如何高效学习[笔记]

Posted on 2017-01-12 | In Learning , Note

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Glossary

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

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

Focused Attention
- 对想要chunk化的信息全神贯注, 不要分散精力
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
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