先文本后模拟：顺序学习策略提升仿真训练的长期记忆与信心校准

《npj Science of Learning》：Prior text-based learning enhances the benefits of simulation-based learning on confidence and long-term recall

本研究针对仿真训练中难以隔离其独特贡献的方法学挑战，通过随机对照实验揭示：在无医学背景成人中，先进行文本学习再进入标准化病人模拟的训练顺序，能显著提升仿真训练在症状序列回忆准确率上的优势。结果表明，仿真学习不仅加速反应时间（p<0.001），还使参与者报告绝对自信的概率提高3倍（OR=0.32），且信心与准确性高度吻合。该研究为优化临床教育中的教学序列提供了认知科学依据。

　　

在医学教育和STEM（科学、技术、工程和数学）领域，仿真学习（Simulation-Based Learning, SBL）因其能模拟真实场景、提供沉浸式体验而备受推崇。然而，传统研究中SBL往往与讲座、反馈等其他教学元素交织，其独特贡献难以厘清。更棘手的是，不同研究在对照组设计、内容暴露时间、评估方法等方面存在差异，使得结论扑朔迷离：我们观察到的优势，究竟源于仿真体验本身，还是其他未控制的因素？此外，仿真学习对长期记忆的影响，以及学习者信心与其实际能力是否匹配，这些关键问题也缺乏严格控制的实验证据。

为了剥离仿真学习的核心要素——即其沉浸性、具身互动性（指学习通过身体与环境的互动发生）——并评估其对知识获取和长期保留的真实效应，由Angélique Lebert和òscar Vilarroya领导的研究团队在《npj Science of Learning》上发表了一项精心设计的随机对照研究。他们招募了88名无任何医学或心理学背景的成人参与者，让他们学习两种虚构的临床综合征。关键在于，学习方式被严格操控：一种是通过与真人演员（标准化病人）进行具身互动仿真学习，另一种则是通过结构化的文本学习。两种方式传递的内容、信息序列和暴露时间完全匹配。学习一个月后，通过视频和文本两种形式的评估，检测参与者对症状序列的记忆准确性、反应速度和自信心水平。

研究团队主要运用了几项关键技术方法：1) 采用随机、平衡的混合实验设计，有效控制了个体差异和顺序效应；2) 开发并验证了两种内容等效但形式迥异的学习材料（真人互动仿真 vs. 结构化文本/旁白）；3) 使用标准化病人（Standardized Patient, SP）模拟，确保仿真情境的真实性和一致性；4) 在一个月后的延迟评估中，采用项目识别和序列回忆任务，并通过线性混合效应模型（Linear Mixed-Effects model, LME）和广义线性混合效应模型（Generalized Linear Mixed-Effects model, GLME）进行统计分析，同时考察了心理表象能力个体差异的调节作用。

1. Effects of Condition, Order, Modality, and Imagery on Reaction Time

分析反应时间的数据显示，仿真学习条件（SBL）下的反应速度显著快于文本学习条件（控制条件）（估计值=0.066, p<0.001）。这表明仿真学习所促进的具身互动和沉浸感可能强化了记忆痕迹，使得信息提取更为迅速。学习顺序也产生了显著影响：先进行文本学习再进行仿真学习（控制-仿真序列）的参与者，其整体反应速度快于先进行仿真学习再进行文本学习（仿真-控制序列）的参与者（估计值=0.169, p=0.026）。评估形式（视频或文本）和临床病例本身对反应时间没有显著主效应。此外，心理表象能力（Imagery）与评估形式存在显著交互作用（估计值=-0.061, p<0.001），表明在文本评估形式下，高表象能力者的反应速度优势更明显，提示内部心理模拟可能在缺乏外部感官线索时补偿了互动性的不足。

2. Effects of Condition, Order, Modality, and Imagery on Accuracy

在记忆准确性方面，仿真学习条件同样表现出优势，参与者正确回忆症状序列的几率显著高于文本学习条件（优势比 OR=0.63, p<0.001）。一个关键的发现是顺序效应：当参与者先接触文本学习后接触仿真学习时（控制-仿真序列），其在仿真学习中的准确性更高；反之，先进行仿真学习后进行文本学习（仿真-控制序列）则对文本学习的准确性产生了不利影响（OR=0.43, p=0.015）。这暗示文本学习可能为后续更复杂的仿真体验构建了有效的认知基础，而反向顺序则可能因认知负荷或前摄干扰（指先学习的材料对后学习材料的干扰）而削弱学习效果。评估形式（视频或文本）对准确性无显著主效应。心理表象能力对准确性有显著正向预测作用（OR=1.30, p=0.019），且其与评估形式存在交互作用（OR=0.83, p=0.001），表象能力对准确性的提升在文本评估形式下更为突出。

3. Effects of Condition, Order and Modality on Confidence

关于学习者自信心的分析揭示了仿真学习的另一项重要优势。参与者在仿真学习条件下报告绝对自信（100%确定）的可能性是文本学习条件下的3倍以上（OR=0.32, p<0.001）。视频评估形式下报告绝对自信的概率也略高于文本评估形式（边缘显著，p=0.058）。更重要的是，在仿真学习条件下，学习者的自信心水平与其回答准确性高度吻合，而在文本学习条件下，尽管准确性尚可，但学习者表现出更高的不确定性。这表明仿真学习不仅提升了知识保留，还促进了学习者对自身知识状态更准确的元认知监控，即更好的信心-准确性校准（confidence-accuracy calibration）。

这项研究得出结论：在严格控制内容和暴露时间的条件下，基于标准化病人的仿真学习（SBL）相较于等效的文本学习，能够促进对临床知识的更快提取、更准确的长期（一个月）记忆，并显著增强学习者的自信心及其与表现的一致性。然而，这种优势并非绝对，它受到教学顺序和个体认知特征（如心理表象能力）的显著调节。最佳的学习路径可能是先进行文本学习，为知识结构打下基础，再进入仿真学习以强化记忆和应用信心。

研究的深刻意义在于，它通过严谨的实验设计，首次相对孤立地证实了仿真学习中沉浸性、具身性和互动性这三个核心要素对长时记忆和元认知的独特贡献。它强调了在教学设计和课程开发中，考虑教学模态序列的重要性，而非简单地将一种方法优于另一种。文本学习并非无效，其在构建知识框架方面仍有价值，而仿真学习则在深化记忆、提升提取效率和完善学习者的自我评估方面展现出独特优势。此外，个体心理表象能力的差异提示，在学习环境设计（尤其是非互动性或文本-based的环境）中，激发学习者的内部模拟能力可能是一种有效的补偿策略。未来研究可在此基础上，逐步引入反馈、决策等SBL的其他关键要素，并向更生态化的真实训练场景拓展，从而为优化专业教育提供更坚实的科学依据。