本文作者系北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院—陳清華;廣州市第十六中學(xué)—鄧熠;北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)—陳雨青;深圳大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)—?jiǎng)病?div style="height:15px;">
摘要:學(xué)習(xí)對(duì)于每個(gè)人都是重要的。如何更好地學(xué)習(xí)? 擅于學(xué)習(xí)的人可以提供很多具有共性的經(jīng)驗(yàn),包括經(jīng)常復(fù)習(xí)以鞏固知識(shí),側(cè)重理解而不是單單靠死記硬背等。這些共性的經(jīng)驗(yàn)反映出大腦在學(xué)習(xí)過(guò)程中具有一些基本機(jī)制和規(guī)律。理解大腦可以促進(jìn)學(xué) 習(xí)者的有效學(xué)習(xí)。本文基于系統(tǒng)科學(xué)的思考和廣大學(xué)習(xí)者的特點(diǎn),提出“知識(shí)之碗” 模型,能讓學(xué)習(xí)者初步了解學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)是如何積累的,真正理解優(yōu)秀學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)背后的道理。掌握這些機(jī)制和規(guī)律并因地制宜進(jìn)行運(yùn)用,能讓學(xué)習(xí)更有效率,真正實(shí)現(xiàn)教的更少學(xué)的更多。
關(guān)鍵詞: 學(xué)習(xí)模型 知識(shí) 學(xué)習(xí) 遺忘
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一、 引言
人是學(xué)習(xí)的動(dòng)物。學(xué)習(xí)無(wú)疑對(duì)任何人都是重要的。無(wú)論一個(gè)人年齡 多大,是在上學(xué),或是在工作,不管在什么崗位,都會(huì)有掌握新知識(shí)的需要。如何有效地學(xué)習(xí)是大家最為渴望得到答案的問(wèn)題之一。
個(gè)體的人是不同的,不同的人有不同的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)效果,每個(gè)人也會(huì)有最適合自身的學(xué)習(xí)方式。為了獲得好的學(xué)習(xí)效果,個(gè)人可以通過(guò)嘗試對(duì) 比自行摸索更為有效的學(xué)習(xí)方式。如果將大家的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)歸納綜合起來(lái),就會(huì)發(fā)現(xiàn),這些經(jīng)驗(yàn)其實(shí)具有相當(dāng)?shù)囊恢滦?包括及時(shí)復(fù)習(xí)、經(jīng)常思考、舉一反三等,此外,學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)態(tài)度、投入動(dòng)機(jī)也有密切的聯(lián)系。這個(gè)結(jié)論是自然的,因?yàn)樽鳛閷W(xué) 習(xí)的主要器官——大腦,無(wú)論從解剖上還是功能上對(duì)每個(gè)人都是極其一致的,個(gè)體差異較小。有效學(xué) 習(xí)經(jīng)驗(yàn)的共同性為學(xué)習(xí)者提高自身學(xué)習(xí)效率提供了 另一個(gè)可能,學(xué)習(xí)者可以直接利用這些經(jīng)驗(yàn),而減少自行摸索的成本。這些歸納總結(jié)得出的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)很多,但多數(shù)并 沒(méi)有在社會(huì)上發(fā)揮應(yīng)該有的效果,廣大學(xué)習(xí)者還在學(xué)習(xí)效率低下?tīng)顟B(tài)苦苦掙扎。究其原因,在于很多 經(jīng)驗(yàn)往往涉及個(gè)人特點(diǎn)和具體知識(shí)往往過(guò)于零碎; 此外,更重要的是,這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)于學(xué)習(xí)者本身也是一個(gè)新的知識(shí)。如何接受掌握這個(gè)新知識(shí)? 如何結(jié)合自身的特點(diǎn)運(yùn)用好? 如果個(gè)體不理解為什么要這樣做,知其然而不知所以然,無(wú)法結(jié)合個(gè)人情況進(jìn) 行適當(dāng)而必要的調(diào)整。只是姑且聽(tīng)著做就會(huì)陷入盲目狀態(tài),效果會(huì)大打折扣,解決這個(gè)問(wèn)題還是要從腦科學(xué)角度來(lái)了解學(xué)習(xí),可以借助科學(xué)的研究成果來(lái)提高學(xué)習(xí)的效果。大腦是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),學(xué)習(xí)過(guò)程涉及大量的神經(jīng)元和突觸以及發(fā)生在它們上面的極為復(fù)雜的生物化學(xué)物理過(guò)程,學(xué)習(xí)和記憶的機(jī)制仍是科學(xué)研究的前沿,是現(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué)家和其他科學(xué)家不斷探索的偉大目標(biāo)。幸運(yùn)的是,我們初步理解大腦學(xué)習(xí)并應(yīng)用于實(shí)踐其實(shí)不用深入到如此微觀尺度和精細(xì)結(jié)構(gòu),一些高尺度上構(gòu)建的抽象模型,雖然不是精確的描述,但若是把握了學(xué)習(xí)過(guò)程的基本規(guī)律,就能發(fā)揮好的作用,讓更多人也能理解并應(yīng)用于實(shí)際學(xué)習(xí)活動(dòng)中。
近百年來(lái),教育學(xué)家和心理學(xué)家圍繞著學(xué)習(xí)過(guò)程,從不同角度,運(yùn)用不同的方式進(jìn)行了各種研究,提出了一些關(guān)于人和動(dòng)物學(xué)習(xí)的性質(zhì)、過(guò)程和 影響學(xué)習(xí)的因素的各種學(xué)說(shuō),稱為學(xué)習(xí)理論或者心智理論。歷史上,主要有兩大理論體系:聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知理論。聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,一切學(xué)習(xí)都 是通過(guò)條件作用,以刺激S和反應(yīng)R之間建立直接聯(lián)結(jié)的過(guò)程?!皬?qiáng)化”在刺激—反應(yīng)聯(lián)結(jié)的建立中 起著重要作用,在刺激—反應(yīng)聯(lián)結(jié)之中,個(gè)體學(xué)到的是習(xí)慣,而習(xí)慣是反復(fù)練習(xí)與強(qiáng)化的結(jié)果。習(xí)慣一旦形成,只要原來(lái)的或類似的刺激情境出現(xiàn),習(xí)得的習(xí)慣反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論認(rèn)為, 學(xué)習(xí)不是在外部環(huán)境的支配下被動(dòng)地形成刺激—反應(yīng)(S—R)聯(lián)結(jié),而是主動(dòng)地在頭腦內(nèi)部構(gòu)造認(rèn)知結(jié)構(gòu);學(xué)習(xí)不是通過(guò)練習(xí)與強(qiáng)化形成反應(yīng)習(xí)慣,而是 通過(guò)頓悟與理解獲得期待;有機(jī)體當(dāng)前的學(xué)習(xí)依賴 于他原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和當(dāng)前的刺激情境,學(xué)習(xí)受主 體的預(yù)期所引導(dǎo),而不受習(xí)慣所支配。各種思想爭(zhēng)論不斷,聯(lián)通主義已經(jīng)躍然在人們面前。概念提出者喬治·西蒙斯(George Siemens)指出,學(xué)習(xí)不再是一個(gè)人的活動(dòng),知識(shí)包括大腦的所有連接、大腦 與世界上其他一切東西的連接,以及這些東西的相 互連接。聯(lián)通主義自2005年提出以來(lái)得到了迅速發(fā)展,當(dāng)前,復(fù)雜系統(tǒng)中常用的概念———涌現(xiàn)、模式也成為聯(lián)通知識(shí)相關(guān)的核心概念。
無(wú)疑,這些理論都是極有價(jià)值的,無(wú)論對(duì)于學(xué)術(shù)研究,還是指導(dǎo)人們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)。但這些理論對(duì)于 普通人來(lái)講十分抽象,對(duì)于中小學(xué)生來(lái)講更是晦澀 難懂,理解上的困難極大地阻礙了普通人的學(xué)習(xí)實(shí)踐運(yùn)用。從系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,知識(shí)、知識(shí)傳授者、知識(shí)學(xué)習(xí)者處于一個(gè)系統(tǒng)之中,知識(shí)的傳播必須考慮到受眾的特點(diǎn)和能力。當(dāng)前,社會(huì)上的廣大學(xué)習(xí)者迫切需要一個(gè)更加淺顯易懂而且能行之有效 的學(xué)習(xí)模型來(lái)指導(dǎo)大家有效學(xué)習(xí)。本文提出的“知識(shí)之碗”就是一個(gè)以方便應(yīng)用作為目的的類比模型。本文將大腦類比為一個(gè)開(kāi)口向下的碗,將學(xué)習(xí)的過(guò)程比喻為將知識(shí)塊固著在知識(shí)之碗中。知識(shí)不是簡(jiǎn)單地放在碗中,而是要利用大腦的基本能力、知識(shí)之間的關(guān)聯(lián),將相關(guān)知識(shí)逐層固定于碗中??紤]到知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)隨著時(shí)間不斷減弱,復(fù)習(xí)鞏固等相關(guān)思維活動(dòng)也是不可或缺的。下面,我們來(lái)介紹 “知識(shí)之碗”模型以及基于此模型的一些有效學(xué)習(xí)建議。
二、 知識(shí)之碗模型
1. 大腦———知識(shí)之碗大腦是人類學(xué)習(xí)的重要器官,學(xué)習(xí)后知識(shí)會(huì)存在于大腦。有一些理論認(rèn)為,知識(shí)是人通過(guò)學(xué)習(xí)從外界轉(zhuǎn)移進(jìn)大腦的,另一些理論認(rèn)為,人不是將知識(shí)轉(zhuǎn)移進(jìn)大腦,而是通過(guò)學(xué)習(xí)在大腦中重構(gòu)的知識(shí),是自己對(duì)知識(shí)的再發(fā)現(xiàn)。無(wú)論持有哪種看法,都可以將大腦的基本功能視作一個(gè)容納知識(shí)的容器。不同的人,這個(gè)容器中所容納的知識(shí)是不同的,不僅有量的區(qū)別,更有質(zhì)的區(qū)別,后者決定于這些知識(shí)的組織結(jié)構(gòu)。碗是大家都熟悉的,可以用來(lái)裝東西。要特別注意,我們將大腦視作一個(gè)裝知識(shí)的碗,學(xué)習(xí)就是讓碗里的知識(shí)得以增加。不斷學(xué)習(xí),人所掌握的知識(shí)越來(lái)越多,知識(shí)之碗就會(huì)逐漸由空轉(zhuǎn)滿。知識(shí)之碗是一個(gè)非常好的類比,因?yàn)楹?jiǎn)單而讓人容易理解學(xué)習(xí)過(guò)程,并且知道如何讓學(xué)習(xí)更加有效。要特別注意,不同于大家所常見(jiàn)的碗,我們提出的知識(shí)之碗是一個(gè)倒扣著的碗,其底部在上,開(kāi)口向下。圖1所示是一個(gè)知識(shí)之碗的模型。這樣,知識(shí)并不是丟到碗里就能自然留在碗里的,必須通過(guò)一定的方式才能成功保持在碗內(nèi),正如學(xué)習(xí)成功也需要通過(guò)一定的方式方法。
2. 學(xué)習(xí)———將知識(shí)固著于碗中
知識(shí)之碗開(kāi)口向下,新知識(shí)如何能被人掌握而固著其中? 秘密在于知識(shí)之間可以相互吸引,我們可以將知識(shí)想象為具有磁性可變的小積木,而且這種磁性塊不是廣泛存在任意塊之間,而是只可能存在于特定的知識(shí)塊之間,無(wú)關(guān)的知識(shí)是不能吸引的。這里有兩種吸引力,一個(gè)是碗底對(duì)于一些基礎(chǔ)性知識(shí)的吸引力,這是大腦的基本能力所決定的(如圖1中碗底的黑點(diǎn)可以吸引紅色的知識(shí)塊);二是相關(guān)性知識(shí)之間存在吸引力(包含豎直方向的不同級(jí)別的相關(guān),以及水平方向的同級(jí)別的相關(guān))。兩個(gè)本來(lái)有關(guān)聯(lián)的東西,在學(xué)習(xí)者沒(méi)有理解好它們的關(guān)系的時(shí)候,它們就是兩塊相對(duì)獨(dú)立的知識(shí),不存在吸引力。然后,經(jīng)過(guò)理解建立了關(guān)聯(lián),它們之間就存在相互吸引,理解它們之間的關(guān)系越清楚,相吸引的力量越大。進(jìn)一步學(xué)習(xí)的時(shí)候,人們通過(guò)已習(xí)得知識(shí)來(lái)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行理解,就會(huì)在 這兩個(gè)知識(shí)間產(chǎn)生聯(lián)系(相互吸引),這樣新知識(shí)就能附著于之前已經(jīng)習(xí)得的知識(shí)而存在于知識(shí)之碗中。除了最基本的知識(shí)外,知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握是必須在對(duì)另一個(gè)知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)之上的。這樣,通過(guò)不斷的學(xué)習(xí),建立起新知識(shí)和已習(xí)得知識(shí)的關(guān)聯(lián),人們所掌握的知識(shí)就會(huì)不斷變多。知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)很復(fù)雜,有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一和多對(duì)多的情況。3. 遺忘———知識(shí)從碗里脫落知識(shí)并不是一個(gè)只能累加的過(guò)程,學(xué)過(guò)的知識(shí)塊是可能從知識(shí)之碗中丟失的,這就是遺忘。在我們的模型中,隨著時(shí)間的推移,碗中知識(shí)之間以及知識(shí)與碗間的吸引連接之力會(huì)衰減,當(dāng)其強(qiáng)度減小到一定的臨界值后,這個(gè)連接就會(huì)斷開(kāi),使得原本附著的知識(shí)從碗里跌落出去,如圖2。從知識(shí)之碗里跌落出去的知識(shí)就被遺忘了,要想重新獲得它們,就要重新學(xué)習(xí)掌握。三、 如何更有效地學(xué)習(xí)知識(shí)之碗模型是我們?yōu)閷W(xué)習(xí)過(guò)程建立的模型。通過(guò)這個(gè)模型,我們更好地理解了知識(shí)的學(xué)習(xí)和遺忘過(guò)程,更進(jìn)一步,它可以用來(lái)幫助我們審視自己的學(xué)習(xí)過(guò)程,指導(dǎo)更有效的學(xué)習(xí)。如下是基于知識(shí)之碗模型容易得到的一些有效學(xué)習(xí)建議。1. 學(xué)習(xí)要循序漸進(jìn)知識(shí)之碗中的知識(shí)是一層層壘起來(lái)的。學(xué)習(xí)是要循序漸進(jìn)的,能和先天知識(shí)建立連接的是基礎(chǔ)知識(shí),所以小時(shí)候我們要學(xué)習(xí)和掌握這些基礎(chǔ)內(nèi)容,等到這些基本知識(shí)掌握后才能學(xué)習(xí)進(jìn)一步的內(nèi)容。小學(xué)、初中、高中、大學(xué)、研究生這個(gè)過(guò)程是遵從學(xué)習(xí)規(guī)律的。學(xué)習(xí)不能一口吃成胖子,由淺入深、按部就班才行。層級(jí)跨越度很大的高深知識(shí)無(wú)法固著于基礎(chǔ)知識(shí)(如圖3所示),過(guò)早嘗試進(jìn)行掌握往往不能獲得成功。沒(méi)有相關(guān)知識(shí)作為基礎(chǔ)先行掌握,更高級(jí)別的知識(shí)無(wú)法存在于知識(shí)之碗。2. 基礎(chǔ)知識(shí)要牢靠基礎(chǔ)知識(shí)是就知識(shí)的層次而言,它們與碗底較為接近,甚至是直接與大腦底層的先天知識(shí)相連接,就像圖1和圖2中紅色的知識(shí)塊。這些知識(shí)起著根基性的重要作用,其他知識(shí)直接或間接附著于其上而依靠它們存在于知識(shí)之碗中。如果所附知識(shí)很多而基礎(chǔ)知識(shí)不牢,這個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)就會(huì)連帶附著于其上的知識(shí)從碗底脫落,如圖2中右邊的情況一樣。這個(gè)知識(shí)的遺失還可能進(jìn)一步損害其他的基礎(chǔ)性或者非基礎(chǔ)性知識(shí)的牢固性。一般而言,基礎(chǔ)一些的知識(shí)可以對(duì)應(yīng)著多個(gè)高級(jí)一點(diǎn)的知識(shí),所以將基礎(chǔ)知識(shí)徹底弄明白尤為重要,關(guān)系到未來(lái)更高級(jí)知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握。
3. 重理解而輕記憶記憶只是勉強(qiáng)將知識(shí)放入知識(shí)之碗而非建立知識(shí)之間的連接或者只有極弱的連接。通過(guò)死記硬背,知識(shí)最多只是暫存于知識(shí)之碗,非常容易掉出來(lái),而被遺忘得干干凈凈。只有通過(guò)理解,將這個(gè)知識(shí)與已有的知識(shí)建立聯(lián)系,包括縱向的不同級(jí)別、橫向的同級(jí)別而相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián),在原有知識(shí)的幫助下才能長(zhǎng)期保持在知識(shí)之碗中。加強(qiáng)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián),可以讓碗中的知識(shí)更加鞏固。越深入的理解,就會(huì)建立起越復(fù)雜龐大聯(lián)系緊密的知識(shí)關(guān)系網(wǎng)。4. 不斷復(fù)習(xí)以鞏固隨著時(shí)間的流逝,知識(shí)之間的吸引連接強(qiáng)度會(huì)不斷減弱。當(dāng)減弱到不能支持時(shí),這個(gè)知識(shí)就會(huì)從知識(shí)之碗脫離出來(lái),甚至將一些附著其上的相關(guān)知識(shí)一起帶走,進(jìn)一步損害雖然暫時(shí)留存的相關(guān)知識(shí)的牢固性。如何抵抗這個(gè)遺忘過(guò)程? 答案是不斷復(fù)習(xí)。通過(guò)復(fù)習(xí),加強(qiáng)記憶和理解,讓知識(shí)之間的連接更加緊密。學(xué)習(xí)者要利用艾賓浩斯遺忘曲線,在連接減弱到一定程度之前不斷維持它、增強(qiáng)它。5. 補(bǔ)全優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)在知識(shí)之碗中,有一些知識(shí)是零碎掌握的,雖然能勉強(qiáng)連接在一起,但結(jié)構(gòu)上會(huì)存在很多空洞,零碎的知識(shí)結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定,一旦受到干擾很容易進(jìn)一步支離破碎,甚至使得整體或者部分遺失掉。如圖 4 所 示,我們要通過(guò) 積 極思考和進(jìn)一步的學(xué)習(xí),將知識(shí)結(jié)構(gòu)中存在的空洞補(bǔ)上,使知識(shí)結(jié)合成更加緊密的結(jié)構(gòu)。你會(huì)發(fā)現(xiàn),在很多情況多學(xué)一些東西往往不會(huì)增加負(fù)擔(dān),反倒會(huì)因?yàn)橹R(shí)的進(jìn)一步完整使得學(xué)習(xí)更加輕松有效,因?yàn)檫@些知識(shí)填補(bǔ)了以前的空洞,讓習(xí)得的知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)更加緊密。初步學(xué)習(xí)時(shí)知識(shí)也可能存在結(jié)構(gòu)不合理的地方,這樣知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度也會(huì)受到影響,要經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考用更好的邏輯一次次梳理它們,讓它們逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)固的結(jié)構(gòu)。
四、 結(jié)論與討論
不管是對(duì)學(xué)生還是從事任何職業(yè)的人來(lái)說(shuō),通過(guò)學(xué)習(xí)掌握新的知識(shí)技能是極其重要的。本文基于系統(tǒng)科學(xué)的思考提出了知識(shí)之碗模型,將大腦視作一個(gè)倒置著的但能儲(chǔ)備知識(shí)的碗。知識(shí)的掌握主要依賴于大腦對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的習(xí)得以及知識(shí)之間的關(guān)聯(lián),這在本質(zhì)上與連接主義、認(rèn)知主義和聯(lián)通主義的基本思想是一致的。本文所提出的模型是一個(gè)非常粗淺的類比模型,模型的主要目的是為了普通人更好地理解學(xué)習(xí)的規(guī)律,并以此為基礎(chǔ)提出有效學(xué)習(xí)建議。雖然本模型并非大腦真實(shí)活動(dòng)的完整體現(xiàn),但關(guān)于知識(shí)之間的連接以鞏固學(xué)習(xí)效果是有相關(guān)的生物生理基礎(chǔ)的,如神經(jīng)系統(tǒng)的可 塑 性,包 括 Hebb學(xué)習(xí)法、長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)等,以及一些統(tǒng)計(jì)規(guī)律,如類似艾賓浩斯遺忘曲線的過(guò)程等。任何知識(shí)的傳遞要考慮受眾的特點(diǎn),要想讓普通學(xué)習(xí)者理解運(yùn)用就必須用他們所能理解和明白的表達(dá)方式。為了普通大眾的理解,除了前言外,我們盡量采用直觀的圖形和簡(jiǎn)單的文字來(lái)表達(dá)??偨Y(jié)一下,實(shí)施一個(gè)行之有效的學(xué)習(xí)首先需要有一個(gè)積極的學(xué)習(xí)態(tài)度,愿意了解獲得新的知識(shí)。然后需要堅(jiān)強(qiáng)的信念,在有一些階段,學(xué)習(xí)者會(huì)覺(jué)得學(xué)習(xí)比較累,只有堅(jiān)持才可以成功。學(xué)習(xí)過(guò)程中需要循序漸進(jìn),從基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始,逐步過(guò)渡到高級(jí)知識(shí)的學(xué)習(xí)。要重視理解而不是單純地將知識(shí)點(diǎn)記憶住,要時(shí)刻關(guān)注某一個(gè)知識(shí)和另外一個(gè)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。要及時(shí)復(fù)習(xí)以鞏固以前學(xué)習(xí)的知識(shí)。這樣,我們的大腦就會(huì)沿著如圖5所示的過(guò)程前進(jìn)。
本文提出的模型只是一個(gè)初步,對(duì)一些問(wèn)題的討論也很粗淺, 但這是一 個(gè)開(kāi)放性的框架,一些其他的問(wèn)題也可以嘗試在這個(gè)框架下展開(kāi)。例如,創(chuàng)新———新知識(shí)的產(chǎn)生,可視作一些知識(shí)之間的空隙之處或者某一個(gè)知識(shí)的周邊生長(zhǎng)出其他的知識(shí)的過(guò)程,這些知識(shí)并不是通過(guò)學(xué)習(xí)獲得,而是在知識(shí)之碗中產(chǎn)生。知識(shí)可能存在于外界已有的材料之中,也有可能是知識(shí)之碗的主人創(chuàng)新出來(lái)的。 本文刊發(fā)于《教學(xué)管理與教育研究》2023年3月(上)