科幻小說(shuō)《三體》中,三體人為了限制地球人的發(fā)展,制造了兩顆智子,鎖死了基礎(chǔ)科技的突破。在人類大腦中,也有這樣一顆「智子」,限制著大腦加工信息的速度和容量,它就是「工作記憶」(Working memory)。如何在工作記憶有限的前提下,提升大腦處理能力,解決腦子不夠用的問(wèn)題?一起來(lái)看看安豬老師的學(xué)習(xí)方法。
腦子不夠用了!
我曾給我學(xué)習(xí)社群的同學(xué)們出過(guò)一道心算題:
197 x 302 = ?
結(jié)果怎么樣?有一半的同學(xué)沒(méi)算對(duì)。他們普遍抱怨,過(guò)程中要記住的數(shù)字太多,腦子不夠用了。我內(nèi)心演算了一下,計(jì)算過(guò)程還蠻復(fù)雜的:
7 x 2 = 14
識(shí)別個(gè)位:4
識(shí)別十位:1
將 4 存儲(chǔ)進(jìn)結(jié)果的「?jìng)€(gè)位」
將數(shù)字 1 存儲(chǔ)進(jìn)臨時(shí)的「進(jìn)位」
9 x 2 = 18
識(shí)別個(gè)位:8
識(shí)別十位:1
提取存儲(chǔ)于「進(jìn)位」中的數(shù)字1
8 + 1 = 9
將 9 存儲(chǔ)進(jìn)結(jié)果的「十位」
清空「進(jìn)位」中的數(shù)字
將數(shù)字 1 存儲(chǔ)進(jìn)臨時(shí)的「進(jìn)位」
……
這么列下去的話,估計(jì)要超過(guò) 50 步。把過(guò)程畫(huà)出來(lái),會(huì)比較容易看清楚。
可以看到,在任何一個(gè)步驟,我們都需要記住幾個(gè)數(shù)字:
當(dāng)前相乘的兩個(gè)數(shù)字
它們相乘結(jié)果的個(gè)位和十位
需要進(jìn)位的數(shù)字
臨時(shí)結(jié)果的個(gè)位、十位、百位……
也就是說(shuō),當(dāng)我們的結(jié)果是一個(gè)五位數(shù)的時(shí)候,我們需要同時(shí)記住 10 個(gè)數(shù)字,并且還要有余力進(jìn)行計(jì)算。難怪這么多同學(xué)算錯(cuò)了,他們的感受是:
整個(gè)計(jì)算過(guò)程要完全在大腦中進(jìn)行心理模擬,沒(méi)有任何輔助的技巧,很難記住中間過(guò)程,也很難不出錯(cuò)。
不過(guò),也有同學(xué)算對(duì)的了。他們并不是記憶力特別好,而是用了一些巧妙的方法:
換一種表達(dá)方式(200 - 3)+(300 + 2),然后慢慢算。
即使這樣也不容易,有幾位同學(xué)就用了同樣的方法,但結(jié)果依然悲催:
(200 - 3)×(300 + 2)然后……算出來(lái) 5949……腦子里把這等式拆開(kāi)的時(shí)候很亂,然后把 200 × 300 算成 6000 了……低級(jí)錯(cuò)誤。
又如:
197 x(300 + 2)= 59100 + 394 =(200 - 3)x 302 = 60400 - 906 = 減錯(cuò)了??
大腦是怎么思考的?
這個(gè)小練習(xí)引導(dǎo)我們思考,我們的大腦是如何工作的?從上面計(jì)算的過(guò)程來(lái)看,它跟計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程很類似:接受輸入信息,把信息存儲(chǔ)在內(nèi)存或硬盤(pán)中,然后對(duì)信息進(jìn)行加法、乘法、清零、移動(dòng)等處理。
于是,科學(xué)家們參考這個(gè)過(guò)程,提出了人類的信息加工系統(tǒng)模型。
這個(gè)模型包含三個(gè)主要部分:感覺(jué)記憶、工作記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶。它們各有怎么樣特別的功能和特征?讓我們繼續(xù)用以計(jì)算機(jī)做類比:
一、感覺(jué)記憶
感覺(jué)記憶對(duì)輸入信息進(jìn)行初步處理,讓你知道進(jìn)入的信息「是什么」,并把結(jié)果傳輸?shù)焦ぷ饔洃浿?,這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于把鍵盤(pán)的輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
當(dāng)我們感受到信息后,就開(kāi)始注意并知覺(jué)信息。注意力是有選擇性的。例如,當(dāng)我們聽(tīng)到手機(jī)「叮咚」的提示音后,就會(huì)注意并意識(shí)到微信的信息進(jìn)來(lái)了,而咖啡館的背景音樂(lè)即使放了一整天也很難引起我們的注意。注意力也是一種有限資源,如果養(yǎng)成了一聽(tīng)到提示音就看手機(jī)的習(xí)慣,我們恐怕就很難再專注地學(xué)習(xí)和工作了。
二、工作記憶
工作記憶相當(dāng)于內(nèi)存和 CPU,負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行各種處理。當(dāng)信息通過(guò)注意和覺(jué)知進(jìn)入工作記憶后,我們開(kāi)始對(duì)信息進(jìn)行分類、比較、計(jì)算、分析等等的認(rèn)知加工。工作記憶是我們加工信息的工作臺(tái),新信息在這里與長(zhǎng)時(shí)記憶中的已有信息進(jìn)行整合,成為長(zhǎng)時(shí)記憶的一部分。但工作記憶只是一張很小的工作臺(tái),它的容量非常有限,只能存儲(chǔ) 5-9 條信息,而能同時(shí)加工的信息更少,只有 2-3 條。另外,信息在這張工作臺(tái)上保持的時(shí)間也不長(zhǎng),只有 15-20 秒,要想延長(zhǎng),就要在內(nèi)心不斷復(fù)述這些信息。
心算為什么這么容易出錯(cuò)?因?yàn)槟阈枰獎(jiǎng)佑脦缀跛械墓ぷ饔洃洿鎯?chǔ)單元,并且需要不斷在內(nèi)心復(fù)述臨時(shí)計(jì)算結(jié)果,這兩件事耗盡了你幾乎所有的認(rèn)知資源。所以算錯(cuò)的同學(xué)們不必傷心,這跟智力無(wú)關(guān)。
三、長(zhǎng)時(shí)記憶
長(zhǎng)時(shí)記憶相當(dāng)于硬盤(pán),負(fù)責(zé)存儲(chǔ)信息。經(jīng)過(guò)了良好處理的信息,會(huì)存儲(chǔ)到長(zhǎng)時(shí)記憶當(dāng)中。長(zhǎng)時(shí)記憶的容量幾乎是無(wú)限的,因此,它的瓶頸不在存儲(chǔ),而在提取。
你有沒(méi)有這樣的經(jīng)歷:當(dāng)回憶某件事時(shí),你卻偏偏想不起來(lái)某個(gè)經(jīng)歷過(guò)的細(xì)節(jié)?這種狀態(tài),就是提取失敗。提取失敗說(shuō)明信息在你的長(zhǎng)時(shí)記憶中并沒(méi)有得到有效的組織,許多記憶信息甚至處于「孤島」?fàn)顟B(tài),難以被激活(憶起)。
為什么腦子不夠用?
理解了信息加工的過(guò)程,特別是工作記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的特征后,我們就可以知道:為什么腦子不夠用?通常來(lái)說(shuō),這主要有兩個(gè)原因:
1.受工作記憶加工容量和保持時(shí)間的限制,無(wú)法處理大量信息;
2.信息沒(méi)有以良好的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)進(jìn)長(zhǎng)時(shí)記憶,導(dǎo)致無(wú)法長(zhǎng)期記住和靈活提取。
怎么辦??jī)蓚€(gè)問(wèn)題,逐個(gè)擊破。
如何提升信息處理能力?
一、組塊
二、自動(dòng)化
三、雙加工
有幾個(gè)方法可以克服或緩解工作記憶的局限:
一、組塊(chunking)
請(qǐng)嘗試記住這些字母:
FBIUSACIAMTVAT
現(xiàn)在嘗試這個(gè):
FBI USA CIA MTV ATM
當(dāng)零散信息被組合成若干個(gè)有意義的組塊時(shí),我們就能記住更多信息。但是,組塊跟個(gè)人是否有足夠的背景知識(shí)有關(guān)。如果你沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò) FBI 和 CIA,組塊就不成為組塊,它還是三個(gè)隨機(jī)字母的組合。
再做一個(gè)練習(xí):請(qǐng)盡量記住下面這排漢字,可以不按順序記憶。這個(gè)練習(xí)不限時(shí)間,你愛(ài)看多久看多久,完成后請(qǐng)繼續(xù)閱讀。
安常的非是化文頭一有豬豬
二、自動(dòng)化(automaticity)
不需要意識(shí)控制就能運(yùn)用的技能,叫做自動(dòng)化的基本技能。技能的自動(dòng)化是一個(gè)過(guò)程,一個(gè)好例子就是學(xué)開(kāi)車。在一開(kāi)始,新手司機(jī)會(huì)被大量的信息淹沒(méi):交通標(biāo)志、行人和其它車輛狀態(tài)、自身手、腳和眼的動(dòng)作協(xié)調(diào)等等。但是,當(dāng)學(xué)會(huì)開(kāi)車之后,這一切都退隱幕后,不會(huì)對(duì)司機(jī)造成干擾,他甚至可以一邊開(kāi)車一邊聽(tīng)音樂(lè),同時(shí)還和朋友聊天。
因此,對(duì)于學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō),應(yīng)該盡量讓常用的、低階的技能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。當(dāng)識(shí)字達(dá)到了自動(dòng)化水平,你就能騰出更多的工作記憶空間用在理解文章內(nèi)容上。當(dāng)理解達(dá)到了自動(dòng)化水平,你就能更多地進(jìn)行評(píng)價(jià)、比較、反思等高階思維。
三、雙加工(dual processing)
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),不同類型的信息在工作記憶中有不同的處理模塊,已知的有語(yǔ)音環(huán)和視空間模板。語(yǔ)音環(huán)對(duì)言語(yǔ)和聲音(包括默念的聲音)進(jìn)行處理,例如本文一開(kāi)始的心算練習(xí)中,像 7 x 2 = 14 這樣的計(jì)算是放在語(yǔ)音環(huán)處理的。視空間模板是操作視覺(jué)信息的地方,試做一下這個(gè)練習(xí):
如果你將 d 旋轉(zhuǎn) 180 度,你會(huì)得到什么?
大多數(shù)人都會(huì)在腦海中創(chuàng)造一個(gè)「d」,然后旋轉(zhuǎn)它。這就是視空間模板的操作。
有趣的是,語(yǔ)音環(huán)和視空間模板不會(huì)互相干擾——你可以同時(shí)使用它們。這給了我們一個(gè)提升信息處理能力的機(jī)會(huì)。
例如,在學(xué)習(xí)時(shí),先看一組照片或一段視頻(視覺(jué)信息),然后和同學(xué)討論(語(yǔ)音信息),又例如,在讀書(shū)(語(yǔ)音信息)的同時(shí)做視覺(jué)筆記(視覺(jué)信息)。在《學(xué)習(xí)的原理》系列文章中,每一篇文章我都運(yùn)用了大量的圖表,這就是把語(yǔ)音信息和視覺(jué)信息進(jìn)行結(jié)合的例子。
如何更好地存儲(chǔ)信息?
一、組織和形象化
二、精細(xì)加工
信息提取的效能跟信息的存儲(chǔ)質(zhì)量大有關(guān)系,有意義的信息更容易被我們長(zhǎng)久記住和靈活提取。
如何讓信息更有意義?下面是兩個(gè)方法。
一個(gè)方法是把信息進(jìn)行更好的組織和形象化,前面提到的組塊就是一種組織方法,而形象化則利用了工作記憶的雙加工特性(見(jiàn)前面描述),讓信息處理更加高效。常用的組織和形象化方法還包括使用圖表、表格、流程圖、思維導(dǎo)圖等等。我喜歡的方法是使用概念地圖構(gòu)建最小模型,并在這上面組織新的概念。例如第三章從行為的最小模型到行為主義學(xué)習(xí)理論的過(guò)程。從:
行為的最小模型
到:
行為主義學(xué)習(xí)理論
通過(guò)這樣的組織,學(xué)習(xí)者可以清晰地看到知識(shí)構(gòu)建過(guò)程,效果要遠(yuǎn)超過(guò)背誦一大堆看似無(wú)關(guān)的概念。
另一個(gè)讓信息有意義的方法是在新知識(shí)和已有知識(shí)之間進(jìn)行聯(lián)結(jié),這個(gè)過(guò)程通常被稱為「精細(xì)加工」(elaboration)。精細(xì)加工技能的強(qiáng)弱受兩個(gè)因素影響最深,一個(gè)是已有知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量,知識(shí)越廣博、知識(shí)結(jié)構(gòu)越優(yōu)良,越容易和新知識(shí)產(chǎn)生聯(lián)結(jié)。另一個(gè)因素是學(xué)習(xí)策略的掌握程度。常用的精細(xì)加工策略包括舉例、類比、分析等。例如在這篇文章的開(kāi)頭,我就用電腦來(lái)類比人類的信息處理系統(tǒng)。又如著名的費(fèi)曼學(xué)習(xí)法:
費(fèi)曼學(xué)習(xí)法
用大媽都能聽(tīng)懂的語(yǔ)言來(lái)解釋專業(yè)問(wèn)題,或者說(shuō):用極其具象的語(yǔ)言來(lái)解釋高度抽象的東西。
方法
1. 選擇一個(gè)你想要理解的概念,寫(xiě)在紙的左上角。
2. 設(shè)想一種場(chǎng)景,你正要向一個(gè)新接觸這個(gè)概念的人講解。
3. 如果你感覺(jué)卡殼了, 就回顧一下學(xué)習(xí)資料,直到你領(lǐng)會(huì)得足夠順暢,順暢到4. 可以在紙上解釋這個(gè)部分為止。
為了讓你的講解通俗易懂,簡(jiǎn)化語(yǔ)言表達(dá)。
思考
信息加工系統(tǒng)模型把人的思考類比于計(jì)算機(jī)加工信息的過(guò)程。信息存儲(chǔ)裝置相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存和硬盤(pán),它們包括感覺(jué)記憶、工作記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶,作用是將信息保持下來(lái),接受注意、知覺(jué)、復(fù)述、編發(fā)和提取等等過(guò)程的加工,使信息從一個(gè)存儲(chǔ)器移動(dòng)到另一個(gè)存儲(chǔ)器,或者作出行動(dòng)反應(yīng)。
信息加工系統(tǒng)模型清晰、易懂,不過(guò),就如同所有理論或模型一樣,它也不是無(wú)可挑剔的。例如,我就有一些疑問(wèn):
大腦中存在一塊獨(dú)立的工作記憶區(qū)域嗎?如果是的話,那么它在哪里?
或者,記憶其實(shí)是一個(gè)整體,所謂「工作記憶」不過(guò)是被激活了的那部分記憶,而「長(zhǎng)期記憶」不過(guò)是處于休眠狀態(tài)的記憶而已?
這樣的思考帶來(lái)了不同的記憶模型,例如聯(lián)結(jié)主義模型、加工水平模型等等。
最后,請(qǐng)你思考一下:記憶僅僅是關(guān)于如何記住嗎?
說(shuō)到這,你還記得前面讓你記住的那行漢字嗎?
安常的非是化文頭一有豬豬
它們其實(shí)是一句話:
安豬是一頭非常有文化的豬。
這是我干兒子在九年前第一次見(jiàn)我時(shí)跟我說(shuō)的一句話。那時(shí)他四歲,跟著他爸爸到昆明出差。他從爸爸那學(xué)了這句話,覺(jué)得很有趣,于是不停地在我面前復(fù)述。有趣的是,想起這句話時(shí),我還想起了我們當(dāng)年在會(huì)場(chǎng)里玩耍,一起逛街,一起泡溫泉的種種細(xì)節(jié)。
顯然,這不是關(guān)于「如何記住」,而是「為什么記住」的問(wèn)題,它超出了信息加工的范圍。這個(gè)小故事提醒我,記憶不單是一些信息的組合,它也包含了情緒。記憶之所以存在,也不單是為了更好地理解世界,它同時(shí)也是為了喚起我們內(nèi)心的某種情感?!?/p>
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