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今天分享的书籍是《学习力脑科学》

本书作者陈立翰，北京大学心理与认知科学学院副教授，博士生导师，脑与认知科学系副系主任，慕尼黑大学哲学博士。研究方向为多感官知觉、注意、认知神经科学和教育脑科学。曾承担好未来脑科学实验室多感官学习以及精锐集团青少年学习力等多个项目研究。目前承担科技部科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目课题研究。

信息时代的海量信息、多渠道的并行任务以及高负荷的快速学习，都给我们在进化上落后的大脑带来了巨大的认知挑战，也让我们处于不断分心、无法进入深度学习的“认知贫穷”状态。因此了解大脑的认知规律，掌握科学的大脑使用方法，才能让我们不断提升学习力，摆脱死记硬背、痛苦枯燥的无效学习，实现真正的高质高效学习。

本书作者根据过往的研究成果和实践经验，提出了“认知力——情绪力——环境力”三元学习力模型。通过“三元学习模型”帮助我们养成学习型大脑，让学习者不再畏惧学习，从此轻松、高效、快乐地学习。

01、如何打造“高效学习环境”

作者在书中提到，人们所处的物理和心理环境，能够促进或者制约创造力和专注力的发挥和发展。因此，学习者需要一个有张有弛的、舒适的学习空间，有助于集中注意力，又能给自己留出思考和创造的空间。那么如何改变学习空间呢？作者介绍了6项原则。

1、学习空间布置的六项原则

第一，学习物品要在伸手可及的范围内。大概1.2米左右，这样方便我们随时都可以拿到需要的学习材料。一般学习空间可以分为三个区域：

第一区域，前臂覆盖的重点区域；这属于集中学习的区域，作者建议我们尽量不要放置与当前任务无关的物品，一来方便书写和使用电脑键盘，保证学习相关工具的可得性和易用性；二来防止分心干扰。

第二区域，整个手臂覆盖的区域；在这个区域主要与阅读活动以及艺术创作（如作画）有关，如阅读时可以伸手取到书架上的书。

第三区域，弯曲或伸展身体所及范围；而这个区域涉及到我们的伸展运动，应该是劳逸结合休息时的最佳活动空间。

第二，学习空间的设计和布置应让学习者“很快进入学习状态”。不要放一些影响我们注意力的东西，比如空饮料瓶。这会干扰我们，同时，学习的书籍要方面我们取用。

第三，保证舒适性。选择座椅时，建议手托、颈托和肘托等辅助设施齐全，冬天的时候有合适的座椅软垫。如果用电脑，建议有电脑的升降支持（固定）装置，保持学习者的视线与屏幕中心齐平，保护视力。

第四，采用适宜的灯光。建议房间的大灯光线柔和，而桌面上的小灯可使用节能灯，光照区域集中，光线的调节和人的生物节律匹配。若使用荧光灯，则照明的时间不能太长，否则极易引起视觉疲劳。

第五，控制学习空间中的噪声。比如，空调、投影设备和电脑，避免电源噪声。在执行一些对认知负荷要求较高的任务时，比如读写和小组讨论等，建议不播放抒情性的背景音乐，但可以是无歌词内容的轻音乐。

第六，保证学习空间的温度在23℃左右。太闷、太热或者太冷的空间，都会对学习造成不利的影响。环境温度可保持在23℃左右。人体最适宜的环境温度为21~25℃。

2、利用五感优化学习空间

五感包括：视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉。感官可以让我们的大脑产生幸福感，激发我们的学习动力，因此我们要在我们的知觉系统里放大这种感知效应，比如细细品味特定的味道和气味。

我们以睡眠为例。想要有一个良好的睡眠，环境很重要。比如，需要有柔和的灯光和触感舒适的寝具，房间里有时需要布置散发淡淡幽香的绿植。这些五感元素的配置，事实上是对感官心理学研究中的联觉原理的实践。

我们都知道，宜家展示的感官设计。最大限度地构造了“五感”的整体性。比如在寝具销售区，不仅设置了诗一般意境的睡眠空间，传递出良好睡眠所需的五感元素，而且可以让消费者用感官触及这些元素，比如触摸床上用品的材料，甚至让孩子自行设计自己的家居摆设。

3、布置特定的学习空间

我们还可以根据特定的学习目的，给自己或孩子布置特定的学习空间，营造一种“沉浸式”的学习体验。

比如，每一次我们打开计算机文档都会进行输入、修改、保存、关闭文件等操作一样，在特定的学习空间完成任务后，也应尽量按照既定的步骤将空间复原到学习前的样子。这样，在下次进入学习空间时，身体凭借记忆就马上能够适应，并很快进入高效的学习状态，减少无谓的“宕机”时间。

而且每个空间都有其特定的用途和功能，比如在学习区的空间，我们可以专心学习和工作；而在讨论区的空间，需要适当预留在白板上书写的空间甚至投影的空间，便于高效地协作和讨论。

总的来说，环境线索和空间布局按任务需求布置，充分利用和顺应具身认知性，充分挖掘肌肉记忆的力量，提高学习效率。学习空间的整洁程度因人而异，但一定要有空间的归属感，以在进入和退出学习状态时减少大脑宕机的情况和注意力的切换消耗。

02、如何改善情绪力

情绪有积极情绪也有消极情绪。积极情绪是指能产生良好情绪体验和生理感受的情绪，包括满足、幸福、爱和骄傲等；消极情绪则包括愤怒、恐惧、悲伤和羞愧等，通常不利于人们继续正常思考或继续完成工作。

在日常生活中我们难免会陷入消极情绪，比如，工作压力、家庭压力、学业压力以及经济与社会压力，等等。这往往会产生负面情绪的积累，如果不能及时疏导和调节，会带来严重的身心健康问题。在这样的不良情绪条件下，我们自然也很难有好的状态和动力去学习了。

而且从脑科学的角度看，情绪对认知和学习也起到十分重要的作用。首先，情绪状态可以促进情景记忆（即对特定事件的记忆）。其次，情绪状态可以与情景记忆一起存储在大脑里，因此，当前情绪状态能够影响记忆的提示线索，即情绪可以作为情景记忆的提取线索。最后，情绪可以触发回忆并影响诸多认知过程。积极情绪会促发我们的学习动机，反之消极情绪会让我们没有动力去学习和面对困难。

那么我们应该如何应对消极情绪呢？

1、排除环境中的不良情绪干扰

研究表明，与我们有情感联系的人更容易与我们产生身心的交互反应，即情绪容易流动。在家庭中，亲人之间的情绪传染可能更严重。因此，情绪调节能力的一个重要方面是排除不良情绪的干扰以及主动屏蔽情绪传染。

作者给出的建议是：

首先，不做情绪的传染源。对于不确定的事情或消息，家长需要刻意教导孩子不去传播，以免给自己和同学带来不必要的恐慌。

比如，曾经有人谣传关于新冠疫情的不实消息，弄得人心惶惶；如果自己强迫性地每天去看疫情的消息，也会给自己带来不必要的焦虑情绪。因此，我们需要养成主动过滤信息的习惯，以免信息带来情绪干扰。

其次，提升自己对负面情绪的免疫力，把自己变成负面情绪的绝缘体。

2、应对考试焦虑

很多人考试时会产生焦虑感，过度焦虑会带来人的注意力“狭窄”，甚至出现短暂的意识空白，比如对于一些明明平时会答的题目，突然回忆受阻，或者没有思路。

当然，焦虑也不完全是坏事。维持适当程度的焦虑水平有利于提升人的警觉性，激发潜能，从而取得良好的成绩。因此，在解决考试焦虑问题前，我们先要分析一下这种焦虑是状态焦虑还是特质焦虑。

根据心理学的研究，状态焦虑是指在特定的场景和任务条件下，比如在某项重要的考试和活动时，会出现的短暂的焦虑状态；特质焦虑更指向一个人的心理素质，可能与抑郁症直接相关，源自对自己极度的不自信，或者对于学习提不起兴趣，认为目标遥不可及。你需要判断自己的焦虑是暂时的，还是维持了相当长的时间。

如果只是在考前状态下才出现的焦虑，那么家长和孩子在认知上需要接受这个正常的事实，并且合理化这个焦虑。当焦虑无法遏制时，我们不妨把把备考的焦虑，转移到攻克一个个具体任务上，可以采用“放—管—服”的策略。

放说的是：想降低各种负面情绪对于学习过程的干扰，可以采用“放—管—服”的策略。

管说的是：运用情绪分流的技术，既可以针对自己也可以应用到他人。这是一种“认知–情绪”的调节方式，即承认情绪问题的存在，但改变自己的看法，不让情绪的影响越界干扰自己当前的行动；针对他人的情绪诱导，及时通过语言规劝和离开等办法，避免自己深陷不良情绪的影响；或者给自己一个奖励，在完成一项艰巨的任务（比如考试结束）后，找个好一点的餐馆就餐犒劳自己。

服说的是：暂时服从，也就是积极的接纳，即承认在当前的一段时间内，自己无法脱离“坏”情绪的影响，但可以通过诸如正念呼吸等方法让自己放松下来，与情绪体验和平共处。

比如，完成一件就划掉一件，这样，专注力就被放在事情的完成度和完成质量的评价上，减少了让焦虑情绪发展的空间。最后，在进入考场前，可以再快速过一遍知识网络，加强掌控感。

03、如何改善认知力

书中提到认知力包括三种：注意力、记忆力和元认知能力。

如果说大脑的活动像汪洋大海一样波澜起伏，那么注意力扮演的角色就像船只的“舵”，定准航行的方向。对于学习来说，注意力是我们有效汲取知识和信息的“窗口”，改善注意力的方向，是让它像好用的手电筒一样，能快速定位，足够集中，尽量长久。

记忆力可以帮助我们构建个人知识图谱；而元认知能力，简单来讲，就是我们“对自己思考过程的认知与理解”。拥有元认知能力能够自主管理学习。

1、注意力

大脑注意范围的东西是有限的。我们的大脑在特定的时刻，只能聚焦关注事件的某一方面。如果手电筒的光束足够窄，就能“聚焦”于特定的事情或问题，即注意力的“集中性”。

其次，当我们面临多任务处理时，需要运用注意力的“选择性”（就像手电筒的光线依次照亮环境中不同的事物或事物的不同部分）和“分配性”（同时将光线打到多件事物上）。

比如，在阅读过程中，我们根据自己的需要，从浏览图书的简介和目录开始，大致知道自己对哪些内容是感兴趣的，哪些内容是需要重点阅读的，这样我们在后面的阅读中就可以完成注意的“分配”，之后就能够有针对性地选择感兴趣的内容仔细阅读。

最后，手电筒的电池维持照明的时长也是一定的，注意力的持续性也是如此。比如雷达监控任务，需要稳定的注意力，往往一个特征信号在注意力下降的瞬间就“溜走”了。

总的来说，注意力有以下四个分类和功能：

选择性注意力。保持清醒、面对警示迅速将注意转移到某项任务上的能力（光线依次照亮内外环境中的不同部分）。

分配性注意力。能同时将注意放在多件事物或任务上的能力（光束的宽度足够宽，可容纳更多的信息）。

集中性注意力。将注意集中在某一项任务或者某一件事情上的能力（光束的宽度足够窄，足够“聚焦”）。

持续性注意力。长时间将注意集中于一件刺激性不强的任务上，也能随时应变的能力（手电筒的电池在长时间内维持照明）。

那么我们应该怎么训练注意力呢？书中提到了几个小练习。

比如，在数字划消任务，我们需要在一个数字矩阵中，定位找到特定数字（比如“0”或“1”），再用铅笔划掉可以用秒表记录自己完成的时间，并统计正确的个数（或漏掉的个数）；如果是多次进行训练和练习，就可以观察到自己的进步程度，比如正确率的上升和完成时间的缩短。当然，多次训练时必须用不同的材料，以免产生练习效应。

再比如，运用闪卡训练，训练分配性注意力。闪卡训练的基本原理是减弱注意瞬脱效应，提高学习者在若干个备选目标之间快速切换和保持注意力的能力。在日常的训练中，你可以找一个搭档，让他用一副扑克牌或自制的卡片，快速翻页，同时你需要报告特定卡片上的内容，比如第3张扑克或卡片上是什么。

训练集中性注意力时可以练习数数任务，比如在过马路等红灯的时候，可以关注5分钟内有多少人骑了共享单车从你面前经过，甚至对经过的骑行者的性别和年龄段进行评估和分类统计。或者冥想呼吸练习、图片描述任务等等。

最后，持续性注意力。它可以帮助我们延长专注时间，避免错过关键信息。书中介绍了几个小练习，包括天女散花任务、五感作文任务、持续高质量阅读等等。拿持续高质量阅读来说，就是找一本读物，在规定的时间内读完，并且能够复述主要内容。

2、记忆力

有一种说法认为，人脑中存在 1000 亿个神经元。每一个神经元都通过“神经纤维”分别与其他一万个神经元相连，这种由神经元之间相互连接构成的系统就是“神经回路”。

比如，我们可以把整个大脑想象成一个城市，众多住宅（神经元）通过密集的道路（神经纤维）相连，形成了城市（神经回路）。你的大脑当中形成了多少个有效的神经回路，也就好比形成了多少个有效的“住宅区”，你记忆的东西就有多少。

对于我们的日常学习来说，记忆分为不同的序列加工阶段，从编码、复述、巩固到提取。其中，编码的效率非常重要。我们的大脑除了神经回路以外，还有一个结构是海马体。

海马体对我们的学习和记忆能力非常重要。我们所接受的外界信息，经过编码以后，就会储存在海马体。如果海马体环境的环境良好，比如锻炼和补充营养，那么它一天可以产生多达700个新细胞。这些新细胞就会为我们的记忆和学习提供基础。

编码必须是在大脑为体验赋予一定含义时才能发生。比如，我父母的生日我记得很清楚。所以，当我们将某些事情赋予一定的含义时，我们就能更好地记住它，而且还可以把记忆留存更长时间。

现代认知神经科学的技术发现，通过长时程增强技术刺激大脑海马体可以大幅提高人的（长时）记忆水平，也称为“海马LTP记忆”。最新的脑科学研究也发现大脑中低频段的θ波（频率4~12Hz，振幅100~150微伏）是长时记忆的重要神经基础。因此，要想提升记忆力，首先我们需要刺激大脑海马体。那么具体应该怎么提升我们的记忆力呢？

第一，好好睡觉。睡眠的积极功能在于即时通过脑脊液的循环清除垃圾，将代谢物从脑细胞的间隙中带走，也只有在睡眠时期，大脑的清洁剂脑脊液会对人实施有效的“洗脑”行为，清除代谢物，恢复和提升记忆的生理机能。科学研究发现，在进入慢波睡眠时，虽然我们不能在睡眠过程中有意识地感受到外界刺激（视觉、听觉和嗅觉的输入），但在严谨的实验心理学条件下，睡眠过程也能够显著提升陈述性记忆（即关于事实描述内容的记忆）。

第二，合并同类项。我们的记忆系统也倾向于记住被有规律地组织起来的内容。

比如，一对学生可以相互搭配，做一个记忆的实验：一位学生在一张A4纸的中心和角落（即规则的位置）写阿拉伯数字(0~9)；另一位学生则在A4纸的若干随机位置写阿拉伯数字；两位学生按上述的方法写出各种数字后，各自给对方看六秒钟后放下纸张，然后请对方尽量又快又准地回忆出纸上的数字（必须位置和数字都对才算是正确答案）。

这类实验的统计结果表明，在记忆A4纸上书写位置规则的数字时，被试回忆的成绩明显好于数字随机分布的情况。这说明了人倾向于记住以某种规则的方式组织起来的对象元素或集合。

在日常生活中，我们也经常利用各种归档工具，比如用文件袋和文件夹来存放特定的物品。根据特定的知觉组织规则进行聚类记忆，一方面可以提升记忆的效果，另一方面能够显著提升工作记忆的容量。

3、元认知能力

元认知是美国心理学家J.H.弗拉维尔在1976年提出的概念，意思是“认知的认知”。简单来讲，就是我们“对自己思考过程的认知与理解”。最有代表性的就是批判性思维。

比如，我们看到一篇文章，觉得写得很好，你要问问自己这篇文章好在哪？我为什么会有这种反应，这种反应对吗？也就是通过向自己提问，思考这件事情到底对不对，这就是批判性思维。当我们拥有批判性思维，我们也就获得了元认知的能力。

元认知包含三个主要功能成分：计划、监控和评价。计划即规划什么时间做什么事情，在每个任务上花多长时间、使用哪些方法、收集哪些资料、遵循什么顺序，等等；监控是对“我正在做什么，我是如何做的”的即刻意识；评价则是对思维和学习过程及结果的判断和反思。比如，我的学习方法是否奏效，是否需要改变策略，是否需要寻求帮助。

怎么训练元认知能力呢？书中给出的建议是建立决策树。决策树，顾名思义包含了不同走向的分叉树枝，一般通过排除法，能够最终找到解决问题的路径。

比如，在遇到诸如打印故障等问题时，Windows操作系统会提示用户自检，诊断问题，提供多种可能的解决方案。系统通过“一问一答”的形式，帮助用户查找故障的原因。如果用户接受系统自动诊断的提议，实际上就进入了一个决策树流程。

我们在学习和解题过程中，也可以尝试列出决策树来监控和优化自己的思维。总的来说，有95%的人都处于“不知道自己不知道自以为是”的状态，要想打破这一状态，我们需要提升元认知。而习得元认知能力需要我们不断练习。