怎樣才能學得又快又好?美國神經科學家提到的這幾條腦科學原理,不可不看

外灘教育 發佈 2022-09-20T22:42:14.446597+00:00

看點 當下,與其說是拼學歷,不如說實則拼學力。良好的學習能力不管是面對課堂學習,還是終身學習都十分有益。但是,要想具備這個能力,一味地悶頭苦讀是很低效的。

看點 當下,與其說是拼學歷,不如說實則拼學力。良好的學習能力不管是面對課堂學習,還是終身學習都十分有益。但是,要想具備這個能力,一味地悶頭苦讀是很低效的。如今,在腦科學的幫助下,大腦學習的原理終於漸漸明朗——其中涉及應激反應、神經元連接的改變和加強。如果能夠順應大腦工作的原理,選擇適合的學習方式和策略,那麼提升學習能力也就是自然而然的結果了。

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文丨周歲 編丨Luna

隨著網絡技術的發展,學習的邊界也被不斷拓展。從圖書館,到資源分享視頻,再到各種知識付費平台或是免費資源庫,各種類別的知識都變得越來越方便獲取。但是,資源擺在眼前,能不能夠學好,卻考驗著孩子的學習能力。


從某種意義上說,缺乏足夠的學習能力也是當下教育焦慮的緣由之一,因為我們正從「學歷時代」邁向「學力時代」。



那麼,究竟怎樣才能掌握良好的學習能力呢?怎樣才能學習好?


其實,這可以從宏觀和微觀兩個角度來說:


宏觀來說,良好的學習能力意味著建立起一座堅實的「學習成功金字塔」。這是美國教育家蘇珊·克魯格提出的概念,由三個要素組成——信心、自我管理、學習。



其中,建立學習信心和做好自我管理並不僅僅停留在口號,而是真的涉及到大腦內化學成分變化和大腦活動的影響。


微觀層面的學習就更加簡單直白了,真正的學習意味著大腦神經元之間的連接發生了改變,或者是加強。


不難發現,不論宏觀,還是微觀,都涉及到了腦科學研究的成果。在腦科學的視角下,學習不僅是一種心理現象,也是一種生物學現象。



要想好好提升學習能力,已經不能上來就埋頭苦學,甚至埋頭苦學在培養學習能力的過程中都不是最重要的部分。在腦科學的支持下,一個具備良好學習能力的人應該懂得如何調動起自己的大腦,從而讓學習真正發生。


順應大腦的工作原理

有效提升學習能力


說到學習,在課桌前埋頭苦讀可能是很多人的第一印象。但是,俗話說,磨刀不誤砍柴工,如果學習得沒有方法,那麼恐怕學習的效果也會打折扣,甚至是事倍功半。


美國傳奇的大學籃球教練約翰·伍登就曾提出過「成功金字塔」的概念。他把獲得成功的步驟圖像化,分成了15個積木塊,並引導學生打好基礎,再一步步完成更高階的小目標,最終成為既有品德又有技術的運動員。


受此啟發,教育家蘇珊·克魯格則提出了「學習成功金字塔」的概念,金字塔的結構也從15塊精簡到了3塊,從下層的基礎到高層的進階分為三個境界:信心、自我管理、學習


美國人類心理研究專家、暢銷書作家彼得·霍林斯在《知道做到》這本書中,還具體解釋了如何構建這座「學習成功金字塔」。雖然這本書著重於自學能力,但是和提高學習能力其實是異曲同工。



STEP 1: 建立信心


建立學習的信心,其實並不算什麼新鮮的觀點,許多教育書籍都提到過要鼓勵孩子。但霍林斯強調,要建立起真正的信心,打心底里相信自己有能力學好。這不是語言上的雞湯,而是要讓大腦發生真正的變化。


人的大腦每天接收的諸多信息,都會沿著脊髓向大腦的神經網絡傳播。而大腦獲取這些信息的第一站是情感中樞,也就是說,在開始分析信息之前,大腦要先判斷這些信息有沒有威脅到人身安全。


值得注意的是,情感中樞不會區分身體威脅和心理威脅。換句話說,面對人格侮辱、嚴厲批評和深切譴責,和面對拳頭擊打、猛獸攻擊,或者是迎面而來的汽車,大腦的警覺程度是相當的。



很多人可能聽說過「戰鬥或逃跑反應」,這是人在面對威脅時的本能——釋放腎上腺素,大腦要迅速決定如何應對。屆時,所有無關生存的活動都會暫停,也包括學習。所以用威脅或指責的方式來強迫人學習,是做不到的。


曾經有一項關於小白鼠學習行為的研究,也充分說明了這一點:三組小白鼠分別在家裡、陌生房間裡,和旁邊有一隻貓的籠子裡。


研究發現,小白鼠在安全的家中學習效果最好;在陌生房間中的學習效果略差;而籠子裡的小白鼠不僅沒有學習,反而還不斷犯錯,記憶中心沒有出現與學習相關的神經元聯結和細胞變化。



可見,建立起真正的信心,對此後的學習有著十分重要的作用。如果實在難以開始這一步,不妨讓孩子想想自己的成長。不管是幾歲的孩子,呱呱墜地時都是只會哭鬧吃奶的小嬰兒,但如今已經能做到很多其他的事,這都是從零開始學會的技能。


相比之下,就算覺得自己的學習能力還不夠好,也沒關係——這可能是真的,但也只是暫時的。如果要花很多時間才能學好,那就原諒自己天資不夠聰穎,並且在學習中記錄自己的進步。只要堅持不懈,沒有什麼理解不了的學科。



Step 2: 做好自我管理


做好自我管理是真正開始學習前的第二步。同樣,這也有腦科學上的科學解釋。


在情感中樞初步處理完信息後,接收信息的下一站是前腦,也就是前額皮質。這個部分就像一個私人助理,它會負責管理運動功能、記憶、語言、解決問題、調節衝動、管理社會行為,還有其他很多認知技能。


當前腦負擔太重,不僅前腦會疲憊,整個人也會感覺「身體被掏空」,無法做好任何事。這就是所謂的「自我損耗」。這是美國心理學家鮑邁斯特提出的理論,每一次選擇、糾結、焦慮、分散精力,都會損耗心理能量,從而使執行能力和意志力下降。



所以,要克服這種「腦力枯竭」,最好的辦法就是培養自我管理技能,尤其是組織能力。這就要求孩子在學習之前,花費一定的時間,甚至是很多時間來制定一套學習計劃,讓此後的學習更容易執行和堅持下去。


在不少學校里,制定時間表不需要學生參與,學生只是一個執行者,老師會安排好今天做什麼,明天做什麼,孩子們自我管理的能力很容易被忽略。因此,要想真正提高學習能力,尤其是在課業之外的領域達到一定水平的話,自我管理能力就非常重要了。


其實,制定學習計劃可以看成寫一份實驗報告。在真正著手進行實驗之前,研究人員都要先提出假設,再設計實驗方法和過程,每個階段結束之後,還會記錄結果,考慮是否要調整。這套思路換到學習上來,也行得通。


比如計劃學習一門外語,就可以先確定學習方式,是參加學校的課程,還是另外的課程,還可以列出將要使用的書籍、音視頻資源清單,再設計一下日常練習和階段測試的方式。


這樣一套準備下來,雖然要花費一些時間和精力,但也將讓後續的學習變得自如許多。



Step 3: 學習


終於到第三步,也是學習的重頭戲了。關於如何學習,各種學習方法在網上隨處可見,從思維導圖到學霸筆記,從有效率地背單詞,到啃下大部頭的資料,可以說是應有盡有。


但這些其實都只是學習策略,並沒有解釋學習是如何發生的。只有了解了大腦學習的原理,才能知道怎樣的學習策略是有效的,如何學習才能更有效率。


從腦科學的角度來說,我們之所以能夠學習,要歸功於大腦神經的可塑性,大腦具有改變其神經連接的能力。


曾有一項研究表明,學習顏色名稱時,大腦中的灰質數量會增加,尤其是與顏色識別相關的區域。而灰質數量增加,代表著神經連接增多。


更關鍵的是,僅在被試者學習2個小時後,研究人員就檢測到了灰質數量的顯著變化。說明大腦的神經元每時每刻都在調整它們之間的連接,學習一直在發生。



既然學習每時每刻都在發生,那為什麼是不是只要埋頭學習,就行了呢?


答案當然是否定的。在《激活你的學習腦》一書中,有多年中小學一線教學經驗的神經科學家史蒂夫·馬森提到,關於學習最本質、最重要的原則之一,就是激活與學習目標相關的神經元,並且不斷加強它們之間的連接



從理論上解釋,可以用神經科學領域著名的赫布理論。用通俗的話來說明,如果相鄰兩個神經元同時被激活,那它們彼此的連接和聯繫會加強,這種聯繫又會進一步提高這些神經元再次被同步激活的概率。這樣就形成了一個不斷加強的循環。


也有實驗從直觀的角度說明了這條原則。在一項研究中,研究人員要求不會玩雜耍的被試者在3個月內學習雜耍,並且檢測了他們在學習前後,以及停止訓練3個月後的大腦情況。


結果發現,經過3個月學習和訓練以後,在學會雜耍的被試者的大腦中,與運動感知相關區域的灰質數量明顯增加了。不過在停止訓練3個月後,他們大腦中的灰質數量減少了,大多數人也不再能很好地表演雜耍。



「用進廢退」在神經連接上是存在的,在學習中也是存在的。


所以,要想提升學習能力,在選擇學習策略時,一定要順應大腦工作的原理。激活「正確的」神經元,並且加強它們的連接,才能達到有效學習的目的。


掌握適合的學習策略

鞏固學習成果


在了解了這些腦科學的事實以後,再來選擇適合孩子的學習策略,就不再沒有頭緒了。在林林總總的方法中,只要以大腦工作的原理為原則,效果就不會太差。


首先,是要激活「正確的」神經元。


在《激活你的學習腦》中,史蒂夫·馬森提出,主動式學習是激活神經元的有效方法。曾有研究者綜合了225項關於自然科學、數學或工程學學習的研究,數據表明,接受主動參與式教學的學生掛科率更低,僅為22%,而講授式課堂的學生掛科率達到了34%。



這種主動式參與有很多形式,大到進行課題探究,小到課堂提問,都可以調動孩子進行主動學習。所以,主動式學習並不意味著要一棍子把所有講授式學習都打死。


在很多課外的學習中,閱讀資料、觀看紀錄片,其實都算講授式學習,但我們仍然可以讓孩子在這個過程中變得主動一些。比如在閱讀資料時停下來思考,作者為什麼用這種方式呈現?和前文有什麼關係?作者的觀點有沒有漏洞?讓大腦思考正在學習的內容,就是主動式學習。


美國教育學家弗朗西斯·P·羅賓遜發明了SQ3R閱讀法,就是很好的主動式學習。包括這麼幾步——調查(Survey)、提問(Question)、閱讀(Read)、背誦(Recite)、複習(Review)


簡單來說,就是要在閱讀材料前對學習的內容框架做到心中有數,然後提出自己對這個主題的疑問,再進行閱讀和讀後復盤。



知乎上有位答主的經歷,可以看作是SQ3R在現實生活中的靈活運用:一次活動中,一位文學碩士在讀的女孩向他抱怨要看的理論書太多,時間不夠用。這位理工科答主拿起女孩300多頁的《魯迅:無意識的存在主義》,開始展示自己的閱讀方法。


調查:這本書的作者是魯迅研究專家,書名高度濃縮了他的思想,書名就是關鍵點。


提問:那什麼是存在主義?作者如何解釋的?他為什麼認為魯迅是存在主義者?他怎麼看別人的觀點?


閱讀:結合目錄、標題和「存在主義」這個核心詞,魯迅個人背景、某部作品介紹、勾勒歷史背景的全都略過,很快就找到了作者對存在主義的解釋,和證明魯迅是存在主義者的證據。並且在最後一章找到了瞿秋白對魯迅的解讀,以及作者對瞿秋白觀點的批判。


複習:讀完全書,還應該思考一下要不要接受作者的解釋,別人對他的觀點怎麼看。

短短20分鐘的速度,基本達成了閱讀資料的目的,可以說十分高效。


其次,別忘了加強相關神經元之間的連接。


學習就像在茂密的樹林中走路,不斷地在相同的路徑上行走,最終成為一條便於行走的道路。


比如如果學習目標是學會乘法里的7x8=56,那麼做一道過程複雜的解答題未必能有做幾道專注乘法訓練的題來得有效。


要想加強神經連接,至少有兩種有效的方式,分別是提取練習解釋說明,它們都能夠激活相關的神經元。


提取練習最常見的形式就是測驗和考試。很多時候,人們僅僅把考試用於評估、排名,甚至是懲罰,但實際上,它們必須被看作學習的一部分,為學習助力。問答、簡答、紙筆測試,多種形式輪換,提取練習的效果也會更好。


提取練習與學習的效率對比


而解釋說明就更明了了,著名的費曼學習法就是方式之一。費曼學習法要求對一個概念做出平實的解釋,再給出一個類比的說法。如果不能準確地給出解釋,那就說明知識網絡還存在盲區,需要再次學習。而給出類比則檢驗了是否對知識有深入的理解。



比如說學習完引力,孩子們可能可以解釋受引力影響的物體會發生什麼情況,還能解釋星球重力減小時會發生什麼。但直接解釋引力,更能發現隱藏的問題。


如何定義引力?引力是小質量物質被大質量物質吸引的那種力嗎?星球是不是因為引力而形成的?還是只能說「引力……就是引力。」


當孩子在某一步卡住了,就說明關於引力的理解還有漏洞需要彌補。


最後,別忘了給大腦休息的時間。


學習很重要,休息也同樣重要。


一方面,時間過長的訓練其實效果並不好,因為大腦存在一種重複抑制的機制,反而會讓大腦的活躍度降低。


應對方法也很簡單,那就是少量多次地學習,中間留出必要的間隔。


比如學習彈吉他或者是學習一門新語言,每天訓練10分鐘就好過每周訓練2次,每次35分鐘。


上課也是一樣,6節1小時的課程安排,會比2節3小時的課程安排更合理。如果有機會自己安排課程的時間,那麼最好讓相同科目的間隔變大,讓孩子交替學習不同的內容,又能在間隔之後再次鞏固上次所學的內容。



另一方面,大腦會在睡眠中無意識地、自發地重新激活與學習相關的神經元,相當於是「免費」的激活。


在一項研究中,研究人員讓被試者學習A、B兩段鋼琴旋律,在被試者們午睡時輕輕播放旋律A的錄音,午睡過後再次測試發現,旋律A、B的演奏準確率都有所上升,而且旋律A的準確率上升得更多。



所以,睡覺並不浪費時間,它不僅使身體獲得了必要的休息,也在提高學習效果。


學習是一個永恆的話題,對孩子來說,既有學校的學習,也有校外的拓展,對於離開學校的人來說,終身學習能力也是立足社會的重要能力之一。


而腦科學,讓我們有機會從更本質的角度,去理解學習是怎樣發生的。不可否認的是,學習要有成效,努力是必須的,但如今,我們需要更科學地努力,更高效地學習。


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