Learning How to Learn: Powerful mental tools to help you master tough subjects 是 University of California, San Diego 在coursera上开放的一门公开课,

Whether you are an outstanding or a struggling student, “Learning How to Learn” will give you powerful mental tools that will help you learn more effectively in tough-to-master subjects. You will discover practical, immediately useful insights that will help you to more deeply master your studies.

我在完成这门4周的课程之后受益匪浅,对习以为常的一些方法和观点有了更深层的认识,比如解释我们为什么会拖延简直是一个巴掌过来就给我震醒了;同时也欣喜掌握了一些新的理念和方法,比如focus and diffused两种学习模式,chunks的科学理念。总之,该课让我更会学习了。在这里分两部分记录我整理的主要内容,既是方便我复习,也希望能为大家节省上课的时间。我们的目标只有一个:了解大脑的工作原理,以便更好的学习。

Week1: Focused versus Diffuse Thinking

我们可以简单认为人脑在学习和思考时有两种模式: focused mode(专注模式), diffuse mode(发散模式)。拿pinball机打个比方,如下图,fouced mode是针板密集的时候,球在局部急促地弹来弹去;Diffuse mode是针板稀疏的时候,球在整个桌面游走。

Focused Mode and Diffuse Mode

具体解释,Focused mode就是注意力集中的时候,只有局部的神经链接处于激活状态,有利于你解决实际问题。比方说你熟悉四则运算,那么解决算数题的时候就主要靠那部分神经出力。diffuse mode就是人脑放松的时候,神经信号可以在脑内大面积移动,有利于发挥创造性,比方说你洗澡的时候突然想到一个久攻不破的问题的解决方案。在学习新知识的时候,往往处于diffuse mode,以便结合已有的知识来更好的理解新知识,但也经常要在两种mode之间切换。可以在紧张的学习新知识的时候通过洗澡散步等让自己放松的事情主动进入diffuse mode来帮助加深理解。

接着我们再来简单看看两种记忆模式:working memory(短期记忆), long time memory(长期记忆)。

Working Memory and Long Time Memory

Working memory(位于前额叶皮层,上图左边)用来解决当前遇到的问题,比如记个电话号码。之前人们普遍认为可以一次记7组左右的信息,新的研究表明人只能记住4组信息(chunks)。它的特点是容易使用但是也容易忘,需要频繁刷新记忆。Long time memory就像大货仓,记忆被分门别类的存放在大脑各处(如上图右边)。它的特点是记忆你确实有,但是有的被埋的很深,不容易回想。记忆由短期转变成长期的方法就是随着时间不断重复。但是不要在一天之内不停重复,就像不要在一天之内不停举重健身一样,肌肉不是那么长的。学习新知识也一样,要给予一定的时间来沉淀,否则知识构建成豆腐渣工程是没用的。

了解了两种思考模式和两种记忆模式之后,我们的收获是:

  • 长时间集中注意力学习知识或者解决眼前问题只是思考模式的一种,可以(也应该)主动用diffuse mode来加强学习和解题效果。
  • 学习和记忆需要时间沉淀,突击学习不科学。

其它收获:

  • 锻炼身体重要。除了散步洗澡听音乐等让你放松的方式会帮助你进入diffuse mode,锻炼健身能让你从之前集中精力的地方解放出来,使得diffuse mode有机会呈现。研究还表明锻炼身体对大脑生长新的神经元并保持脑健康也同样重要。
  • 睡眠影响学习。脑内会积累影响记忆和思考的物质,可视之为脑内毒素(metabolic toxins)。睡眠时神经元收缩,可使这些物质更容易被清除,同时加固你白天想学习和记忆的东西。
  • 隐喻(metaphors)是强大的学习技术。

第一周课还简单提到了拖延问题。这一下就让我明白了,为什么自己会眼睁睁地望着一堆要做的事和要赶的deadline,却总是情不自禁地先去刷社交网络看各路视频,失控一样不能自已。

Procrastination

原因是人遇到困难,大脑真真切切会产生化学物质,让你感觉不开心。这时,老祖宗的基因会驱使你的大脑让你去做一些更能让你高兴的事,从而获得短暂的快感。看,你本能的完成了一次自救,把自己从不愉快中救了出来!但现代社会毕竟不同于远古时代,总是逃避困难的任务而选择简单的娱乐会让人自毁前程。

如何应对拖延?有个简单的工具:番茄工作法。操作简单,用个番茄钟(或者软件)记时间,25分钟内全神贯注在手头的工作上。原理是人一旦开始进行手头的困难工作,让你痛苦的化学物质就会骤减,然后慢慢的不愉快的情绪就消失不见了。简言之应对拖延的方法就是忍住不快和痛苦,立刻全身心投入工作一小段时间。

第一周的内容就是这些了,第三周对记忆,拖延等问题还会有进一步说明。

Week2: Chunking

Chunk Jigsaw

Chunk是什么?

Chunk中文直译是“块”,在这里是指组合起来的有意义的知识。比如字母d,o,g你可以很容易的把它们组成单词dog并在脑海中浮现:dog:的模样;比如拼图,鼻子眼睛耳朵背景等等,最后凑成一张图。chunk也像是把一些相近的文件做成的zip压缩包,节省你空间的同时,也容易找。

我们之所以关心chunk,是因为chunk是已经加工好的知识,是我们解决问题的时候真正使用的东西。

如何生成chunk?

学一首新的吉他曲(可以视为一个chunk),你会怎么做?通常是先完整听几遍曲子,看别人弹,然后自己一个小节一个小节(mini chunk)练熟,最后串起来。学踢足球,也是盘球带球射门一个一个熟悉,然后驰骋球场。
学一门新语言,一般会先从基本的音节,然后把音节串成单词,熟练了再把词串成句子,还要不断的融合语音语调之类的更多的细节。
这些都是给了我们形成chunk的直观感受:由mini chunk不断拼接,直到最后在我们的大脑形成了坚固的神经通路,使我们可以不用多想就可以迅速作出反应,流利的弹出一首曲子,用一系列技巧带球得分,流利的用新语言和别人交流等等。

学科学知识(比如数学)也类似,一般学习如何解题的时候,都会先有个例题,就像是学歌之前先听一遍一样,例题会列出每个需要的知识点和具体的一步步解题过程,你的任务就是弄明白每一步过程,并理解中间的连接,即为什么步骤一之后是步骤二,步骤三……整个例题会帮助你形成chunk。这里要注意一点是,我们往往只关注每个独立步骤的合理性,却忘记关注步骤之间的关系,也就是为什么下一步是它。

接下来理性的说明一下生成chunk的方法:Focus, Understand, Practice

Focus

形成chunk的首要条件就是集中注意力。学习过程中的分心会导致chunk无法形成,理由如下图所示:

Form Chunk with Distraction

在形成chunk的时候,你的working memory像一只四脚章鱼一样,在努力建立新的神经结构,分心会占用章鱼有限的四只脚使得原本的chunk很难形成。

Understand

理解材料就像是强力胶水,它能让chunk之间相互关联,使得知识更容易被想到和使用(正如下图中右下角不同颜色的chunk相连那样)。孤立的chunk也可能形成,但是很难被用到,正如你拼图拼出个眼睛但很难想出这个人是谁。

Form Chunk Understand

注意,不要将“啊哈”那样的顿悟或者看到答案瞬间的会心一笑当成真正的理解。如果初次理解后长时间不温故,那么很快就会想不起来了(印象/颜色淡了)。所以第一次真正学会了某样东西应该是在你合上书自己做出来了一遍之后。看别人的画作不意味着你也能画出来,听别人唱歌也不意味着你也能一模一样的张口就唱,你必须自己练习几遍。

Practice

生成chunk的最后一步就是练习,形成context(上下文),从而巩固chunk,并建立多个指向chunk的入口。那要怎么才能形成context呢?

Context

要形成Context,我们得跳出原来要解决问题,开阔思路,不断的使用相关的或不相关的chunk进行练习,直到我们不仅理解了何时该使用这个chunk,还能知道什么时候不能用它为止。Chunk告诉你如何解决问题,context告诉你什么时候使用chunk,以及这个chunk在整张知识图中的位置。举个例子,你在读一本书,书中的概念和章节就是一个个chunk,你为了更好的掌握这本书的主题(大chunk),往往会看书之前先翻章节题目,看看每节的图片(自顶向下,掌握大局),之后再钻进去一节节地看(自底向上,步步为营)。先有一个总体了解,然后再处理局部拼图,这样即使你最后遗漏了一些细节,也不影响你使用整张图。

Form Chunk Practice

知道怎么形成context了,那要怎么练呢?人们自然会觉得repeat(重复)学过的东西多了就记住了,形成chunk了。实际上有种更好的方法,叫recall(回想)。Recall能调动更多的记忆,使得chuck更整洁干净。在不同的地点Recall好处更多,可以让你不用受环境限制。很多时候有书本在手边google在眼前,你会觉得你掌握了新的知识,但实际上是一种illusion of competence.如何避免幻觉?mini test,自己给自己小测验,它让你真正掌握知识。Recall也算是一种有效的mini test。

Chunk的好处

Chunk首先让你在解题或者使用知识的时候更容易。像音乐家演奏,都以曲子为单位(chunk)来练习并呈现给听众。

Chunk connected

Chunk同时也能帮我们理解新的知识(通过被称为transfer的过程)。因为学习新知识时,人脑会神奇的连接已有的chunk,比如你已有的物理学的知识可能帮助你学习经济学的概念,语言学的东西帮你更好的理解编程等等。长此以往,你的chunk会越来越大,越来越多,越来越强。

小结一下,第二周主要介绍的是chunk:

  • Chunk就像是知识的雪球,聚少成多,相互关联,终成雪人。
  • 如何形成chunks? Focus, understand, practice。
  • 如何practice? Recall to form chunk, mini test yourself, also have the whole picture first to form context.

此外还有:

  • Minimize highlighting。不要过多的画重点,因为这可能会给你一种错觉你记住了这些划过的内容(illusion of competence),提倡的是在阅读学习的过程中多提炼中心思想,多总结。Again,mini test能避免你产生illusion of competence。如果在mini test中犯错了,那是好事儿,你为了避免不再犯错,就能加深资料的理解。
  • Overlearning。从week1我们知道了短时间不停的重复学习相同的内容,帮助不大,更科学的做法是在接下来的一周里每天或者每隔几天复习。但是对于我们已经掌握的东西,就没必要一直重复学习了,否则也会造成一种illusion of competence,实际上你只掌握了最简单的那小部分。
    相对而言,你更应该多花时间和精力在你感觉最难的部分,这叫deliberate practice。deliberate practice往往能把顶尖和普通的学生区分开来。
  • Einstellung。你已有的想法,思路,和神经结构有时会妨碍你想出新的更好的方案。对应手段是diffuse mode。
  • 当你发现东西太多了不可能学得过来的时候:start try a little bit,好运会来。先解决第一个概念,第二个就会容易一些,后面的慢慢就都能搞定。

下一篇总结week3和week4的内容。
Happy learning :)