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清平世界

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魏坤琳:认知科学对终身学习者的启发  

2017-04-16 14:43:47|  分类: 保健 |  标签: |举报 |字号 订阅

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为什么要成为终身学习者?

大家好,我是魏坤琳。许多朋友是通过《最强大脑》这个节目认识到我的,大家看节目以为我是聪明人,但是我更愿意把自己定义为「终身学习者」。在生活中,我判断一个人是否有前途,不是看一个人是否聪明,而是看他对事物是否有强烈的好奇心,是否有强大的学习能力。

我在北大工作,北大严进宽出,考进来非常难,所以我常在北大看见很多聪明人,但这些聪明人中,有的人毕业后未能在事业有建树。为什么?

后来,我发现那些在事业建树的人都有一个共同特质:他们都是终身学习者,都对知识有着常人难以想象的渴求。

例如很多国内互联网大佬,他们即使身居高位,事务繁忙,但都不断地吸收着当前科技领域的最新知识,一直在学习。

例如著名投资人巴菲特,如果你拿着计时器观察他,你会发现他醒着的一半时间是在看书,剩下的时间大部分用在跟一些非常有才华的人进行一对一的交谈,有时候是打电话,有时候是当面。

巴菲特还有一位最重要的合作伙伴——查理·芒格,他是巴菲特的智囊,芒格同样把自己的成就归结为不断的学习:我非常幸运,在读法学院之前就学会了学习的方法。在我这漫长的一生中,没什么比持续学习对我帮助更大。

这些事业有成的「聪明人」,虽然在不同领域,却都把终身学习作为贯穿自己一生的金线。

很多年轻人小时候一直是外部驱动,被老师家长逼着学习,已习惯传统学校教育,一旦进入大学没人管,便放松了下来,学习没有动力,自然就中断了。但如果学校有给他们一个重要的概念——知识的复利效应,他们的动力就自然回来了,而且是源源不断的。

「知识的复利效应」是什么呢?

平常我们可能以为学习就像加法,像一条线那样平缓,学一点是一点,但其实学习是乘法,像一条曲线那样,积累到某个阶段会像指数一样突飞。你的学习就像银行存款利息一样,知识增长按复利计算。你在其他领域学到的知识会推动你学习的速度。看似零散的知识之间会产生化学反应,融会贯通,产生出爆炸性创想。

所以,我们学习,不要把学习当作一时半会儿、某个时间段的任务,而是把学习当作贯穿自己一生的事业,要成为终身学习者。

终身学习者的窘境

但在这个时代,想成为终身学习,还得应对两个问题:

第一个信息过载;第二个学习武器落后。

先说第一个信息过载。回想一下,小时候的我们是怎么获取信息的?去学校,靠近老师;去图书馆,翻阅书籍;哦,对还有参观科技馆,博物馆;还有看电视,很少有人上网吧

现在呢,我们大多靠一部手机,「一部手机在手,天下知识我有」,获取信息非常爽快。

大家可以想想这两个阶段的不同。比较容易看到的是,第一个阶段我们主动向知识的集聚地靠过去,知识就像那一盏电灯,把我们这些渴望知识的小虫子吸引过来,不远万里穿过黑暗,围着那知识的光亮飞舞

而现在,我们与知识的角色反转过来了,只要带着一部手机,有了手机应用、微信公众号、微博,信息就像一群蚊子一样嗡嗡嗡地围着你打转,逃都逃不掉。

以前知识匮乏,现在信息过载。以前我们对知识没有选择,现在则是选择太多。当我们无法处理和内化这么多信息的时候,什么都想学,什么都想掌握,就产生了知识焦虑。

面对如此窘境,手里的学习武器似乎并不趁手,我们培养起来的学习方法、学习习惯,是在十多年前的学校教育中获得的,是面向过去的。

面对信息过载时代,我们就像拿着大刀长矛,面对洪流般的坦克,一脸茫然,无能为力。

我们所掌握的学习理念,思维方式大多来自于传统学校教育,但现在,这些理念和思维方式已不能很好地适应现在的时代。至少有以下两个问题:

第一、传统教育内容注重静态知识技能的传授;第二、传统教育方式注重外显知识的传授。

2016 年世界经济论坛上有一个报道指出,现在的小学生这一代人到他们将来工作的时候,现在的 65% 的工作其实现在都不存在。这意味着,我们现在的教育已经不能适应这个时代了。

同时,我们也听到很多的大学生毕业不好就业,这样说虽然功利,但至少表明传统学校教育已跟不上时代的变化,本应该是面向未来的教育,却停留在了过去,一个重要原因就是传统学校教育注重传授的是静态知识技能。

传统教育往往强调的是对一门具体科目知识的掌握,例如老一辈家长就常说「学好数理化,走遍天下都不怕」。但细想一下,学习数理化就真的不怕了吗?你想想,传统的数理化知识有多少是我们未来确确实实会用到的?

知识是流动成长的,面向未来的教育应该引导学生主动对动态知识进行探索,让学生养成通用的学习能力,突破时空限制。

接着说第二个问题:传统教育方式注重外显知识的传授。

外显知识是什么?就是我们能够写在课本上,能够用文字、图片展现的知识,也就是我们经常说的书本知识,这些知识仅占人类知识中很小的一部分,这里说的不止是教科书知识,是指整个外显知识本身。

教科书知识有工业化的特点,它的存在就是想把知识体系化,使它们能够在社会快速复制,能够更好地传递下去。我们造人才也希望这样,一次培养出成千上万个邓稼先,但这些教科书知识远远不足以造就邓稼先。

我有天跟学生开玩笑,我说:「我给你一叠纸,你把你现在掌握的生物知识回忆写出来。」这个过程就是把头脑中的内隐知识通过书写的方式外显化,但你发现学了四年多的知识,能够写出来的只是几张纸。

是同学们学习不努力吗?不是,他们肯定有很多对生物学的深刻理解,但却一时无法用文字表达出来。那么,那些无法写出来的知识叫什么呢?就是内隐知识。

内隐知识相当外显知识更为重要。它存在个体经验,例如个人动机、价值观等,也存在与他人共享的情境之中,例如学习氛围,企业文化等。对于这类知识,传统学校教育虽然隐隐约约地感受到了,经常强调要在实际情境中学习,但是考起试来,内容依然是外显知识。

认知科学,终身学习者的秘密武器

我们需要一种可应对信息过载的时代的学习方式,我们需要一种能在未来持续提供指导的学习方式。在目前的学术研究下,我比较认可的认知科学指导下的学习方式。

什么是认知科学?

我先定义一下认知科学,认知科学(Cognitive Science)是一门研究信息如何在大脑中形成以及转录过程的跨领域学科。

如果做一个不恰当的类比,把人脑当成计算机的话,你肯定要输入大量的信息然后处理它,这个处理步骤有些把信息降维、有些是理解、有些连接成网络。除了信息处理还得输出。整个信息转录的过程,就是认知科学的研究范围。

2016 年 6 月27 日,北大心理系改名为北大心理与认知科学学院,我在微博上写:

历史性时刻!这个名字的改变显示了心理学与认知科学的合流的时代趋势。探索人的心理,人的心智,人的大脑,我们才开始!

认知科学的研究范围很大,与心理学、哲学、人工智能、神经科学、学习、语言学、人类学、社会学和教育学都相关。

比如说我做研究实际属于神经科学,文章也大多发表在神经科学杂志。神经科学在很大层面上也是研究人的行为,同时也研究大脑在硬件和算法上如何怎么把信息处理过程。神经科学包括语言学、人类学、社会学、教育学等,它只是是认知科学的一种。

认知科学主要研究人如何获取信息,处理信息,并作出决策,它研究的是人类学习的规律,所以,它的成果当然能指导我们如何更好地学习,是终身学习者的学习利器。

认知科学如何指导我们学习?这里我介绍一个重要概念——元认知。

上个世纪 70 年代左右,心理学家 John H.Flavel 提出了元认知理论。他认为元认知是:

  • 反映或调节认知活动的任一方面的知识或者认知活动

  • 为完成某一具体目标或任务,依据认知对象对认知过程进行主动的监测以及连续的调节和协调

以上两句话是说元认知包括两个方面:一是对自我如何认知的知识的了解;二是对这一认知过程的调节。

我们人可以反思自己的认知活动,我们可以站在另外一个高的层面上想,我是怎么思考,我是怎么学习的,我可以对思考本身进行思考。

同时,作为智慧生物,我们很多的活动是目标导向的,会围绕目标进行思考,做出决策,采取行动。并且,我们会对整个过程进行监控和调节,实际上就是认知的认知。

这就是我们人跟动物不同的地方,我们可以站在另外一个高的层次去思考思维本身。

认知大体上可以说是思维、决定、推理等活动的过程。元认知则相当于是研究思维、决定和推理,考察人脑思维、决策的过程。

善用认知科学,不仅可重新认识学习,更可以改善学习进程,可让你在信息过载时代从容不迫,在终身学习的道路上越走越远,越走越顺。


  事业有成的「聪明人」几乎都是终身学习者,但想成为 21 世纪的终身学习者,面临两个困境:信息过载和学习方式陈旧,那该怎么办?答案是在认知科学指导下学习。

  认知科学提倡遵从大脑规律学习,大脑学习规律有哪些?该如何利用这些规律助力终身学习?

  掌握大脑三大规律

  大脑有以下三个特点可被应用到学习上:

  1)大脑永远想偷懒;2)大脑永远爱新奇,渴求模式;3)大多知识以内隐形式存在。

  大脑永远想偷懒

  大家没有意识到,我们常夸一个学生聪明说「这个孩子挺爱动脑筋」——但其实没有人愿意动脑筋,大脑在你知道或不知道的情况下偷懒。

  我们做脑科学实验经常会用核磁共振扫描人的大脑,这种技术可以让我们看到人脑那些区域是处于激活状态的。经常发现一个有趣的现象:即使没有做任何思考任务,大脑的能量消耗也很大,成人的大脑一般是 1.5 公斤,大概占体重 2 %,但却消耗了整个身体 20% 的能量。

  正因大脑耗能极大,所以大脑会自动优化效能,会尽可能把所有的能量都花在刀刃上,在执行任务的时候总是有意无意的偷懒,寻找省力的诀窍。

  譬如我是研究人是怎么控制运动的,假设你刚开始学习打羽毛球,主管决策、认知、监控的脑区,也就是你的大脑前额叶,它会特别活跃,学习新知识非常耗费大脑能量。

  但学习一段时间后,你的动作开始自动化。你把球抛起来落到某个高度击打,大脑会告诉你胳膊挥到什么程度,并根据落点调整,不断优化运动,抛球、挥拍、击球……这时再看核磁扫描,以前非常耗能的前额叶脑区活跃度没那么高了,与运动有关的其他低耗能脑区开始活跃起来。

  这表明大脑在学会一个运动后会想方设法降低它的能耗。这是大脑爱偷懒在运动学习领域的应用,也适用于任其他学习。

  大脑爱偷懒的特点还体现在大家平时喜欢刷朋友圈和微博,这其实也是反映了大脑爱偷懒的特点。看有深度的书多难呀,你需要思考,你需要理解,大脑耗能高,就不想做了;刷微博多简单,手指轻轻一划,新奇有趣,大脑不要耗能,就喜欢做。

  大脑爱偷懒还体现在:你不断囤积电子书,大脑让你自以为看过了,给你满足感;你囫囵吞枣看完一本书,大脑让你以为掌握了书里的知识,给你虚假的成就感。

  大脑永远爱新奇,渴求模式

  第二点是好奇心。英文专门有一个词来形容好奇心,叫「seeking」,「seeking」是一种能力,是我们天生的倾向。小孩天生就有强烈的好奇心,如果你留意看小孩儿眼神,他们总是贼溜溜地四处扫望。不止小孩,成人也好奇,比如路上有车祸,吃瓜群众都围过去看……

  大脑还渴求模式。心理学上有个著名「格式塔效应」,我们大脑倾向于在混乱中找到模式,擅长于找到看似不相关的东西之间的联系和规律。

  我经常用格式塔效应跟同事开玩笑说,我发现了一个特别有意思的问题,但是今天还不能告诉你,快下班了,我先走了。同事好奇心吊着,急于补全心中的模式拼图,就会拽住我说,你赶紧告诉我,要不我今天睡不着觉。我就不得不告诉他,他就会很爽。

  大多知识以内隐形式存在

  我们学习的通常是外显的知识,它能够表达出来,写在纸面上,但这些外显知识永远是冰山一角。更多的知识不能用言语来表达。

  继续打羽毛球的例子,你要问我为什么要从那个角度击球,有时候我说不出来具体原因,因为有些知识是内隐的,即使我大脑知道,也不一定能用语言表达出来。

  人类知识中有大量这样的内隐知识,无论是知觉的、运动的、知识的……还有些知识存在于情景,跟当时的背景和人有关,无法一一言说。还有些数据本身是高维的,但是表达出来就已是降维粗浅化,丢失了很多信息。

  对付偷懒大脑的四个诀窍

  知己知彼,百战不殆。熟知大脑的各种规律,再逆向利用,学习效率反而会提升。先说如何对付大脑爱偷懒。

  尽量下课后记笔记

  我讲课的时常发现很多同学喜欢做随堂笔记,然后下课把笔记一合,就以为自己记住了课堂的内容,但其实大脑在偷懒,你写下并不代表你记住了。

  正确的记笔记方法应该是上课时只记几个要点,下课后找个时间通过回忆把笔记补全。有不明白的地方,自己查阅课本和资料把这些地方弄懂,同时对课程内容根据自己的理解进行重组。

  这在心理学叫「必要难度」,同时还利用了「记忆的生成效应」。也就是说,你自己生成的记忆会更加难以忘记。

  2011 年,Betsy Sparrow 提出「谷歌效应」。说的是当我们适应互联网后,记忆系统发生了深刻变化。我们平时绝大多数知识不再装到脑子里,而是装在互联网上,我需要什么东西,搜一下关键词,全出来了。我们并没有理解这些知识,只是记住了他们放在哪里。

  现在我们常常感叹自己记忆力下降,有一部分原因就是发达的互联网让我们可以直接检索需要的内容,自己生成记忆的机会减少了。

  所以,如果你的绝大多数信息都是留在表浅,不提取,不和其他记忆连接的话,永远都无法记住,尽量间隔提取,形成自己的独特记忆,这样更容易记住。

  考试

  说实话,没有人不讨厌考试的,我说考试好,也并不是说我现在身份是老师,就帮考试说好话,是认知科学家们说是考试好。为什么呢?因为学习有目标,有指向,记忆会增倍。

  我曾经在自己的课做过实验,上课前说,我今天讲的内容非常重要,下一节课我会随机抽一名学生回答问题。同学们虽然会立刻哀嚎起来,但在面临全班同学面前复述的巨大压力下,他们都会开始努力听课。后来的结果也出奇的好,全班同学在期末的成绩平均分都有显著提高。

  考试还有一个作用,逼着你去重新梳理知识。如果你问学生,学会了吗,他肯定说,我学会了,我记住了,但是这样的回答可信吗?别忘了,大脑最喜欢会偷懒,会欺骗你。你以为你学会,考个试不就知道了?

  考完试,你做错的、你不会做的题目就表明那些知识点没有掌握,从而可以进行更有针对性的练习。

  切换场景

  尝试做一个小测试:在限定时间让你背单词,第一次是在一个房间里,第二次是在不同房间里,两次的效果会有什么不一样呢?

  结果是第二次的效果明显比第一次好。

  为什么?因为我们的记忆不是单独存在的,它是跟情景连在一起的,不同房间的多样性情景,会产生不同的情景记忆编码,有效提高记忆效率。

  交错式学习

  还以期末考试为例,学生复习科目通常是五六门。一种策略是一直复习一门课直到完全掌握,再复习另一门;另一种策略把一门课的内容分为几个部分,先复习这门课的一部分,再复习另一门课的一部分,如此交叉复习。

  这两种策略哪一种更好呢?答案仍然是后者。

  后者这种方法被称为交错式学习,是指将某一段学习内容分成若干节段或专题,各部分交替着学习。与之相对的是批量式。

  交错式学习很好地结合了分散学习和其它促进学习要素的作用,学习者必须不断克服不同学习内容间的干扰,迫使学习者注意到其间的异同,从而促成了编码过程中对学习内容的更好地表征,促进学习保持和迁移,是经大量研究证明的有效学习策略。

  善用好奇心助力学习

  既然大脑天生好奇和喜欢寻求模式,那么就顺水推舟,主动为大脑创造好奇与模式,让大脑为我们服务。

  假设你面临这样一个情景:开学时,老师发你一套历史书,三本一千多页,让你在这学期把这本书学完,你会不会觉得学习变成记忆觉得无聊动力不足?你会不会要记的东西太多而心生疲惫?

  但是如果老师提出一个开放式的问题:为什么工业革命没有发生在中国?你会不会觉得你的好奇心被勾引起来,给了你努力的方向和强烈的目标,让你产生思考:这个问题有地理、制度政策等原因,你就会主动去看这本书。

  开放式提问会给你无穷的好奇心和学习动力。

  我平时也会自己会给自己提开放式问题,接着就会翻很多书,看很多个人的观点,然后再综合各家的观点,形成自己的思考。

  除了开放式问题以外,也需要养成良好的思维习惯,思维习惯相当于自动化你思考问题的方式,每遇到问题,这些方法会自然出现推动你思考。

  思维习惯以问题开始,

  第一个就是:看到任何不懂的事物问一个为什么。

  譬如你刚刚看到格式塔效应图像,你就可以问:为什么大脑会自动补全?怎么实现的?所有的心理学的问题或者是任何学科的问题,都是从几个基本的「为什么?」开始的。

  第二个是:除了老师的解释,书上的解释,还有别的解释吗?永远都在问自己,还有别的解释吗?

  这是典型的科学思维,用术语讲即是备择假设,备择的理论是什么?因为你提出这个问题,形成自己观点,你就必须得找证据,科学研究就是这么起来的。

  第三个是:创新思维。面对一个难题,传统的解决方法是什么?有没有什么其他脑洞大开的方案?两者差异是什么?我能想到最好的方案是什么?这个方案是否需要用其他学科的知识?问完这些问题,你就得马上要找新知识、新见解、新书,开始新的学习了。

  第四个是:批判性思维。它的问题模式是:真的是这样吗?譬如说以前历史书上说劳动创造人,我会问:真的是这样吗?人类的起源真的是劳动造成的吗?动物不劳动吗?什么是劳动?怎么定义劳动?

  如此四个思维习惯循环往复,不断用不同问题激发好奇心,保持求知的动力。

  成为学徒,成人学习的最佳方式

  大多知识都以内隐知识存在于大脑,如何获得更多的内隐知识呢?

  大家都知道名校出生的孩子有很高的成才率,除了名校丰富的教育资源和孩子们本身的高素质之外,还有一个我们容易忽略且重要的因素:同侪动力。

  有学生问我,毕业后我应该选什么样的工作?我建议他仔细想想:哪份工作环境可以让你学得更多?

  在科研界有个明显的现象,全世界某个领域的主要论文都是几个顶尖实验室的人做出来的,获诺贝尔奖的人在几个实验室的人获得的。聪明人扎堆出现,一流的实验室往往汇聚了一大批资源。

  这些顶尖实验室有一套他们自己的思维方式、行事习惯、研究方案和研究思路。这些东西不在课本上,不在他们发的文章里,这些都是内隐的知识。这些知识在外面你根本学不到,你得靠近他们,你得去往他们集聚的地方去学习。

  同时,研究学习的科学家通过大量研究表明,成人的最佳学习方式并非独自练习,而是在情境中学习。

  普通人想进入一个领域,有效学习是直接进入相关情景,找到自己的「学习共同体」,然后围绕重要成员转,做一些外围工作,随着技能增长,进入学习共同体圈子的核心,逐步做更重要的工作,最终成为专家。

  就如同学习编程,你想从小白想进阶为大师,需要直接进入编程领域的社区,跟程序员交朋友,先帮他们打杂搞好关系,随着自己技能的增长逐渐一步一步的成长起来。

  找工作也是,所以,我希望我的学生以开始工作不要主要考虑钱,而是考虑跟优秀的人干活,考虑跟他们学到的东西,开始内隐式学习。优秀的人的公开演讲、论文和书往往不会教给你研究和思考的方式,你需要去到他身边,安静做一个门徒,观察他、模仿他,慢慢地变成他。

  这同时也是应对信息过载的最佳解决方案:当遇到信息过载,不要面对信息,而要面对人。信息不重要,信息承载人才最重要,你得去和时间最前端的人群连成小社群。这个圈里的人,才会用最简单的话告诉你这个世界最重要的信息。

  最后,学习内隐知识还要注意「知行合一」,意思是学完了理论知识,还需要使用「输出」这个方法来对知识进行检验。

  「输出」具体到不同领域有不同的含义,比如你可以将自己的所思所得用一篇文章表达出来,想到一个创意用具体的代码表现出来。

  为什么强调「输出」,因为你可以看书看一辈子,把各个学科都打通,但是最后你如果不落实到行动上的话,对它的理解和学习都是不够的,只有在行动中你才会发现自己掌握的知识是有漏洞的,才会发现以前认为自己理解了的东西其实没理解。

  小结

  查理·芒格说:有一个相关的道理非常重要,那就是你们必须坚持终身学习。如果不终身学习,你们将不会取得很高的成就。我不断地看到有些人在生活中越过越好,他们不是最聪明的,甚至不是最勤奋的,但他们是学习机器,他们每天夜里睡觉时都比那天早晨聪明一点点。

  最后,期待各位掌握认知科学,让生活越过越好,成为烧脑的终身学习者。

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