学习方法

经常看到一些学习方法的文章,有从脑科学出发的,有从某个领域学习技巧出发的,还有很多私人秘籍。高效学习,我认为是得从多个维度去思考,多个维度的交叉,最终才能离“道”更近。多个维度就像道德经里的“名”,不是“道”,但是要去求“道”,必须从“名”出发,但是同时也要越过“名”的障碍,尽可能的合道。每个“名”,有其独立的概念空间,像是一个个编程里的逻辑闭包,方便在特定概念空间里抓住规律。然后多个“名”交叉,最终叠加指向“道”。

从脑科学维度

如果用健身来打比方,这个就像是从肌肉的生长规律出发,知道肌肉维度靠的主要是白肌,需要超量恢复,负荷训练大重量做组很关键等。然后从饮食、睡眠、以及总体的训练时间上进行一个合理安排。

然后从这个维度触发,就得知道大脑的记忆的大致原理和特征,学习推理,对应大脑区域,什么特点等。在酷炫脑公众号,在这个维度获取了不少的有用的知识。自己还整理过一篇博客: 从脑科学角度分析高效学习方法

记忆的本质

记忆的载体是物质,在大脑中表现为蛋白的特殊折叠形式。类似电脑内存的载体是芯片。我们现在为止知道的是,记忆的每个细节信息会储存在不同的神经元中,而一个整体的记忆则涉及到大量的神经元。这些神经元互相之间,用长长的神经纤维连接成一片片大型记忆网络,承载我们整个人生的标记。

学习到的信息在刚刚进入大脑的时候,先会以短时记忆的形式储存在海马体神经元的突触中,然后在接下来的几个小时到几天中,会被分门别类地编码进入大脑皮层的长时记忆中去。

备注

记忆从不稳定的短时记忆转移到稳定的长时记忆的过程,主要是在睡眠的阶段完成的。在睡觉的时候,暂时储存在海马体中的白天的经历会被重新激活,并在大脑中重演的过程中会被逐渐“写入”到大脑新皮层中去,巩固变成长时记忆。

由此可见,熬夜损害的是长期记忆的形成。既没有给大脑足够的睡眠时间把短期记忆编码为长期记忆足够的写入大脑,也没有让大脑处于一个学习的最佳状态,更别说还伤害身体。大脑白天专注的学习了,但是感觉没有学会没有关系,好好休息,睡一觉可能就会了,这是符合大脑生理规律的。

备注

每当我们回忆一件事情的时候,其实也会修改这个记忆本身。原理是:当回忆一件事的时候,储存记忆的蛋白会重新被激活,变成不稳定的状态,之后再重新逐渐巩固成长时记忆。回忆知识可以修改和加强长期记忆。可以多默写总结知识点,然后记得一定要跟书本再核对一下,毕竟回忆本身会修改记忆,有助于长期记忆。

慕课经典课程

同样用健身比喻,这个就好比练习特定肌肉的有效动作方法,方法对了,自然练习的就快事半功倍。这个维度就依赖科学的方法,最好有教练或者专业人士的指导。

learning-how-to-learn课程

https://www.coursera.org/learn/learning-how-to-learn

learning-how-to-learn笔记

专注模式和发散模式

Focused mode就是注意力集中的时候,只有局部的神经链接处于激活状态,有利于你解决实际问题。比方说你熟悉四则运算,那么解决算数题的时候就主要靠那部分神经出力。diffuse mode就是人脑放松的时候,神经信号可以在脑内大面积移动,有利于发挥创造性,比方说你洗澡的时候突然想到一个久攻不破的问题的解决方案。

在学习新知识的时候,往往处于diffuse mode,以便结合已有的知识来更好的理解新知识,但也经常要在两种mode之间切换。可以在紧张的学习新知识的时候通过洗澡散步等让自己放松的事情主动进入diffuse mode来帮助加深理解。

短期记忆和长期记忆

Working memory用来解决当前遇到的问题,比如记个电话号码。之前人们普遍认为可以一次记7组左右的信息,新的研究表明人只能记住4组信息(chunks)。它的特点是容易使用但是也容易忘,需要频繁刷新记忆。Long time memory就像大货仓,记忆被分门别类的存放在大脑各处。它的特点是记忆你确实有,但是有的被埋的很深,不容易回想。记忆由短期转变成长期的方法就是随着时间不断重复。但是不要在一天之内不停重复,就像不要在一天之内不停举重健身一样,肌肉不是那么长的。学习新知识也一样,要给予一定的时间来沉淀,否则知识构建成豆腐渣工程是没用的。

备注

  • 长时间集中注意力学习知识或者解决眼前问题只是思考模式的一种,可以(也应该)主动用diffuse mode来加强学习和解题效果。

  • 学习和记忆需要时间沉淀,突击学习不科学

  • 锻炼身体重要。除了散步洗澡听音乐等让你放松的方式会帮助你进入diffuse mode,锻炼健身能让你从之前集中精力的地方解放出来,使得diffuse mode有机会呈现。研究还表明锻炼身体对大脑生长新的神经元并保持脑健康也同样重要。腹式呼吸可以减少焦虑,可以尝试。

  • 睡眠影响学习。脑内会积累影响记忆和思考的物质,可视之为脑内毒素(metabolic toxins)。睡眠时神经元收缩,可使这些物质更容易被清除,同时加固你白天想学习和记忆的东西。

  • 隐喻(metaphors)是强大的学习技术。在学习中多用隐喻和视觉记忆来加深印象。隐喻在相似概念上建立更多的神经链接,从而更容易回想起。人对图像更容易记忆,所以多将要记忆的内容与图像联系结合。总之,将记忆与更多的东西关联是加深记忆的有效手段。

学习块Chunk

Chunk中文直译是“块”,在这里是指 组合起来的有意义的知识 。比如字母d,o,g你可以很容易的把它们组成单词dog并在脑海中浮现狗的模样;比如拼图,鼻子眼睛耳朵背景等等,最后凑成一张图。chunk也像是把一些相近的文件做成的zip压缩包,节省你空间的同时,也容易找。

备注

我们之所以关心chunk,是因为chunk是已经加工好的知识,是我们解决问题的时候真正使用的东西。

生成chunk的方法:Focus, Understand, Practice。

小技巧

  • Focus: 形成chunk的首要条件就是集中注意力。学习过程中的分心会导致chunk无法形成。在形成chunk的时候,你的working memory像一只四脚章鱼一样,在努力建立新的神经结构,分心会占用章鱼有限的四只脚使得原本的chunk很难形成。

  • Understand: 它能让chunk之间相互关联,使得知识更容易被想到和使用。如果初次理解后长时间不温故,那么很快就会想不起来了。所以第一次真正学会了某样东西应该是在你合上书自己做出来了一遍之后。看别人的画作不意味着你也能画出来,听别人唱歌也不意味着你也能一模一样的张口就唱,你必须自己练习几遍。

  • Practice: 生成chunk的最后一步就是练习,形成context(上下文),从而巩固chunk,并建立多个指向chunk的入口。要形成Context,我们得跳出原来要解决问题,开阔思路,不断的使用相关的或不相关的chunk进行练习,直到我们不仅理解了何时该使用这个chunk,还能知道什么时候不能用它为止。Chunk告诉你如何解决问题,context告诉你什么时候使用chunk,以及这个chunk在整张知识图中的位置。

    举个例子,你在读一本书,书中的概念和章节就是一个个chunk,你为了更好的掌握这本书的主题(大chunk),往往会看书之前先翻章节题目,看看每节的图片(自顶向下,掌握大局),之后再钻进去一节节地看(自底向上,步步为营)。先有一个总体了解,然后再处理局部拼图,这样即使你最后遗漏了一些细节,也不影响你使用整张图。

Chunk首先让你在解题或者使用知识的时候更容易。像音乐家演奏,都以曲子为单位(chunk)来练习并呈现给听众。Chunk同时也能帮我们理解新的知识(通过被称为transfer的过程)。因为学习新知识时,人脑会神奇的连接已有的chunk,比如你已有的物理学的知识可能帮助你学习经济学的概念,语言学的东西帮你更好的理解编程等等。长此以往,你的chunk会越来越大,越来越多,越来越强。

小技巧

知道怎么形成context了,那要怎么练呢?人们自然会觉得repeat(重复)学过的东西多了就记住了,形成chunk了。实际上有种更好的方法,叫recall(回想)。Recall能调动更多的记忆,使得chuck更整洁干净。在不同的地点Recall好处更多,可以让你不用受环境限制。很多时候有书本在手边google在眼前,你会觉得你掌握了新的知识,但实际上是一种illusion of competence.如何避免幻觉?mini test,自己给自己小测验,它让你真正掌握知识。Recall也算是一种有效的mini test。

还有几个需要避免的点

注意

  • Minimize highlighting. 不要过多的画重点,因为这可能会给你一种错觉你记住了这些划过的内容(illusion of competence),提倡的是在阅读学习的过程中多提炼中心思想,多总结。Again,mini test能避免你产生illusion of competence。如果在mini test中犯错了,那是好事儿,你为了避免不再犯错,就能加深资料的理解。

  • Overlearning. 短时间不停的重复学习相同的内容,帮助不大,更科学的做法是在接下来的一周里每天或者每隔几天复习。但是对于我们已经掌握的东西,就没必要一直重复学习了,否则也会造成一种illusion of competence,实际上你只掌握了最简单的那小部分。相对而言,你更应该多花时间和精力在你感觉最难的部分,这叫deliberate practice。deliberate practice往往能把顶尖和普通的学生区分开来。

  • Einstellung. 意思是定式,思维定式类似。你已有的想法,思路,和神经结构有时会妨碍你想出新的更好的方案。对应手段是diffuse mode。而进入 diffuse mode,是在人脑放松的时候,运动、洗澡、休息等,所以需要创新时,记得多放松。

  • 当你发现东西太多了不可能学得过来的时候:start try a little bit,好运会来。先解决第一个概念,第二个就会容易一些,后面的慢慢就都能搞定。

用习惯战胜拖延

用意志力(will power)去解决问题会消耗很大脑力,所以不是很好的策略。那怎么办?用习惯,将你想靠意志力完成的事情变成靠习惯来完成。学习chunk的时候我们知道,chunk因为整合了知识点成了知识块,所以使用起来是简单省力,输出功率大。习惯的养成跟chunk的形成相关,所以习惯也是节省脑力的好方法,就用它来战胜拖延。

习惯的养成有四个部分:导火索(cue),习惯动作(routine),奖励(rewards),信念(belief)。

导火索(cue)就是触发事件的原因,可能是时间,地点,感受,对外界的反应,比如午饭,沙发,疲劳,互联网,短信,邮件,还有上文中的“做数学作业”等。导火索会在不知不觉中让你做出习惯动作,它本身是没有好坏之分的,有好坏之分的是接下来的习惯动作,比如对“做数学作业”你的习惯动作是打开电脑先上会儿网,那就不好了。在这个阶段可以做到是尽可能减少危险的导火索,比如手机一震你就要看手机然后半小时回不了神,那就别带手机或者关机;一开电脑就想刷社交网,那就断网或者别用电脑。

习惯动作(routine)就是你对导火索的反应,它之所以叫习惯动作,是因为你在无意识中就做了动作,比如你一要做作业就先上网玩了一会儿。很明显,这步很重要,你要重建会导致拖延的习惯动作。怎么重建?做计划,在脑中先想象自己一会儿要做的事,比如“我走进了图书馆,拿出来打印好的作业,读了第一道题,用书上例题中类似的方法和步骤解了出来,然后看第二题……”,到了真正去写作业的时候(触发导火索),就按照自己想象的计划做,该用就用一点意志力。再比如你每次学了一小时想休息一下,习惯性的刷刷微博朋友圈吧,结果看到个视频停不下来了,如果做了计划,休息的时候只听某一两首歌,或者出去走一圈,就好很多。你做的计划一开始可能不能完美执行,没关系,尽力坚持就好,习惯慢慢肯定可以改过来。

奖励(rewards)是指在养成习惯的过程中每当有收获就给自己奖品,比如买点自己心仪的东西,或者毫无悔恨的放开玩等。它在养成习惯的过程中是非常重要,也是容易被忽视的。非常重要是因为如果你的奖励是你非常想要得到的,比如一项荣誉,一个舍不得买的物品等,在你想到它的时候会激励你坚持下去,帮助你重新打造神经通路,形成新的习惯。但有的朋友总觉得自己刚,对自己狠,从来都只付出不奖励自己,其实在养成习惯的效果上会差很多,应该善用奖励机制。

信念(belief)就是要相信自己能形成新的习惯,能战胜拖延。因为恶疾容易复发,经常会有朋友新习惯没坚持多久就又回到老习惯的情况。别在意,要相信之前的付出是有用的,神经通路不会白白建立,慢慢的新习惯就成型了。为了更好的贯彻信念,可以找圈子里的朋友一起努力。

备注

专注于过程,而非结果(Fouces on process rather than product)。我要做完五道题,这就是专注于结果,它会触发你的痛觉中枢 (insular cortex),所以你越想着要把题做完,就会越感觉痛苦,就会越是拖延着不去做。取而代之的应该是关注在过程,别管能不能完成,我就先开始看看题目总是可以的吧,稍微看一下跟例题相似的地方,想一下应该用哪些知识去解题。从很小的一个个知识点(chunk)出发,一旦你开始做了,你大脑内让你痛苦的化学物质真的会骤减。同时你感受到的不再是“我到底能不能做完,能不能做出来”,而是很放松的将注意力集中在做题这件事情上。番茄工作法之所以有用,就是因为他让你专注过程25分钟。

关于计划和安排

做计划,weekly list of key tasks, and daily to-do list。每周对主要任务列个计划,每天再列个待办事项。别小看了写下计划的益处,如果不把待办事项列个表写下来,你就要消耗一部分脑力(短期记忆的资源)去帮你维护这个列表。因此,写下来就可以省下脑力专心做事,而不必乱糟糟的担心下一步要做什么。要在每晚睡觉前做好第二天的日计划,因为研究表明睡眠中大脑会自动梳理如何做这些任务,使你第二天做的时候更容易上手。

最难的事情最先做。因为越难越需要最充足的脑力去战斗,而且最难的最容易拖延的事情都解决了,后面都好办。“Eat a live frog first thing in the morning and nothing worse will happen to you the rest of the day – Mark Twain”

给自己定一个结束时间,这跟制定工作时间一样重要。工作一整天不见得效率就高,孰不见多少人图书馆里坐一天半页书也没看完,净玩儿手机了。莫不如定好下午5点以后就不学了,之后去吃去玩去运动,所以5点之前,就专注把清单上的任务一个个做下来吧,尽量抓紧时间多做些,5点就解放。

遇到困难怎么办?先试一会儿再说。只要试一下,头不疼了,心不乱了,过一会儿就发现,呀呵我做完了。The law of serendipity: Lady Luck favors the one who tries。

私人学习秘籍

主要是看的这片文章,Kenneth-Lee: 快速学习

作者举例了一个自学 Chisel 的例子

首先,在我没有开始学之前,我通常就会开始做笔记。这最开始的笔记信息,有些是我从和其他人的交流和一些广告式的新闻中听回来的,
有些是我推理出来的,我对它们并没有细节上的认知,但我已经取了我觉得最可信的部分来描述了,很多“断语”,背后是有投资支撑我这样判断的。

然后我开始看细节。我都根据我的理解对入门的例子进行了一个调整。这有两个目的:一个是通过改变描述我可以知道对方的重点在哪里;
另一个是引入一些变化,就会导致我后面的逻辑不通,这样我更容易发现我“误会”了什么概念了。

然后我开始总结。这样总结了一把以后,我会尝试去练习,去运行一些具体的Chisel模块,顺便把Chisel3跑起来,随着理解调整总结。

然后发现还有疑问,咨询他人。

有了这样一个理解,我就开始回去看我原来做的《Computer Architecture: A Quantitative Approach》学习笔记,然后我现在就补全我原来缺失的逻辑。

然后作者给出总结:

备注

  1. 从学习开始的时候,就要开始整理自己的逻辑,让你的知识有一个“框架”可以依附,否则你会一直是离散的状态。

  2. 但不要指望你的框架一开始就是完善或者对的,只要有效把你当前的认知总结出来就好,甚至只花10分钟的时间都可以,因为没有细节去填充,你花的时间越多,你就越被自己迷惑了。

  3. 然后开始看教材,修正你原来的逻辑框架,这种修正,既可以是对框架整个认识的修正,也可能是对框架“断语”的修正。比如,你一开始认为立体几何是“计算体积的几何”,后来看到细节后,发现它是计算线性三维空间中位置关系的几何,你可以调整你原来的范围定义。你一开始“断言”:理解一个立体形状,需要找到一些和视线垂直的面才能获得那个面的真正长度。但后面你在教材中找到了从任意切面计算非垂直切面的计算方法,这个断言可以改变或者进行补充。

  4. 当教材中,或者我们生活中,实验中,你发现和你的框架不符的东西,作为一个和逻辑不一致的断言记录下来,它们就像当初说的“物理大厦的最后两朵乌云”一样,会成为你更进一步的关键逻辑的。这一点很重要:不要为了模型的完美,而拒绝对事实的认知。是事实定义模型,而不是模型定义事实。

  5. 用自己的语言或者典型例子重新描述教材的概念,好记比严谨更重要,因为这可以是两件事:用你好记的语言记住概念,然后用严谨的表述去解决问题,这不需要统一在一起的。

  6. 在自己重新描述教材概念的时候,尽量和教材的概念不一样,尝试用“其实就是XXXX嘛”这种方法去表述它,这样能让你最终明白教材为什么要那样定义。

  7. 不要指望模型可以取代细节知识和经验,模型知识帮助你整理知识,让你快速发现知识细节,它不能取代你去不断学习和实习细节知识。模型只属于你自己,其他人看你的抽象,也学不会你掌握的知识;反过来,你看别人的总结,可能对你有所帮助,但一定无法取代你本身去学习那些细节,所以,反复实习,反复刷题,仍是你进一步学习进去的必要条件,那是不可取代的,但模型可以避免你无效刷题,刷了半天一点进步没有。

从作者文章可以看出,有很多技巧贴合前面的慕课 learning-how-to-learn 的,比如 chunk 形成的实操,非常有参考价值。