом эффекта разделения, то хорошей рекламной стратегией может быть распределённая презентация разных версий одного и того же объявления^[20][21].

В 2005 году учёные С. Эпплтон-Кнапп (англ. Appleton-Knapp Sara L.) и др. провели исследование, чтобы выяснить, как интервалы влияют на восприятие рекламы. В ходе исследования было установлено, что в процессе поиска участники в большей степени ориентируются на повторяемость рекламных объявлений, а не на разнообразие кодировок. Также было выявлено, что при длительных интервалах изменение представления рекламы не способствует улучшению запоминания среди участников, как и ожидалось при изменении кодировки. Однако это не влияет на узнаваемость рекламы^[22].

Эффект распределённого повторения используется в методиках обучения, например, в методе интервальных повторений. Некоторые принципы:

• Деление информации на контролируемые фрагменты — вместо того чтобы пытаться усвоить большой объём информации за один раз, материал делят на небольшие части, которые можно эффективно проработать за один подход.
• Создание системы организации повторений — необходимо разработать структурированный подход к контролю за повторением материала.
• Приоритезация активного воспроизведения — при каждом новом подходе сначала стараются активно воспроизвести информацию, а уже потом проверяют ответ.

Исследования продемонстрировали, что длительные промежутки между занятиями являются наиболее эффективными в процессе обучения и способствуют достижению высоких результатов, особенно если эти промежутки составляют от нескольких дней до нескольких недель. Хотя многие считают, что регулярные повторения материала способствуют более глубокому его пониманию и запоминанию, а также что необходимо периодически возвращаться к ранее изученным темам, учебники обычно структурированы в виде отдельных глав, что противоречит этой идее. В 2006 году Р. Рохер (англ. Rohrer R.) провёл исследование, состоящее из двух частей, в ходе которого учащихся обучали решать математические задачи. В первой части эксперимента студенты либо занимались по методу «массовой практики», либо по методу «рассредоточенной практики», и результаты «рассредоточенной практики» значительно превзошли результаты «массовой практики» при проверке через неделю. Во второй части эксперимента практические задания были либо сгруппированы по типам, либо перемешаны случайным образом. Задания, которые были перемешаны случайным образом, оказались более сложными, и студенты, решавшие их, значительно превзошли студентов, решавших задания, сгруппированные по типам. Причина такого повышения успеваемости заключалась в том, что учащиеся знают формулу для решения уравнений, но не всегда понимают, когда её применять. Переставляя задачи местами и распределяя их по разным главам, учащиеся также учатся определять, в каких случаях следует использовать ту или иную формулу. Существуют доказательства того, что итоговые экзамены способствуют долгосрочному запоминанию за счёт интервального повторения^[23][24].

Долгосрочные последствия интервалов также были оценены в контексте изучения иностранного языка. Г. Бахрик (англ. Bahrick Harry P.) и др. исследовали сохранение в памяти новых иностранных слов в зависимости от повторений и интервалов между ними в течение девяти лет^[25].

Как количество сеансов повторного обучения, так и количество дней между ними оказывают существенное влияние на удержание (эффект повторения и эффект интервала), однако эти две переменные не взаимодействуют друг с другом. Для всех трёх уровней сложности иностранных слов показатель запоминания был самым высоким при интервале в 56 дней по сравнению с интервалом в 28 или 14 дней. Кроме того, 13 занятий с интервалом в 56 дней обеспечили такой же уровень запоминания, как и 26 занятий с интервалом в 14 дней. Эти результаты имеют значение для образовательной практики. Школьные и университетские программы редко предоставляют учащимся возможность периодически возвращаться к ранее приобретённым знаниям. Без интервальных повторений учащиеся с большей вероятностью забудут лексику иностранного языка^[26].

В контексте изучения нового материала эффект интервала означает, что информация лучше запоминается, если повторять её не сразу, а через некоторое время. Эффект задержки — это временной промежуток между повторениями. Эффект задержки — это концепция, которая базируется на принципе интервального запоминания. Согласно этому принципу, информация усваивается лучше, если между её повторением есть значительный временной промежуток. Исследование Майкла Каханы (англ. Kahana Michael) показало доказательства того, что эффект задержки присутствует при запоминании списков слов. В 2008 году учёные провели исследование, в котором они предположили, что обучение, основанное на индукции, даёт лучшие результаты, если оно распределено во времени. Индуктивное обучение — это обучение путём наблюдения за примерами, поэтому участники не делали активных записей и не решали задачи. Эти результаты были воспроизведены и подтверждены вторым независимым исследованием^[27][28][29].