人是如何学习的

Posted by The Drunkard's Walk on August 12, 2016

信息与知识的差别

  信息 知识
主观性 客观的、稳定的 主观的、不稳定、结构不良、与形成的情境相关
可理解 可以记录、用语言和符号表述 开放、复杂,需要有系统形成的知识体系,还有情境
传播 容易传递 难以直接传递

专家行为

所谓专家就是那些掌握了特殊方法进行有效思维和推理的人。 专家与新手的差异不是在一般能力(记忆力或智力)上,也不是一般策略应用的差别。 专家获得了广泛的知识,这些知识影响他们所关注的事物,影响到他们在环境中如何组织,表征和理解信息,这反过来又影响他们记忆、推理和解决问题的能力。

  • 专家能识别新手注意不到的信息特征和有意义的信息模式;
  • 专家获得大量的内容知识,这些知识的组织方式反映专家对学科的理解深度;
  • 专家的知识不能简化为一些孤立的事实或命题,而是反映所应用的情境,也就是说,它们是“条件化”的;
  • 专家能毫不费力地从自己的知识中灵活地提取重要内容;
  • 尽管专家谙熟自己的学科,但这不能保证他们会教导他人;
  • 专家应付新情境的方法灵活多样;

国际象棋大师和普通棋手的区别

一般性策略没有太大差别,例如:

  1. 更广的搜索面
  2. 更深的搜索面

差别在于:

在某一具体领域不断获取的经验和知识,使得那些在前期必须经过抽象或推导出的东西(特征等)在后期更容易被迅速知觉。就更大范围来说,抽象被知觉取代,至于这是如何发生的以及其界限何在,人们还知之甚少。作为替代的结果,一个所谓“给定”的问题情境事实上并未设定,因为专家对此的看法与缺乏经验者的知觉不一样……

解决一般性问题

专家提到能够用来解决问题的主要原理或定律,连同为什么这些定律用在这个问题上和如何应用这些定律的依据;反之,初学者极少用到物理学上的主要原理和定律,而是非常典型地描述他们所应用的公式和运算方法。 专家似乎围绕物理学上的大观点思考问题,如牛顿第二定律及其应用,而新手则倾向于把物理问题的解决知觉为记忆、回忆和求解的公式运算。 专家根据解决问题的原理对问题进行分类,新手则根据表面特征对问题进行归类。 依照问题的表面特征做出反应不太管用,因为解决具有相同物体和相似特征的两个问题的途径实际上可能大相径庭。

在解决数学问题时,专家比新手更倾向于首先去理解题目,而不是仅仅利用公式。

在历史知识考试中,学生往往会超过某些历史学家,但是历史学家在理解的详尽性方面表现出色,尽管学生考试成绩突出,但是他们对真正历史思维的探究模式十分陌生,他们还没有具备解读矛盾论点的系统方法,面对一堆需要梳理的有争议的论点并形成合理的解释,学生无能为力。

总而言之,专家的知识是围绕重要观点或概念来组织的

情境与知识提取

专家能够熟练地提取与具体任务相关的知识。用认知科学家的话来说,专家的知识是条件化的——它包括对有用的情境的具体要求。

顺畅提取

知识提取的能力差异表现为:费力 -> 顺畅 -> 自动化

顺畅提取并不意味着快,而是专家试图先理解问题而非立即窜到解决问题的策略上。

工匠与艺术大师

工匠按部就班,自动地鉴别顾客所需要的功能,趋向于接受顾客所提出的问题和限制。他们处理问题的手法是:把问题看成是运用已有的专业知识更有效地完成同类任务的机会。

艺术大师富有弹性,也尊重顾客的要求,但是他们把这看做“设计探究的起点”,把顾客的要求看成是探究和拓展目前专业知识水平的机会,他们经常根据其经验展现他们的实际特色,而置原来的训练于不顾,因为训练通常会把他们的能力局限于技能上。

适应型专家能够弹性处理新情境并成为终身学习者,他们不但应用他们所学习到的,还运用元认知不断挑战他们现有的专业知识水平,并且设法超越。他们不只是力图更有效果地做同一件事情,他们希望把事情办得越来越好。

元认知

对当前理解过程进行监控并确定理解在何时是不充分的能力。 认识自己目前知识的局限,然后采取措施改变这种状况的能力。 简而言之,元认知就是自己调试自己的能力。

总结

专家的推理和解决问题能力取决于良好组织的知识,这些知识影响他们所关注的事物和问题再现的方式。专家比新手更有可能识别有意义的信息模式,这在所有领域都适用。

专家能够在“更高的层面”上开始解决问题,专家首先寻求提高对问题的理解力,这常常涉及到核心概念或大观点的思维方式。新手一般是通过自己的日常直觉寻找正确的公式和贴切的答案。

过于强调知识的广度会妨碍知识的有效组织,专家虽然拥有巨大的知识库,但是大部分与特定问题相关,专家并非要对自己所知道的一切都非常清楚,这会超出其工作记忆的限度,与任务有关的信息都是有选择地提取。

专家的知识的提取都是“条件化”的,知道知识在何时何地适用。

工匠(仅有技术的人)与艺术大师(高创造力的人)的差异,在各个不同领域都能见到,艺术大师不仅应用专业知识去解决问题,而且还考虑呈现的问题是否以最佳方式启动。

学习的迁移

  • 知识和技能必须拓展到最初学习时狭窄的情境以外;
  • 学习者最起码要知道所学知识什么时候能够被运用,运用的条件是什么;
  • 学习必须有概括化的原理作指南,以扩大知识运用范围,死记硬背的知识很少能够被迁移,学习者只有在知道并理解知识背后隐藏的原理时迁移才能发生,因为原理能够用来解决新情境中的问题;
  • 如果学习者具备概念性知识,他们独立学习就容易;(触类旁通,举一反三)
  • 当学习者意识到他们自己既是学习者又是思考者时,他们的学习最成功。

求知(knowing)的意义已经从能够记忆和复述信息转向能够发现和使用信息。
———— Simon 1996

虽然记忆大量知识仍然有用,但是专家们的知识是围绕核心概念而联系和组织起来的。它指明了知识可使用的场合和限制,支持理解和迁移,而不仅仅是记忆。

人们总是基于自己的知识去构建新知识和对新知识的理解。(《鱼就是鱼》)

构建主义者认为不管如何教一个人,所有的知识是基于他已有的知识而构建起来的。

学习是原有经验的迁移

心理与大脑

当生活在复杂环境中的老鼠成长到青春期之后,让它和另一组生活在单调简单环境的老鼠一起接触学习经验。在复杂环境中长大的老鼠一开始就比其他老鼠少犯错误,它们也能很快学会不犯任何错误。在这一意义上,它们比在剥夺环境的老鼠更聪明。如果给与正面的奖励,它们比单独关在笼子中圈养的动物在应付复杂任务时表现得更加突出。显然,学习改变了老鼠的大脑:在复杂环境中生活的动物,它们视觉皮质中每个神经细胞的突触拥有量比在笼子里圈养的动物高出20%到25%(Turner and Greenough, 1985; Beaulieu and Colonnier, 1987)。当动物学习时,它们给大脑添加了新的连接——一种不局限于早期发展的现象(Greenough et al., 1979)