学习最重要的就是找到激发学生好奇心的方法

阅读笔记第316/365天

今日阅读《学习的本质》

  作者：[美］桑贾伊·萨尔马  卢克·约昆图

    翻译：吕红丽

第一部分 心理与大脑

  第3章 大脑：记忆的基础

1.认知科学的各个研究层面。

认知科学是多个领域的集合，这些领域之间存在着相当大的差异。认知科学学科的研究层的垂直结构是：

第1层，致力于遗传学和基因组学的研究层。

第2层，科学家们采用细胞生物学和基础神经科学技术进行研究，试图弄清楚特定神经元在大脑中的特定作用。2015年神经科学家团队以果蝇为实验对象，他们从果蝇的大脑中分离出了一个关键突出，在特定的学习过程中，这个突出会变得非常强大，这的确是个惊人的发现，但是科学家们还无法描绘出一个完整的神经回路特点，能够全面阐述果蝇从受到刺激到形成新学习行为过程的变化。

第3层，科学家们在体系层面的研究，科学家们所使用的研究工具是功能磁共振成像扫描仪。利用扫描仪科学家可以精准定位此时此刻正在被使用的大脑区域，大致可以精确到立方毫米。

第4层，各种各样的心理学、社会学、人类学以及经济调查等方法。

100多年前桑代克就提出，一个人的知识是由一个不断膨胀的网络中相互连接的个体记忆组成的。现在麻省理工学院皮考尔研究所正在研究的对象：由增强或削弱的突触组成并相互连接的细胞群，所有关于突触层面的研究，对研究学习何时发生、如何发生同样重要。

现在我们对位于中间层次（体系层次）研究颇为了解，也清楚这些层次中可能出现的学习障碍以及应对方法。其中有两套体系的研究尤其具有发展前景：一套体系是与大脑中记忆存储的物理结构有关；而另一套体系与学习的基本动机，如好奇的大脑，如何与存储的记忆相关联等有关。这两套体系都在麻省理工学院麦戈文大脑研究所，被循环研究了很多次。

2.瑞士军刀式大脑。

麦戈文研究所的科学家提出了大脑高度分区的观点——一种适用于由内而外、以机械法促进学习的模型。

大脑的记忆系统中存在一定程度的分工，这一点到了20世纪50年代末，越来越清晰，记忆被分为“短时记忆”和“长时记忆”。很快这两种类别开始分裂繁殖。长时记忆被一分为二，一种是有意识但很快又忘记的记忆，如新事件、新词汇，新的个人经历，归为外显记忆的范畴。另一部分记忆则被称为内隐记忆，如经典条件反射作用，以及我们的一些运动和知觉技能，如骑自行车、弹钢琴、快速阅读。

科学家们发现不同记忆分处于大脑中的不同部分，因此不同记忆在大脑中保留的持久程度也不同，比如：相较于骑自行车这项技能，我们更容易忘记钨元素的原子量是多少。

20世纪80年代中期到90年代中期，随着科学家对内隐记忆的研究 ，发现内隐记忆中的一种新形式，即启动效应的出现。启动效应可用于探索潜意识记忆联想。想象一下，我让你学习一长串术语，并提醒你里面有“meter”这个词，在你可能忘记了这个特定的提示之后，我让你从下面两个单词“meter”或“melon”中选出正确答案补全这个单词“me_ _ _”。如果大部分选择了“meter”这个答案就可以视其为启动效应的一个实证。研究人员假设，在你的脑海中始终有一条路径，指向“meter”这种持续的偏向性导向就是大脑中存储的信息在起作用记记忆的作用。

科学家们发现我们具有启动记忆的强大能力。除了一些患有记忆缺陷的人，我们可以通过某种方式启动记忆，大概完成“连点成线”类的谜题。同时证明了单词记忆和图像之间存在着一些未知但巨大的差异。

科学家发现大脑中有一些感知区域只对特定类型的刺激产生反应。例如大脑的右半球后部有一个被称为梭形面部区域，它对面部识别起到至关重要的作用。这个区域对面部的辨识能力远远超过对可控刺激的辨识能力。科学家们弄清楚了如何从功能上定义大脑区域，而不是再用经纬度的坐标系统。

紧挨着梭形面部区有一个很小的区域，叫做视觉词形识别区，通俗地说，就是“大脑的信箱”。科学家们认为，这是大脑的一部分，能够对字母进行瞬时识别。大脑中竟然存在着这样一个特殊区域，更令人惊讶的是，这一区域的位置是固定不变的，除非患有严重的疾疾病，这一区域的位置不会因人而异，也不会因文化和语言的不同而改变位置。

大脑中充满了执行特定功能的特定工具，就像一把瑞士军刀（科学家称之为“瑞士军刀”模型相似的理论）。在大脑信箱中，记忆本身就成了一种工具。各种模糊不清、相互联系的记忆被打磨成一把手术刀，不管你的母语是什么，这把手术刀总在同一个地方，把形状信息转化为抽象信息。例如：当你读到“花生”这个词时，你的脑海中就会浮现出许多联想：豆科植物的外观和味道，棒球，花生先生的广告形象等。实际上你读过的和随后记住的一切都是用以前的记忆打磨而成的工具构建出来的。

3.准备学习状态。

在桑代克提出的“准备律”中，他发现实验动物的大脑中似乎有一个奇怪的开关，通常“令人满意”的学习有时转而就会变成“令人讨厌的”行为。科学家们可以在大脑中找到一个准备学习的状态。大脑准备学习的状态有利于学习，与之相反，大脑也存在一种未准备学习状态。严格地说，这种状态算不上大脑的一种混乱状态，但是这种状态可能会影响到每个人，未准备学习状态是一种威胁，可能使教育偏离正轨。你知道自己应该弄懂某个知识点，但你对这个知识在心理上排斥，就像你的大脑找不到合适的方法理解这些新信息的重要性，因此就将这些信息归到了异物行列。在准备学习状态和未学准备学习状态之中是否存在一个阀门，能将未准备学习状态变为准备学习状态。

4.好奇的大脑。

当大脑检测到它已有的知识和可能获得的知识之间存在差距时，就会产生一种并不是完全不愉快的感觉，即好奇心。

有一种好奇心，主要表现为对某一特定主题的长期迷恋。而科学家们更想了解另一种类型的好奇心，即快速激发的好奇心。这是一种驱动状态，就像产生饥饿、口渴时的驱动力一样，也是一种病理状态，如毒瘾发作时的病态。就好奇心而言，你所渴望的物质就是信息，大量变幻莫测的信息。是什么让大脑对一个给定的信息如此感兴趣，又是什么让大脑觉得其他信息对它来说毫无用处？

几十年前的科学家们认为激发好奇心的经验法则可以归结为两种假设，一种是喜新成癖的假说，即在探索环境中对所有新事物充满欲望，另一种是所谓的信息差假说，即当你所处环境中的信息比你已知的信息量大的时候，好奇心就会随之产生。然而，这两种假说均存在一定缺点。当进入黑暗可怕的未知世界时，喜新成癖的假说也就不攻自破了，因为有时对于未知，我们更愿意保持未知状态。而信息差假说存在的问题是，真正的信息差在自然条件下很少见，通常情况下我们不知道我们并不知道什么。

哥伦比亚大学专门研究好奇心的神经学家，杰奎琳·戈特利布提出了学习进步理论，即每当你遇到大量信息，迫使你改变或重构先前的知识体系时，好奇心也就随之而来了。例如在由知识竞赛中产生的信息差中，竞赛问题中包含的信息足以吸引你去寻找更多的信息。就更开放的系统而言，只有当你感觉信息增强或挑战你已知的信息时，才能激发你的好奇心。

好奇心得以满足能和大脑中的奖赏感建立联系。当你处于一种好奇状态时，形成长时记忆的潜力，得到了普遍提升。实际上，许多情况下学习最重要的就是找到激发学生好奇心的方法。经验丰富的教师都可以快速的制定出激发学生好奇心的策略。有些教育者立誓要把课程与学生现有的兴趣结合起来（然而这种方法很容易失败）；再有一些策略则是利用苏格拉底式教学法创造信息差，或者鼓励学生在精读文章前先略读一遍，然后提出只有仔细阅读后才能回答的问题；还有一些策略倾向于使用学习进步理论来激发学习者的好奇心，例如在深入研究某个主题之前，先提出一些常见的误解。

但这些策略都有其固有的局限性，最重要的是，这些策略只适用于那些有动力的学生。因此激发好奇心，需要事先掌握一点相关知识，以激起学习者继续学习的欲望。

我们需要寻找一种更有机的方法能够引导学生在知识的源泉中畅饮，而不是通过坚强的意志力，而是出真正的渴望。为了更深入的了解学习，我需要爬得更高，与麻省理工学院的认知心理学家进行对话。