關于“學習”的科學,這些真相想告訴你

本文是我的認知學習法第三模塊“學習科學的基礎公理”的學習總結。歡迎感興趣的伙伴留言或私信交流探討。

(一)學習的神經(jīng)原理

一、腦結構的改變是學習發(fā)展的基礎

學習的過程伴隨大腦內部結構的變化,具體說是神經(jīng)元之間的連接方式發(fā)生變化,具體見下圖(高中生物學知識):一個神經(jīng)元的樹突與另一個神經(jīng)元的軸突通過突觸發(fā)生電信號與化學信號的傳遞。

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學習時大腦中的另外兩個變化:

突觸發(fā)生:神經(jīng)元聯(lián)結數(shù)量增加的過程
修剪:突觸數(shù)量減少的過程

學習能讓我們變得更強,本質上是大腦里的神經(jīng)元不斷進行突觸發(fā)生和修剪,肌肉就像鍛煉后肌肉能生長的原因是肌肉纖維的撕裂和生長。所以在學習時,告訴自己每掌握一個知識技能頭腦里的神經(jīng)元的連接就變得更強,以此來增加正反饋來激勵自己。因為現(xiàn)實中學習的反饋周期太長,但實際上大腦的結構已經(jīng)發(fā)生改變了。

二、心理表征

1.概念

心理表征:事物在大腦中的客觀反映

或者說客觀事物在頭腦中被加工成的樣子,心理表征有強弱高低之分。
心理表征與突觸發(fā)生的關系:一個很牛的心理表征往往意味著它對應的神經(jīng)突觸連接的強度很高。要想建立很牛的心理表征,只有通過學習和刻意練習來增強神經(jīng)連接的強度。

2.海馬體
大腦中有個部位叫海馬體,長期記憶與海馬體有關(百度百科:海馬體主要負責長期記憶的存儲轉換和定向等功能),它對學習活動起到了關鍵作用。在我們的一生中,海馬體都可以產(chǎn)生新的神經(jīng)元,進而我們一生都可以建立無數(shù)的神經(jīng)連接來構建無數(shù)的心理表征。所以造成我們心理表征增強和削弱的原因更是由于我們使用它的方式而不是我們大腦的物理限制。

三、大腦的用進廢退原則

由我們使用和練習的強度和頻率決定。
神經(jīng)元是大腦組織的最小單元。在腦加工環(huán)境信息時,活躍的神經(jīng)聯(lián)結不斷加強,不活躍的神經(jīng)聯(lián)結不斷減弱(馬太效應處處存在啊)。隨著時間的推移,不活躍的神經(jīng)聯(lián)結越來越弱,當整個神經(jīng)元的所有聯(lián)結都不活躍時,細胞就會消亡。而當這一串神經(jīng)元死亡,相應的心理表征也會消失。

由此得到:
學習是一個可以按照自由意志改變自己大腦的行為,想想就覺得激動人心!
類比徒手整形,這可是徒手整腦啊!

(二)學習的基礎公理

一、為什么建立公理

公理化思考是為了建立一個完整自洽的學習體系。公理是源頭,只有源頭正確了,之后的推論才會正確。
公理化思考的方式,就是要尋找到第一性原理,也就是尋找現(xiàn)象層面下的本質。它需要我們列出幾個公理作為根基,再利用演繹法推論,所有的結論都需要與這個根基進行對照,不能違反。在推論出的邏輯體系之內,它是自洽的。但由于哥德爾窘境的存在,我們必須牢記自洽不一定是完備的。

二、學習科學的五條公理

1.大腦跟外貌一樣獨特
每個人的基本腦結構是相同的,但是腦結構的大小卻有所不同,細胞連接的組合方式、連接強度也有所不同。就像人臉,雖然我們都有五官,但人人長得都不一樣。

2.所有大腦都不同,因為環(huán)境和能力會影響學習
環(huán)境包含經(jīng)濟環(huán)境、動機、背景知識、閱歷等。

3.大腦會被經(jīng)驗重塑
學習新的知識時候,大腦會有新的突觸連接形成,已經(jīng)和之前的完全不一樣了。每一次經(jīng)歷、每一次思考,都會將大腦重構。

4.大腦終身具有高度的可塑性
腦的可塑性持續(xù)終身,所以在一生中的任何階段都可以學習,只是在不同的階段,大腦的能力結構會有些變化。比如算法心智中的流體智力,代表大腦計算速度,它會隨著年齡的增長運算速度和準確率會下降。但算法心智中的晶體智力代表陳述性知識,它的發(fā)展規(guī)律反而是年齡越大,晶體智力越強,完全不受年齡影響。所以身邊再有人說自己年齡大了學不動了,你就知道這是觀念的問題,不是大腦物理結構的問題。

5.大腦用舊的信息理解新的信息
這一點非常重要。這個公理背后的原理有兩個:一是大腦優(yōu)先進行記憶檢索而不是思考
,二是這樣大腦的成本最低。
所以當你學習新的知識時要,它必須和原有的知識有接口。學習就是一個不斷拼圖的過程,我們不斷用舊知識接口去拼裝新的知識接口,而接口的關鍵在于你用什么視角去解讀它,在學習新的知識之前,一定要找到一個接口

由此得到:
觀念對一個人的影響有大?它在很定程度上決定了我們的行為!
明白了“大腦終身具有高度可塑性”和“大腦用舊的信息理解新的信息”這兩個公理,你會如何改變你的學習行為?

(三)典型的大腦認知誤區(qū)——大腦的神經(jīng)神話

這些誤區(qū)可能導致我們形成僵固型心智,習得錯誤的學習方法。

——關于大腦本身
1.人們只使用了大腦的10%
真實情況是大腦工作時都是100%發(fā)揮作用的。從進化的角度看,大腦一定遵循經(jīng)濟的原則,所以它不會允許有任何浪費。如果真有90%沒有用,進化中就淘汰了。我們通常說的只是用了10%,我的理解是因為神經(jīng)元的連接是可以一生都在發(fā)生的,所以我們能形成的心理表征也是無數(shù)的,而我們每個人實際形成的心理表征只占很小的一部分。

2.大腦有無限的容量
我們需要了解大腦的可塑性和終身學習的潛力,但受制于物理上的容量,大腦的容量也肯定是有限的。但我們?yōu)槭裁凑f心理表征的容量是無限的呢?因為心理表征是神經(jīng)元的排列組合方式,這可以說是無窮無盡的,就像DNA中的四個堿基,在雙螺旋結構中有無窮無盡的排列方式,因此形成生物物種的多樣性,而且一些心理表征還是隨著突觸修剪而消失,所以總會有足夠的容量去儲存足夠多的心理表征。

3.大腦會因種族不同而不同

4.左腦人,右腦人
大腦不同半邊的功能上會有所區(qū)別,但大腦只有一個,工作的時候是整體協(xié)作的。把功能分開去定義左腦人和右腦人是不嚴謹?shù)摹?/p>

5.左腦和右腦在學習時獨立工作
大腦只有一個,工作的時候是整體協(xié)作的。

6.左腦負責語言能力,右腦負責空間能力
最新研究發(fā)現(xiàn),一些語言能力比如隱喻類比幽默等都是在右腦。

7.大腦客觀地記錄真實
大腦會被經(jīng)驗塑造,而且隨著時間流逝,過去的記憶甚至能被大腦篡改。

8.你無法改變你的大腦
大腦會被學習和經(jīng)驗重構。

9.神經(jīng)元不會被替代
神經(jīng)元遵循用進廢退的法則,長時間不用就會被替代掉。

10.神經(jīng)可塑性是由于良好的教育
可塑性與教育無關,是大腦本身的一個物理屬性。

——關于學生與學習
11.所有關于大腦最重要的事情在三歲時就決定了
這個觀念很有害,而且還延伸了一個智力決定論:我不行是因為我先天智力決定了,這樣易形成僵固型心智。實際情況是神經(jīng)元在一生中都是可塑的。

12.語言學習存在關鍵期
存在敏感期,但不是絕對的關鍵期。

13.學習外語會影響學生的母語知識
大腦處理語言的部位的確在同一個區(qū)域,但研究表明雙語學習反而能提升心智的能力。

14.孩子是白板
小孩天生就帶有語言能力。

15.學習只能在教室里發(fā)生

16.學生的過去不會影響他的學習
之前提到過,大腦能被經(jīng)驗改變,也就是說學生的過去會影響的學習。成長經(jīng)歷、環(huán)境不同,導致他們的背景知識和組塊封裝效率也不同,這些都會影響學習。

17.學習能脫離社會和情緒環(huán)境
學習是不能夠脫離社會和情緒環(huán)境的,而且越是社會化、情景化的學習信息量越大,感知越具體,學習效果越好,一切學習都是社交活動

18.大腦體操
早教中有這樣的說法:設計一套運動來增強孩子的認知能力。但實際上任何運動都能改善大腦的功能而不僅僅是某一特定的動作體操,越是需要精細控制的動作,對小孩越有幫助。

19.問題少年的行為是由于大腦沒有發(fā)育完全
大腦的前額葉在發(fā)育過程中會對行為有一定的影響,但除此以外,家庭父母學校的狀況都會影響少年的行為。

——其他
20.多元智力理論經(jīng)過神經(jīng)學證實
多元智力理論是心理學中的一個概念,指的是智力有多個層面,例如語言智力,數(shù)學智力,音樂智力等。但這個理論僅在心理學和教育學中被證實,還沒有經(jīng)過神經(jīng)科學的證實。

21.記憶力對于復雜的心智加工不是必要的
記憶不等于理解,也不等于學習。背景知識是已經(jīng)擁有的陳述性知識和程序性知識(陳述性記憶與程序性記憶),如果背景知識夠多,就好比拼圖夠多,在學習新知識的時候切入口就更多,因為接口多,學習效率肯定更高。這也是知識的馬太效應:學得越多,學得越快。所以記憶力對復雜的心智學習是非常重要的。

22.大腦與心智是分開的
大腦是物質結構,心智屬于意識,看似分開,但現(xiàn)在的認知神經(jīng)學的在研究通過物質改變意識,所以兩者是分不開的。

23.理性與感性相對
根據(jù)三重心智加工理論,自主心智過濾一遍之后,算法心智和反省心智才會介入,也就是說理性是在感性行為之后才能行動,理性和感性只是在文化層面是相對的。

我們如何發(fā)現(xiàn)自己的認知中有沒有對大腦和神經(jīng)的誤讀呢?對照學習科學的五個公理,如果違反,一定是不正確的。

由此得到:
我們的心智模式大都來源于我們所相信的。
了解到這些誤區(qū)后,底層觀念改變,從僵固型心智轉換成成長型心智會容易很多。

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