人们通常认为，人类对于大脑知道得越多，对教育的帮助就越大——说到底，教育是建立在学生心智变化的基础上的，了解学生的认知特征无疑会使教学更轻松或更有效。但是，我认识的教师并不认为他们已从心理学家所谓的“认知革命”中获益。
研究和实践间的差距是很容易理解的。认知学家在研究大脑时，往往为了有利于所研究的课题，在实验室条件下将智力活动（mental process）刻意分开（比如学习会和注意力）。但在教室里智力活动并不是分开的，它们同时工作，并且经常以难以预测的方式互相影响。举一个简单的例子，实验表明，重复（repetition）对学习有帮助，但是任何一个教师都知道不能把这个结论生搬硬套进课堂，比如让学生重复练习长除法直到掌握为止。重复的确对学习有好处，可它同时也会削弱动力。过度的重复会导致动力骤降，学生不再尝试，那么学习也无从谈起了。
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1、 为什么学生不喜欢学习？
因为大脑并不擅长于思考，思考是缓慢的、费力的、不可靠的，人们很容易放弃思考；但是人生来就有好奇心，喜欢解决问题，如果通过思考能成功解决问题的话，他们还是愿意动动脑子的；但是人们不喜欢尝试解决不了的问题，若果学校的功课总是让学生很难搞懂，他们当然不想思考，不喜欢学习了。
2、那么怎样才能让学生获得成功思考的愉悦，从而爱上学习呢？
因为思考很难，所以我们需要合适的条件，才能让我们的好奇心存活，斗则我们很快就会放弃思考这个念头；人们在解决问题中能获得愉悦感，但一个要解决的问题毫无进展是不会有愉悦感到，实际上，它还会使你感到沮丧；同样，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个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，所以我们要为学生提供具有吸引力的思考机会。
3、 那么人们喜欢的脑力活动具有什么样的特征呢？
内容是决定性因素吗？我们对一些事情好奇，对另一些却不。作者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，也曾对通常喜欢的话题感到过厌烦，比较多见得例子是，我们因对某话题感兴趣而去上课或看书，却觉得那个课或书很无聊；
如果内容不足以保持你的注意力，好奇心在什么情况下会有长久的力量呢？答案在于问题的困难程度，也就是说当我们知道解决这一问题能够带来愉悦感才会喜欢思考。好奇心使得人们去寻找新的主意和问题，但是我们会很迅速到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。
4、那么我们现在知道了要为学生提供适当难度的思考机会（这会涉及到这个适当怎么确定，不同学生的水平也不同），另外，我们有没有可能让思考容易点，而不是降低题目的难度呢？要解决这个问题，我们先得知道，人是怎样思考的。
4.1 人是怎样思考的？
首先，我们的问题来自于环境，环境中的问题及相关的条件会进入你的工作记忆，然后工作记忆再从你的长时记忆中去提取与问题有关的事实性知识和过程性知识（解决问题的步骤和方法）；所以，****长时记忆是你关于世界的事实性知识和关于如何解决问题的过程性知识的巨大仓库，长时记忆中的所有信息在意识之外，只有进入工作记忆时它才浮现到意识中；而工作记忆就是你的意识和思考的区域，环境信息与事实性知识通过过程性知识在工作记忆中组合尝试（思考），来解决问题。
但我们的工作记忆有限制，它的空间有限，储存问题的信息有限，所以工作记忆空间一旦拥挤，思考就变得异常困难。
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。
（这里存在一个问题：工作记忆怎么知道应该从长时记忆中提取哪些信息呢，如何判断与问题相不相关？也许与多种因素有关，提取经验、记忆的清晰度、联想的难以程度...）
4.2 老师如何帮助学生更好地学习？
如何降低思考的难度？
a、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，应该考虑什么有可能是这堂课的中心问题，并考虑如何提出这个问题（问题是引发人们兴趣的关键），什么时候提出问题，使得它既有一定难度吸引学生参与，又顾及学生的认知限制（考虑学生的背景信息知识）**；
b、在你的权限范围内，根据学生或一群学生的当前能力布置作业，而不是布置一样的作业；
如何控制问题难度？
除了上面说到的考虑学生的认知限制和个体差异外，经验是你做好的指导——有用的就再用，没用的就弃之，通过日记的形式记录下自己的经验。
我们有时不可避免地无法吸引学生的注意力，在学生感到困惑的时候更是如此，他们会走神，所以你需要通过在适当时机转换话题，开始一个系活动，来重新吸引学生的注意力；
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毫无疑问，让学生记住枯燥的事实是完全不够的，但是同样正确的是，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。分析能力和独立思考能力，是需要全面的事实性知识支撑的。
5、在现今这个信息发达的世界，还有必要牢记每件事吗？
需要。
a、背景知识对于阅读理解起到重要作用：（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，这样可以更容易联络要点；（4）为模棱两可的句子提供解释。
b、知识使你成为一个更好的阅读者——是四年级掉队现象的原因之一。四年级之后，阅读考试开始着重于理解，而特权阶层的孩子拥有更大的词汇量和更广的知识面。因为知道得越多，他们学习新鲜事物就越容易，学生间的差距在这个阶段会逐渐拉大。
c、一个人看起来在进行逻辑思考，但其实大多说时间他只是在进行记忆检索。即便是在思考，背景知识可以帮助合并工作记忆中的独立元素，进而增加工作记忆空间，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。
d、回忆的关键是线索，背景知识能为回忆提供立足点，把新的信息添加到背景知识中，可以使它更好理解，也更容易记住；长期记忆中的事实性记忆使得获取更多事实性知识更容易，它说明持有的信息量取决于已有的信息量，形成了马太效应。
6、那我们应该灌输哪些知识给学生？
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，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知识，科学、历史、数学等等。
知识的目的在于用相关联的事实来解释一个中心概念，而不是建立事实清单，所以知识要有意义。
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7、为什么有些东西我们会记住，有些东西记不住？
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；不经常思考的事情，可能不需要再想它，所以就丢弃。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。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（而不是你希望他们想多什么），因为那是他们会记住的事情。
a、含有感情的事情可以记得更好，但是情感对学习不是必要条件；
b、重复很重要，但可能内容重复无数次，却还是记不住，想记住的愿望不管用；
c、你想什么就会记住什么，我们通常希望学生记住事物的意义，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，所以仅说“你应该思考它的意义”还不够，你需要思考事物准确的意义。
8、有哪些技巧可以让学生更好地记忆我们希望他们记住的东西呢？
a、一个常用的技巧是：让知识切合学生的兴趣，但不推荐。因为，内容几乎不是我们保持兴趣的决定因素，没用，组织方式才是关键；第二个理由是，很多例子生造的痕迹很明显，而且一件事情有不同方面的意义，可能把学生的思维引导去思考别的问题上去了。
所以方式更重要，好的老师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。
好教师具备两个条件，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。
b、在课堂上运用故事的4C结构（causality、conflict、complications、character），故事结构应当用在你希望学生思考的内容上，而不是你教授内容的方法上。
希望学生学习的内容说白了就是问题的答案。答案本身没什么意思。你要是知道问题，答案就变得有点意思了。所以把问题说清楚很重要。但是有时候，我们作为教师太急于给出答案，而忽略了解释清楚问题和研究问题的重要性。希望学生知道的内容分是一个问题的答案，而问题就是那个冲突。我们要围绕冲突备课。
c、慎用强夺注意力，因为学生很可能被精彩的表演、实验吸引，分散了学生对于学习内容的注意力，对真正需要记住的理论反而没有注意。反倒是课堂进行到一半时需要一点有趣的东西把学生的注意力拉回来。
d、慎用探索性学习，因为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有好处的方向上。如果记忆是思考的残留物，那么学生也会记住不正确的“发现”。但主要注意使用场合，在环境能够给予恰当的反馈时，探索性学习是最好的方式。
e、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。
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学会抽象思维是上学的目的，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。我们利用已知的事物理解新的事物，大多数知识是具象的。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。
抽象知识难以理解，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，例如计算面积，让他们算出桌布、足球场、信封、门框等的面积。
9、有什么方法能让学生更容易理解新概念呢？
a、类比：联系已知的事物帮助我们理解新的事物，例如电流类比水流。有些定义是我们通过感觉直接理解的，我们在这些事物之上建立起我们的抽象认知。
b、实例：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，它必须是常见的，不是具象性而是常见性让实例变得重要。
10、有什么方法能帮助学生更好地迁移知识？
大多数时候，当心理学家讨论迁移时，他们指的是新的问题与已知的问题看上去不同，但是我们有适合的知识来解决它。
10.1、为什么我们不善于迁移？
答案要从我们怎样理解事物说起，我们读到或听到话语时，我们会利用已有的知识进行理解。另外，你的背景知识也影响你怎样理解将会发生的时期。我们的大脑假设我们读到（听到）的新事物和前面读到（听到）的事物有关。这一假设使我们理解得更快、更顺利。不幸的是，它也让我们更难辨别问题的深层结构。我们的认知系统不是在努力理解我们所读、所听，就是在寻找合适的背景知识帮助我们理解生词、词组和语句。但是合适的背景知识总是和表层结构有关，背景知识缩小了需要理解的范围，而要意识到两个问题的相似性，需要深层结构的比较。
10.2、怎样帮助学生更好迁移知识？
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。
a、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。
b、在课堂提更多涉及他们学习事情意义，也就是深层结构的问题，而不是全都是客观性问题，a代表什么，b代表什么。
c、对深层知识抱有切实期望，表面知识比一无所知要好很多，再说表面知识是通向更深层知识的台阶。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，并掌握好前进的节奏。
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我们认知系统的瓶颈是工作记忆空间有限，据我们所知，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。
11、如何突破工作记忆有限的瓶颈，让我们能处理更复杂的问题？
a、增加客观性知识：长时记忆中的客观性知识可以通过合并，压缩信息来维持工作记忆中更多的信息；
b、重复练习：练习可以让工作记忆中操纵信息的过程更有效率。练习有两个明显的有点——形成最基础的本领和达到精通。
12、重复练习是如何提高思考效率的？
a、加强基础技能，让它们自动化，为学习更先进的技能腾出工作记忆空间；
伟大哲学家艾尔·弗雷德·诺思·怀特黑德说过：“所有范例和杰出人物在演说时都表示，我们应该培养时刻思考当下事情的习惯，这是一个广泛存在的谬论。真正应该做的恰恰相反，大量增加不需要思考的运作才能够推进文明进程。”
b、防止遗忘，持续学习可以防止遗忘；
c、改善迁移，你节省了从长期记忆中获取音节的工作记忆空间，这些空间可以用来思考含义，促进深层次的学习；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，练习让深层结构浮出水面。
13、重复练习太无聊怎么办？
a、练习该练习的：需要自动化的过程往往是自动化后效益能达到最大值的技能的基础。所谓基础也就是人在某一个领域一遍又一遍重复的事情，它们为日后更高级的工作奠定了基础；
b、分散练习的时间和练习的环境，尽量多设计有创意的方法来练习最关键的技巧；
c、让学生在进阶的环境中学习，让学生获得进步的反馈和快乐。
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14、让学生像专家一样思考正确吗？
不正确。这不仅是因为学生比专家知道的少，还是因为他们所知道的以不同的方式储存在大脑里。专家起初的思考方式并非像“培养中的专家”那样，而是像初学者一样。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。
14.1 初学者和专家的思考有哪些不同？
a、如医学院学生竭力去区分有用和无用信息，但有经验的医生像有第六感一样知道什么是重要的，什么是可以忽略的（概率、重要性），专家得不到正确答案时，那个错误的答案通常是个最佳猜测；
b、专家能够分辨出重要的细节，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。
14.2 为什么专家能够这样高效地思考？
a、专家的长期记忆里你仅仅有很多信息，而且这些信息在记忆中存储的方式和初学者不一样。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。
b、专家是进行抽象思考的，人们觉得抽象概念难以理解，那是因为他们关注表层结构而不是深层结构。专家可以轻而易举地理解抽象概念，因为他们能够看清问题的本质，专家拥有对问题类型的抽象知识，而初学者没有。
c、知识迁移困难，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，也正是专家厉害之处。他们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。
d、转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。那他们如何利用这富余的空间呢？他们会做的事情之一是和自己说话，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的讨论，他们还提出假设，在过程中测试自己的理解能力，思考可行的解决方法。但是，和自己对话需要工作记忆，所以新手不太容易做到这一点。
14.3 那还要不要让学生模仿专家？
看你想得到的是什么。专家不只是懂行，他们还向该领域增添新的知识。对于学生来说，一个更谨慎、更实际的目标是理解知识。
专家做到一些事情学生也能做，但它们对学生的认知能力没有太大帮助，因为他们的思考方式不同，但是让学生尝试谱曲、科技发明，可以提高他们的兴趣，获得快乐。
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15、我们清楚学生各有不同。教师对此能够（或者说应该）做些什么？
a、基于认知风格上的差异（视觉型、听觉型、运动知觉型），制定与孩子偏好的认知风格相吻合的教学方法。不幸的是，还没有人能够描绘出有足够证据支持的风格体系。也许更具内容，而不是学生来制定教学风格更可行。
b、利用学生能力上的差异（语言、逻辑-数学、身体-运动、人际的、内心的、音乐的、大自然的、空间的），如果一个学生在一项上认知能力较弱，我们希望取长补短。不幸的是，有足够的证据表明这种替换是不可行的，学生的认知能力（虽然现在普遍认为加德纳的多远智能理论中对这些差异的描述不准确）毫无疑问地存在差异。数学同英语分数不是完全不相关的，一门课的高分也预示着另一门课的高分。但这两门课的相关度不及两门数学之间的关系。这些能力之间不是完全隔离的，但它们相距太远，以至于不能取长补短。学校提供多种课程（音乐、体育等）是有价值的，可以帮助学生发展自己擅长的能力。但每个孩子不管聪明与否，都是独特的、值得关注的。
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16、总是有这么一些学生比其他学生聪明。如何指导聪明的孩子并不难——给他们提供具有挑战性的内容就可以了。但是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？
16.1 什么是聪明？
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，吸取教训。美国心理学会的定义是，一些人逻辑能力强，能快速理解、消化新知识。但这个定义中不包括加德纳多元智力理论中的音乐、体育等能力，另一方面，这个定义似乎在说只有一种智能，好像聪明人就必须在数学和语言上同等优秀。事实上有充分的证据证明存在一种总和智能，也就是说，“聪明人在所以方面都聪明”，我们通常称作“g”,综合智能（general intelligence）。
“g”到底是什么？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，现在还没有结论。
16.2 是什么使人聪明？
遗传还是环境？近二三十年，研究者的看法有了很大的转变：从一开始答案是“两者皆有，但大部分还是遗传”到现在认为“两个皆有，但大部分是环境”。
根据同卵双胞胎和异卵双胞胎的研究，遗传对于综合智能的影响很大，大约有50%的智能要归之于我们的基因，并且年龄越大，归于基因的比例更大；而环境因素通常比遗传的力量要小——可能只占IQ中的10分。
20世纪，80年代，随着人类IQ在五十年内有了巨大的增长的发现（福林现象），这个问题也迎来了转折点。如果智能大部分归结于遗传，我们是不可能看到整个国家的IQ分数有非常大的变动的，因为总的基因库变动非常缓慢。有些可能源自更好的事物和医疗水平的提高，有些可能是因为越来越复杂的环境迫使人们需要抽象思考，以解决不熟悉的问题——这正是他们在IQ测试上遇到的题目。不管原因为何，它肯定是环境导致的。
福林（和比尔·狄更斯一道）提出了一个不错的设想：他说基因的作用其实还是比较大的，因为基因的作用是使人更可能探寻某些特定的环境。例如，基因使你长得高，身材优势让你探寻打篮球这个环境，是练习——一种环境因素——让你篮球打得好，而不是他们的基因。也许基因对你的智能有些小帮主：也许它使你跟快速地理解事物，或者让你的记忆力更好一点，或者让你在认知任务中坚持更久，又或者仅仅是让你更好奇而已。你的父母注意到了这一点，并鼓励你发展兴趣爱好，他们可能都没有发现自己已经在鼓励你了。他们可能和你谈论比以往更复杂的问题，使用更多生词。你长大后，会越来越认为自己是一个“聪明的孩子”。你和其他聪明孩子交朋友，为最高分竞争。同样，也许基因无形中让你少做其他事情，如运动。
因此，我们不应该认为不同家庭长大的双胞胎体验了不同的环境，他们相同的基因鼓励他们寻找相似的环境。
所以，智能是可以改变的，我们可以提高智能。
16.3 我们如何让学生更聪明？
a、关于智力的态度很重要，如果学生认为智力是与生俱来的，不可改变的，他们遇到困难可能容易放弃，面对失败会灰心，并且认为努力会是自己显得笨；而认为智力是可以提高的学生，会认为学习新事物能让自己变聪明，从失败中也能学到东西，他们会渴望挑战，提高自己。
b、父母、老师的表扬方式很重要，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力是一成不变的看法，后者更容易认为智力是可以改变的。
c、这个结论不是说那些不够聪明的学生能够轻松地跟上队伍，他们必须付出很大的努力，我们要确保他们相信自己能够进步，然后要让他们相信为此所做的努力是值得的。他们的动力、运动困难时的毅力及自己对自己的看法很重要。
d、学习技能不是天生的，那些后进生可能并不知道怎么学习和规划自己的时间，这也是需要教和练习的。
e、设定可以达到的目标，比其他人更努力。最成功的减肥不是节食，而是能改变每天的生活习惯，例如从全脂牛奶改为低脂的，亲自遛狗...
f、让学生知道你对他们有信心，不是在学生做得不够好的时候说他们做得很好，学生还没有天真到相信这些假话。而是要肯定他们好的地方，指出可以改进的地方，并且相信他们会有进步。
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17、教师怎样提高教学水平？
教师 好像一直在提高自己的教学水平，但等达到某一个临界值他就满意了。如果你想成为更好的老师，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。
第一步：找到一个（或两个）愿意与你合作的教师做搭档；
第二步：给课堂录像，自己观看；
第三步：和搭档一起看其他教师的录像；
第四步：和你的搭档观看、点评彼此的录像；
第五步：用到班级里，跟踪观察。
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