Part1.組塊
1.1什么是組塊
什么是組塊 (chunk) ? 在你第一次見到一個全新的概念時,它看上去并沒有什么意義,就像一堆亂糟糟的拼圖。組塊化是一種思維的躍進,根據意義將信息碎片拼接起來,而新的邏輯整體讓組塊更容易記憶,也可以讓你更輕松地將組塊整合到所學內容的大框架內 。而在不加理解或不關注上下文的情況下,單純的死記硬背并不能幫助你理解其內涵和與其他你所學概念之間的關聯,那么這個概念拼圖就沒有可以拼合的邊緣,無法關聯到其他的拼圖碎片上。
當你全神貫注于某件事上,就好像你的腦子里有一只章魚。這只注意力的章魚會在必要時把它的觸須穿過工作記憶的四個插槽,從而幫助你把分布于大腦不同區域里的信息聯系起來。
這和發散模式下的隨機連接不同,集中注意力將大腦的不同部分連接起來,并將不同的想法聯系在一起是專注模式下的學習,這也常常用于創建組塊。但在你很緊張時,你的注意力章魚會失去一些連接能力。這也是為什么在你生氣、緊張、害怕的時候,大腦似乎不能正常工作。
從神經科學的角度來看,組塊就是通過應用或意義連接在一起的信息碎片。你可以把P、O和P三個字母連接在一起,形成一個有意義且容易記憶的組塊,也就是單詞POP,就像把一個笨重的電腦文件壓縮成ZIP文件。
在任何領域獲得專業知識的第一步都是創建出概念組塊。這種根據意義將信息碎片拼接起來的思維躍進,可以運用于所有人類能夠掌握的領域,如運動、音樂、舞蹈等。本質上說,組塊就是讓多個神經元共同運作的網絡,只有這樣你才能平穩有效地進行思考和完成動作 。專注的訓練和重復可以建立強的記憶痕跡,從而幫助你創建組塊。專業的培養都是一小步一小步的,這個過程中,小的組塊可以形成更大的組塊。隨著你對學習材料的理解越來越深入,所有的專業知識都只是更有創造性的見解的鋪路石。
但僅僅通過練習和重復來創建組塊,并不能使你得心應手并有創造力地運用它們。組塊化可以讓大腦工作得更有效,一旦你把某個想法、概念或動作組塊化后,你就不再需要記住和這個想法、概念或動作有關的全部細節,你只需要知道最主要的那個概念就行了,也就是只需要記住組塊。這就像清晨起床穿衣服,你只需要一個簡單的想法——“我要穿衣服”, 但細想你會發現這個簡單想法的組塊所包含的活動是非常復雜的。
1.2怎樣形成組塊
如果你要學習彈奏一首有難度的吉他曲,你腦中關于這首曲子的神經表征可被看作是一個巨大的組塊。首先你會聽這首曲子、看別人彈奏這首曲子,如果你是初學者,還要從持琴姿勢學起。和大多數技能一樣,你通常需要將曲子的一小部分轉化為一個小的神經組塊,再將這些小組塊組合起來形成大組塊。比如經過一段時間的練習,你就能流利地彈奏一個樂段。而當你掌握了很多樂段之后,你可以將這些樂段連起來彈奏一首完整的樂曲。
在學習一項運動的時候,比如籃球、足球、高爾夫,你要掌握所需的各種各樣的技能。這是在創造小的神經組塊,以便之后能夠將這些小組塊組合成大組塊,再將這些大組塊組合成更復雜、更大型的組塊,供你隨時使用。比如你可以在踢足球時使用停球技巧,控制朝你旋轉滾來的足球。最好的組塊是那些根深蒂固的,你甚至不需要有意識地連接儲存在腦中的模式,而這也正是將復雜的想法、動作和反應,組成一個單獨的組塊的意義所在。
學習數學和科學也是一樣的。當你學習新的數學或科學知識時,首次嘗試解決問題會有很強的認知負荷,而一些例題和解決方法則大有幫助。示范性的例子能在你起步時幫助理解,就像你在彈奏曲子之前先聽一聽這首曲子一樣。問題的解法通常都很詳細,你只需要想通每個步驟之間的聯系,它們可以幫你發現問題的重點和隱含的原理。
當運用例題方法來幫助我們形成組塊時,我們可能會過于關注某一個單獨的步驟,而忽略步驟之間的聯系。也就是說我們忽略了“為什么接下來就該進行到這個步驟”這個問題。所以一定要記住,我們不能千篇一律地像服從命令那樣重復例題中的解法,而是要舉一反三,把這些解法當作你到陌生地方旅行時所用的地圖,使用地圖時你要時刻關注周圍的變化,不久之后你就會發現自己可以獨立到達目的地。
組塊化的第一步就是對你想要組塊化的信息全神貫注。如果你正開著電視,或是每隔幾分鐘就檢查、回復手機上的消息,這些都會增加你建立組塊的難度,因為你的大腦并沒有完全投入到新信息的組塊化中去。當學習一些新東西時,你會建立新的神經模型,然后把它和之前存在的模型聯系起來,并且散播到大腦中的各個位置。打個比方,你的思維就像是章魚的觸角,當其他的事情占用有限的工作記憶時,它就無法觸及到新知識的各個方面。
組塊化的第二步要求你對建立組塊的對象有基本的了解。無論是理解概念性的知識,如大陸漂移學說(Continental Drift),還是尋找故事中不同情節間的關聯,通常我們都可以自然而然地領會所學內容的大意。理解就像是強力膠,將潛在的記憶痕跡粘合在一起,它可以建立起一大圈記憶痕跡,并和其他痕跡鏈接起來。我們可以對沒有理解的知識建立組塊嗎? 可以,但它們通常是無用的組塊,無法與已有的知識融合。
對于數學和科學的相關學科來說,關上書本檢測自己,能夠幫你檢驗那些你以為已經明白了的問題,并且加快你的學習速度。當你能獨自完成某件事時,你才是真正掌握了它 。許多事情都是這個道理,就像你只是看別人畫畫,并不代表你也能畫出來,僅僅聽別人唱歌并不能使你擁有同樣的唱功和洪亮的嗓音。某件事如果你只是在看,或者就算理解了如何去做,也不代表你能真正做到。只有在你自己實際操作和完全掌握的情況下才能建立起神經模型 。
建立組塊的第三步是獲取背景知識。這樣你就不僅知道如何使用組塊,還明白應該什么時候用它。背景是指超越最初的問題,看得更寬更遠。不斷重復和練習解決相關的或不相關的問題,你才能知道何時該使用組塊,何時不使用它。這樣做能幫你認識新建立的組塊是如何融入整體知識框架的。換句話說,在你的問題解決策略工具箱中有一件工具 ,如果你不知道何時該用它,你們它對你來說就沒有意義。
最后第四步,練習能幫你拓寬組塊連接的神經網絡,并確保它們不僅牢固,還能通過不同途徑訪問。正如下圖所示,學習由兩部分組成,自上而下的認識以及由下至上的組塊化。
在由下至上組塊化的過程中,練習和重復能夠幫助你建立和強化每一個組塊,這樣你就可以在需要它的時候使用它。當自上而下的方法能夠讓你清楚地看到你正在學習什么以及它適用于哪里。就完全掌握知識而言,這兩個過程都非常重要。而背景認識就是這兩個過程的交匯處,背景認識意味著學會在特定的時候使用正確的方法。
在真正的閱讀之前,快速瀏覽書中某一章的圖片以及小標題,能夠幫助你知曉大意。聽那些有嚴謹層次結構的課程,可以幫你弄清楚應在哪里建立組塊以及如何把不同組塊聯系起來。就像你看到一幅描述一個人坐在車里的圖片。在看書前先弄清楚大意或書中的觀點——引言的關鍵部分、或是書本章節大綱、流程圖、圖表或是概念圖。一旦完成了這些,再了解具體的信息,那么就算遺漏了一些讓你疑惑的部分,你依然可以理解主要部分。
總的來說,最好在精神高度集中的時候建立組塊,理解基本的含義后,通過練習來真正掌握知識,并對情境有個大致了解,是建立組塊的基本步驟。快把“組塊”融入到你正在使用的學習中去吧!
1.3能力錯覺
這一小節來介紹一些讓學習走上正軌的基本理念。
1.回顧的重要性
學習書本或資料時,最常見方法之一就是反復閱讀。不過心理學家Jeffrey Karpicke證明,這種方法的成效遠不及另一種簡單技巧——回顧。也就是閱讀材料后,移開視線,看看你能回憶起多少內容。
Karpicke發表在《科學》雜志上的研究提供了可靠證據。先讓學生們學一篇科技文章,然后通過盡力回憶其中信息來鞏固練習;接著,讓他們重讀并再次回想。結果相同時間內僅用回顧法練習的學生較使用其他學習方法的學生而言,對材料的掌握更為全面深入。其他學習方法包括反復閱讀資料,或者繪制據說可以加強學習材料之間聯系的思維導圖。學生通過正式考試或非正式自測都證明了回顧法有助于學習。這給了我們一個重要提示,即在回顧知識時,我們并非機械地復述,而是在通過回顧這個過程加深理解。這也有助于我們形成知識組塊,就好像回憶過程幫助我們在神經上嵌入了“鉤子” ,以便我們串聯起前后知識。
比起被動重復閱讀,回顧——即在心里檢索關鍵概念——可以使你的學習更加專注高效,只有隔上一定時間后再重讀才會有效果,因為這樣,重讀就更像是間隔重復練習。
學生們想當然地認為單純地閱讀和回顧材料不是最佳的學習方法,他們認為思維導圖是最佳途徑。但根基還沒打牢就開始空建框架聯系,實屬徒勞無功。這就好像你連最基本的走棋規則都不懂,卻想學懂國際象棋的高級策略一樣欲速則不達。
正如此前所說,工作記憶中有四個插槽。當你第一次學習理解一個概念或者解題技巧時,你的工作記憶會被完全調動,四個工作記憶插槽之間的連接錯綜復雜。當你開始將概念組塊化,它們在你大腦里的連接會變得更加簡單順利。一旦概念被組塊化 ,就只會占用一個工作記憶插槽,同時變成容易遵循的成熟思路,并可以用來建立新的聯系,剩下的工作記憶被清空。從某種意義來說,組塊化策略增加了工作記憶中可以容納的信息數量,工作記憶的插槽就像是一個鏈接巨大網頁的超鏈接。
2.能力的錯覺?
你該明白你才是要解決問題和掌握概念的人,而不是習題解答手冊或專業課本的作者。如果你看到答案后告訴自己,“哦,我明白他們為什么這么做了!” 那么這個答案并不真正屬于你,你沒有把這些概念嵌入自己潛在的神經回路中去,僅僅是掃一眼答案就以為你真的理解了。這是一種學習中最為常見的自欺欺人式錯覺。如果你想要很好地掌握材料以在考試中取得好成績,并從中創新,就必須讓這些知識在你腦海里生根發芽。
另一個類似情況就是做筆記和注釋。做筆記時高亮和下劃線必須要謹慎,否則不僅沒有效果還容易產生誤導。就好像手上比劃了半天,你就會誤以為自己已經記住了這些概念一樣。如果你要做標記,試著在勾畫前找到中心思想,并試著盡量減少劃線和高亮的內容,每段不超過一句。在空白處寫筆記總結關鍵概念也被證明是一種很更好的辦法。
Karpicke的研究還發現,學生們喜歡重讀筆記或課本的原因是,當他們面前打開著課本、筆記或谷歌時,會誤以為這些知識同樣在他們的腦海里,然而事實卻并非如此。因為看書比回顧做起來簡單,學生們會陷入一種自欺欺人的錯覺。事實上,這種學習方式效率很低。
3.小測驗與犯錯
能力的錯覺提醒我們,在學習資料上花太多時間并不能保證你真的懂了。而自測是一種極其有用的辦法,來確保你是真的學會了 而不是自欺欺人的錯覺。從某種意義上來說,這就是回憶在發揮作用。
讓你發現自己是否真的掌握一個概念,犯錯實際上是件好事。因為你之后就會想要避免重復犯錯,所以實際考試前,在自測中犯的錯是很有價值的,因為它們能讓你一點點彌補思維漏洞 。犯錯可以糾正思考方向,讓你學得更好、做得更好。
4.多場合回顧
回顧是一種有效工具,而在常規學習場所以外回顧知識則會幫助你加深對知識的理解。你可能沒有意識到這一點,當你學習新事物時,你通常會把最開始接觸材料的地方當作潛意識中的提示,但一到考試就亂了陣腳,因為考試與學習場所通常不同。通過在不同物理環境下回顧和思考知識,你會脫離對給定場所的依賴,這會幫助你避免由于考試與學習場所的不同?而產生的問題。
Part2.看到全局
2.1是什么激勵了你?
當學的東西非自己真正喜歡的東西時,學習是非常困難的;而學習自己真正感興趣的東西的時候,一切都變得非常簡單 那這是為什么呢?
你的大腦有一套神經遞質的廣泛投射系統,它加載的不是經驗本身的內容,而是信息的重要性以及對未來的價值。神經遞質是可以影響神經元如何回應其他神經元的化學物質。今天我們將要談談它們其中的三種,乙酰膽堿、多巴胺和血清素。
乙酰膽堿神經元與負責專注學習的大腦皮層聯系。當你注意力高度集中的時候,這些乙酰膽堿神經元就會廣泛地投射出來,并且激活環路來控制突觸可塑性,從而形成新的長期記憶。
多巴胺神經元是控制報酬性學習的大型腦部系統的一部分。多巴胺神經元是大腦無意識里的一部分,當接受到一個毫無預期的獎勵時,這些神經元將分泌出多巴胺,多巴胺的信號將廣泛投射,這會對學習產生強有力的影響;同時也會影響決策,甚至是感官輸入的價值所在。目前最偉大的腦科學研究發現就是多巴胺,它控制著我們的動力。
多巴胺參與預測未來獎勵,不僅限于立竿見影的利益,還可以以激勵你做一些現在可能得不到但在將來會有一個更好的獎勵的事情。比如番茄工作法中的設置獎勵就是給自己的多巴胺神經元加油。
成癮性藥物非正常地增加多巴胺分泌,欺騙你的大腦,讓你以為發生了很美妙的事情,但事實卻相反。這會導致渴望和依賴,從而綁架你的自由意愿,并推動你作出實際上對你不利的事情。缺少多巴胺神經元會導致動力缺乏,這就是我們俗稱的快感缺乏。它會讓你對那些曾經令你感到快樂的事物失去感興趣,嚴重的多巴胺神經元缺乏會導致靜止性震顫、遲緩、僵硬,這些癥狀也被稱為帕金森氏病,最終它會導致緊張癥——一種完全缺乏行動的病癥。
血清素是發散神經遞質系統,它可以有力地影響你的社交生活。在猴子部落中的雄性首領有著最高的血清素分泌水平,而位列最末的公猴,其血清素水平則最低。百憂解是治療臨床憂郁癥的處方藥物,它可以提高血清素的活躍水平。血清素也與風險行為有著緊密的聯系,在那些血清素低的猴子身上往往能觀察到更多的冒險行為。服刑犯人中,因暴力犯罪而入獄的是社會中血清素分泌活動最低的群體之一。
情緒也可以強烈地影響你的學習。你自己應該深有體會,情緒曾一度被認為與認知互不影響,然而近期研究顯示,情緒、感覺以及注意力互相交織,并與學習和記憶力互相影響。
杏仁核是大腦邊緣系統的一部分,是認知和情緒進行有效結合的主要中心之一,它與海馬體共同參與記憶和決策過程。作為一個有效率的學習者,最好要保持自己大腦杏仁核處于良好狀態。對于成功的學習來說,情緒及神經遞質系統比感知和動作要反應遲緩,但卻同等重要。
2.2組塊庫的價值
將新的組塊和原有組塊結合起來的能力,體現在很多歷史的創新變革中。比爾·蓋茨與其他工業領袖會留出長達一周的閱讀周期,以便在一段時間內掌握多種不同想法,把新鮮想法留在頭腦中,與未忘記的想法進行自我交流,可以形成創新性思維。
為了增長知識和獲得專業技能,人們會逐漸地增加頭腦中的組塊,有價值的信息能以創造性的方式結合。比如,象棋大師們能輕而易舉地回憶出數以千計的不同棋譜,音樂家、語言學家和科學家都能回憶出他們各自領域內類似的知識組塊。你的組塊式心理圖書館越大,運用越熟練,無論學什么科目,你都將能夠更輕易地解決問題,找到解決方法。組塊化并非創新靈活度所需要的全部,但是它是重要的一環。
組塊還可以幫助你理解新概念。這是因為當你理解一個組塊時,你會發現這一組塊能以令人驚訝的方式與相似的組塊聯系起來。不僅在同一領域中如此,在截然不同的領域中也是這樣。這就是所謂的知識遷移 (transfer)。
組塊是更加緊湊地壓縮信息的一種方式,當你在任一學科中取得更多的組塊化經驗時,你會發現你能建立更大的組塊。某種意義上這些組塊帶狀物變長了,神經模式在某種程度上也加深了,它們更為牢固地扎下根。如果你將一系列的概念和解決方法吸納為組塊形式,你可以將它們看成是一簇神經模式。當你試圖理清頭緒時,如果你有一組結構良好的組塊,你可以更容易地找到正確的解決方法。就像在傾聽發散模式的悄聲低語,你的發散模式可以用新的方式幫助你連接兩個或更多組塊來解決新問題,換一種方式來思考。
你建立每一個組塊,它就為你補上知識拼圖的一塊,但如果你不訓練變大的組塊,它們就會保持模糊的狀態把,你要學習的東西拼到一起就會更為困難。建立組塊式圖書館就是在訓練你的大腦,不僅要認出一個特定的概念,還要識別概念的類別,以便你能夠自如地知曉如何快速處理你遇到的問題。你將開始看到一些為你簡化解決方法的模式,并很快發現不同的解決手法就潛藏在你的記憶邊緣。在期中或期末考試之前,復習并在腦袋里準備好解決方法會變容易。
有兩種途徑解決問題,一是順序性地,一步步推理;二是通過整體性的直覺。順序性思維涉及到專注模式,它的每一小步都有意地導向一個解決方法;而直覺通常乎需要創造性的發散模式來聯系不同的想法。
大多數較難的問題和概念都是通過直覺來理解的,因為新的想法和你熟悉的領域相去甚遠。發散模式是半隨機地進行連接,這意味著它們帶來的解決方法,應該由專注模式進行小心驗證。直覺性的理解不是永遠正確的,你大概會想無論你在學什么,僅在單一的部分或章節里就有那么多問題和概念,根本沒法全學會。這時機遇定律就發揮作用了,幸運女神會眷顧努力之人。專注于你正在學習的單元,你會發現一旦你把第一個問題或概念放進心理圖書館,不論那是什么,第二個概念的進入就會容易一些,然后第三個概念也就更容易,這并不都那么簡單,但會越來越容易。
2.3過度學習、思維定式、交替學習
當你在學習一個新單詞、一種新概念或新的問題解法時,你需要在同一學習階段內反復練習。一定的練習是必要且有用的,但在完全掌握此階段的所有內容后繼續學習訓練,就是所謂的過度學習。過度學習是有意義的,它能幫助使得行為自動化。這對網球發球、鋼琴協奏曲演奏可能非常重要,當你演講時突然張口結舌,過度學習就顯得尤為寶貴。就算是演講老手 也要練上70小時左右來準備一次普通的20分鐘TED。在緊張的時候,自動性 (Automaticity) 確實很有用,但仍要警惕在單一學習階段的重復性過度識記。研究表明,這可能會對寶貴的學習時間造成浪費。
一旦你在某一階段學會了一個基本概念,在這段時間不斷地鞏固它,并不能加強你所期許的長期記憶聯系。更糟的是,集中于一項技藝,就好像只用錘子來練木工手藝。不久,你就會覺得榔頭敲敲便能修好所有東西。學完一段時間之后再復習是更好更有用的,這可以加強并深化你的組塊化神經模式 。但請注意,重復你已經掌握的東西非常容易,而這可能會造成能力錯覺,讓你誤以為自己已掌握了所有材料,但其實你只掌握了簡單的部分。所以,你應該均衡學習,把精力集中在你認為困難的部分。專注于學習的困難部分稱為刻意訓練 (deliberate practice) ,這種刻意訓練 (deliberate practice) 通常是好學生與優秀學生的差別所在。
這些與思維定勢 (Einstellung) 的概念有關。一個已經形成并加強的神經模式可能阻礙你發現更棒的解決方案。思維定勢在這張彈珠腦圖里就表現為,你最初的想法向大腦上方移動,而解法的思維模式則位于下方。
密集的專注模式以及先前構造的思維模式,會形成慣性,阻止你走向一個可能發現解決方法的新區域。你可以把思維定勢想像為一個路障,而它是你最初的想法所造成的,這種錯誤的方式在運動和科學學科中就很容易發生。因為有時你最初"發生什么"或"該去做什么"的直覺是有誤導性的,在學習新事物時,你必須摒棄錯誤的舊思想和方法。
學生學習時會犯的一項重大失誤是,在學會游泳前就跳入水中。換句話說,他們盲目地開始做作業,不看書、不上課、不看在線課程,或甚至不與熟識此方面的人交談。這種學習方法只會失敗。就像在放任思想在一個專注模式的彈珠器里跳來跳去,而完全不考慮解法到底在哪里。在學習和生活中,理解如何得到真正的解決方法很重要。掌握一門新學科不僅要學習基礎組塊,更要學會如何選擇和應用不同的組塊。最佳的學習方法是,在需要不同技術和策略的問題中來回切換、練習,這就是所謂的交替學習。
當你掌握了某一技巧的基本概念,就好像在輔助輪的幫助下學會騎車時,你該開始交替練習,交叉于不同類別的問題、方法、概念和過程之間。這么做會有點困難。比如說,一本書的特定一節,通常會具體講一種技術類型。當你翻到這一節,你知道了這項技術,但你還應盡量把學過的都交替練習,尤其在科學和數學上。提前看章末不同類型的習題,對于學習可能會有幫助。或者你可以偶爾探索,為什么一道題要用這種解法而不用別的。
你需要讓自己的大腦習慣這種思想,即僅僅知道如何使用特定的概念、方法或解題技巧是不夠的,你也需要知道何時去使用 ,要貫徹交替學習的思想。比如復習考試時,在不同章節和材料的問題中切換。有時可能會讓你感到學習變得更困難了,但事實上它能幫助你學習得更深入。
交替學習非常重要 ,它能讓大腦更具靈活性和創造性,這樣你才能脫離只會練習和重復,而開始學會獨立思考。當你在一個學科內交替學習,你就開始在這個學科內發展創造力了。當你在多個不同學科間交替學習,你就能更容易地在不同領域的組塊間創造聯系,這能進一步提高你的創造性。當然,在不同領域間發展固定知識組塊需要時間,所以有時需要取舍。成為幾個領域的專家,意味著 你可以將一個領域的新思想引入另一個領域,但這也可能意味著,你在某個領域的專業知識? 并不如專攻一個領域的人那么深厚。反過來,如果你只專研一個學科,你可能對它有很深刻的理解,但也變得只習慣某種思考方式,這種根深蒂固的思考模式,讓你很難把握新思想。
科學哲學家Thomas Kuhn發現,科學中大部分的范式轉變都是由年輕人,或者之前學習其他學科的人所提出的。他們不那么容易陷于思維定勢,不會被先前的專業訓練阻礙思想。有句老話說道,科學會隨著每個葬禮的進行而進步,因為葬禮意味著根深蒂固的舊思想的流逝。
最后,別錯誤地認為,學習只局限于那些從書本中或向老師們學習的科目。當你教小孩如何應付霸凌或如何修理漏水的水龍頭,或如何快速地收拾行李,這些都體現了學習不同方面的事物的重要內容。
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