作者: (美) 威廉厄姆 (Willingham.D.T.) . 著 出版社: 江苏教育出版社
宇宙中最大的谜团应该要数我们每个人颅骨中那个三磅重、像煮熟的燕麦一样稠的 细胞团。有人甚至认为大脑极其复杂，以至于我们除了不能理解自己何以如此聪颖之外，其余一切皆在我们的掌握之中。换句话说，大脑太复杂了，以至于难以理解它自己。
为什么学生不喜欢上学
人会尽可能地避免思考
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的要求，否则我们会尽可能地避免思考。
为了让学生尽可能地获得成功思考后的愉悦，教师需要重新考虑他们鼓励学生思考的方式。
人类的确擅长某些类型的思考，尤其是和其他动物相比，但我们很少用到它们。认知学家还会添上：人类不常思考是因为我们的大脑不是用来思考，而是用来避免思考的。不仅如福特所说的思考很费力，而且它还是缓慢的、靠不住的。
大脑能做很多事情，思考并不是它最拿手的。比如说，大脑还使你能看、能动，这些功能比思考来得有效得多、可靠得多。大脑中的大部分区域都贡献给这些活动绝非偶然。视觉需要更多的大脑资源，正是因为它比下象棋或者解微积分题还要难。
在把人类能力和电脑能力比较后，你会意识到你的视觉系统之强大。毋庸置疑，在数学、科学和其他传统的“思考”任务上，机器稳赢人类。
但是再强大的计算机也不能开汽车，尤其是在瞬息万变的环境中。一些你已习以为常的动作，比如在遍地礁石的海边散步，却没有电脑能做到这一点。
与你的看和动的能力相比，思考是缓慢的、费力的、不可靠的。
如果我们都这么不擅长思考，那么我们又是怎样度过每一天的呢？我们如何找到去上班的路线，又如何在超市淘到便宜货？教师如何在日常教学中做出决定？答案是：当我们能侥幸完成任务的时候，我们就不去思考，反而依赖记忆。我们面对的大多数问题都是已经解决过的，因此我们只要重复之前的步骤就可以了。正如你的视觉系统摄取场景， 不费你吹灰之力就告诉你周围事物一样，你的记忆系统也会立即判断出你曾听过这个问题并且提供答案。你可能会以为你的记忆力很差，它的确不如视觉或运动系统可靠——你会忘记，会自以为记得，其实记不得，但你的记忆系统要比思考系统可靠得多，而且提供信息又快又省力。
我们通常认为记忆储存的是私人事件和事实。其实记忆还储存指引我们行动的策略，比如开车回家时在哪里转弯？
尽管所做的事情可能相对复杂，比如从学校开车回家，你会觉得自己好像是在“自动驾驶”模式，其实这时你正在用记忆指挥你的行动。运用记忆不需要太多注意力，所以你完全可以做做白日梦，即便你是在红灯前刹车、超车、留意行人等。
你可能在旅行时已经有过类似的经历，尤其是在语言不通的国家，一切都是陌生的，哪怕是一个小动作都需要经过大量的思考，比如说从小贩那里买一罐汽水，你需要从外文的包装上辨别出口味，和小贩进行沟通，翻找所需的硬币或纸币等。这正是旅行如此累人的原因之一：所有在家“自动驾驶”就足够的小动作都需要动用你的全部注意力。
大脑让你免于思考有两种方式。
首先，一些最重要的功能（比如视觉和行动）不需要思考：你不需要思考你看到的事物就知道周围有什么。
其次，你倾向于用记忆而不是思考指引行动。不过大脑并不满足于此：它为了让你免除思考能够自我改变。如果你不断地重复 一项同样的任务，它会最终变成习惯，你的大脑会做出相应的改变来让你不动脑筋就可以完成这项任务。
这样一来，一项本来需要大量精力的任务，通过练习可以只需要很少的精力甚至不需要费力。
这对教育学的暗示听上去可能有些残酷。如果人们都不擅长思考，甚至还努力避开它，学生对上学的态度又能好到哪儿去呢？
幸运的是，尽管我们并不擅长思考，我们其实喜欢思考。我们生来就有好奇心，也寻找可以进行思考的机会。但是因为思考很难，需要条件合适，这份好奇心才能存活，否则我们很快就会放弃思考这个念头。
好奇心是与生倶来的，但它很脆弱
尽管大脑不是为高效率的思考所生，人们其实很喜欢进行智力活动，至少在某些特定的情况下是如此。有人喜欢玩填字游戏，有人喜欢研究地图。有人愿意从事具有更多脑力挑战的 工作，即使薪酬低一些。我们不仅愿意思考，我们还有意寻找需要思考的机会。
解决问题会带来愉悦感。这里，“解决问题”指的是任何成功的认知活动。它可以是理解一段艰涩的散文、规划一个花园，或者评估一个投资机会。成功的思考可以带来满足感、成就感。
值得注意的是，愉悦感源于解决问题的过程。在一个要解决的问题上毫无进展是不会有愉悦感的，实际上，它还会使你感到沮丧。同样的，只是知道答案也不会有很大的愉悦感。
脑力活动吸引我们是因为它给了我们体验成功的愉悦的机会，但不是所有的思考都一样吸引人。人们选择填字游戏却不愿意做代数题。那么人们喜欢的脑力活动具有什么样的特征呢？
换句话说，内容是决定性因素。我们对一些事情好奇，对另一些却不。但是，我不认为内容驱动兴趣。我们都听过、看过原以为自己会不感兴趣，最后却很享受的演讲和电视节目，也都曾对通常喜欢的话题感到过厌烦。
总之，人们喜欢思考——更精确地说，我们知道解决这一问题能够带来愉悦感后才会 喜欢思考。所以说人们避免思考和人们天生好奇并不矛盾——好奇心使得人们去寻找新的主意和问题，但是我们会很迅速地分析解决问题需要多少脑力劳动，如果太多或太少，在允许的情况下，我们就会停止努力。
这一分析给为什么多数学生不喜欢上学提供了一个答案。努力解决难度恰当的问题是有好处的，但是解决太简单或者太困难的问题不会让人开心。学生不像成年人一样可以在大多数时候选择不做这些题，如果一个学生必须一直做有难度的问题，那么难怪他会不喜欢上学了。
那么解决方案是什么？给他容易点的作业？你可以这么做，但是你必须注意不能太容易了，否则他会觉得无聊。不管怎么说提高能力总是好事， 有没有可能让思考容易点，而不是降低题目的难度呢？
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。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。
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。
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。
确保问题能够得到解决
我指的问题不仅仅是教师在课堂上提出的问题，而是指有些挑战性的认知任务，如理解一首诗、想出可回收材料的新用途等。当你发现了这样的挑战性任务， 要思考它们是不是可能带来负面的结果，比如学生不能理解他们在做什么， 或者学生在解决中途遇到瓶颈，又或者学生只是在猜测你想让他们说什么、 做什么。
意识到学生的认知能力限制
在尝试进行有效的脑力挑战时，需要注意的一点是认知限制。如果学生缺少恰当的 背景信息，你提出的问题很有可能被认为是“无聊的”。
同样重要的是工作记忆的有限空间。记住，人们同一时间内只能够保留一定量的信息。工作记忆过量的原因包括多步骤的提示、互相间没有联系的事实、超过两三步的逻辑和一个新学会的概念在新知识上的运用（除非概念本身很简单）。解决记忆过量的方法直截了当：放慢速度，为学生的工作记忆减负，如把信息写在黑板上。
解释待解决的问题
如何让问题变得有趣？通常使用的办法是使内容与学生“相关”。这个办法有时候奏效，但对于有些内容它没有用。在历史课上提到一位流行歌手可能会让课堂起点波澜，但是仅此而已。因为我们的好奇心只有在遇到自信能解决的问题时才会被激发。让学生想参与并使他们想要知道答案的问题是什么？
对待课业的一个方法是把它们看成一系列答案。我们希望学生了解波义耳定律，美国内战的三个原因，或者为什么新西兰的蜜雀总是说“永不”。
问题是引发人们兴趣的关键。
当你备课时，从你希望学生在下课时能掌握的知识开始。下一步，应考虑什么可能是这堂课的中心问题，并考虑如何提出这个问题，使得它既有吸引学生参与的一定的难度，又顾及学生的认知限制。
重新考虑何时提出问题
教师经常用他们认为学生会感兴趣的问题来吸引学生听课，或者做一个演示实验，告诉学生一个可能令他们觉得惊讶的事实。这两种方法的目的是一样的，就是要让学生产生疑问，让他们对答案好奇。这是一个很有用的技巧，不过这些策略最好在基本概念已经掌握的时候。
比方说，一个经典的科学演示实验是，将一张燃烧着的纸放在玻璃瓶里，然后将一个煮熟的鸡蛋搁在瓶口，当纸烧完，鸡蛋就会被吸进瓶子里。毫无疑问，学生会很惊奇，但如果他们不知道背后隐含的科学原理，这 个演示只不过是个小魔术——激动只是一瞬间的，他们想要探求的好奇心不会持续太久。另一个策略是在学生知道了热空气膨胀、冷空气收缩，以及真空形成的原理后再进行演示。所有的事实和演示在学生没有正确的背景知识前只能有暂时的力量，之后才有可能引发问题解决的愉悦感。
接受并应对学生间的差异
学生们水平有差异，预习的程度不同，家庭的支持程度也不同，这会导致他们能力上的差异。因此，给所有学生同样的作业就不合适。能力不够的学生会觉得功课太难，以致最后放弃作业。我认为，在你权限范围内，根据学生或一群学生的当前能力布置作业是明智的。当然你需要小心处理，以免一些学生认为他们不如其他人。不过事实是他们的确落后，给他们不能完成的作业不可能帮助他们迎头赶上，反而会让他们掉得更远。
教师应如何教授学生所需的技巧?
事实性知识要先于技能
在过去的几十年里，标准化考试的出现， 让事实性学习的受关注程度越来越高。标准化考试不能够给学生提供分析、归纳或批判的机会，反而强调反复记忆互不相关的事实。许多敎师觉得敎授学生能力的时间都被准备标准化考试占用了。那么事实性学习到底有多少作用呢？
毫无疑问，让学生记住枯燥的事实是完全不够的。但是，想要凭空让学生拥有分析能力或者归纳能力也是不可能的。认知科学研究发现，敎师希望学生掌握的能力，比如分析的能力和独立思考的能力，是需要全面的事实性知识支撑的。
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。
我们希望学生去思考，而不只是死记硬背。我们认为一个有独立思考能力的人是聪明的、受过良好教育的，一个只会脱离背景滔滔不绝地背诵事实的人是无趣的、爱炫耀的。
背景知识对于理解的必要性是显而易见的。 你其实通过“思考”这个及物动词也可以得出这个结论。你需要有一些事情去思考。你可以反对说你并不需要记住这个信息：总是可以査到它的。
我认为思考是以新的方式组合信息。信息可以来自于长期记忆——你记忆中的事实，或者来自于环境。在现今这个信息发达的世界，还有必要牢记每件事吗？你可以通过互联网在几秒钟内找到你需要的任何事实性信息，包括“强盗”的定义。同样，瞬息万变的世界使得你记忆的一半信息在五年内就会过时。培养学生的独立思考能力，让学生学会辨别互联网上的信息，可能比学习知识点，试图把网络上的少量信息塞进脑子里来得更恰当。
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。
背景知识对阅读理解来说必不可少
背景知识帮助你理解别人在说什么或写什么。如果一个词汇（如“强盗”）或一个概念（如“海洋有机物”）没有储存在你的长期记忆中，你就有可能感到困惑。但对于背景知识的需要远比一个词汇的定义要深入得多。
阅读理解依赖于组合文章中的要点，而不是分开理解每个要点。写作有跳跃性，这是因为作者认为读者有能力填补中断的地方，因而省略了一些理解逻辑关系的必要信息。
为什么作者要省略呢？如果读者并没有掌握相关信息，不是会因此而困惑吗？这的确冒了些风险，可是作者不可能把所有相关细节全写出来，否 则文章就会变得无比冗长。
作者和演讲者是怎样决定省略哪些内容的呢？这取决于他们的文章给谁看（或者说给谁听）。 如果问话的人是一个两岁大 的孩子，她可能会回答：“我在电脑上打字。”但这个答案是不能给 一个成年人的。为什么？因为这位打字员会认为一个成人自然知道她是在打字。一个更准确的回答可能会是：“我在填表。”我们调整我们的答案，通过对对方的熟悉程度来决定什么可以省略，什么还需要解释，因而提供或多 或少(或者不同）的信息。
我们通常知道哪些背景知识是相关的，所以，当我们读到一段模棱两可的话时，我们会利用背景知识来解释它，甚至不会注意到可能存在的多种解释。
我已经列举了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。
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。
首先你要知道，一个人看起来在进行逻辑思考，但其实大多数时间他只是在进行记忆检索。记忆是我们认知过程中的首要资源。遇到问题时，你会首先在记忆中搜索解决方法，如果找到一 种，你往往就会立刻使用它，这样做很省事，而且大部分情况下还很有效。 你记得一个解决方法很可能是因为上一次它行得通，而不是没有奏效。
在大多数情况 下，行家们在思考和他们领域相关的问题时会利用到背景知识。科学家在解释实验结果时会特别留心出乎意料的结果。不期而遇的结果说明他们的知识还不完备，而这个实验隐藏着新的知识。但要想如此，首先要有一个预期。对于结果的预期基于对该领域的了解， 几乎所有我们传授的科学性思考策略都离不开恰当的背景知识。
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。有相关背景知识的人比没有的人记得的内容要多得多。
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，比如了解棒球的人比不了解的人更能理解一个棒球方面的故事。我们对于有意义的事情记得更牢。
爱因斯坦有一句话:“想象力比知识更重要。”但愿你现在已经同意他的观点是错的。知识更重要，因为有了知识才可以想象，才能够解决问题、决策、激发创造力。
我承认学习不会运用的知识没有什么价值，但是没有事实性知识，有效的思考也无法进行。
对课堂的启示
"既然事实性知识可以推进认知过程，一个显而易见的启示便是：我们必须让学生学习背景知识。怎样确保他们学到了呢？
“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。这些信息根据学生读物的内容而异，大多数人都同意阅读的最低要求是可以读懂日报、为外行写的科普读物和政治书籍。
其次是有关核心课程的。学生应该掌握科学、历史、数学的哪些知识? 这个问题不同于上一个，因为核心课程用到的知识与平常阅读所用的知识不同。学生必须学会反复出现的概念一统一所有学科的思想。
有些时候，事实性知识只在具有一定深度的时候才有用，比如我们需要细节来合并知识。有些时候具有浅显知识就足够了。了解得深固然好，但是我们不可能细致地了解每一件事情，泛泛的知识显然比不懂要强。
学习事实性知识可以是随时随地的，有时候不需要记忆，甚至不需要花心思，只要接触就能学习。回忆一下，你是否在读闲书、翻杂志时，或者看纪录片和电视新闻时，或者和朋友聊天时学到知识？学校也能提供许多类似的机会。学生可以从数学题中、语法课上的例句或者选举班长时教师使用的词汇里学到知识。每个教师都知道很多学生不知道的事情，有可能的话将它们添加进每天的课堂里。
尽早开始
一个孩子如果一开始掉队，没有干预的话他会掉得更远。大多数人都同意这是一些学生在校成缋不佳的主要原因。家庭环境不同：父母使用的语言，是不是孩子好的聆听者，是否带孩子去博物馆、 水族馆，书籍资源是否可得，家长平时是否读书，还有其他一些因素决定了孩子在上学前拥有的知识。换句话说，在孩子遇见第一位教师前，他就可能已经同邻座的孩子在学习能力上有一定的差距了。如何平衡个体间的差异将是对教师最大的挑战，弥补学生在家庭环境里缺失的事实性知识是惟一的方法。
为什么学生能记住电视里的所有细节， 却记不住我们告诉他的任何知识？
每时每刻都有太多的事情发生，我们没有足够的空间存储经历的每一件事情。是什么让有些事忘不了，又是哪些事容易忘却？
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。
记忆是思考的残留物。
要想教得好，你需要认真考虑你的作业实际上会让学生想到什么，因为那是他们会记住的事情。
环境中有很多信息我们并不察觉，事情必须先进入工作记忆才有机会进入长期记忆。
信息不仅可以从环境进入工作记忆，还可以从长期记忆进人工作记忆， 这就是回忆过程。
我们对有情感的事件自然会给予更多的关注，之后也会有所提及。所以科学家需要非常小心地证实是情感而不是多次回想导致记忆增强。
只有重复是不够的，而且只有想记住的愿望也是不够的。
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。学生在学校所学习到的95%的事物都和意义有关，而不是事物的外观或者声音。所以，教师的目标永远应该是让学生思考意义。
其次，同一个记忆素材可以有不同方面的意义，你需要思考事物准确的意义。
好教师的共性
使学生思考意义的一个常用技巧：让知识切合学生的兴趣。但我不推荐使用这个方法。
让记忆材料切合学生的兴趣没有用。内容几乎不是我们保持兴趣的决定性因素。
如果内容不行，那方式呢？学生经常评价好教师能够“使课堂变得有趣”。他们并没有让内容切合学生的兴趣，而是用特殊的方式和学生交流， 让学生感兴趣。
这些教师都被认为能把无聊的内容变得有趣，能使学生思考意义。每种方式都适合使用，但不是所有人都能习惯这些方式，这同个性有关。
教学方式是会被学生注意到的，但这只是使教师教学见效的因素之一。 教师和学生间情感上的联系——不管是好是坏——对学生的学习质量都有影响。一个人品不好的教师，即使上课再有条理也不会受四年级学生的欢迎；同样一个会说故事的教师如果上课没有条理也不会太受欢迎。 好教师要两个条件都具备，他们可以和学生建立感情上的联系，也能够使内容有趣易懂。
使教案中的要点环环相扣，让学生能够理解从而记住。认知心理学不能让我们变得平易近人，但我们可以掌握一套有助于学生理解 一节课意义的原则。
无意义的情况
有些时候学生必须学习的内容是没有意义的。比如，在拼写星期三 (Wednesday)或者学习外语词汇时，想到它的意义对记住单词本身没有丝毫帮助。有些内容就是没有意义的，记住无意义的内容通常被称为机械记忆。这时候该怎么做呢？
有一系列对付无意义内容的记忆小窍门，这些通常被叫做助记术。
学生可以针对每样事情创造独特的助记法。 首字母缩写和首字母联想是比较有效的,但需要学生对内容有一定的了解。 我经常用“HOMES”来记忆北美五大湖的名字。如果我不知道湖的名字，这些缩写就没有任何特殊意义。首字母联想也有类似的局限性。
将要记的知识用音乐唱出来也可以。
对课堂的启示
思考意义对记忆有帮助。教师怎样确保学生在课堂思考意义呢？这里是一些实用的建议。
从学生会思考什么的角度重新审视教案
教学最重要的事情是放学后学生还能记得什么，他们当时思考的和之后的记忆有直接的关系。所以再次检查教案，确定这堂课会让学生真正思考什么 (而不是你希望他们会思考什么）。检查过后也许你会发现，希望学生学到的其实不大可能实现。
慎用强夺注意力
教师或多或少都曾以强夺注意力作为开场。如果你一开始就让学生感兴趣，他们应该想知道背后的故事。但是强夺注意力不总是有效。学生只记得所思考过的。
慎用探索性学习
进行探索性学习时，学生通过探究、讨论、设计实验和其他自主学习的方法学习，而不是被动地接受教师教授的知识。在最理想的情况下，教师是资源而不是指挥者。探索性学习有很多优点，尤其是在学生的关注程度方面。如果学生得以选择他们想研究的方向，他们会更用心、更努力地学习。 值得注意的是，学生思考的事情不容易预测，如果放任他们自主学习，他们可能会花时间在对大脑没好处的方向上。如果记忆是思考的残留物，那么学生也会记得不正确的“发现”。
这不代表我们应该放弃探索性学习，只是要注意使用的场合。在环境能够给予恰当的反馈时，探索性学习是最好的方式。最好的例子是孩子学习使用电脑，不管是学习操作系统、复杂的游戏还是网络应用，孩子都表现出很强的独创性和胆识。他们不害怕尝试新事物，也不在乎失败。他们通过探索来学习。要注意的是，电脑程序能够即时显示错误，这一快速反馈营造了良好的环境。在探索性学习中，如果教师不能引领学生走向正确的方向，环境也可以起到一定的作用，从而帮助记忆。
让作业带着学生思考
如果一堂课的目标是让学生思考一些内容的意义，那么最好能让他们不得不思考。人们对自己的记忆系统的无知程度时常让我感到惊奇。对他们说 “我等会要测试你对这串词汇的记忆”对记忆一点用也没有，因为他们不知道怎样记住那些词汇。但是如果你给他们一个简单的任务，其间他们必须思考意义，例如就他们喜欢每个词的程度打分，他们就能记住那些词。
这个方法在实验室有效，在课堂同样有效。
大胆使用助记术
很多教师对助记术不以为然，他们脑海中会浮现19世纪学生唱出州首府名的画面。如果一个教师在上课时只用助记术，他们的怀疑也许还有些道理，但我认为教师不应该丢弃这一方法。
什么时候让学生记住无意义的事情合适呢？偶尔地，当对于有些内容 学生尽管还不懂，但必须先记住以便日后的学习时，教师可以使用助记法。 常见的例子包括在会阅读之前学习字母发音以及学习母语和外语的词汇。
有时候用助记术记住有意义的事情也是合适的。我上小学时没有要求背诵乘法口诀表，而是用其他内容和方法练习。那些方法很有效，我掌握得也很快。五年级时，不会乘法口诀表的劣势渐渐显现出来，因为很多新运算要用到乘法。每次我看到题目中有乘法时，我就要停下来算出乘积。六年级我转到另一所小学，那里的教师很快发现了我的问题，并要求我背诵乘法口诀表。这样一来数学课就容易多了。
围绕冲突备课
如果你仔细寻找，你会发现几乎每个教案里都有冲突。换句话说，我们希望学生知道的内容是一个问题的答案，而问题就是那个冲突。冲突非常清晰的优点在于它使话题自然前进。
从你希望学生掌握的内容开始，逆向思考它所提出的引人思考的问题，围绕冲突备课。
一旦成功，学生学到的将是该学科的真正意义。我认为学生的兴趣可以作为学习课程的敲门砖，而不应该作为备课的首要动力，或者思考问题的动力。
为什么让学生理解抽象概念这么难?
为什么抽象概念——比如这里的面积计算——会这么难以理解，理解了以后又很难应用到新的环境里？
学会抽象思维是上学的目的。敎师希望学生将课堂所学的知识运用到新的环境中，问题是大脑不喜欢抽象的事物，大脑倾向于选择具体的事 物。这就是为什么当我们接触到一个抽象的原理时，我们会寻找实例来帮助我们理解。这一章的认知学原理是：
我们利用已知的事物理解新的事物，大多数知识是具象的。
抽象概念难以理解，因此难以在新的环境中运用。帮助学生理解抽象概念最有把握的方法，是让他们接触它的不同表现形式，也就是让他们算出桌布、足球场、信封、门框等的面积。现在有一些新的方法可以加速这一过程。
理解其实是记忆
事实性记忆对教学很重要，我描述了如何确保学生获得这些知识——我描述了事物是怎样进入记忆的。我们都假设学生能理解教给他们的东西，但是正如你所知道的，我们不能指望学生永远理 解。学生常常难以理解新的概念，尤其是非常新颖的、不能联系到任何其他已知概念的内容。认知科学家关于这个问题有些什么答案呢？
答案是，他们应通过联系已知的概念来理解新的概念。这很容易理解， 有点像你接触到一个生词时的情形。如果你不知道“自始”的意思，你去查字典，发现定义是“从一开始”。既然你知道“从一幵始”的意思，那么你自然也了解“自始”的意思了。
这可以帮助我们理解每个教师都熟悉的一些原则。其中之一是类比的益处:它们通过联系已知的事物帮助我们理解新的事物。
所以理解新的事物依赖于联系已知的事物，这就是类比有用的原因。我们依赖已有知识的一个结果是我们需要具体的例子。例子有用不仅仅是因为它使抽象的事物变得具体。不常见的实例不会有什么帮助，假设你我有如下对话：
我：不同的测量方式提供了不同种类的信息。顺序量表提供 等级，等距测量时数值间的差别有意义。
你：这真难理解。
我：好吧，我举一个实例。莫氏矿物硬度表是一个顺序量表， 而成功的罗殊模型是一种等距测量。
你：我看我还是去喝咖啡吧。
所以不是给出实例就能有帮助的，它们必须是常见的，大多数人不了解莫氏矿物硬度表和罗殊模型。不是具象性而是常见性让实例变得重要，当然学生熟悉的大多数例子都是具象的，因为抽象概念很难理解。
这样一来，理解新的概念其实是让正确的已有概念进入工作记忆，并重新加以组合，比如做新的比较，或者想想被忽略的特征。
没有人可以把新的概念直接灌输给学生，任何新的概念都应该建立在已有的知识基础上。 为了让学生理解，教师（或者家长、书籍、电视节目）必须确保学生能取出长期记忆中的正确概念放人工作记忆。另外，这些记忆中的概念的正确特征必须被用到，比如比较、结合或者操控。
要想更深入地了解什么能帮助学生理解，我们需要讨论以下两个问题。 第一，即使学生“懂了”，也有理解的深浅之分。一个学生理解得很浅显，另 一个学生则理解得很透彻。第二，即使学生在课堂里“懂了”，这个知识也未必能完全运用到课堂外的环境中。即使他们刚刚解出了同样的问题，他们也不知道他们其实是会做的。
为什么知识是浅表的
每个教师都有过这样的经历：你问学生一个问题（在课堂上或者考卷里），学生复述了一遍你的话或者教科书上的解释，一字不差。他的答案肯定是正确的，但是你能隐约感觉到这个学生只是机械地记住了定义，却并不明白他自己在说什么。
事实上，机械知识相对来说比较少见。机械知识表示你对内容一点认识都没有， 只会逐字死记。
比机械知识更常见的是表面知识，意思是学生对内容有点儿认识，但有局限性。我们已经说过学生通过联系已有的概念理解新的概念，如果他们的认识很浅显，这一过程就不能继续下去。他们的知识依赖于教师提供的类比或者解释， 且只有在已提供的环境下才能理解这个概念。
我们可以对比表面知识和深层知识。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。
显然教师希望学生把知识理解透彻，大多数教师也在切实灌输这一观念。 为什么学生还是只有表面知识呢？ 一个明显的原因是学生上课不专心。学生只具有表面知识还有其他不太容易发现的原因。
为什么知识不能迁移
知识迁移指将已有的知识应用在新的问题上。如果学生能够理解一个抽象的概念，我们会期望他们能够迁移。你很可能让学生了解你希望他们学习事情的意义，也就是深层结构。
显而易见，表层结构对于解题不是非常重要。自然而然地，我们期望会解第一道问题的学生也会解第二道问题，因为深层结构才是关键。尽管这样，人们总是过于关注表层结构。
经验帮助学生看到深层结构，那就提供更多实例让他们增长经验，另一个可能有帮助的方法是让学生比较不同的例子。
尽管深层知识是你想要达到的目标，你应该清楚学生能达到的层次，以及他们多久能达到这一层次。深层知识来之不易，是反复训练的结果。如果你的学生对于一个复杂的话题在短时间内还没有深层的理解，你千万不要泄气。表面知识比一无所知要好得多，再说表面知识是通向更深层次知识的台阶。你的学生可能需要好几年才能获得真正的深层理解，教师能做的就是带领他们走下去，并掌控好前进的节奏。
题海战术有用吗?
没有充分的练习，你不可能精通任何脑力活。
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。
为什么要练习？因为通过练习能获得最基本的能力。在学校里，掌握和提高技术这两种原因都有。学生可能会在掌握前一直练习长除法，直到他们自信可以独立做出长除题为止。其他的技巧，比如写作，学生即使了解了基本技巧也还需要不断练习来精益求精，以提高他们的能力。
还有一种不太显著的原因，就是当你似乎已经掌握了某种技能，再练习也不见得能提高的情况下还得反复练习。尽管这有点奇怪，但它对于教学却非常关键。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。
工作记忆的有限空间是人类认知的基本瓶颈。如果想要同时思考太多东西，我们会犯糊涂，会搞不清待解决的问题、要读懂的故事或者做决定时要衡量的各个方面。
你可以幻想很多方法以改善认知系统一更精确的记忆、更集中的注意力、更敏锐的视觉等。有更多工作记忆空间的人至少在学校是更好的思考者。工作记忆空间大的人在推理测试中得分也高，工作记忆空间小的人推理测试分数也不高。
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。
但还是有窍门的。可以通过压缩信息来维持工作记忆中更多的信息。通过合并，你将几个独立的事物看做一个单元。因为一个词组和一个单字在工作记忆中所占的空间差不多。
所以，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。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。
思考过程可以变得不假思索。这样的过程需要很少甚至不需要工作记忆空间。它们还发生得比较快，你似乎不需要做出决定，下意识地就知道该怎么做。
大多数自动化过程是有益的， 而不是帮倒忙：它们在工作记忆中腾出空间。之前占用工作记忆空间的过程现在占的地方很少，那么其他的过程就有空间了。
练习有三个好处：（1)让思考过程变得省力，这样才能学得更多“（2)让记忆更持久；（3)增加了知识迁移的几率。
练习的弊端也是显而易见的：重复练习太无聊！
不是每件事情都需要无限度地练习的。更重要的是不是每件事情都需要练习。
如果练习可以让思考过程变得省力，我们就要问，哪些过程需要自动化？从记忆中取出关于数字的要点和字母的发音就可以入选。
没有必要把关于一个概念的所有练习集中在很短的一段时间里完成。 事实上，分散练习后记忆会更持久,
持续不断地练习同一项技能是很无聊的事，最好能有点变化。
因此，聪明的练习办法是既分散练习的时间，又分散练习的环境。尽量多设计有创意的方法来练习最关键的技巧，同时让学生在更高阶的环境中学到基本技能。
让学生像真正的学者一样思考的秘诀是什么？
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。这么说来，并不是要学生停止创作诗歌或者放弃开展科学实验， 但是教师和管理者要清楚地意识到这样做能给学生带来什么。
真正的科学家是行家里手。他们已经在各自的领域每天朝九晚五地工作了许多年。其实正是多年的练习导致他们思考的方式发生了质的变化。
专家对于他们的专业领域有丰富的背景知识。但是光有知识还不能成为专家。稍低阶的医生常常和专家了解得一样多（或者非常接近）。但是专家能够从记忆中快而准地获取正确的信息。这 些信息年轻的医生也拥有，只是他们想不到而已。
专门技能甚至体现在犯的错误上。专家是“优雅地犯错”，也就是说，专家在得不到正确答案时，那个错误的答案通常是个最佳的猜测。
专家行为的最后一个特征是专家在相似领域上迁移的能力比初学者要强。
和初学者相比，专家更能分辨出重要的细节，并得到合理的解决方案， 将他们的知识迁移到类似的领域里。
专家怎么能做到这些的？ 一般需要拥有哪些解决问题的技巧或者专业知识？我们如何确保学生拥有这些呢？
有两种方法可以避免工作记忆的局限性：背景知识和练习。初学者可以任选其一。专家也使用这两种方式，但是他们丰厚的积淀使得这些方法更为有效。
专家不会像初学者那样考虑表层结构，他们思考功能，或者说深层结构。
专家拥有对于问题类型的抽象知识，而初学者没有。知识迁移很困难，这是因为初学者着眼于表层结构， 看不清问题之间抽象的、功能上的联系，这恰恰是解决问题的关键，也正是专家的厉害之处。他们在长期记忆中留有问题和情况的表现形式，这些表现形式本身是抽象的，这就是为什么专家能够忽略不重要的细枝末节，而直接得到有用的信息的原因。思考功能让重要的部分浮出水面，这也是他们对于新的问题展示出良好的迁移能力的原因。新的问题在表层结构上看也许不同，但是专家识别得出内在的、抽象的结构，这也是为什么他们的判断通常是合理的，尽管有时候不完全正确。
克服工作记忆空间局限的另一个方法是不断练习每个步骤，直到熟练掌握，这样这些步骤就不会占用工作记忆的空间了。专家已经将很多原先需要仔细思考的过程和常用步骤自动化了：专业桥牌玩家可以不动脑筋就算出手里的牌面; 好的外科医生可以闭着眼睛进行缝合；有经验的教师有一套固定的开场收场步骤，以吸引学生注意力，应付常见课堂秩序问题等。
专家通过获得丰富的功能性背景知识和将一系列思考过程自动化来节省工作记忆的空间。那么，他们如何利用这富余的空间呢？呃，他们会做的事情之一是和自己说话。专家会和自己说什么呢？他们经常会和自己讨论正在研究的问题，当然是在抽象层面上讨论的。
有趣的是，专家通过和自己进行这样的对话可以得到可能的结果。
如何让学生像专家一样思考
看本专业问题的角度不是停留在表面，而是带有功能性地思考。这种看问题的方法使得他们能在海量信息中挑选出重要的环节，得到合理的（即使不总是正确 的)解决方案，将知识应用到相关领域。此外，专家使用的很多常规性步骤通过反复实践已经变得完全自动化了。
怎样让学生做到这些 呢？要达到专业水平，没有别的，只有练习。
我们该如何因材施教?
儿童在思考和学习方面相似点比不同点更多。
有些孩子喜欢数学，另一些孩子对英语更感兴趣；有些儿童害羞，有些则很外向。教师和儿童的交流也不一样，但是教师应该意识到，科学家还不能证实学习风格有值得分类的差异。
学生学习的方式与其说不同，还不如说相类似。可是学生之间个体的差异这么大，这怎么解释呢？
加德纳发表了关于多元智能的理论。
教育者对于加德纳理论的细节至今也不是太关心，他们关注的反而是和理论有关的三个主张：
第一个主张，加德纳提出，一些能力——逻辑数学和语言——被赋予了过高的地位。为什么这两种能力被称为“智能”而其他的就屈尊叫做“天赋”？实际上，坚持认为“音乐能力”应该叫做“音乐智能”就很好地说明了这一理论。
第二个主张是学校应该教授所有八种智能。这一主张的核心是学校应该发掘学生的所有智能。如果一个学生的内省智能突出，这一智能应该得到重视和发展，这名学生也不必因为在语言和数学逻辑智能——通常在学校课程中比较重视的方面——比别人差而感到自卑。这一主张表面上看似乎有理，它满足了我们追求公平的心理所有智能应该拥有同样的地位。但是加德纳反对这一主张，他认为课程安排应该首先建立在社会的价值基础 上，他的多元智能理论可以帮助实现课程的目标。
认为学校应该教授所有类型智能的主张，在我看来是把才能当做智能的结果。我们对于智能的一部分理解来自于有智慧的人在学校成绩好的现实。基于这个假设，一些人的想法可能是这样发展的：
一些教育者的确认为加德纳“发现”了音乐智能、空间智能等，但事实上音乐智能就是你祖母认为是音乐才能的东西。我个人认为音乐应该作为学校课程之一，但是如果你认为认知科学家能够编出任何理由来支持音乐智能，那就错了。
第三个主张说的是通过多元智能可以介绍新的概念，例如学生在学习如何使用逗号时，他们可能会写一首关于逗号的歌(音乐智能），在树林里寻找和逗号形状相似的动植物（自然主义智能），或者用身体创造句子，不同的姿势代表句子的不同部分(身体-运动智能）。预期结果是，不同的孩子通过和他们智能相匹配的方法理解逗号。理想的情况是拥有高自然主义智能的学生在“森林大搜索”游戏中学得最好，以此类推。
加德纳对这个想法不以为然，这是有道理的。能力（如果你喜欢，也可 以用智能代替)之间是不能互换的。数学的概念必须用数学的方法来学习， 音乐的技能对于学习数学没有帮助，写下一篇针对高尔夫球杆挥出弧线的诗歌对于你挥杆也没有帮助。这些能力之间不是完全隔离的，但它们相距太远，以至于你不能取长补短。
有些人建议我们至少可以通过配合学生的强项让学生对某个学科感兴趣。如果想让一个小科学家对阅读产生兴趣，别给他看艾米莉•狄金森的诗歌选，给他物理学家理查德•费曼的回忆录。我虽然有些吃惊，但这个方法没什么大碍，只是不能提供更深远的影响，就和配合学生的个人喜好一样。
怎样帮助“慢热型”学生?
孩子智能上的差异可以通过持久努力来改变
让学生相信智能是可变的这个想法很好。你可以通过表扬以及谈论学生的成功和失败来调整他们的看法。
在中国、日本和其他东方国家，智能经常被认为是可塑造的。如果学生考试考砸了或者不理解一个知识点，不是因为他们笨，而是因为他们还不够努力。这种看法对学生来说有好处，因为它让他们知道智能是可以控制的。 如果他们表现不够好，他们可以对此做点什么。
怎样指导那些学习很吃力的孩子？教师如何确保他们也学到了应有的知识？
首先，我们需要解释清楚智能到底是什么。如果让我们写下对智能的定义，我们可能会说聪明的人能够理解复杂的问题，能够使用多种推理方法，他们还可以通过思考克服困难，吸取经验教训。
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。
对于智能，态度很重要
我们能为学习迟缓者做些什么？强调学习迟缓者不是笨蛋。他们和其他学生在潜力上可能差别很小。智能是可以被改变的。
为了帮助后进生不掉队，我们首先要确保他们相信自己能够进步，然后我们要让他们相信为此所做的努力是值得的。
赞扬努力，而非能力
你希望学生了解他们拥有智能的决定权，尤其是他们能够通过刻苦学习开发它。所以，你应该称赞过程而不是能力。除了（适当地）称赞努力，你还可以称赞学生在面对困难时坚持不懈的精神，或者对作业负责的态度。不过要避免不真诚的赞扬，没有诚意的赞扬反而有反效果。
为了考虑如何向学生传达这一信心，我们回到赞扬这个话题上。表扬后进生的中等水平的作业时要谨慎。假设你有一个学生总是不能完成作业，有次他按时完成了，虽然质量不怎么样，你还是很想表扬他不管怎样，他交出了点东西毕竟是个进步。但是想想表扬一个中等水平的作业所传达的信息。你说“做得好”，但是事实上你的意思是“对于你来讲做得好”。 学生还没有天真到相信他的作业真的很好的地步。表扬低于标准的作业时，你传达的信息是你对这个学生的期望值低。更好的方法是说:“我很高兴你按时完成了这个作业，开头很有意思，不过我相信你还能将它组织得更好。我们来看看怎么做。”
那么教师呢?
如果教学就像其他一样是一个认知技能，你该如何运用到教学中呢？
你应该如何增加（1)工作记忆的空间；（2)你的相关事实性知识;（3)你的相关过程性知识。最佳方法就是练习教学。
首先定义练习。它远远不仅仅是参与一个活动，你还要努力提高。可是怎么提高？第一，练习包括从内行人那里得到反馈：作者从编辑处得到评论，篮球队需要教练指导，像我这样的认知科学家从懂行的同事那里获得对实验的书面评价。如果没有某种形式的评定，你怎么能够提高呢？没有反馈信息，你就不知道如何使你成为更好的认知学家、高尔夫球手或者教师。
教师的确可以从学生那里得到反馈。你分辨得出一节课的好坏，但这种反馈不够细致，不足以用来作为最终评定。例如，学生感到无聊的动作告诉你他们没有在专心听讲，但是这不能告诉你你要怎么改。另外，你可能遗漏掉比你想象中更多的课堂细节。你忙于讲课，没有观察教室里发生的情况，“当局者迷”就是这个意 思。很难评价自己的教学方法的最后一个原因是，我 们对于自己的表现不够客观。一些人缺乏自信，对自己太过严苛，而另一些人 (这是大部分人）用对自己有利的方式解释一些现象。 社会心理学家将这个现象称为“自利性偏差”。事情进展顺利是因为我们在行又努力，事情进展不顺利是因为我们运气不佳，或者其他人犯了错。
出于这些原因，由别人来观察你的班级通常更有效。
除了获得反馈外，练习往往还意味着花时间在非目标任务上，以提高完成目标任务的能力。例如，优秀象棋选手不仅仅下棋，他们还花很多时间学习开局，分析其他专业选手下过的棋局，而任何项目的运动员都要通过负重练习和心肺功能训练来提高耐受力。
总结一下，如果你想要成为更好的教师，你不能满足于年复一年地增长经验。你必须练习。练习指的是：（1)有意识地提高；（2)为你的教学寻求反馈意见；（3)为了提高水平完成没有直接联系的任务。
首先，为额外的事务留出时间。第一章我指出多数人在大多数时间是不动脑子的。与其每件事都思考最优方案，不如从记忆里获取以前所得到的知识。教学也是一样。一旦你有足够的经验，至少有些时候你可以不动脑筋地教学。这没有错，但是如果你想提高你的教学水平，就得减少这种自动化。这会很累人，认真思考没有达到预期目标的原因也很伤神。你需要配偶和家庭额外的支持，你可能还需要减少休闲娱乐的时间。
你还需要花更多时间在教学上。除了在家批改卷子、备课等，你还需要花比平常更多的时间来回顾你上课时做得好和不好的事情，并计划如何做出改变。如果你预计每个星期多花五个小时（或者三个小时，甚至一个小 时），这些时间从哪里来？如果你为这些事情专门安排了时间，你才更有可能切实完成它。
最后，记住你不需要一味追求速度。以你现在的水平，想要在一两年之内成为“杰出”的人是不现实的。因为你不能同时改变所有事情，你需要设定先后顺序，决定哪些是最重要的，眼光放在具体的、可实现的步骤上，一步一步地实现目标。
小步前进
我设计的计划很耗时间，这是毫无疑问的。我可以想象有些教师对自己说它在理想的情况下当然可行，但是我还要照顾孩子、家庭，做许多我该做却没做的事情，我没这个时间。”我绝对尊重这个看法。所以开始的时候慢慢来。下面是一些不那么花时间的方法。
记教学日志
记录你打算做的事情并设计它应如何发展。这节课总体来说好不好? 不好的话，是为什么？不时地花些时间看看以前写的日志。寻找好的课和 不好的课存在的模式，寻找遭遇挫折的情形，寻找激励你继续前进的事件和时刻，等等。
和其他教师讨论
组织教师每两个星期开一次小组会议。这样的小组会议至少有两个目的。一个目的是给予和接受社会支持。这是教师发牢骚、分析成功经验等 的机会。目的是在教师间互通有无，让他们感受到团体的力量。另一个目的，和第一个也有点联系，是让教师提出问题，并在小组内寻找对策。最好在一开始就确定小组的功能，是两者都有，还是只为一个目的服务。如果教师对小组的理解不同，有人的感受可能会受到伤害。如果你的小组成员想法非常一致，你还可以让每个人阅读专业期刊里的文章，之后再组织讨论。
观察
你所教的学生所在年龄段对什么比较敏感？什么让他们感兴趣？他们如何和同龄人说话？他们的理想是什么？你可能对于学生在课堂中的表现很熟悉，但是你的学生会不会承认他们在你的课堂上是真实的自己呢？观 察他们在课堂以外或者当他们面对其他孩子时的表现会不会有所帮助？
找一个方便观察你所教年龄段孩子的地方。观察幼儿园的孩子，就去公园游乐场；观察青少年，就去购物中心售卖食物的区域。你可能要去校区以外的地方观察，因为如果你被人认出来就达不到效果了只要观察孩子就好了，不用有什么计划或者安排，只用眼睛看。一开始你可能觉得很无聊，你会想：“嗨，这我早就见过了。”但是如果你一直在观察，真正地观察的话，你会开始注意以前没有留意的事情。你会注意到他们在人际交往时细微的信号，性格的各个方面以及他们是如何思考的。给你自己足够的时间和空间去观察，你会有所发现的。
教育和其他研究领域的共同点在于它的科学研究成果有用，但不能起到决定性作用。建筑师会用物理学原理设计办公楼，但是他还需要美学原 理的帮助，这是科学办不到的。同样，认知科学的知识在计划教什么、怎么教时能帮上忙，但事情不是到此就结束了。
虽然不是全部，但我看到认知科学对教师有用的两个方面。首先，这些知识可以帮助教师在相冲突的顾虑中找到平衡点。教室不仅仅是认知的地 盘，它还是包含情感、人际交往、动机等的地方。这些迥异的元素导致了不同的考量，有时候它们会产生冲突，换句话说，最好的认知练习可能对动机练习不好。懂得本书所说的认知科学原理可以帮助教师平衡这些矛盾甚至冲突。其次，我将认知科学原理看成教学实践的有用边界。物理学原理不能完全规定工程师如何建造大桥，但是它使他可以预测建造后的性能。同样，认知科学原理不能命令教师如何教学，但是它能帮助你预测你的学生会如何学习。如果你利用这些原理，你可以使学生受益的机会最大化。
教育是将历代累积起来的智慧传递给孩子，我们充满热情地相信它的重要性，因为我们知道它可以让每个孩子拥有更好的生活，这也是让我们所有人受益的一件事。如果我们不能将人类累积的智慧用在教育孩子的方法上就太可惜了，这就是《为什么学生不喜欢上学？》出版的目的。教育使人更聪明，聪明的人可以使教育更美好。
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