分散効果とは？分散学習が一夜漬けより記憶に残る理由と復習間隔

分散効果とは？

何かを2回以上学ぶときは、タイミングが重要です。同じ内容を、間に時間をあけた別々のセッションで学ぶこと（間隔をあけた学習、または分散学習と呼ばれます）は、同じ学習を途切れない1回のまとまりに詰め込むこと（集中学習と呼ばれます）より、長期的な記憶がよくなる傾向があります^[1]。

重要な期間は2つあります。間隔は、学習セッションとセッションの間の時間です。保持期間は、最後のセッションからテストまでの時間です^[2]。以下の内容のほとんどは、この2つがどう関係し合うかについてです。

この効果は、心理学では古くから知られています。1800年代後半に、Hermann Ebbinghaus をはじめとする研究者たちが分散学習の効果を示しはじめ、それ以来、このテーマは記憶研究の柱の一つであり続けています^[1]。Ebbinghaus は、むしろ忘却曲線でよく知られています。

間隔をあけることは、インターリーブ学習（交互練習）とは別のものです。インターリーブ学習は1回のセッションの中で種類の違う問題を混ぜることで、分散学習は同じ内容をくり返すときの間の時間についてのものです。実際には、この2つはよく一緒に行われます。インターリーブ学習の練習のしかたは、インターリーブ学習のメソッドページで説明しています。

メタ分析でわかったこと

言語的な学習。 2006年のメタ分析では、184本の論文で報告された317件の実験から、分散学習についての839件の評価が見つかりました。いずれも単語リスト、単語のペア、事実、文章といった言語的な課題を使ったものです^[1]。すべての保持期間を平均すると、分散学習の後には内容の47%、集中学習の後には37%を思い出すことができ、271の比較のうち、分散に効果がなかったか、かえって不利だったのは12だけでした^[1]。最もよく記憶が保たれる間隔は、保持期間が長くなるほど長くなりました^[1]。

課題と技能の練習。 課題の成績についての63件の研究をまとめた、それ以前のメタ分析では、分散練習を支持する平均0.46の効果が見られました^[7]。効果の大きさは課題の種類と練習試行の間隔によって異なり、方法の弱い研究ほど、より厳密な研究より大きな効果を報告していました^[7]。

第二言語。 学習者3,411人を対象とした48件の実験全体で、第二言語の練習に間隔をあけると中〜大程度の効果があり、遅延テストでは長い間隔が短い間隔を上回りました^[8]。

間隔をあけて自分をテストする。 29件の研究をまとめた2021年のメタ分析では、フラッシュカードに答えるといった想起練習を、まとめて行うのではなく間隔をあけて行うと、強い効果がありました（g = 0.74）^[6]。

10の学習法を検討した2013年のレビューは、分散学習を「有用性が高い」と評価されたわずか2つの方法の1つとしました^[9]。

間隔は、いつまで覚えておく必要があるかで変わる

2008年のオンライン研究は、タイミングを詳しく調べました。著者らは、これが当時までに行われた長期的な分散学習についての最も体系的な分析だろうと考えていました^[2]。この研究では、平均年齢34歳（18〜72歳）の成人1,354人が、「辛いメキシコ料理をいちばん多く食べるヨーロッパの国はどこか」といった、あまり知られていない雑学的な事実を32個学びました^[2]。数分から105日までのさまざまな間隔をおいた後、各事実を2回ずつ、答えてから正解を見るという形で復習しました。そして、その7日後、35日後、70日後、または350日後に最終テストを受けました^[2]。

どのテストまでの期間でも、想起は間隔が長くなるにつれてまず上がり、その後ゆっくり下がりました^[2]。すぐに復習した場合と比べて、最適な間隔では、学習時間の量は同じまま、最終テストでの想起が全体で64%向上しました^[2]。最適な間隔は、テストまでの期間が長いほど長くなりましたが、その期間に占める割合は小さくなりました^[2]。

計画を立てるうえで大事な点が2つあります。1つ目に、最適な間隔より長すぎる間隔の損失は、短すぎる間隔の損失よりずっと小さいものでした。正答率は、間隔が長くなるにつれて急に上がり、その後はゆるやかにしか下がらなかったのです^[2]。2つ目に、唯一の最適な間隔というものはありません。著者らが述べるように、学習時間の最もよい配分を知りたいなら、何かをどのくらいの期間覚えておきたいかを決める必要があります^[2]。

これらの数値は、雑学的な事実を使い、復習のセッションが1回だけの1件の研究から得られたものです。時間割としてではなく、大まかな目安として扱ってください。

教室での分散学習と集中学習

分散学習の研究のほとんどは実験室で行われてきました。教室で直接、あるいは授業に近い教材で分散学習を検証した研究は、ほんの一握りです。

• 語彙。 小学5年生のクラスで、39人の子どもがなじみのない英単語を、集中学習と、1週間の間隔をあけた学習の両方で学びました。5週間後のテストでは、1週間の間隔をあけた学習のほうが、集中学習より記憶がよく保たれていました^[3]。
• 歴史の事実。 8年生（日本の中学2年生に相当）の生徒が、米国史の事実を、学んでから1週間後または16週間後に復習するか、まったく復習しませんでした。9か月後のテストでは、フィードバックつきの問題に答える形で復習した事実は、読み直して復習した事実よりよく覚えられており、16週間後に復習した場合に最もよく覚えられていました。ただし著者らは、全体のスコアが最低水準に近かったため、向上は数値の上では小さかったと述べています^[4]。
• 数学。 大学生216人を対象とした2つの実験では、10問の練習問題を1週間あけた2回のセッションに分けても、1週間後のテストでは差がありませんでしたが、4週間後のテストではとても大きな差が出ました^[10]。1回のセッションで練習問題を追加で解くこと（過剰学習と呼ばれます）は、その後のスコアに効果がありませんでした^[10]。

2016年の政策レビューは、分散学習は学校での学習を改善する、実行しやすく低コストな方法だと論じ、それが広く取り入れられるのを妨げている障壁について検討しました^[11]。2008年の研究の著者らも、分散と逆行するよくある慣行として、1つのテーマを課程の1週間だけで扱うことを挙げ、それはその場では高い習熟をもたらしても長続きしない可能性が高いと警告しました^[2]。

一夜漬けのほうが効果的に感じる理由

分散学習に効果があるなら、なぜ人は学習をまとめて行うのでしょうか。理由の一つは、まとめて学ぶほうが効果的に感じられることです。

3つのフラッシュカードの実験で、人々は単語のペアを、1つの大きな束で学ぶ（各カードのくり返しの間隔があく）か、4つの小さな束を順番に学ぶ（くり返しがまとまる）かのどちらかで学びました^[5]。分散学習は集中学習より効果的で、テストの前日にすべてを詰め込むより効果的でもありました。分散学習は参加者の90%に役立ちましたが、最初のセッションの後、72%は集中学習のほうが効果的だったと考えていました^[5]。

別の一連の実験では、人々はさまざまな画家の絵を学びました。各画家の絵は、まとめて示されるか、ほかの画家の作品に混ぜて示されました^[12]。各画家の絵を分散させたほうが、新しい絵からその画家の作風を見分けるのが上手になりましたが、参加者は、自分のテスト結果がその逆を示した後でさえ、まとめて示すほうが効果的だと評価しました^[12]。

確認のタイミングも重要です。数学の研究では、1週間後のテストでは分散学習の効果はまったく見られませんでした^[10]。学習法の良し悪しを、学んですぐの成績で判断すると、集中学習も分散学習と同じくらい良く見えることがあります。

間隔はだんだん広げる必要がある？

多くの学習ガイドやアプリは、1日後、次は3日後、その次は1週間後というように、復習の間隔をだんだん広げていきます。しかし、広げていく間隔が等間隔より優れているという根拠は弱いものです。

• 語彙の単語ペアを使った実験では、テストの間隔を広げていく方法は10分後の想起では優れていましたが、2日後の想起では等間隔のほうが優れていました。最初のテストを遅らせて思い出すのを難しくすると、その後のテストの間隔のとり方にかかわらず、長期的な記憶がよく保たれました^[13]。
• 54の効果量をまとめたメタ分析では、想起練習のスケジュールについて、間隔を広げていく方法と等間隔の方法の間に有意な差は見られませんでした（g = 0.034）。項目をより多くの回数テストした研究では間隔を広げていく方法のほうが優れており、著者らは、自分たちの結果は「間隔はだんだん長くすべきだ」という広く信じられた考えを支持しないと結論づけました^[6]。
• 第二言語の学習では、等間隔と広げていく間隔は統計的に同等でした^[8]。

2006年のメタ分析で見つかった関連する比較は、わずか22件でした。それらを合わせると広げていく間隔のほうが有利でしたが、研究間で結果が大きくばらついていたため、著者らはこれを暫定的なものとし、広げていく間隔が役立つかどうかを判断するにはデータが不十分だと結論づけました。また、それでも一部のソフトウェア開発者は役立つものと決めてかかっている、とも指摘しています^[1]。

分散学習はなぜ効くのか？

定まった答えはありません。以下の理論は背景知識であり、特定のスケジュールを支持する根拠ではありません。

符号化変動説と呼ばれる一群の理論は、間隔をあけたセッションはより多様な心の文脈の中で行われ、その多様さが記憶を助けると考えます。2010年のレビューで、Aaron Benjamin と Jonathan Tullis は、これらの理論では、間隔が非常に長くなると想起が下がるといった重要な知見の一部を説明できないと論じ、代わりに、後の学習セッションは前のセッションを思い出させることによって効果を発揮する面がある、と提案しました^[14]。別の説明は難しさを重視します。前述の単語ペアの実験では、最も重要だったのは、最初のテストを遅らせて、思い出すのにより努力が必要になるようにすることでした^[13]。

想起カードの復習スケジュール

想起カードは、オープンソースの間隔反復スケジューラーである FSRS-4.5 を、初期設定のまま使っています。カードごとに、そのカードの記憶がどれだけ安定しているか、あなたにとってどれだけ難しいかの推定値を保持します。そして復習のたびに、そのカードを思い出せる確率の予測が約90%まで下がるころに、次の復習を設定します。

新しいカードでは、4つの評価によって間隔が変わります。もう一度を選ぶと、ほかの数枚のカードの後、同じセッションの中でカードが再び出てきます。難しいなら翌日、普通なら4日後、簡単なら14日後に予定されます。期限どおりに復習して「普通」と評価し続けると、間隔は4日、約15日、約50日と広がっていきます。各セッションでは、まず復習の時期が来たカードが表示され、その後、各デッキから新しいカードが最大10枚表示されます。

つまり想起カードは、あなたの評価に合わせて調整しながら、間隔を広げていく方式を使っています。スケジューラーは試験がいつかを尋ねません。目指しているのは、各カードの予測想起率を約90%に保つことであり、特定の試験日に合わせて復習のタイミングを決めることではありません。

想起カードの FSRS のスケジュールが、より単純な間隔のスケジュールより良い結果をもたらすかどうかは、私たちは検証していません。想起率90%という目標は設計上の選択であり、研究結果ではありません。紙のカードやほかのツールで復習の間隔をあける方法は、間隔反復のメソッドページをご覧ください。分散学習と自分をテストすることを組み合わせた1週間のプランは、「勉強した内容を記憶に定着させる方法」で紹介しています。学習を数日に分けると、セッションの間に夜の睡眠をはさむことにもなり、睡眠と記憶の関係についてはそれ自体の研究があります。

研究でわかっていること

よくある質問

学習の間隔はどのくらいあければいいですか？ その内容がいつ必要になるかによります。2008年の研究では、1週間後のテストなら最適な間隔は数日、ほぼ1年後のテストなら約1か月でした^[2]。迷ったら、長めにとりましょう。長すぎる間隔の損失は、短すぎる間隔の損失よりずっと小さかったからです^[2]。

一夜漬けは意味がないのですか？ 学んですぐのテストなら同じくらいの成績になることもありますが、詰め込んだ内容は長続きしにくいものです。数学の研究では、集中学習は1週間後のテストでは分散学習と同じくらいの成績でしたが、4週間後のテストではずっと悪くなりました^[10]。また、フラッシュカードの実験では、分散学習はテスト前日の詰め込みを上回りました^[5]。

分散学習は、事実だけでなく技能にも効きますか？ 平均すれば、効きます。課題の成績についての63件の研究全体で、分散練習のほうが良い結果をもたらしましたが、効果の大きさは課題によって異なりました^[7]。数学の練習に間隔をあけることも、遅延テストで役立ちました^[10]。

参考文献

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2. Cepeda, N. J., Vul, E., Rohrer, D., Wixted, J. T., & Pashler, H. (2008). Spacing Effects in Learning: A Temporal Ridgeline of Optimal Retention. Psychological Science, 19(11), 1095–1102. https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2008.02209.x
3. Sobel, H. S., Cepeda, N. J., & Kapler, I. V. (2011). Spacing effects in real‐world classroom vocabulary learning. Applied Cognitive Psychology, 25(5), 763–767. https://doi.org/10.1002/acp.1747
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12. Kornell, N., & Bjork, R. A. (2008). Learning Concepts and Categories: Is Spacing the “Enemy of Induction”? Psychological Science, 19(6), 585–592. https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2008.02127.x
13. Karpicke, J. D., & Roediger, H. L. (2007). Expanding retrieval practice promotes short-term retention, but equally spaced retrieval enhances long-term retention. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 33(4), 704–719. https://doi.org/10.1037/0278-7393.33.4.704
14. Benjamin, A. S., & Tullis, J. (2010). What makes distributed practice effective? Cognitive Psychology, 61(3), 228–247. https://doi.org/10.1016/j.cogpsych.2010.05.004