编者按:对于我们中的绝大多数人而言,学习新知识是一件通常比较痛苦、有一定概率能收获快乐的事情。但是更多的情况是,我们一直在学习,少有时间停下来思考「如何学习」。这篇不是太旧的文章在 Medium 上收获了 1.5万赞(在那边算是很高的点赞量了),Scott H. Young 总结梳理了关于「学习」本身的 10 个底层的思维模型/框架,有些认知和我们通常习惯的认知有一定的差异,也许对你会有不少启发。
其实我们通常所说的心理模型是一种通用概念,可用于解释许多不同的现象。经济学中的供求关系、生物学中的自然选择、计算机科学中的递归或数学中的归纳证明——只要你知道去寻找,这些模型无处不在。
正如了解供给和需求有助于你推理经济问题一样,了解学习的心理模型将使思考学习问题变得更容易。
不幸的是,学习很少单独作为一门课程来教授——这意味着大多数这些思维模型只有专家才知道。在这篇文章中,我想分享对我影响最大的十个模型,以及一些参考资料,以便如果你想了解更多。
赫伯特·西蒙和艾伦·纽厄尔以他们的里程碑式著作《人类问题解决》开创了问题解决这个主题的研究。在书中,他们认为人们通过搜索和构建问题空间来解决问题。
问题空间就像迷宫:你知道你现在在哪里,你知道你是否已经到达出口,但你不知道如何到达那里。一路上,你的行动受到迷宫墙壁的限制。
问题空间也可以是抽象的。例如,解开魔方,这意味着要穿越一个由大量有待还原的小方块组成的问题空间 — — 被打乱得乱七八糟的魔方是迷宫起点,每种颜色小方块被逐一分配到不同的面则是是出口,而魔方的结构限制则定义了问题空间的「墙壁」。
现实生活中的问题通常比迷宫或魔方更复杂——起始状态、结束状态和确切的移动通常并不明确。但在可能性空间中探索,仍然很好地描述了人们在解决不熟悉的问题时所做的事情——这意味着,当他们还没有一种方法或经验可以直接引导他们找到答案时,可以选择这种方式。
这个模型的含义是,如果没有先验知识,大多数问题都很难直接解决。魔方有超过 43 千万亿种组合——如果你不够聪明的话,你在这个庞大的可能性空间中寻求答案会很累。学习是获取事物运作模式和解决方法,以减少强力搜索的有效过程。
检索知识比再次看到某样东西更能增强记忆力。事实上,测试是研究人员发现的最好的学习技巧之一。
为什么测试和检索如此有用?一种理解方式是,大脑通过只记住那些可能有用的东西来节省精力。如果你总是手边就有答案,就没有必要把它刻录到记忆中。相反,测试和检索时感到困难,是一个强烈的信号,表明你需要记住它。
只有当有东西可以被检索时,测试才会起作用。这就是为什么我们需要书籍、老师和课程,因为当记忆失效时,我们会竭尽全力在大脑中去搜索答案,但是由于问题空间有大小差异,面对复杂问题的时候,这种方法可能完全无法给我们提供正确的答案。然而,一旦我们看到过答案,通过再次通过记忆检索它,我们学到的知识就会比反复浏览查看它来的更加稳固。
你能学到多少取决于你已经知道了什么。研究发现,通过阅读文本你能够汲取的知识量,取决于对该主题下的你所积累的先验知识。在某些情况下,先验知识的影响甚至可能超过一般智力的范畴。
当你学习新知识时,你会将它们融入你已经知道的知识中。这种整合为你以后回忆这些信息提供了更多的线索。然而,当你对某个主题知之甚少时,新信息可供结合的线索就很少了。这会使信息更容易被遗忘。就像从种子和结晶体一样,一旦打下了基础就有了成长的底子,未来的学习就会容易得多。
当然,这个过程是有限制的,否则知识的增长速度会无限加快。不过,最好还是记住这一点,因为学习的早期阶段往往是最困难的,而且可能会让人误以为某个领域截下来推进的难度很大。
很少有东西像创造力一样被深刻误解。我们倾向于赋予有创造力的人一种近乎神奇的特质,但创造力在实践中却显得要平凡得多。
在一篇令人印象深刻的文章中,马特·里德利 (Matt Ridley) 认为,创新源自不断演进的过程。新发明并非一蹴而就,而是旧理念的随机变异之后的结果。当这些理念被证明有用时,它们就会扩展,并且填补新的空白。
这种观点的证据来自近乎同时发生的创新现象。历史上曾多次出现多个互不相干的人开发出同一项创新,这表明这些发明在被发现之前,在某种程度上,这些发明/发现本来就存在于可能性空间中的「临近的地方」。
即使在美术领域,复制的重要性也被忽视了。是的,许多艺术革命都是对过去趋势的明确拒绝。但革命者本身几乎无一例外地,沉浸在他们所反抗的传统之中。反抗任何传统都需要意识到这种传统本身的存在。
通常「迁移」是指一项能力通过后,另一项能力也得到相应提高。在迁移研究中,出现了一种典型的模式:
- 对一项任务进行练习可以让你做得更好。
- 一项任务的练习有助于完成类似的任务(通常是程序性或知识重叠的任务)。
- 专注于一项任务的练习,对于不相关的任务帮助不大,即使它们似乎需要同样广泛的能力,如「记忆力」、「批判性思维」和「智力」。
我们很难对「迁移」做出准确的预测,因为它们取决于对人类思维的确切运作方式,和所有知识结构的了解。然而,在更垂直的领域,约翰·安德森发现,知识内部的因果逻辑,与在智力技能中所涉及到的「迁移量」是比较吻合的。
虽然技能可能很具体,但广度决定了泛用性。例如,学习外语中的单词只有在使用或听到该单词时才有用。但如果你知道很多单词,你就可以表达很多不同的东西。
同样,了解一个概念可能无关紧要,但掌握多个概念可以带来巨大的力量。每多接受一年教育,智商就会提高1-5 分,部分原因是学校教授的知识广度与现实生活(和智力测试)所需的知识广度重叠。
如果你想变得更聪明,没有捷径可走——你必须学习很多东西,反之亦然。学习很多东西会让你比你想象的更聪明。
我们一次只能记住几件事。乔治·米勒最初将这个数字定为 7±2 。但最近的研究表明,这个数字更接近 4 。
这个极其狭窄的空间,是所有学习、每个想法、记忆和经验必须面对的「瓶颈」,如果要让它们成为我们长期经验的一部分的话,如何有效利用我们的思维带宽,就非常重要了。如果你不能精准灵活地控制自己的注意力,你就学不到东西。
提高学习效率的主要方法是确保流经「瓶颈」的东西是有用的。将带宽用于不相关的元素可能会减慢我们学习吸收的速度。
自 1980 年代以来,「认知负荷」理论就已被用来解释,心理带宽是是如何影响和限制我们学习的。这项研究发现:
- 解决问题对初学者来说可能适得其反。如果向初学者展示可行的示例(解决方案),他们可能会做得更好。
- 给初学者的内容,在设计上应避免需要翻阅页面、或者查阅图表来辅助理解。
- 冗余的信息会阻碍学习。
- 如果先分部分呈现复杂的想法,则可以更容易地学习。
我们从成功中学到的东西比失败多。原因是问题空间通常很大,而且大多数解决方案都是错误的。知道什么有效可以大大收束可能性,而经历失败只会告诉你一种特定的策略是行不通的。
根据研究,一个好的规则,是学习时将成功率定为大约85% 。你可以通过调整练习的难度(开卷或闭卷、有无导师、简单或复杂问题),或在低于此门槛时,提供额外的培训和帮助,来实现这一成功率。如果您的成功率超过了这个门槛,那么你可能没有找到足够难的问题,或者说你是在进行常规练习而不是学习新技能。
人们如何进行逻辑思考是一个古老的谜题。自康德以来,我们就知道逻辑不能从经验中获得。无论如何,我们要么是已经知道逻辑规则,要么不合逻辑的头脑就不可能发明逻辑。但是,为什么我们知道了逻辑,又仍然会在逻辑问题上犯错呢?
1983 年,菲利普·约翰逊-莱尔德 (Philip Johnson-Laird)提出了一个答案:我们通过构建情境心智模型进行来进行推理。
为了检验「所有人都会死。苏格拉底是人。因此,苏格拉底会死」这样的三段论,我们想象一群人,他们都是会死的,并想象苏格拉底是其中之一。通过这种检验,我们推断出三段论是正确的。
约翰逊-莱尔德认为,这种基于心智模型的推理,也解释了我们的身为人的逻辑缺陷。理解复杂的逻辑陈述,需要我们同时调用多个心智模型,需要构建和调用的模型越多,我们犯错的可能性就越大。
丹尼尔·卡尼曼和阿莫斯·特沃斯基的相关研究表明,这种基于情境案例的推理,会导致我们将更容易被回忆起的案例,误认为是实际发生概率更高的案例。例如,我们可能会认为K开头的单词(K _ _ _) 的单词,比中间有K的单词( _ _ K _ ) 更多,因为第一类的例子(例如 KITE、KALE、KILL)比第二类的例子(例如 TAKE、BIKE、NUKE)更容易想到。然而实际的情况并非如此。
通过案例进行推理有几个含义:
- 通过案例而不是抽象描述来学习通常更快。
- 为了学会并理解常规的模式,我们需要很多例子。
- 我们必须小心谨慎,不要仅根据几个例子就做出广泛的推断。(你确定你已经考虑了所有可能的情况吗?)
技能通过练习变得越来越自动化。这降低了我们对技能的感知,使得它不需要我们宝贵的工作记忆容量来执行。想想开车:一开始,学习使用转向灯和刹车是痛苦的刻意训练,而经过多年的驾驶,你几乎不会动脑子去想这两个操作,它们被内化为下意识的行为。
然而,技能自动化程度的提高也有缺点。其中之一就是,向别人传授技能变得更加困难。当知识成为隐性知识时,就更难明确说明你如何做出决定。专家们经常低估「基本」技能的重要性,因为这些技能早已自动化,似乎不会对他们的日常决策产生太大影响。
另一个缺点是自动化技能不太容易受到有意识的控制。如果你继续按照自己一贯的方式做某事,即使这种方式不再合适,这可能会导致停滞不前,难以进步。寻求更困难的挑战变得至关重要,因为这些挑战会让你脱离自动化,迫使你尝试更好的解决方案。
在学校里度过了多年时光后,我们中有多少人还能通过毕业所需的期末考试?面对课堂上的题目,许多成年人羞怯地承认他们记不住什么。
遗忘是任何不经常使用的技能的最终归宿。赫尔曼·艾宾浩斯发现,知识以指数级的速度逐渐减少——一开始最快,随着时间的推移逐渐变慢。
但也有好的一面。重新学习通常比最初的学习要快得多。这可以理解为阈值问题。想象一下,记忆强度介于 0 到 100 之间。在某个阈值以下,比如 35,记忆是无法访问的。因此,如果记忆强度从 36 降到 34,你就会忘记你所知道的内容。但即使重新学习只是一点点提升,也能修复记忆,足以回忆起它。相比之下,新的记忆(从零开始)则需要更多的前期积累。
联结主义模型受到人类神经网络的启发,为再学习的高效提供了另一个论据。在这些模型中,计算神经网络可能需要数百次迭代才能达到最佳点。如果你「摇动」这个网络中的连接,它会忘记正确的答案,并且反应不会比偶然的更好。然而,与上面的阈值解释一样,神经网络在第二次重新学习之后,重新习得的速度要快得多。
重新学习是一件麻烦事,尤其是因为以前很容易搞定的问题现在不会,这个事实会让人沮丧。然而,这并不是不深入和广泛学习的理由——即使是忘记的知识,也比从头开始学习可以更快地恢复。
你面临的学习挑战是什么?你能应用这些思维模型之一来从新的角度看待它吗?那些让你感觉很难学习的东西,你是否能想到更好的学习技巧?
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