如何高效学习


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Overview

  • Focused Thinking
    • Solving problmes
    • Logic, criticism, calculating,
  • 对于已知的问题
    • 大脑中会有某种现成的pattern可以follow,思维活动像是从某个起点开始,沿着某条明确的path,经过已有的知识点,进行思考
    • 使用的是大脑的前额叶皮质
  • 对于未知的问题
    • 大脑中没有现成的pattern,也没有固定的起点,这时候需要使用Diffused Thinking,这种思考模式不局限某种思维path,神经元之间随意链接
    • 在遇到难题,钻牛角尖的时候,把问题放一放,做别的事情让大脑发散
  • Focused Thinking 和 Diffused Thinking在同一时刻无法共存,大脑某一个时刻只能工作在某一个模式下

神经元

  • 对于人脑发育的观点:
    • 传统:人脑发育成熟后,突触的强度可以通过学习来调节,但是认知模式不会有太大的改变
    • 现在:大脑神经元之间的链接(Brain Connectivity)是动态的,即使发育成熟了,也有改变的潜能
  • 关于记忆
    • 人脑中有一千万亿(a million billion)个神经元来存储记忆
    • 现代光学成像技术发现了神经元之间突触的链接是新旧更替的,新突触的形成伴随着旧突触的消失。这会带来一个疑问,为什么记忆不会消失?

上图是神经元的一个树突分支的图片,它负责接收其它神经元的信息,树突上的那些刺一样的突起就是突触。上图是学习前的图片,下图是学习和睡眠后的同一个树突,白色箭头表明的是同一树突分支上形成的新的突触。突触的直径不足1微米(人的头发20微米)。这个照片说明睡个觉之后,你就不再是原来的自己了,相当于升级了

拖延症

  • 拖延症可以使用Pomodoro(番茄学习法)克服
    • 长时间的集中精力不利于大脑的学习
    • 短暂的休息和分散精力会让大脑进入Diffused模式,帮助大脑构建新的Neuron Pattern
  • 理工类学科难学的原因是过于抽象,现实中没有类比的对象。
    • 即使问题是抽象的,但是大脑中的思维模式(pattern)是具体的
    • 越抽象的东西,越需要刻意练习
      • 刻意练习会反复强化大脑中神经元构成的思维模式

记忆

  • 回忆过去的事情,以前学的知识等,使用的是长期记忆(long term memory)
    • 不同的长期记忆存储在大脑不同的位置
    • 短期记忆需要经过长时间的反复强化才能转化为长期记忆
      • 要促进这一过程,有种技巧叫做间隔重复(Spaced Repitition),隔天记忆
        • 一晚上重复记忆某个概念20次,比不上隔几天记忆一次的效果。原理是大脑需要Diffused Mode来消化吸收新的记忆
  • 当把各种记忆结合起来去解决问题时,使用的是工作记忆(work term memory)
    • 需要即时处理信息时动用的记忆,使用的是大脑的前额叶皮质
    • 工作记忆由四个chunk组成
    • 需要反复强化,如果长期不使用,记忆会消散(比如记电话号码)

睡眠

人在睡眠时,脑细胞会收缩,这会增加细胞之间的距离,有助于排除白天产生的毒素(应该类似皮质醇之类的激素)

  • 好的睡眠有助于记忆和学习,睡眠时大脑会
    • 将你学习和思考过的想法和概念进行整理,去除不重要的记忆,强化需要记住区域(Neuron Pattern)的记忆
      • 在神经中枢中一遍遍排练以加深记忆力
    • 对困难的问题会将大脑前额皮层的信息释放出来,调动其它脑区一起进行思考,
  • 如果在睡觉或者打盹前,回归一遍所学的东西,有很大可能性能梦到这些东西。如果睡前有意识的告诉自己想要梦见这些东西,做梦的几率也会大大提高
    • 梦见所学知识有助于记忆加深,在一定程度上大脑将你的记忆整合成更容易被掌握的chunk

Interview with Dr. Terrence Sejnowski

  • 如何学习陌生的知识
    • 好的办法是单刀直入,直接实践,大量阅读的作用不大(Learning by doing)
  • 如何让大脑进入Diffused模式
    • 洗澡,健身,慢跑等户外运动会让大脑切换思维方式,可能会有灵感产生,做好能随时记录
  • 一次只做一件事还是多任务
    • 有些人能在多任务间来回切换,这样可以使效率提升
    • 大多数人一段时间最好只专做一件事,并把它们做完
  • 激发海马体
    • 当人们出在相互沟通激励的环境中时,大脑的海马体会产生新的神经元,并且它们之间的链接会更加频繁。
    • 当处在足够大的空间时(如跑步),也会激发海马体会产生新的神经元,会产生新的“灵感”
  • 应对考试
    • 当考试遇到难题时,不要死磕,继续向下做,过一段时间,之前想不通的问题可能会有些线索出来

Chunk

###Chunk是什么

Chunk是一个让多个神经元共同运作的神经网络,是用来解决具体事务的信息片段

  • 专注重复的练习可以建立强烈的记忆痕迹,从而逐渐形成chunk
    • 刻意练习是形成chunk的唯一途径
  • Chunk与Chunk之间可以建立联系,许多小的chunk可以形成大的chunk
  • Chunk对大脑处理信息帮助很大,一旦将某个领域的知识形成chunk,就可以掌握这个领域的main idea而不需要再关注细节

如何形成Chunk

  1. Focused Attention
    • 对想要chunk化的信息全神贯注, 不要分散精力
  2. Understanding
    • 将潜在的记忆痕迹粘合在一起,形成新的记忆痕迹
    • 有些知识可能是当时明白了,但没有真正理解,也不代表自己能将这些知识应用到实践
    • 对于数学科学学科,学了新知识后尝试把书本合上,做习题检测自己是不是真的理解了
    • 看一眼答案就觉得自己会了是一种很常见的自欺欺人的错误,必须自己动手实践才能建立起神经模型
  3. Practice
    • 不仅知道如何使用chunk中的信息,还要知道什么时候用
      • 从上到下学习:看到big picture,知道各种chunk怎么拼起来的,fit in的
      • 从下到上学习:反复练习,形成各种chunk
    • 比如读书,先看目录结构了解big picture,再看每一章,形成具体的chunk,不必开始就陷入某些细节

几个形成Chunk的方法

  • Recall
    • 对看过的书尝试回忆(在心里检索关键概念)讲出里面的内容,比反复阅读有效果。回忆的过程包含对内容的深度理解,有利于chunk的形成。
    • 回忆也是一种自我总结的过程
    • 另外一个技巧是,在学习场所之外回顾学习内容,有利于对学习的内容加深理解

从大脑的角度认识chunk

  • 为什么学习感兴趣的东西会容易
    • 大脑有一套神经递质的广泛投射系统,它们不仅可以承载学习的内容,也承载了这些知识的重要性以及对未来的价值
    • 神经递质是一种可以影响神经元如何回应其他神经元的化学物质(激素),常用的三种激素:
      • 乙酰胆碱
        • 用于focus learning,使神经元与负责专注学习的大脑皮层间形成神经递质的联系
      • 多巴胺
        • 当收到奖励时,大脑会产生多巴胺,使人愉悦。当做感兴趣的事情时,也会产生多巴胺
      • 血清素
        • 影响社交水平,社交能力越强的,血清素水平越高。较低的血清素水平会导致做出过激的冒险行为
    • 杏仁核控制情绪和认知,同时和海马体一起影响记忆和学习

Overlearning

  • 重复练习自己已经熟练掌握的知识不是一种有效的学习方法
  • 走出舒适区进行刻意练习
  • 使用的交替学习的方式,不拘泥某种特定的学习方法
    • 比如看书可以先看看后面章节,再回头看前面的
    • 解题可以尝试不同方法,不拘泥教科书的方法
    • 尝试交叉学科之间的学习,知识能够在各个领域迁移,也间接加深了对原有知识的理解

检测是否是无效学习的方式

  • Illusions of competence in learning
    • Test yourself!
    • Recall
    • Minimize highlighting
    • Mistakes are good
    • Use deliberate practice
    • Explain the idea to someone else to see if they can understand

Procrastination and Memory

拖延症

  • 拖延症产生的原因
    1. 大脑对要做的事情产生厌恶情绪
    2. 大脑会将注意力转移到让你愉悦的事情上而产生短暂的快乐
  • 好习惯的产生
    1. 触发条件
      • location
      • time
      • how you feel
      • reactions
    2. 每日重复
      • plan
    3. 奖励回馈
    4. 坚信习惯的力量
  • 克服拖延症的办法
    • 提前一晚制定计划,坚持写计划日志,追踪进度,检查计划是否有效
    • 白天坚持完成计划,养成习惯
    • 把大任务分解为小任务,完成后给自己奖励
    • 留意诱发拖延症的信号,找到安静的环境,比如图书馆
    • 持之以恒

Memory

  • 长期记忆
    • 类似于硬盘
    • 需要反复训练加强,分时间段学习的效果比一次性学很多更有效,有持续回忆,巩固的过程
  • 工作记忆
    • 短期记忆,类似内存,用完就被回收
  • 使用感官
    • 图像与右脑的视觉空间中枢直接相连,将图片转化为记忆
    • 声音,触觉,味觉均能增加记忆效果
  • 海马体对记忆的形成有重要的作用
    • 当回忆某件事情的时候,记忆会变化,这一过程成为再巩固,因此想要记住某事,就要不断回忆

  • 记忆技巧
    • 使用flash card
    • 创建有意义的意群来简化记忆,将要记住的数字,字母和某些实物,场景,事件结合起来,产生关联结构
      • 使用记忆宫殿(memory palace)
        • 先创建记忆宫殿,选择熟悉的场景,找到场景中的记忆槽
        • 将要待记住的事情(比如购物清单)和记忆槽关联
        • 反复练习
    • 平时可以每天吃1000mg的DHA omega three

Renaissance Learning

  • 有效学习的两个tips
    • Exercise,保持规律运动
      • 海马体中的神经元在学习新知识时,会不断生长来帮助学习,但是如果不使用它们,它们会很快死掉。运动可以帮助维系神经元的存活
    • 持续学习和练习
  • 使用比喻和类比
    • 比喻和类比可以发现两种事物的相似之处,对新知识尝试找到类比的东西进行记忆
  • 坚持比聪明更重要
  • 不要盲目自信
    • 大脑左半球负责focus模式思考,右半球负责质疑与批判
    • 团队合作有主意发现自己思维的盲区,所谓旁观者清
    • 解决某个问题之后,跳出来,站在全局视角看看,答案是否真的合理并且符合逻辑
  • 使用考试清单来准备各种考试
    • Did you make a serious effort to understand the text?
    • Did you work with classmates on homework problems?
    • Did you attemp to ouline every homework problem solution?
    • Did you participate actively in homework group discussions?
    • Did you consult with the instructor?
    • Did you understand all of your homework problem solutions?
    • Did you ask in class for explanations of homework problem solutions that weren’t clear to you?
    • Did you read through the study guide(辅导书)?
    • Did you attempt to outline lots of problem solutions quickly?
    • Did you get a reasonable night’s sleep before the test?
  • “Hard start - jump to easy technique” - 考试技巧
    1. 当拿到试卷时,先通览一遍题目
    2. 先从最难的题目开始,如果卡住了,或者不确定想的答案是否正确时,就跳过这到题去做简单题
      • 实际上是将大脑从focus mode转向diffuse mode
      • 要有强大的自制力,当发现卡住时,要果断转向下一题
  • 对考试有用的心里暗示
    • ”This test has got me excited to do my best!”
    • 深呼吸
      • 手放到肚子上做腹式呼吸
    • 考试前一天快速复习一遍学的知识

A Quick Summary

有收获的几点:

  • 大脑的两种工作模式
    • Focus Mode:
      • 使用番茄工作法
    • Diffused Mode:
      • 需要困难先放一放,不要死磕
      • 睡眠很重要
  • 学习新知识
    • 大脑不断形成chunk的过程,pattern不断加深的过程
    • 神经元在学习新知识和运动时会不断生长,是一个动态的过程
    • 刻意练习才有效果,重复学习已经会的知识没用
  • 记忆
    • 大脑对图像关联的记忆确实比其它的方式记得牢靠(想到某本书,第一个想到的是封面)
    • 记忆宫殿记忆法
      • 创建宫殿,选择槽位
      • 将带记忆的东西和图片进行关联,越夸张越好
  • 考试
    • Test check list
    • 先从难题做,卡住了立刻转到简单题,循环往复
    • 心理暗示和腹式呼吸

专有名词

  • synapse: 神经突触,神经元之间的链接接头
  • dendrites: 树突,是神经元的一部分,为神经元的输入通道,其功能是将自其他神经元所接收的动作电位(电信号)传送至细胞本体
  • Astrocytes: 神经胶质,为神经元提供养分,有助提高记忆力和学习力
  • Neuron Pattern: 对某种问题的思维模式
  • Prefrontal Cortex:前额叶皮质
  • Chunk:信息块
  • acetylcholine:乙酰胆碱
  • dopamine:多巴胺
  • serotonin:血清素
  • Amygdaloid: 杏仁核
  • Deliberate Practice: 刻意练习,走出舒适区,持续练习那些困难的部分
  • Einstellung:对某种事务熟悉的思维模式,会阻碍创新思维
  • Interleaving:交替学习

资料