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《科学学习》读书分享
发布时间:2021-02-16   点击:   来源:原创   作者:祁叶

本书领衔作者施瓦茨教授是斯坦福教育学院院长、学习科学领域专家,开设过18门学习相关的课程,本书源于其在斯坦福开设的一门广受欢迎的经典学习课。

精炼:根据多年科研、教学和实践经验,作者以学习科学领域成千上万的文献资料为基础,提炼出有代表性、较为成熟、实证有效的26种学习法则,以26个字母的顺序呈现出来。

全面:既有奖励、观察等经典理论,又有睡眠、兴奋感等新颖内容,几乎涵盖所有学习领域,如理解概念、记忆背诵、学习技能、解决问题、团队合作等。 [1]

透彻:作者用平实幽默的语言、引人入胜的例子、条理清晰的方式对每种学习法则进行详尽说明,包括原理是什么、如何促进学习、能产生什么效果、容易出现的问题、使用的范例等。

科学:每种学习法则的原理、效果、使用方法等,均有丰富科学证据的有力支持,包括来自认知科学、心理学、教育学、社会学等领域的理论、实验、数据等。

实用:将26种学习法则进行融合搭配,可以设计出许多种学习方案,带给你全新的学习体验,提升信心和兴趣,有效应对工作和生活中遇到的任何自我提升问题。

其中有几点概念和心得跟大家分享一下。

一、归纳类比

归纳类比指的是探寻各种事例之内在相似性的学习方法。

先来热热身,做一道GRE考试中经典的“逻辑类比”题吧:

        洪水之于水滴,好比:

      a)沙滩之于海浪

      b)沙漠之于绿洲

      c)暴雪之于冰柱

      d)泥石流之于砾石

      e)倾盆大雨之于水洼

        ae选项中都出现了与水相关的事物,是不是都很像正确答案呢?然鹅正确答案是d(你选对了吗?),这是因为d选项和题干虽然一个说的是水一个说的是石头,却具有相同的深层结构Deep structures),也就是本来看起来人畜无害,但是数量多了会发生质变而引发灾难,这就引导我们要透过现象看本质,发掘事物之间的深层逻辑关系

道了啥叫类比以后,怎么应用在学习中呢?作者给出了两个建议:

1)在解释新的事物或观点时,把它类比成一个人们熟悉的例子;比如把地球的层次结构比作桃子or鸡蛋or别的……

2)提供两个或更多的类比事例,让学习者探索其中共存的深层结构。作者特别提出,提出两个以上的例子,比单独教规律(套路)+一个实例要有用得多!比如作者给出的两个例子:从不同方向喷水来灭火从不同方向进攻城池,看似讲的是救火和打仗两件不相干的事,却有着共同的原理:先分散力量,再集中解决目标,从不同场景中提取出的共性规律更容易迁移到其他情境之中(从不同角度用射线照射肿瘤细胞)。

 给我的启发:老师要先学会知识迁移+举一反三才行,比如讲了一道题以后不是简单换下数字就行了,争取能在同一个核心思路下发散出看似风马牛不相及的问题:会了鸡兔同笼,我就来个三脚猫和五脚猪、九尾狐和九头鸟

二、归属感

 归属感是一种在团体中被接纳、被重视、被包的感觉。归属感是人类最基础的需求之一,对于学习而言,归属感可以让人全身心投入、不受负面情绪干扰,从而提升学习效果。

作者介绍了一个关于归属感的研究:独处于房间中的学前班儿童需要完成一个很有挑战性的拼图。第一组的孩子们只拿到拼图;第二组的孩子们穿着写有数字3的衬衫,同时得知你是3号小朋友,你的任务是做拼图;第三组中,孩子们穿着蓝色衬衫,并得知你属于蓝色组,蓝色组的任务是做拼图

  虽然所有孩子都是独自完成的,但穿蓝色衬衫、知道自己是拼图组的孩子比其他两组孩子坚持的时间长40%。即便孩子们并没有看到小组的其他成员,但仅仅是知道自己属于蓝色拼图组,就可以提高他们坚持下去的意志。

那么,如何来提升归属感呢(尤其是对学习有利的那种,毕竟我们不想让学生把自己归到学渣类)?

 

1)改变学习者对归属感的认知,发挥作用的时间一般较短但却非常有效;

面对一些模棱两可的情形时,人们常常会根据以往的经历来进行解读。下图展示的是学生在面对诸如“建设性批评”这种既可正面接受、又可负面解读的信息时,自己以往的经历是如何影响对事情的看法的。

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  学生们可能会把批评看作是对自己改进提升的善意指导(正面理解),或者是对自己不擅长某个学科的论断(负面理解)。这些不同的初始认知或是把学生带入一个良性循环,促使他们持续努力,最终取得成功;或是把他们带入一个恶性循环,使他们压力倍增,感到焦虑不安,最终以失败告终。我们要做的就是帮助学生重新从积极的角度解读这些模棱两可的情境,避免不小心掉入恶性循环的漩涡之中。比如在老师指出孩子的错误时,不应该让娃觉得是老师觉得ta学得不好、嫌弃ta,而要让娃明白指出错误是为了查漏补缺,下次能表现得更好。

此外,让人们认识到自己可以同时归属于几个不同的群体、关注做好一件事本身所需要的特质,而非其他无关的特征,能够有效提升容易受刻板印象影响的人群的表现。

例如,要关注自己作为学生该如何学好专业知识,而不要纠结自己作为插班生能否适应新的专业;或者关注自己作为司机该如何做到安全驾驶,而不要怀疑自己作为女性能否掌握驾车技巧。

给我的启发:抛弃刻板印象,排除外界干扰,关注自身成长,比如拒绝“女孩子数理化天生就弱,不要强求”之类的心理暗示,而是努力让学生把自己归属于“热爱学习、上课认真听讲、老师的好帮手”的群体。

2)改造环境和社会结构,从而提升社交关联和归属感。

三、对比组合

 对比组合是一组能帮助人们观察到细微差别极为相似的例子。通过对比组合的练习,我们可以提高对知识理解的精度,增强知识的可用性。

 

专家与普通人的区别在哪里?仅仅是比普通人了解更多专业的、抽象的知识吗?

举个例子,普通人:奇怪的鸟!奇怪的花!扑棱蛾子~走开!博物君(冷漠脸):这是戴胜。这是结香。这是夹竹桃天蛾。

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      外行对周围世界的理解往往只停留在基础类别basic-level categories)这个层面,但专家就会进一步、更深入地观察到类别中的细分领域。这一特质同样适用于各行各业的专家:品酒师可以辨别出西拉葡萄和仙粉黛葡萄所酿制的红酒,而大多数人只知道它们都是“红酒”;对于成年人来说,字母“b”和“d”的区别显而易见,而小孩子却很容易将它们混淆。所以从某种意义上来讲,专不专业就体现在是否具备留意或辨认出重要内容的能力。

如果通过精心设计的对比组合来练习,学习的时间是可以被有效缩短的。还记得章节A中介绍的类比组合方法吗?配合下图可以看出,在类比组合中,例子的差异越大越好,这样学习者就可以不纠结细节,尝试找到抽象层面的共同点。而对于对比组合而言,例子则是越相似越好,这样就可以突出细节差异,训练学习者的辨别能力。

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在具体操作中,需要先选择希望学习者关注到的目标特征,然后再根据该特征挑选合适的对比事例。举个例子,你或许读过一些介绍花卉的书籍,其中有许多傻傻分不清楚的雏菊插图。如果想帮助读者分辨出每种菊花的特殊之处,就应该把某种特征单独拿出来,找不同的例子放到一起进行对比,比如,可以单独拿出叶子的形状或是花瓣的数量等特征来对比。

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        给我的启发:在教学过程中,可以采用这种对比方法启发引导学生,让他们能更加深刻理解知识点。

四、精修勤练

        比起更广为人知的刻意练习,我更喜欢精修勤练这个翻译。刻意练习给人的感觉是,我就往死里练,练一万个小时,我就变大师了,成功了!有这么简单吗?练习当然是重要的,但练习的技巧更重要。

精修勤练指的是为了超越现状,而在某一项特定的技能或者概念上集中精力练习的学习方法。精修勤练可以大幅提高某项技能的局部水平,进而带动整体水平的显著提升。但是,要想在现有的水平上实现质的飞跃,真正需要的是科学的分析以及用心的努力,而不是单纯的机械式重复

 

支持精修勤练的条件包括:

1)选取恰当的目标与任务

   专业的老师和教练对于选择正确的任务至关重要。如果任务过于简单或者复杂,练习都不会奏效。指导老师同时也扮演了学习过程中至关重要的角色——找出弱点并监督练习。

2)建立完善的反馈机制

   人们必须通过观察自己付出努力所产出的实际结果,才能进一步做出评估和改进。这些反馈都可以有效地帮助学习者调整、精进自己的表现。因此我们也需要通过考查学生对知识的掌握程度,来调整自己的授课方式。

3)劳逸结合

   真正的精修勤练耗费精力,是不可能持续太久的,因此通常来说时长较短的高强度练习更为理想。如果学校每天给学生布置3~5个小时的作业,那么学生一定做不到自始至终都保质保量地完成,达不到精修勤练的标准。相比之下,少而精的训练才能带来更好的效果。

4)保持充沛的学习动力

   精修勤练不可能总是妙趣横生。对于已经精通某个领域的人来说,能够感知到自己的进步就是最好的嘉奖,也许这就是他们的全部动力。而对于其他人,如何获取动力可能就是个问号。

一种解决办法是,不仅要奖励正确答案,也要对精修勤练过程予表彰。因此我们应当想办法专门鼓励那些坚持不懈、深入思考的学习行为,例如对挑战高难度附加题的尝试给予表扬,不管做出的答案是否正确。

是不是联想到了“成长型思维”(growth mindset)?成长型思维让人们相信练习可以带来进步,如果人们持有的是“天赋与生俱来,不可后天培养”的固定型思维,他们很可能会认为自己智商不够而破罐破摔;或是反过来认为越勤学苦练越说明天资不够干脆躺倒

详细阐释是将新信息与已知信关联起来,从而提升记忆效果的学习方法。

 想象一个情景:小红在逛商场的时候结识了一位朋友,两人道别时对方说:“记得给我打电话哦——67332046。”然后小红一边在包里翻找纸和笔,一边嘴里念叨着这串号码。这时正好过来一位路人向她询问洗手间怎么走,指完路后,当她回过神来准备写下电话号码时,才意识到刚刚还在嘴边的电话号码已经忘记了!明明号码刚刚还记得,怎么转眼就忘了呢?这是因为号码虽然在嘴里念叨着,但只是把它储存在短期记忆(工作记忆),并没有存入长时记忆,因此就很容易被覆盖掉。如果小红借助一些更好的方法,比如赋予这些数字某种意义:“本地号码都是6开头,对方刚好是我这个月的第7位顾客,两个3相加刚好是第一位的6,2046是王家卫的一部电影……想起来了,67332046。”

这样的“详细阐释”可以建立起一座桥梁,把新信息与长时记忆中的信息关联起来,形成更为牢固的记忆。说到这里,我们不得不提一条有关记忆的黄金定律一遍遍地重复只能让信息在脑海中短暂停留,但如果将它与已知信息关联起来,就能创造出记忆!

        为了理解详细阐释的工作原理,我们需要先了解两种记忆系统。一种被称工作记忆,它可以帮助我们对信息进行有意识的处理。不过工作记忆无法长时间储存信息,因此人们需要靠不断重复来保持信息的存在感,比如不停地念叨而我们往往更需要把信息编录到长时记忆中,信息在那里会无限期地保持下去。然而,事情到这里还没完。要想运用这些信息来解答疑问、解决问题,我们还需要将它们从长时记忆调回到工作记忆中。

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举个例子,比如有个人想要记住他的中国银行账号的密码“1949960”,可以利用“1949年中华人民共和国成立”和“960万平方公里领土面积”,把银行账号的密码同银行名称里的“中国”联系在一起。

在需要调取信息时,工作记忆向长时记忆发出一个请求,比如我的中国银行账号密码是什么?这会触发长时记忆中与中国一词有关的概念,延伸出几条线索,最终到达目标记忆,使其处于足够活跃的状态,再由工作记忆调取使用。

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        在这个过程中,详细阐释为工作记忆与长时记忆中的信息建立起更多的联系。真实的记忆网络是非常复杂的,但是其基本原理却非常简单:连接在一起的信息相互触发,相互触发的信息连接在一起。在调用信息的过程中,更多的联系增加了找到目标记忆的机会

那么,如何运用详细阐释来促进学习呢?书中提供了三个小技巧:

1)准确且相关的阐释

   借助准确且相关的阐释可以创造更好的调取记忆的路径。比如“高个子男人买了一袋放在货架顶层的饼干”这个句子中,“货架顶层”这个阐释与“高个子”之间产生了逻辑上的联系,下次回忆的准确率会更高。

2)组块化

    组块化就是把零散的小块信息组合成大块的信息单元(比如把11位手机号拆成344或335的方式来记忆)。因为人们的工作记忆空间有限,一般情况下,人能同时记住并处理的信息大约是7条。但是通过组块化把零散的信息逐渐聚合在一起,在保证要记住的信息块数量不超过7条的情况下,人们同时处理的信息总量就可以更多。

 这里说的组块化可以是帮助记忆的技巧,举个例子:房子、狗、汽车、飞奔、春天——去年春天一个阳光明媚的午后,我的狗从房子里飞奔出来追逐一辆飞驰的汽车。这个详细阐释的过程中,我们把5个词语组块化为一个句子,并与以往的经历联系了起来。

3)与结构清晰的知识相融合

这里介绍了地点记忆法(method of loci),也就是传说中的“记忆宫殿”。当人们需要记住一系列操作步骤、一篇演讲稿的各段内容,或是其他顺序性信息时,可以想一想自己平时从家到单位的路线以及沿途的地标(或者任何熟悉的路径),再把每个步骤或各段内容对应到这些地标上。一旦把记忆“放到”了相应的位置上,想要找回记忆的时候,只要想想自己去上班的路线即可。

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   给我的启发:教学的时候,“顺口溜”是个很有用的工具让学生对知识点有更深刻的记忆。

   在这个信息爆炸的时代,旧的知识不断迭代更新,新鲜知识也如竹林春笋般涌现,我们要不断接受新事物才不会被这个社会淘汰,所以有太多的东西要学,那么如何在有限的时间内高效地学习新知识呢?这本书恰到好处地介绍了一些我平常甚至想不到的学习方法,每一个学习方法都很实用,适用范围广泛,能给我眼前一亮的感觉


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