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这本书帮你认清记忆的底层逻辑,学习路上不再做无用功

2020-07-07  慢慢来_吧

“万千智慧始于记忆。”——埃斯库罗斯《被缚的普罗米修斯》

为什么学生不喜欢上学?怎样学习才最有效?为何批判性思维难以习得?这些既是困扰无数盼望子女成龙成凤的“前浪”父母的心头难题,也是众多求知若渴的终身学习践行者最为关心的问题。在《为什么学生不喜欢上学》(豆瓣9.3分)一书中,我们统统可以找到答案。

作者丹尼尔·威林厄姆是美国认知心理学家,曾于1990年获得哈佛大学认知心理学博士学位,现任美国弗吉尼亚大学任心理学教授,在教育及认知科学领域具有多年写作经验。作者的写作本意是为了指导中小学教师的教学工作,但这本书完全适用于成年人自学。

关于学习,追本溯源,从探索和揭秘人类的思考本质开始,不失为明智之举。

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一、我们是如何思考的?

“人生来就有好奇心,但我们不是天生的杰出思想者;除非认知环境符合一定要求,否则我们会尽可能地避免思考。”

我们通常认为,人类有别于动物的关键特征之一正是高级的思考能力,比如神奇的“元认知”能力——你竟然可以思考自己的思考过程!思考仿佛与生俱来的本领(这里的“思考”是指阅读理解、推理分析、解决问题等需付出努力的脑力活动),然而,本书作者丹尼尔·威林厄姆教授的观点却很颠覆认知。

我们为何会不擅长思考呢?

原来,漫长的自然选择和进化历程赋予了大脑一种特点:大脑更愿意调用记忆而非启动思考来进行判断决策,或是下达行动指令。这是由于,同完备复杂的视觉系统功能与灵活敏捷的身体移动能力相比,大脑的思考过程显得过于笨拙和缓慢,而且深思熟虑的结果也未必可靠。面对“费力不讨好”的局面,大脑索性偷懒,选择逃避思考。

那么思考的过程究竟是怎样的呢?

书中,作者从认知心理学家角度为我们做出了解答:所谓思考,指的是在工作记忆中对环境中的信息,以及长时记忆中的知识进行重组加工的过程

下图可以帮助你清晰地理解思考过程:大脑首先从环境中获取信息(步骤①);然后在工作记忆中进行处理(步骤②);中途若是遇到“想不通”的事情,便会调用长时记忆中已有的知识辅助思考过程顺利进行(步骤③和④),最终获得思考结果。

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图示:我们的思考过程

短时工作记忆与长时记忆是对大脑不同功能区的一种划分。

短时工作记忆约等同于“意识”的内涵,大脑在这一区域中对从外界摄取的内容进行加工处理,其功能类似于计算机的内存。

如果将大脑想象为一个简化的输入输出装置,那么制约装置进出速率的即工作记忆大小。工作记忆容量极其有限,认知科学领域最新研究显示,其容量最多为四个单位,意即大脑在同一时刻最多仅能存储四个单元的信息。

长时记忆中一方面储存着我们用于认知世界的全部事实性知识。它们既可以是具象的,比如你喜爱的冰淇淋口味,或是朋友为你送达的生日祝福;也可以是抽象的,像数学中的勾股定理公式,或者你对于游泳技能的整体感知等等。

另一方面,长时记忆还储存着辅助思考的知识和程序。比如想要计算25×7的结果,那么5×7和2×7的答案就是必需的过程性知识。这些知识均独立于意识之外,只有在被大脑回忆并试图调取时,相关联的神经网络才会被激活,有关信息才会浮现在意识中,进入到工作记忆区。

两种记忆机制的巧妙配合,使我们得以进行复杂的思考活动,这也正是人类与其他物种最显著的区别之一。

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尽管不擅长思考,我们却还是乐于思考,因为解决问题所带来的愉悦感和满足感对大脑有着极大的诱惑力。当然,并非全部问题都能调动好奇心,处于学习区、属于“i+1”类型的问题最为合适,超出能力圈范围的难题就会令人心生恐惧,无奈放弃。

这点与积极心理学之父米哈里·契克森米哈赖的理论有相通之处。与技能水平相匹配的目标才能攫住注意力,让人进入“欲罢不能”的心流状态;反之,高挑战与低技能的组合区域带来的体验更多是焦虑不安。

因此,有效的学习和练习应符合认知规律,以循序渐进的方式进行。不引发大脑反感和抵触的计划更容易坚持,达到的效果也更为理想。

此时,聪明的你也许已经意识到了,一次思考过程能否成功关键在于四个因素:环境信息、长时记忆中的事实性知识和过程性知识,以及充足的工作记忆空间。其中,环境信息取之外界,客观独立,并不可控;而对后三种因素的运用则更多取决于我们自身。

那么我们可以从哪些方面入手来提高自己的思考能力呢?

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二、背景知识先于思考

“事实性知识先于技能。”

应试教育及标准化类型考试历来着重考量学生对各学科事实性知识的掌握情况,而随着素质教育的崛起,社会和家庭愈发重视对学生思考能力的培养,而非单纯的知识记忆。比如近年来备受推崇的有关推理和问题解决的批判性思维。

那么,应试教育体制中颇为人诟病且让学生苦苦挣扎的事实性知识当真一无是处吗?

我们上面提到,思考是以新方式组合加工信息的过程。这意味着,若想进行思考活动,大脑中首先要有可供思考的原料——知识。

比如来看这句话:香农定理表明,无论信道中是否存在噪声,信息的最大传输速率即信道容量。如果你不熟悉信息领域的知识,理解起来会非常困难,因为其中充斥着很多陌生名词,在不了解各词汇含义的情况下,几乎无法构建对整句话的认识;反之,“圈内人”由于可以调用记忆库中已有的背景知识,阅读起来就相对轻松许多。

其实,从“思考”一词本身也可以感受到背景知识对于理解的必要性。”思考“属于及物动词,意即需要有可供思考的事物,整个动作才能顺利完成。

事实性知识先于技能,亦先于思考,丹尼尔教授的观点虽有悖常识却发人深省。实际上,独立思考、推理分析、问题解决相关的能力及思维的培养,恰恰依托于长时记忆中的事实性知识。仅仅拥有知识显然不够,然而能力也不会凭空出现,其锻炼和提高需要以全面准确的知识作为支撑。

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此外,掌握充足的背景知识还是像专家一样思考的前提条件。我们上面提到,工作记忆空间最多只有四个单元,但为何有人能在同一时间记住更多信息并思考更复杂的问题?产生这种个体差异的原因是什么呢?

问题的关键在于——组块。 所谓组块,是指把信息按照内在联系和属性差异划分成不同的块,并为其赋予名称并建立联系的过程。举例来讲,对于P、H、D三个字母,单独记忆会占据三个单位空间,若将这三个独立的信息元素合并为PHD,以“博士”的含义进行记忆,便只需一个单位空间。

当能有效对信息进行组块时,便可释放出额外的工作记忆空间,用于储存更多内容和考虑其他事情。因此,面对纷繁的信息,若逐项记忆,大脑会不堪重负,也几乎不可能完成任务。利用组块原理,通过构建规则,将信息打包和压缩,便可记忆更多、更复杂的信息。

这也是专家和小白的重要区别之一。专家们由于可以轻松调用长时记忆SSD硬盘中的背景知识,娴熟地运用组块技巧,于是能够释放出额外的工作记忆空间用以思考小白未能关注到的问题。

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图示:「背景知识促成思考」

既然背景知识如此重要,我们应从何积累呢?

在知识触达无比便捷的今天,在线课程、各类培训、与人求教都是很不错的可选方案,但最简单、有效且低成本的方式依然是阅读

当然,这里的阅读并非指三天打鱼两天晒网的打卡式阅读,而是海量的、持续的AI式输入。这是一个漫长的过程,但唯有如此,我们才能构筑起牢固的知识大厦,打造自己的竞争力,形成学识上的门槛和护城河。

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三、练习是成为专家的必经之路

“没有充分的练习,你不可能精通任何脑力活。”

为何丹尼尔教授会如此强调练习的重要性呢?主要原因在于,大量、反复的练习能够尽量使知识或技能相关的思考过程自动化

何为自动化?大脑无需主动调用意识参与,仅凭后台运行的潜意识进程即可完成任务。打个比方,如果驾驶技能足够熟练,你在开车的同时亦可听音乐或聊天,因为开车于你而言已然实现了“自动化”,无需刻意关注即可完成。

于是,原本被占据的宝贵工作记忆空间得以释放,节省出的额外认知资源便可用于处理更丰富的信息以及关注更多细节了。

这也是小白和专家的另一个重要区别。专家通过海量的练习将基础技能打造得牢固坚实,调用起来不假思索、自由随意。在小白苦苦挣扎于基本动作时,专家却能腾出更丰富的“脑力”用以思考其他问题。

除了实现技能的自动化运行,练习另有一个重要优势——对抗遗忘

遗忘可以算作学习路上最大的拦路虎了。不妨回忆一下, 现在的你对于高中的古诗词、数学定理以及大学专业课的内容还记得多少呢?但当初的我们为了通过这些考试真可谓是“费尽心机”,甚至“寝食难安”啊!

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显然,一时的努力学习无法防止遗忘,但有件事可以——持续地练习。在记忆领域的一项研究中,学者对背景多元、年龄各异的千余名被试进行了基础代数测试,实验根据应用代数知识频率的高低将被试们分为两组。

结果显示:经常应用代数知识的一组,其测试准确率平均超过95%;而对照组的成绩仅为50%。其他领域研究(比如语言学习)也发现了相似的实验结果。

学者们的研究有力证明了:分散练习可以有效防止遗忘,让记忆更持久,对知识的吸收和应用效果也更理想。

分散练习之所以有效,主要是由于大脑向长时记忆中存储新知时,需要经历一个被认知科学家们称为“巩固”的过程:为新知赋予含义、与已知建立关联,同时形成记忆痕迹,也即新知相关的心理表征。何为心理表征?它是指大脑在思考某一信息、观点或其他事物时,所对应的具体或抽象的心理结构。巩固的过程通常需要数小时,甚至是数天。

倘若采取频繁而快速的集中练习策略,产生的只有短期记忆,会很快被大脑清除。这也解释了为什么我们用考前突击的方式通过考试后,常常难以回忆出所学内容。

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图示:「背景知识+持续练习」促成思考

分散练习时间可以更有效地对抗遗忘,让记忆更持久。然而,即便是有间隔地进行分散练习,不断重复可能早已掌握的技能听来也很枯燥乏味。如何改善呢?我们可以尝试让练习有所变化,比如在不同的环境和场景中训练,或是变换练习的方式。

进行多样化的练习,一方面不容易让人感到厌烦,从而更轻松地坚持下去;更重要的,这种练习方式有助于我们辨识问题的深层结构,提高知识与技能迁移的概率。

多样化练习较之单一练习方式难度更高,挑战更大,需要耗费更多脑力,也因此会刺激大脑形成更高级和复杂的心理表征。我们平常面临的问题一般对应着明确具体的场景,而进行多样化练习所形成的灵活的心理表征,能够突破技能应用的场景限制,使其适用范围更加广泛,也即增强我们举一反三、活学活用的能力。

如果练习次数足够多,时间跨度足够长,相关的知识和技能几乎会成为永久性的记忆。因此,想牢牢把握住所学内容,在长周期尺度上有间隔地进行分散练习不可或缺。想真正达到专业水准,练习的阶段我们无法逾越。正如思想家拉尔夫·爱默生所言:“每一个艺术家都是从学徒做起的”。

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四、写在最后

如果前面的种种术语让你望而生畏,不怕,我为你准备了“六字心法”。通篇论述总结起来,无非六个字:多读、多想、多练

看,一代代科学家们耗尽心血、孜孜以求的真理,竟是我们早就知晓的老生常谈。所以,尽量重视“老生常谈”。成功的真相往往朴素,践行起来,却着实不易。

功夫巨星李小龙说:“我不怕练了一万种腿法的人,我怕的是一种腿法练了一万次的人。”同样的道理,卖油老翁在一千年前也已开诚布公:“无他,唯手熟尔。

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