学习的实践观-《这才是学习的底层原理!》笔记

个人总结
学习的最终目的是学以致用,“实践出真知”,没有比实践更能检验理论,验证学习成果的方式。我们大脑中的心智系统像计算机操作系统,也像舞台剧场。从这方面讲,我们日常学习训练的目的,就是为了在实践应用的时候,能够把存放到大脑深处的知识检索出来,经过推理联想对比等方式进行加工处理,形成满足需求的结果。

先从学习讲起,学习的本质是什么?《认知天性》提到“长期记牢新知识的方法就是和已知建立联系”,《意义学习新论》进一步详细描述为“学生是否能习得新信息,主要取决于他们的认知结构中已有的有关概念。意义学习是通过新信息与学生认知结构中的已有的有关概念相互作用才得以发生的”,前者的关键词是“联系”,后者增加了新关键词“概念”。概念是我们认知结构的基础。相关知识点在大脑中的存储形式,是概念、命题、理论三层存储。这也是认知系统的结构,分别对应现实世界中要素、关系、结构三层深度。经济基础决定上层建筑,认知系统的大厦是否牢固,取决于概念的稳定性和清晰度,这就决定了以概念为基础,不断发生联系的学习观。所以,学习内容的先后顺序,就应该先了解最底层和基础的概念,再后面学习新概念时才能发生联系。

这种学习观如何与实践融合,那就是刻意练习。而刻意练习的目的是在检索知识时,能够瞬间把相关知识点整体调用出来,形成肌肉记忆。关键就在于,明确练习的输入和输出。明确模型要处理的内容,明确模型要产生的结果,在这两个前提存在的情况下,大量的练习才能起到固化模型的作用。

核心内容
从学习的本质是什么?扩展后为“如何学习?
关于什么是学习,UP认同赫伯特·西蒙的说法“学习是一个系统为了适应环境而形成的一种长久的变化,通过这种长久的变化系统能够在下一次更有效的完成同类的工作”。(注:赫伯特·西蒙的研究领域涉及计算机、公共行政、管理学和认知心理学,这句话的主体“一个系统”,涵盖包括组织、个人、计算机等对象。)

从个人而讲,系统就是指心智系统。学科的重要结论是认知它的关键,而认知心理学的终极结论是心智计算理论。程序=数据结构+算法,大脑也是如此,心智=心理表征+计算。心理表征对应一切观念、意向、感受、情绪的内在心理结构。所谓的加工和计算,就是指我们的推理联想、类比这些思维的动作。“人工智能模拟人类的行为,本质上也是模拟的这种表征转化的模式”

接下讲述的内容有三个关键词:心理表征、记忆、晶体智力。

心智系统1.png
心智系统2.png
心智系统3.png

(图源自CAM心智系统图,史忠植《心智计算》,清华大学出版社)

意识指的就是我们的自我觉知。高级认知功能指的就是我们的语言、想象、学习还有联想的这些高级认知能力。

记忆是认知科学最重要的一个研究课题,到今天基本达成了共识。我们大致可以把记忆分成两类:工作记忆和长时记忆。

把眼前的数字复述出来,用到的就是工作记忆,它是以视觉形状或者是以语音的方式残留下来的,视觉形象和语音会进入情景缓存区形成一种暂时性的印象。

把自己的手机号或者是家庭地址复述出来,就要用到长时记忆。长时记忆又分成陈述性记忆和程序性记忆,刚刚讲到的家庭地址,手机号码,身份证号码都属于陈述性记忆,然后骑自行车的能力、开车的能力、打篮球的水平都属于程序性记忆,是没有办法用语言来描述的。然后即便是长时记忆中的陈述性记忆,它也需要先被拽到工作记忆中,以语音或者是图像的形式呈现出来,才能够被我们想得起来。这一切的行为都受到了中央执行系统的调整和控制。(注:“以语音或者是图像的形式呈现”,记忆的内容越具象化,指代越清晰,调用时越迅速。这也就是各种记忆法和思维导图的原理。)

在工作记忆中,不管他是短时记忆,还是来自于长时记忆,能陈述还是不能陈述的,它们统统都是心理表征。(UP主部分借鉴了Baars的意识剧场理论,对中央执行系统、视觉空间画板等概念做了解释)

晶体智力与流体智力1.png
晶体智力与流体智力2.png

在认知科学中,有两个指标是来衡量工作记忆和长时记忆的水平的,晶体智力和流体智力。

一个叫流体智力用来衡量我们的调度能力,还有一个叫晶体智力,用来衡量我们有没有足够多可以被调度的内容。一般意义上的智商,指的就是我们的流体智力,它是有生理基础的。成年之后就会逐渐往下走,决定了我们计算速度、推理能力和我们的短时记忆力,然后相当于它决定了我们的整个原生操作系统的一个运行速度,类似于RAM。

晶体智力是通过我们后天学习累积下来的陈述性知识产生的,也叫知识智力,有点像我们操作系统后天装的各种各样的APP。晶体智力的核心就是概念,清晰稳定准确的概念。《意义学习新论》中非常强调概念的重要性,“学生是否能习得新信息,主要取决于他们的认知结构中已有的有关概念。意义学习是通过新信息与学生认知结构中的已有的有关概念相互作用才得以发生的”(注:反手就是扣题——学习的本质是什么。学习也是马太效应,会的越多的人学习新知识的能力越快)。

心智模型与世界.png
认知结构.png

概念对应着现实世界存在的各种各样的要素,命题内涵了各种要素之间的关系,理论则是承载着各种要素关系的结构,这个结构就是模型。对应我们学习的阶段而言,第1个阶段,我们的学习都是表征学习,对应现象和符号,这是猫就是狗。第2个阶段,我们才是概念的学习,就是猫的特征,狗的特征,我们做一个抽象的归纳,然后形成了一个特定的概念。第3个阶段是命题的学习概念和概念的关系,就会构成一个命题,猫吃鱼、狗吃肉,然后命题会进而组成理论。我们就是这样一步步从具象到抽象来把握和整理这个世界的。

概念命题理论会形成一个人的认知结构,学习的关键就在于新信息和原有认知结构中的概念发生了关联。

新概念与老概念至少有三种关系:下位关系、上位关系和并列结合关系。

第1种是下位关系,老概念囊括了新概念,是对老概念的补充和修饰,比如说晶体智力就是对智力的补充和修饰。

第2种是上位关系,就是新概念囊括的老概念,支撑了新概念的建立。比如说苹果不如离子和水果概念投入,苹果玻璃这些支撑的水果的概念建立。

第3中是并列结合关系,这个有点像类比。

关键概念的稳定性和清晰度决定你的学习能力。稳定是通过明确输入和输出,在心理层面,甚至在物理层面固化下来的(注:类似于肌肉记忆)。清晰度来自于疯狂的举例子类别,一个例子能让你关联老概念,多个例子就能让你发现表象之下的共性,然后你才能把共性迁移到或者泛华到别的表象之下,形成一种洞察和认知。所以触类旁通,为什么能通?因为本身是一类,所以高手他总是能够发现类。因为他脑子里的那些关键学科关键结论的晶体,这些晶体都是粗壮的大逻辑,这种大逻辑一打击就是一个面,所以你总是能够发现共性,总是能够找到类似找到规律。

多元模型.png

起始的概念讲述完了,接下来讲述最终的多元模型。多元模型指的是你有足够多的、健壮的、清晰的、稳定的、由各类概念、命题和理论所构成的各类陈述性记忆,他们能从不同的面向你分层次地去把握和理解这个世界的规律,这个就是晶体智力的内涵。查理芒格是多元理论最早的提倡者,在他那本著名的《穷查理宝典》里尤其提到了这些重要理论。那一个人是怎么记得住多元模型呢?下面来聊聊刻意练习(注:知道了学习的本质,那如何学习呢?)

刻意练习的关键就是要创建特定的心理表征。《刻意练习》里面特别提到刻意练习的关键就是要创建特定的心理表征,它说这些表征是信息预先存在的模式,这些模式保存在长时记忆中,可以用于有效且快速的顺应某些类型的局面,对于所有心理表征有一点是相同的,尽管短时记忆存在局限,但他们使得人们可以迅速地处理大量的信息。事实上人们可以把心理表征定义为一个概念式的结构设计,用于回避短时记忆的局限。

刻意练习一言以蔽之,就是把内容放进长时记忆里的一个动作,并且让长时记忆能够被迅速的调动到我们的工作记忆中。例子,记忆象棋。新手和高手的区别,可能在于他学过你没学过,你也学过但没想起来。那怎么办呢?YJango的《学习观》里总结的非常好,出现频率最高的一句话就是“1明确输入和输出2用例子重塑大脑连接”。它概括了学习和记忆不刻意练习的精髓,好的心理表征,认知结构、概念式的结构,不管它是什么,它一定对应着特定的数据结构。然后一个输入进来,经过这个数据结构变成特定的输出出去,如果你不明确输入和输出的话,中间的数据结构就没有办法固化下来。所以这句话重点不在于输入和输出,而在于明确,就是明确你想要应对的状态,明确你想要达成的状态,然后中间的这座东西才能够固定的下来。

刻意练习.png

这还没有完,我们刚刚讲到的所有的都是陈述性的、外显性的记忆和知识。刻意练习,真正强大的地方在于它还能够照顾到内隐性的、非陈述性的、程序性的记忆和知识。高手和顶尖高手的区别往往就在这个地方。学习内隐性的知识,一般的路径就是进入具体的情境,然后成为高手的学徒,因为一来你可以在这个情境中体悟到只有这个情境才能给你的这种心理表征。另外也只有这个高手才能够给你真正高质量的反馈,把最重要的事情用最简单的话告诉你,但不是每个人都有这样的完美的条件的,所以我们要自己创造高质量的反馈。怎么创造呢?对比反馈,这是我知道的最好的学习方法之一。它的核心原理在哪里呢?核心原理就在于通过对比,你让80%的东西变得不重要了,最大体量的那个东西变得不重要了,剩下的20%的差距马上就出来了,因为简单的东西是不重要的,但是它很惹眼。复杂的东西是很细微的,但是它很重要,你让细微的东西体现出来之后,你就练细微的东西,练这20%。

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