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學生不喜歡上學，是因為人腦本身就希望節省資源，利用經驗避免思考，所以在獲得解決問題的成就感之前，他們是不愿意思考的。為了讓學生獲得信心，必須恰當設置課程的難度，并且從思考的 4 個要素：環境信息、長期記憶中的事實、長期記憶中的步驟、工作記憶入手，降低思考的難度。
理想的教學過程是借助故事 4 要素，引起學生對問題的興趣，通過自己的思考理解教學內容，將事實性知識存入長期記憶。然后再通過反復練習，防止遺忘，并且獲得深層理解，改善遷移能力。在此基礎之上，利用所學到的抽象知識和能力，去識別新問題的已知條件和目標，理解環境信息，調動已有知識去解決問題，進行更高階知識的學習。
這是一本認知科學家寫給教育者的書，已經賣絕版了，二手書好像要200多塊。
學生不喜歡學校，是因為他們不喜歡思考。你也許會說，人不就是因為善于思考才區別于動物嗎？人天生就有好奇心，不思考肯定是懶，笨，不上進，浪費天賦，但作者開篇就給了一個奇怪的答案，我們的大腦并不是用來思考的，而是用來避免思考的。
為什么會這樣？因為思考這件事其實很奢侈，它不直接貢獻產出，還要消耗大量資源，所以我們的大腦是一套基于貝葉斯的系統來決策的，如果經驗證明某一個做法可行，那就照做。突破創新神馬的消耗太大了，對于祖先來說趕緊多弄兩口吃的要緊，突破創新全靠觀察到的偶然事件積累成經驗。所以思考創新是一件非要刻意去做不可的事情。無數的科學家，藝術家，文學家因為沉浸于思考鬧了笑話，就是因為思考占用的資源太多。
有人說不對呀，我們人類有寶貴的好奇心，渴望探索未知，還有獎賞系統鼓勵嘗試。這沒錯，但問題是獎賞系統比好奇心低級的多，它具有最高的優先級。如果一個問題太困難，不能比較快地解決從而獲得滿足感，反而還有受到挫折的可能，對于還沒有獲得堅韌不拔毅力的學生來說，就太討厭了。對于初學者，難易程度比內容和興趣重要多了。一看就太難或太簡單的問題，馬上就會想放棄。想讓學生愛上學，就得保證他們體驗到解決問題的快感。降低難度一看就不是一個好主意，那就只有一個辦法了，讓思考更容易。
那我們就先來看看思考的過程是什么樣的。
思考成功有 4 個要素，環境信息，長期記憶中的事實，長期記憶中的步驟，工作記憶的大小。
- 環境信息是感知到的問題和已知條件
- 長期記憶中的事實是背景知識
- 長期記憶中的步驟是事實性知識間的關聯
- 工作記憶是處理信息的場所
思考不是憑空出現的，而是將要解決的問題與已知信息對照并重新組合的過程，所以總有人說喬布斯沒有創新，只是把各家的創新點拿來組合在一起，但這正是思考的過程。
作者認為可以通過下面三個方面的工作讓思考更容易，保證他們體驗到解決問題的愉悅感。
- 確保長期記憶中有足夠的背景信息儲備
- 利用相關問題引起興趣.興趣不是決定性的，但它是很好的工具
- 降低認知負擔，比如放慢速度，或將信息列示出來。
實際上后面的內容是按照 記憶、抽象、
先看第一點，長期記憶中的事實如何增加儲備？
回答這個問題之前，先要講清楚另外一個問題:要不要增加長期記憶中的事實性知識？有人認為現在信息高度便利，隨時隨地可以存取，而且外腦遠遠強過人腦，有需要的時候去查詢就可以了，不用記憶，擁有查找和辨別的能力就可以了。
這種觀點是不對的，因為像推理歸納這樣的高級思維活動，需要大量的事實性知識作為基礎。
首先沒有長期記憶中的事實性知識，就不能充分理解環境信息，比如聽不到語言的弦外之音，看不到講述者自己都忽略掉的信息。對于大量復雜的環境信息，豐富的背景知識能夠合并信息，釋放工作記憶，減輕認知負擔。所以已有知識越多，學得越快，學生的成績差距就會越來越大。
其次，很多我們認為是思考的高強度腦力活動，本質上也是檢索一致信息，比如棋手下棋更多的時候是檢索選擇一些定式，日常工作中也是借助已有信息去搭建一個新的解決方案，真正深度的思考是非常前沿和深刻的，沒有多少機會能用到，把基礎打好更重要。
現在我們確定了，要建立起長期記憶中的知識儲備，那么我們要學哪些知識呢?選好之后如何記住這些知識？
應該儲備的知識有兩種
- 完成基本閱讀，所需要的背景知識，也就是報紙，科普政治書作者假定讀者已經掌握而省略掉的知識
- 核心課程如科學，歷史，數學，這里要掌握的知識比一般閱讀深，學生沒有時間全部學，所以應該掌握那些反復出現的知識，先少而精的學，在后面的時間里通過這些知識去觀察學習新知識。
再看第二點：如何引發學生的興趣/如何記住
內容選定之后就是如何記住的問題了。在學習的初始階段，這可能是最普遍的問題。
- 興趣？是個好的開始，但不是全部
- 情感？充分但不必要條件
- 關注，有意愿不一定能有結果
- 重復，完全有可能視而不見
關于記憶最重要的一個特點是，記憶是思考的殘留 。思考是記憶唯一的決定性因素，只有經過工作記憶的處理，信息才能夠進入長期記憶。思考的過程要調用已有知識，嘗試不同的方法。新的知識與已有知識之間的關聯、區別、思考時的環境、情緒都會成為未來調取記憶時的線索。所以最好的學習過程應當是向學生提出問題，讓他們自己思考，想出答案。大家多多少少都聽過大神考前復習，只拿兩張白紙，完全靠腦子寫出整學期的核心概念，或是考場上自己推導定理的故事吧，我們沒有大神的天賦，但可以學習大神的思考方式。
那么為什么學生上課時呆呆望著黑板走神？怎么才能調動起他們參與的熱情？最適合引發思考的形式是故事，因為人天生就是追尋意義的。我們所有的激情，不管是熱愛還是痛恨，都是為了追求某種意義。尋找對自己重要的意義的方式，是通過講述故事。內容一直在變，從忠臣良將到才子佳人，形式從遠古壁畫神話傳說，詩歌到電影卡通。但內核從沒變過，一直是人類通過故事追尋意義。
作者提出課堂上不能直接講故事，而是要應用故事的 4C 要素， Casuality Conflict Complication Character 來設計教案。我認為這點值得注意，作者在寫作時這點還不常見， 但今天游戲化已經成了大部分新興教育產品的標配。如果產品不是核心教學內容的結構游戲化而是表現方式游戲化，很有可能會喧賓奪主，導致學習者對故事情節或者人物印象深刻，卻沒有深入思考所要傳遞的知識。
對于無意義的內容，大膽使用助記術。比如元素名稱、特殊的發音規則這些內容，可以利用記憶宮殿、縮寫、編成歌曲、故事等方式幫助記憶。
第三點，降低認知負擔
大腦處理信息的場所，是工作記憶。工作記憶通常只有4個位置，如果一件事情有五到六個因素要考慮，大腦就會顧此失彼。這就是為什么我們在解難題時要打草稿。把第一步的結果寫出來的目的是清空工作記憶，再把第二步要處理的信息放入工作記憶。如果全憑心算，第一步的結果要占據一個位置，計算第二步能夠使用的工作記憶就會變少，思考變得困難。除了外部輔助，上一條所說的意義和記憶是提高思考能力的重要因素，因為有意義、存儲在長期記憶中的知識，可以被壓縮成一個包，只占一個位置。書中舉了這樣一個例子:
這幾串字母，你看一遍能記住幾個？
XCN
NPH
DFB
ICI
ANC
AAX
那這樣呢
X
CNN
PHD
FBI
CIA
NCAA
X
不光是這樣的幾個字母，復雜的活動，比如騎自行車，寫字，射箭，倒油，解微積分，表演、辯論……只要足夠熟練也都可以壓縮成一個包，只需要一個念頭就可以調動，甚至可以下意識執行，不用占據工作記憶。
記住之后的提高
能夠理解并記住，應該算是完成了學習的初步。考試時憑借記憶，也能把基礎題做個差不多。但很多人會出現機械掌握的情況，就是題目如果和例題一模一樣，能夠做出來，稍微一變化就不會了。老話講“比著葫蘆畫瓢”。這是為什么呢？
記住事實性及知識之后，下一個目標就是在需要的時候把它從長期記憶中調動出來，放到工作記憶中。也就是“會用”。如果不會用，那就是學到的知識無法遷移，不能靈活運用。這是因為只有淺表理解而沒有深層理解。深層理解意味著同樣的內容能夠分離出更多的知識點，知識點之間的連接更多，知道知識的架構，知道如何拆分變化。也就是說從表面上的現象，抽象出了本質。
深層理解之所以難，就是因為抽象概念難以理解。我們是用具象的已知事物來幫助理解新知識的，學習方式本身就不是抽象的。兒童先看到5個球拿走兩個變成3個，才學會5-2=3。中學生先看到球落地，測量不同位置的速度，才理解加速度的概念。所以當我們遇到一個新問題的時候，首先會用具象的方式去理解。去記憶中尋找已知知識，尋找具有最多關聯的背景知識。可新問題之所以是新問題，就在于雖然抽象模型，或者說問題的本質是一樣的，但表現形式不一樣。只有淺表理解的情況下，表現形式不一樣大腦就會認為這個問題和已有知識間沒有關聯。所以如果你對背景知識只有淺表的理解，那么就很難遷移了。
在教學當中有一些辦法可以幫助學生理解抽象概念
- 多舉實例，用不同例子間的比較抽象出共同點
- 提出關乎深層結構的好問題
- 把深層理解作為目標，相信一定能夠做到
基本的知識講完了，后面作者針對幾個常見的問題做出回答
1. 題海戰術(大量練習)有用嗎？
通常來說練習本身有兩個作用，第一學會基本知識，第二提高熟悉程度。
但在學習當中，熟練了之后還有必要重復練習，有以下三個目的。
- 改善遷移
- 防止遺忘
- 為更高階的知識做準備
改善遷移
看得越多，記住的越多，大腦越容易把搜索范圍聚焦到相關信息。例子越多，越能夠提取不同知識間的共同結構，越有助于抽象概念的學習，可以改善遷移。比如重復做某一類型的題目，可以使你更容易辨識問題的內在結構。
防止遺忘
研究顯示練的足夠多就不容易忘，但目前還不知道是練習次數還是持續時間在起作用，最有效的防止遺忘的辦法就是分散練習。
為更高階的知識做準備
研究顯示工作記憶的空間越大，理解能力越強。但受生理條件所限，工作記憶無法增加，所以辦法只有多練習，壓縮信息，自動化過程。一開始占用大量工作記憶的基本步驟自動化了，才能將思考能力提升至下一層級，懷特海德甚至說，應該大量增加不需要思考的運作才能推動文明進程。
大量練習面臨的主要問題是無聊，可以考慮從下面三個方面改進
- 精準練習，優先練習重復使用次數多的，練熟了以后能帶來最大效益的內容
- 分散練習，少量多批次，持續不斷的練習
- 在比較復雜(advanced)的環境中練習，既分散時間又分散環境，多設計有創意的方法，使學生在更高階的環境中學到基本技能。
2. 應不應當引導學生使用專家的思考方式？
先說結論，學生和專家的認認知能力有差異，直接套用專家的思考方式，有害無益。
什么是專家式的思考方式？
- 像豪斯醫生或者福爾摩斯一樣能夠注意到別人注意不到的細節，并得到合理的解決方案。
- 具有強大的遷移能力，甚至能將自己的知識遷移到領域外。似乎無論做什么都很厲害。
專家為什么擁有這種思考方式？
首先專家具備了深層理解能力，能夠結構化儲存大量背景知識。專家能夠快速吸收信息，因為他們已經具備了大規模的知識庫，新的信息與原有知識能夠馬上建立起密如蛛網的聯系，夠迅速在結構化的知識庫中找到位置。視神經是同時接收到全部圖像信息的，細節之所以不起眼是因為與要研究的問題不相關，被大腦忽略了。但專家能夠跨越常規思路，在看似遙遠的信息中找出關系，細節就變得明顯。
良好的抽象能力。能夠結構化存儲知識意味著已經將信息的底層邏輯抽出，所以專家在遇到陌生領域的問題時能夠熟悉使用思維工具提取出新問題的底層邏輯，把新問題轉化成為熟悉的老問題。
專家是通過大量的練習，獲取這種基礎能力的，而不是因為具有這種思考方式而成為專家。實際上專家區別于普通人的關鍵點是他們的持續工作能力。在不具備這種基礎能力的情況下，去追求專家的思考方式，是無根之木，無源之水。
學生要學的是更好的理解知識，而非創新。過早地照搬專家的思維方式，是重新發明輪子。學生應該在前人的基礎之上，更好的理解知識，理解科學的作用和進展，學習創新知識的方法。在具備了基礎的研究能力之后再來學習專家的思維方式。
3. 需要根據學生的學習風格調整教學方式嗎？
有很多類似于多元智能這樣的研究會指出學生偏愛不同的學習風格，那是否要根據學生不同的風格編號去設置教學方法呢？這混淆了能力和風格。能力有高低，風格無優劣。就是說不管學生偏好什么風格，教學方式是否符合他的風格偏好，最終決定教學效果的是學習能力。目前（作者寫作時）多元智能與學習風格并不是特別嚴謹的學術成果，屬于“奶奶心理學”，直觀上很容易大感受得到，但學術上很難找到證據。作者認為教育實踐中一線的觀察和體驗優于理論，可以用不同方式融合改善學生注意力，但能力差距客觀存在，應該做的是尊重這種差距，尊重每個人，而不是否認差距。
4.如何幫助慢熱學生？
作者認為存在一種一元智能，也就是我們平時理解的聰明。聰明的人能夠理解復雜的問題，能夠使用多種推理方法，他們還可以通過思考克服困難，吸取經驗教訓。這種一元智能的獲得是遺傳和環境共同的作用。教育等環境變化，可以在短期內提高智商，而優勢基因會使人傾向于，而且更容易找到更好的環境。所以智能雖然起點有差異，但是可以改變的，態度決定一切。
優等生和差生之間的區別在于知識基礎、動力、遇到困難時的毅力和對自己的看法。有這么幾種辦法可以幫助他們改變自己：
- 贊揚努力。在表揚的時候表揚，努力是學生認識的，改變和進步來源于努力而非天賦。
相信努力 - 接受失敗。承認客觀差距的存在，你要認識到困難不是一次就能克服的，遇到挫折是正常的，關鍵在于遇到困難時的毅力
- 布置任務時留意基礎知識的缺失，因為高年級需要新的技能，比如自覺，時間分配 ，resourcefulness。那先把這些基礎補上
- 制定長期目標，讓他們知道你對他們有信心，不在意一時的挫折。
這本書看著有些吃力，主要原因是這是一本從認知科學角度給教學方法提供建議的書，閱讀對象是教師，所以沒有太多實操的例子和方法，需要讀者自己理解 這些原則后在教學活動的設計中用上。作為父母，目前只能是理解為什么學習中會遇到這些問題，至于如何解決還得再想辦法。不說了，我去改作業了。
