这本书的封皮不出众,豆瓣评分是9.3。作者从认知科学的角度阐述如何学习,每一项原理都基于大量研究数据。书中讲了九条认知科学原理,每一条原理对学习的影响,以及学习应该注意的事项。
为什么学生不喜欢上学(8月)这篇书评的行文结构:一个理论、3条重要原理、补充原理。
【思考和记忆理论】
1、我们是如何思考的
让我们从大脑的一个非常简单的模型开始。图6左边是周边环境,有 很多可看可听的事情、待解决的问题等,右边是科学家们称为工作记忆的大 脑组成,现在可以暂时把它等价于意识,它保存你在思考的事情。从周边环 境指向工作记忆的箭头表示工作记忆是大脑中让你意识到周围有什么的场 所:看见一缕光落在布满灰尘的桌子上,远处狗吠的声音,如此这般。当然还可以意识到现时不存在于环境中的东西。长期记忆是一个储存你关于世界的 事实性知识的巨大仓库。事实性知识可以是抽象 的,比如三角形是有三条边的封闭图形,或者你对狗的总体认知。长期记忆 中的所有信息存在于意识之外,在使用之前它都静静地待在那里,进人工作 记忆时它才浮现到意识中。如果我问你“北极熊是什么颜色的”,你几乎会 脱口说出“白色”。这个信息三十秒前还在长期记忆中,但是在我问这个问 题后你才意识到它的存在,这时它才进人工作记忆。
思考在你将(周边环境和长期记忆中的)信息用新的方法组合时发生。这 一组合过程在工作记忆中发生。
你的长期记忆不仅包含事实性知识,它还包含了过程性知识,这是你对执行任务所必需的大脑过程的知识。如 果思考是在工作记忆中组合信息,那么过程性知识就是什么时候该组合什 么的列表——好像完成某一种类型思考的菜谱。
显而易见,长期记忆中储存着正确的程序对思考有很大的帮助。
最后,还有一个重要的思考步骤,工 作记忆中有没有足够的空间来储存问题的所有信息。
总的来说,思考的成功取决于四个方面:环境中的信息、长期记忆中的 事实、长期记忆中的步骤,以及工作记忆中的空间大小。缺少任何一方面, 思考都有可能失败。
为什么学生不喜欢上学(8月)
2、记忆的重要性
如下面的一个稍复杂些的大脑示意图所示(图1),遗忘有四种可能性。
事情必须先进入工作记忆才有机会进入长期记忆。这为“不集中注意力就学不会”这一常见现象给出了一个比较 复杂的解释。
信息不仅可以从环境进入工作记忆,还可以从长期记忆进入工作记忆, 这就是回忆过程,由箭头标出。所以遗忘的另一个可能性是不能从长期记忆中找回记忆。
第三种可能性是长期记忆中的信息不复存在——它被忘却了。不是所有记忆都会永久保存。
第四种可能性是,有些时候你花了精力,事物在工作记忆里停留了一会儿,却总不能进入长期记忆。
你想什么就会记住什么。记忆是思考的残留物。这其实是一个非常合理的建立记忆系统的方法。既然不能存储所有东西,那如何取舍呢?大脑是这样想的:如果你不经常思考一件事情,你可 能不会需要再想它,所以可以丢弃;如果你真的在想一件事,以后你可能还会从同一个角度思考它。
总结一下,要想学到知识(也就是进入长期记忆),它必须在工作记 忆中稍作停留——学生必须注意到它。此外,学生思考的方式彻底决定了长期记忆的内容。
为什么学生不喜欢上学(8月)
【3条重要原理】
原理1:事实性知识要先于技能。
隐含的意思是事实性知识要教,而且最理想的教是在注重技能的环境里,能够在学前班甚至更早开始就更好了。
一种观点认为,在信息发达的社会里,让学生学会辨别信息,比学习知识点重要。作者认为这种观点是错误的。过去三十年的数据引导出了一个 科学上无法反驳的结论:缜密的思考需要了解事实,不只是因为需要有一些 事情去思考。教师最关心的环节——推理和解决问题这样的批判性思维--恰恰和长期记忆中的(不仅是环境中的)事实性知识密不可分。学生在锻炼独立思考技巧的同时必须掌握背景知识。
1、背景知识对阅读理解来说必不可少
背景知识对于阅读理解起重要作用的四种方式:(1)提供词 汇;(2)使得你可以填补作者留下的逻辑空白;(3)相关的要点能够合并,在工作记忆中增加空间,这样可以更容易地联络要点;(4)为模棱两可的句子提供 解释。事实上背景知识还通过其他方式帮助阅读,这些只是最突出的。
2、背景知识对于认知能力的必要性
背景知识不仅仅使你成为一个更好的读者,更能使你成为一个好的思考者。我们希望学生能够进行批判性思考,并且逻辑缜密,而如果没有背景 知识,这些都是不可能实现的。
3、事实性知识可以增强记忆
对于知识来说,懂得多的人学到的更多。如果你对于一个 方面了解得越多,你就越能更好地理解这方面的新知识,长期记忆中的事实性记忆使得获取更多的事 实性知识更容易。它说明持有的信息量取决于已有的信 息量。也就是说,如果你比我拥有的多,你就能获得更多,即富者更富。
我们应该学习哪些背景知识?认知科学家认为,“应该教给学生哪些知识”其 实和“哪些知识能带来最大的认知利益”等价。这个问题的答案分为两 部分。
对于阅读来说,学生必须了解作者假定你已知而省略掉的信息。其次是有关核心课程的。认 知科学得出的比较明确的结论是:学生必须学会反复出现的概念——统一 所有学科的思想。一些教育者建议早期教授的概念要少而精,并在以后的 教学安排中通过不同的科目不断重复这些概念。这种做法从认知科学角度 来看是有道理的。
原理2:没有充分的练习,你不可能精通任何脑力活。
训练始终背负着恶名。训练本来是军队用语,使用这个词而不 是中性的“练习”,表示这些不用心的、不愉快的操练不是为了学生的成长。 同样的,一些敎学方法受到“训练即扼杀”的批评:敎师让学生陷入题海战 术,这扼杀了学生内在的学习动力。另一方面,敎育保守派学者辩解说学生 必须通过反复练习学习常用的事实和技巧,比如5 + 7=12。很少有人说训 练能提高学生的动力和兴趣。认知上的好处值得我们牺牲学习的动力吗?那么应该如何看待练习。
我们认知系统的瓶颈是同时处理几件事的程度。例如,心算19X6不难,但心算184 930X34 004几手不可能。使用的方法都是一样的,但你大脑中没有空间存放后者的中间步骤。大脑有解决这一问题的几个巧、 窍门,练习是最有效的窍门之一,因为它减少了大脑活动需要的空间。
如果带球的同时还要思考踢球的角度和速度,你不太可能成为一个优 秀的足球选手。像这样的低层次过程必须不假思索,才能给更高层次的过 程,比如战术策略提供足够的空间。类似的,你如果不熟记数学要诀也学不 好代数。学生必须练习点什么,但不是所有内容都需要练习。这一章我会解释为什么练习如此重要,也会讨论哪些内容值得练习,怎样安排练习能让学生觉得有用又有意思。
为什么要练习?它可以带来三个重要的好处:加强基础技能,为学习更先进的 技能做准备;防止遗忘;改善迁移。
1、练习是为了日后更好地学习
工作记忆的大小或多少是固定不变的——得到多少就是多少,练习不会改变它。
摆脱工作记忆的有限空间的 第一个方法是增加客观性知识,通过合并使事实占用的空间变小,需要长期记忆中的知识。第二个 方法是你可以让工作记忆中操纵信息的 过程更有效率,通过压缩我们将信息带人工作记忆的过程,或者在信 息到达工作记忆后巧妙地处理它。
那么这样做的代价是什么呢?压缩过程,或者说将它们自动化,需要什 么条件?答案就是:练习。你也许可以通过一些变通方法、一些小伎俩 获得自动化的好处,却不用付出练习的时间。这样的方法可能存在,不过科 学和任何一种文化的民间智慧都还没有发现它。每个人都知道的是,要想 开发大脑,只有一次又一次地重复练习过程。
学习过程是分层次的:一些一开始需要占用很多工作记忆空间的基 本步骤(如获得数学事实或者科学课上使用推论性逻辑),通过练习会变得 自动化。这些步骤只有自动化了,学生才能将思考能力提高到下一个层次。
2、练习使记忆更长久
在一个研究中,学者跟踪对比了在过去的三年到十六年中上过一学期 制的发展心理学课程的学生,并对这些学生做了一个和课程内容有关的测 试。得出的结论是努力学习不能防止遗忘,但有一样事情可以防止遗忘:持续地练习。
学者还研究了何时学习的重要性。何时不是指一天中的时间段而是指 你怎样安排学习计划。分散学习比集中练习的效果更好,可以减少每次练习的时间,减缓枯燥感。
3、练习促进知识的迁移
迁移已有的知识到新环境时有很大挑战。迁移尽管稀少,但的确存在,即使两者间缺少显而 易见的表面相似性。我们该做些什么让它更常见?哪些因素更可能让学生 脱口而出“噢!我见过类似的问题,我知道怎样解答”?
事实上很多因素对成功的迁移起作用,其中有些尤其重要。新问题的 表层结构和已解决问题的表层结构相似时,迁移更容易发生。
练习是迁移的另一个显著因素。重复做很多某一类型的题目使得你更容易辨识一个新问题的内在结构,即使你以前没有见过这一题目。首次看到一个深层结构时,你可能会理解它,但这不代表下一次看 到的时候你可以辨识出它来。总的来说,练习能够帮助知识迁移是因为练 习让深层结构浮出水面。
工作记忆是有 效思考的最大瓶颈。工作记忆是思维发生的场所,但是空间很有限,如果放入的东西太多我们就会失去线索,导致思考以失败告终。有两种方法可以 避免工作记忆的局限性:背景知识(原理1)和练习(原理2)。
原理3:孩子智能上的差异可以通过持久努力来改变。
智能是一个不可改变的属性,还是可塑造的?两者都有正确的部分。我们的基因遗传的确对智能有影响,但通常是通过环境影响的。智能是可以改变的。
1、综合智能
事实上有充分证据证明存在一种综合智能,也就是说,“聪明的人所有 方面都聪明”。但是这还不是故事的全部,这里有心理学家研究这个课题的 一个方法。假设我提出存在单一种类的智能,它通常被叫做“g”,是综合智能(general intelligence)的简称。而你认为存在两种智能——一种数学的,一种语言的。假设我们找到一百名学生,他们都愿意接受四项测试:两个数 学测试(分别是计算题和应用题)以及两个语言测试(分别是词汇和阅读理 解)。我认为“聪明的人所有方面都聪明”,所以在任何一个测试上分数高的 人理应在其他测试上也获得高分(同理,一个测试分数低的人在其他测试上 分数应该也低)。你和我想法相反,你认为语言和数学智能是各自独立的, 所以在阅读理解测试上分数高的人在词汇测试上应该分数高,但这不代表他在数学测试上会得高分(图1).
为什么学生不喜欢上学(8月) 为什么学生不喜欢上学(8月)图1.对智能的两种看法。左边的是指有一种类型的智能是所有智能 的基础。所以在词汇考试上分数高意味着你的“g”也很高,这也就预示着你 在其他三种考试中也会很出色。右边的理论是,在词汇考试上的高分代表你 的语言智能高,但是不能因此推断数学智能的高低,因为两者是独立的。数 以百计的研究表明这两个理论都不正确。图2中的理论是被广泛认可的。
图2 .占主导地位的智能理论。 综合智能统领了很多类塑的智能工 作,但是还有综合智能支持的特殊类 型智能。几乎所有人都认词存在语言 和数学智能,尽管有些人认为它们还 可以进一步细分。
到底哪一个理论模型是正确的呢?两个都不全对。经过数万人的测 试后,分析数据显示两个模型都沾了点边。图1左边的模型认为语言和数 学分数之间呈正比关系,右边的模型则认为它们之间没有联系。研究数 据表明,事实上语言测试分数和数学测试分数之间确实有联系,但语言测 试之间的联系比它们和数学测试间的联系更紧密。这个结果和图2的模 型相符。语言和数学智能需要不同的认知过程,但“g”能够提供两者都需 要的过程。
“g”到底是什么?我们还不知道。有人认为它可能和工作记忆的速度 或容量有关,或者它体现了大脑神经元被激发的快慢。我们不是去研究“g” 的产生机制,而是证明“g”是真实存在的。我们知道“g”高的人在学习、工作时都会表现更出色。尽管研究者认为谈论 智能时不应该只考虑“g”(这从图2就能看 出),他们在思考为什么有人很聪明,有人 不那么聪明的时候还是经常提到“g”的作 用。既然我们对智能有了一个更清晰的了 解,让我们来看另一个问题:是什么使人 聪明?
2、什么使人聪明
对于“智能从何而来”这个问题有两个答案,这两个答案都有些极端:全 靠先天因素(也就是遗传因子)或者全靠后天环境(也就是经验)。不管问多 少次是先天还是后天,一般的答案都是一样的:两者皆有,而且很难辨别两 者间的相互影响。对于智能那个问题也是同样的答案。但是最近二十年里 研究者的看法有了很大的转变:从一开始认为答案是“两者皆有,但大部分 还是遗传”到现在认为“两者皆有,但大部分是环境”。
重点是基因和环境相互作用。基因上的小小差异可以让人们在环境中 寻找不同的体验,也正是这些体验间的差异导致了——尤其是长期上 的认知结果。
我们应该如何提高智能?第一步是让学生相信智能可以提高。
3、对于智能,态度很重要
有充分证据证明,相信智能可以通过努力提高的学生比相信智能是改变不了的事情的学生得到的分数更高。
学生是如何形 成关于智能和能力的看法的?这和许多因素都有关系,但是有一 个因素总是被研究:表扬孩子的方式。
在一个经典的研究表扬所带来的效应的实验中,主试者让五年级学生 解答能找出规律的问题。第一套试题比较简单,所以学生都能答出绝 大部分题目。学生因为出色的表现受到表扬,所有人都听到“真了不起,你 回答这些问题时表现很好。你答对了‘总问题数’这道题。这是很高的分数 了”,之后一部分人听到“你一定很聪明”,换句话说,他们因为能力而受到表 扬;另一部分人则听到“你一定很用功”,也就是因为努力而受到表扬。每个 学生事后接受不同的主试者的询问,以期了解学生对智能的看法。结果显 示,因为能力受到表扬(“你很聪明”)比因为努力受到表扬(“你很用功”)的 学生更容易持有智能是一成不变的看法,后者更容易认为智能是可变的。 许多实验都得出了类似的结果,包括在四岁孩童身上进行的研究。
学生的长期看 法是通过他们从家长、教师和同学那儿听到的和观察到的而形成的。
这个实验有趣的地方在于它考虑了表扬。告诉学生他有多聪明难道有错? 通过表扬一个孩子的智能,我们其实是在让他知道之所以他能做对是因为他天 生聪明,而不是因为他多用功,学生很快就能由此推导出做错题是因为笨。
称赞过程而不是能力传达了这样一条信息:学生拥有智能的决定权。
同时坦然接受失败。如果你想提高智能,你需要挑战自己。这表示接受略微高过自己能力 的任务,你很有可能第一次就会失败。害怕失败的想法对于处理这样的难 题是个障碍,但是其实失败没什么大不了的。
只有永远无所作为的人才会不犯错误。你要想成 功就一定要学会接受失败。失败代表你会学到事情。 你会发现一些你以前不理解或者不知道该如何处理的事情。
【补充原理】:
1、大脑不是用来思考的。它的真正作用在 于使你避免思考,因为它并不擅长于此。只有那些有些难度却看上去能解决的问题,大脑才会思考,因为解决这些问题让我们有愉悦感和满足感。
对于待解决的问题,思考的人需要环境中足够的信息,工作记忆中的空间和长期记忆中的事实和步骤。这是大脑思考的认知边界。
2、记忆是思考的残留物。你的记忆系统是这样估 量的:如果你仔细地思考过一件事情,你就有可能再度想起它,所以它应该 被存储。因此你的记忆不是你想要记住或你尝试记住的事情,而是你所思考 的事情。学生思考什么就会记住什么。
3、一个拥有深层知识的学生对学科 知道得更多,知识点之间也连接得更加充分。他不仅了解每一个部分,还看 得到全景。这一认识让学生能够将知识应用到很多不同的环境中,用不同 的方式谈论,想象如果一个部分有所改变,整个系统会如何变化等等。他们的知识点之间像机器的零件一样连接得非常紧密,这样的 假设性问题就如同换掉了其中一个部分,拥有深层知识的学生能够想象机 器在更换这个零件后是如何工作的。
深层知识表示理解所有事情,包括抽象的概念和实际的例子和它们之 间的联系。这样一来,大多数学生一开始停留在表面知识这一层面就比较 好理解了,因为深层知识比表面知识更难获得。
4、学习早期的认知力和晚期的截然不同。
这不仅是因为学生比专家知道的少,还因为他们所知道的以不同的方式储存在大脑里。专家起初思考的方式并非像“培养中的专家”那样,而是像初学者那一样。事实上,没有人能够不通过培训就像科学家或者历史学家那样思考。
要达到专业水平,没有别 的,只有练习。
练习的另一个重要启示 是:如果我们不肯花时间是成 为不了专家的。一些研究者支 持后来定义为“十年规则”的效 应:一个人不花上十年时间是 不能在任何领域(物理、象棋、 高尔夫或者数学)成为专家的。 这个效应在多个不同领域得到了验证:作曲、数学、诗歌、竞技游泳甚至汽车销售业。即使每个世纪都允许发生几次奇迹,但十年规则 通常还是有效的。
十年这个数字并没有什么魔力,就是要花这么久的时间学习背景知识, 学会自动化过程。学 习和练习在达到专家级别时就停止 也是不行的,必须持续地练习才能 保持这个地位。
5、儿童在思考和学习方面相似点比不同点更多。认知风格和学习能力没有科学上划分类型的依据。
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