魏坤琳：如何將認知科學應用到學習中？
巴菲特、芒格等事業有成的「聰明人」都有一個共同點：終身學習者，但想成為 21 世紀的終身學習者，面臨兩個困境：信息過載和學習方式陳舊，該怎麼辦？答案是在認知科學指導下學習。什麼是認知科學？如何將認知科學如何應用到學習？你該聽聽魏坤琳的建議。
為什麼要成為終身學習者？
大家好，我是魏坤琳。許多朋友是通過《最強大腦》這個節目認識到我的，大家看節目以為我是聰明人，但是我更願意把自己定義為「終身學習者」。在生活中，我判斷一個人是否有前途，不是看一個人是否聰明，而是看他對事物是否有強烈的好奇心，是否有強大的學習能力。
我在北大工作，北大嚴進寬出，考進來非常難，所以所以我常在北大看見很多聰明人，但這些聰明人中，有的人畢業後未能在事業有建樹。為什麼？
後來，我發現那些在事業建樹的人都有一個共同特質：他們都是終身學習者，都對知識有著常人難以想像的渴求。
例如很多國內互聯網大佬，他們即使身居高位，事務繁忙，但都不斷地吸收著當前科技領域的最新知識，一直在學習。
例如著名投資人巴菲特，如果你拿著計時器觀察他，你會發現他醒著的一半時間是在看書，剩下的時間大部分用在跟一些非常有才華的人進行一對一的交談，有時候是打電話，有時候是當面。
巴菲特還有一位最重要的合作夥伴——查理·芒格，他是巴菲特的智囊，芒格同樣把自己的成就歸結為不斷的學習：我非常幸運，在讀法學院之前就學會了學習的方法。在我這漫長的一生中，沒什麼比持續學習對我幫助更大。
這些事業有成的「聰明人」，雖然在不同領域，卻都把終身學習作為貫穿自己一生的金線。
很多年輕人小時候一直是外部驅動，被老師家長逼著學習，已習慣傳統學校教育，一旦進入大學沒人管，便放鬆了下來，學習沒有動力，自然就中斷了。但如果學校有給他們一個重要的概念——知識的複利效應，他們的動力就自然回來了，而且是源源不斷的。
「知識的複利效應」是什麼呢？
平常我們可能以為學習就像加法，像一條線那樣平緩，學一點是一點，但其實學習是乘法，像一條曲線那樣，積累到某個階段會像指數一樣突飛。你的學習就像銀行存款利息一樣，知識增長按複利計算。你在其他領域學到的知識會推動你學習的速度。看似零散的知識之間會產生化學反應，融會貫通，產生出爆炸性創想。
所以，我們學習，不要把學習當作一時半會兒、某個時間段的任務，而是把學習當作貫穿自己一生的事業，要成為終身學習者。
終身學習者的窘境
但在這個時代，想成為終身學習，還得應對兩個問題：
第一個信息過載；第二個學習武器落後。
先說第一個信息過載。回想一下，小時候的我們是怎麼獲取信息的？去學校，靠近老師；去圖書館，翻閱書籍；哦，對還有參觀科技館，博物館；還有看電視，很少有人上網吧
現在呢，我們大多靠一部手機，「一部手機在手，天下知識我有」，獲取信息非常爽快。
大家可以想想這兩個階段的不同。比較容易看到的是，第一個階段我們主動向知識的集聚地靠過去，知識就像那一盞電燈，把我們這些渴望知識的小蟲子吸引過來，不遠萬里穿過黑暗，圍著那知識的光亮飛舞。
而現在，我們與知識的角色反轉過來了，只要帶著一部手機，有了手機應用、微信公眾號、微博，信息就像一群蚊子一樣嗡嗡嗡地圍著你打轉，逃都逃不掉。
以前知識匱乏，現在信息過載。以前我們對知識沒有選擇，現在則是選擇太多。當我們無法處理和內化這麼多信息的時候，什麼都想學，什麼都想掌握，就產生了知識焦慮。
面對如此窘境，手裡的學習武器似乎並不趁手，我們培養起來的學習方法、學習習慣，是在十多年前的學校教育中獲得的，是面向過去的。
面對信息過載時代，我們就像拿著大刀長矛，面對洪流般的坦克，一臉茫然，無能為力。
我們所掌握的學習理念，思維方式大多來自於傳統學校教育，但現在，這些理念和思維方式已不能很好地適應現在的時代。至少有以下兩個問題：
第一、傳統教育內容注重靜態知識技能的傳授；第二、傳統教育方式注重外顯知識的傳授。
2016 年世界經濟論壇上有一個報道指出，現在的小學生這一代人到他們將來工作的時候，現在的 65% 的工作其實現在都不存在。這意味著，我們現在的教育已經不能適應這個時代了。
同時，我們也聽到很多的大學生畢業不好就業，這樣說雖然功利，但至少表明傳統學校教育已跟不上時代的變化，本應該是面向未來的教育，卻停留在了過去，一個重要原因就是傳統學校教育注重傳授的是靜態知識技能。
傳統教育往往強調的是對一門具體科目知識的掌握，例如老一輩家長就常說「學好數理化，走遍天下都不怕」。但細想一下，學習數理化就真的不怕了嗎？你想想，傳統的數理化知識有多少是我們未來確確實實會用到的？
知識是流動成長的，面向未來的教育應該引導學生主動對動態知識進行探索，讓學生養成通用的學習能力，突破時空限制。
接著說第二個問題：傳統教育方式注重外顯知識的傳授。
外顯知識是什麼？就是我們能夠寫在課本上，能夠用文字、圖片展現的知識，也就是我們經常說的書本知識，這些知識僅占人類知識中很小的一部分，這裡說的不止是教科書知識，是指整個外顯知識本身。
教科書知識有工業化的特點，它的存在就是想把知識體系化，使它們能夠在社會快速複製，能夠更好地傳遞下去。我們造人才也希望這樣，一次培養出成千上萬個鄧稼先，但這些教科書知識遠遠不足以造就鄧稼先。
我有天跟學生開玩笑，我說：「我給你一疊紙，你把你現在掌握的生物知識回憶寫出來。」這個過程就是把頭腦中的內隱知識通過書寫的方式外顯化，但你發現學了四年多的知識，能夠寫出來的只是幾張紙。
是同學們學習不努力嗎？不是，他們肯定有很多對生物學的深刻理解，但卻一時無法用文字表達出來。那麼，那些無法寫出來的知識叫什麼呢？就是內隱知識。
內隱知識相當外顯知識更為重要。它存在個體經驗，例如個人動機、價值觀等，也存在與他人共享的情境之中，例如學習氛圍，企業文化等。對於這類知識，傳統學校教育雖然隱隱約約地感受到了，經常強調要在實際情境中學習，但是考起試來，內容依然是外顯知識。
認知科學，終身學習者的秘密武器
我們需要一種可應對信息過載的時代的學習方式，我們需要一種能在未來持續提供指導的學習方式。在目前的學術研究下，我比較認可的認知科學指導下的學習方式。
什麼是認知科學？
我先定義一下認知科學，認知科學（Cognitive Science）是一門研究信息如何在大腦中形成以及轉錄過程的跨領域學科。
如果做一個不恰當的類比，把人腦當成計算機的話，你肯定要輸入大量的信息然後處理它，這個處理步驟有些把信息降維、有些是理解、有些連接成網路。除了信息處理還得輸出。整個信息轉錄的過程，就是認知科學的研究範圍。
2016 年 6 月27 日，北大心理系改名為北大心理與認知科學學院，我在微博上寫：
歷史性時刻！這個名字的改變顯示了心理學與認知科學的合流的時代趨勢。探索人的心理，人的心智，人的大腦，我們才開始！
認知科學的研究範圍很大，與心理學、哲學、人工智慧、神經科學、學習、語言學、人類學、社會學和教育學都相關。
比如說我做研究實際屬於神經科學，文章也大多發表在神經科學雜誌。神經科學在很大層面上也是研究人的行為，同時也研究大腦在硬體和演算法上如何怎麼把信息處理過程。神經科學包括語言學、人類學、社會學、教育學等，它只是是認知科學的一種。
認知科學主要研究人如何獲取信息，處理信息，並作出決策，它研究的是人類學習的規律，所以，它的成果當然能指導我們如何更好地學習，是終身學習者的學習利器。
認知科學如何指導我們學習？這裡我介紹一個重要概念——元認知。
上個世紀 70 年代左右，心理學家 John H.Flavel 提出了元認知理論。他認為元認知是：
反映或調節認知活動的任一方面的知識或者認知活動
為完成某一具體目標或任務，依據認知對象對認知過程進行主動的監測以及連續的調節和協調
以上兩句話是說元認知包括兩個方面：一是對自我如何認知的知識的了解；二是對這一認知過程的調節。
我們人可以反思自己的認知活動，我們可以站在另外一個高的層面上想，我是怎麼思考，我是怎麼學習的，我可以對思考本身進行思考。
同時，作為智慧生物，我們很多的活動是目標導向的，會圍繞目標進行思考，做出決策，採取行動。並且，我們會對整個過程進行監控和調節，實際上就是認知的認知。
這就是我們人跟動物不同的地方，我們可以站在另外一個高的層次去思考思維本身。
認知大體上可以說是思維、決定、推理等活動的過程。元認知則相當於是研究思維、決定和推理，考察人腦思維、決策的過程。
善用認知科學，不僅可重新認識學習，更可以改善學習進程，可讓你在信息過載時代從容不迫，在終身學習的道路上越走越遠，越走越順。
掌握大腦三大規律
認知科學提倡遵從大腦規律學習，大腦學習規律有哪些？該如何利用這些規律助力終身學習？
大腦有以下三個特點可被應用到學習上：
1）大腦永遠想偷懶；2）大腦永遠愛新奇，渴求模式；3）大多知識以內隱形式存在。
大腦永遠想偷懶
大家沒有意識到，我們常誇一個學生聰明說「這個孩子挺愛動腦筋」——但其實沒有人願意動腦筋，大腦在你知道或不知道的情況下偷懶。
我們做腦科學實驗經常會用核磁共振掃描人的大腦，這種技術可以讓我們看到人腦那些區域是處於激活狀態的。經常發現一個有趣的現象：即使沒有做任何思考任務，大腦的能量消耗也很大，成人的大腦一般是 1.5 公斤，大概占體重 2 %，但卻消耗了整個身體 20% 的能量。
正因大腦耗能極大，所以大腦會自動優化效能，會儘可能把所有的能量都花在刀刃上，在執行任務的時候總是有意無意的偷懶，尋找省力的訣竅。
譬如我是研究人是怎麼控制運動的，假設你剛開始學習打羽毛球，主管決策、認知、監控的腦區，也就是你的大腦前額葉，它會特別活躍，學習新知識非常耗費大腦能量。
但學習一段時間後，你的動作開始自動化。你把球拋起來落到某個高度擊打，大腦會告訴你胳膊揮到什麼程度，並根據落點調整，不斷優化運動，拋球、揮拍、擊球……這時再看核磁掃描，以前非常耗能的前額葉腦區活躍度沒那麼高了，與運動有關的其他低耗能腦區開始活躍起來。
這表明大腦在學會一個運動後會想方設法降低它的能耗。這是大腦愛偷懶在運動學習領域的應用，也適用於任其他學習。
大腦愛偷懶的特點還體現在大家平時喜歡刷朋友圈和微博，這其實也是反映了大腦愛偷懶的特點。看有深度的書多難呀，你需要思考，你需要理解，大腦耗能高，就不想做了；刷微博多簡單，手指輕輕一划，新奇有趣，大腦不要耗能，就喜歡做。
大腦愛偷懶還體現在：你不斷囤積電子書，大腦讓你自以為看過了，給你滿足感；你囫圇吞棗看完一本書，大腦讓你以為掌握了書里的知識，給你虛假的成就感。
大腦永遠愛新奇，渴求模式
第二點是好奇心。英文專門有一個詞來形容好奇心，叫「novelty seeking」，「novelty seeking」是一種能力，是我們天生的傾向。小孩天生就有強烈的好奇心，如果你留意看小孩兒眼神，他們總是賊溜溜地四處掃望。不止小孩，成人也好奇，比如路上有車禍，吃瓜群眾都圍過去看……
大腦還渴求模式。心理學上有個著名「格式塔效應」，我們大腦傾向於在混亂中找到模式，擅長於找到看似不相關的東西之間的聯繫和規律。
我經常用格式塔效應跟同事開玩笑說，我發現了一個特別有意思的問題，但是今天還不能告訴你，快下班了，我先走了。同事好奇心吊著，急於補全心中的模式拼圖，就會拽住我說，你趕緊告訴我，要不我今天睡不著覺。我就不得不告訴他，他就會很爽。
大多知識以內隱形式存在
我們學習的通常是外顯的知識，它能夠表達出來，寫在紙面上，但這些外顯知識永遠是冰山一角。更多的知識不能用言語來表達。
繼續打羽毛球的例子，你要問我為什麼要從那個角度擊球，有時候我說不出來具體原因，因為有些知識是內隱的，即使我大腦知道，也不一定能用語言表達出來。
人類知識中有大量這樣的內隱知識，無論是知覺的、運動的、知識的……還有些知識存在於情景，跟當時的背景和人有關，無法一一言說。還有些數據本身是高維的，但是表達出來就已是降維粗淺化，丟失了很多信息。
對付偷懶大腦的四個訣竅
知己知彼，百戰不殆。熟知大腦的各種規律，再逆向利用，學習效率反而會提升。先說如何對付大腦愛偷懶。
盡量下課後記筆記
我講課的時常發現很多同學喜歡做隨堂筆記，然後下課把筆記一合，就以為自己記住了課堂的內容，但其實大腦在偷懶，你寫下並不代表你記住了。
正確的記筆記方法應該是上課時只記幾個要點，下課後找個時間通過回憶把筆記補全。有不明白的地方，自己查閱課本和資料把這些地方弄懂，同時對課程內容根據自己的理解進行重組。
這在心理學叫「必要難度」，同時還利用了「記憶的生成效應」。也就是說，你自己生成的記憶會更加難以忘記。
2011 年，Betsy Sparrow 提出「谷歌效應」。說的是當我們適應互聯網後，記憶系統發生了深刻變化。我們平時絕大多數知識不再裝到腦子裡，而是裝在互聯網上，我需要什麼東西，搜一下關鍵詞，全出來了。我們並沒有理解這些知識，只是記住了他們放在哪裡。
現在我們常常感嘆自己記憶力下降，有一部分原因就是發達的互聯網讓我們可以直接檢索需要的內容，自己生成記憶的機會減少了。
所以，如果你的絕大多數信息都是留在表淺，不提取，不和其他記憶連接的話，永遠都無法記住，盡量間隔提取，形成自己的獨特記憶，這樣更容易記住。
考試
說實話，沒有人不討厭考試的，我說考試好，也並不是說我現在身份是老師，就幫考試說好話，是認知科學家們說是考試好。為什麼呢？因為學習有目標，有指向，記憶會增倍。
我曾經在自己的課做過實驗，上課前說，我今天講的內容非常重要，下一節課我會隨機抽一名學生回答問題。同學們雖然會立刻哀嚎起來，但在面臨全班同學面前複述的巨大壓力下，他們都會開始努力聽課。後來的結果也出奇的好，全班同學在期末的成績平均分都有顯著提高。
考試還有一個作用，逼著你去重新梳理知識。如果你問學生，學會了嗎，他肯定說，我學會了，我記住了，但是這樣的回答可信嗎？別忘了，大腦最喜歡會偷懶，會欺騙你。你以為你學會，考個試不就知道了?
考完試，你做錯的、你不會做的題目就表明那些知識點沒有掌握，從而可以進行更有針對性的練習。
切換場景
嘗試做一個小測試：在限定時間讓你背單詞，第一次是在一個房間里，第二次是在不同房間里，兩次的效果會有什麼不一樣呢？
結果是第二次的效果明顯比第一次好。
為什麼？因為我們的記憶不是單獨存在的，它是跟情景連在一起的，不同房間的多樣性情景，會產生不同的情景記憶編碼，有效提高記憶效率。
交錯式學習
還以期末考試為例，學生複習科目通常是五六門。一種策略是一直複習一門課直到完全掌握，再複習另一門；另一種策略把一門課的內容分為幾個部分，先複習這門課的一部分，再複習另一門課的一部分，如此交叉複習。
這兩種策略哪一種更好呢？答案仍然是後者。
後者這種方法被稱為交錯式學習，是指將某一段學習內容分成若干節段或專題，各部分交替著學習。與之相對的是批量式。
交錯式學習很好地結合了分散學習和其它促進學習要素的作用，學習者必須不斷克服不同學習內容間的干擾，迫使學習者注意到其間的異同，從而促成了編碼過程中對學習內容的更好地表徵，促進學習保持和遷移，是經大量研究證明的有效學習策略。
善用好奇心助力學習
既然大腦天生好奇和喜歡尋求模式，那麼就順水推舟，主動為大腦創造好奇與模式，讓大腦為我們服務。
假設你面臨這樣一個情景：開學時，老師發你一套歷史書，三本一千多頁，讓你在這學期把這本書學完，你會不會覺得學習變成記憶覺得無聊動力不足？你會不會要記的東西太多而心生疲憊？
但是如果老師提出一個開放式的問題：為什麼工業革命沒有發生在中國？你會不會覺得你的好奇心被勾引起來，給了你努力的方向和強烈的目標，讓你產生思考：這個問題有地理、制度政策等原因，你就會主動去看這本書。
開放式提問會給你無窮的好奇心和學習動力。
我平時也會自己會給自己提開放式問題，接著就會翻很多書，看很多個人的觀點，然後再綜合各家的觀點，形成自己的思考。
除了開放式問題以外，也需要養成良好的思維習慣，思維習慣相當於自動化你思考問題的方式，每遇到問題，這些方法會自然出現推動你思考。
思維習慣以問題開始，
第一個就是：看到任何不懂的事物問一個為什麼。
譬如你剛剛看到格式塔效應圖像，你就可以問：為什麼大腦會自動補全？怎麼實現的？所有的心理學的問題或者是任何學科的問題，都是從幾個基本的「為什麼？」開始的。
第二個是：除了老師的解釋，書上的解釋，還有別的解釋嗎？永遠都在問自己，還有別的解釋嗎？
這是典型的科學思維，用術語講即是備擇假設，備擇的理論是什麼？因為你提出這個問題，形成自己觀點，你就必須得找證據，科學研究就是這麼起來的。
第三個是：創新思維。面對一個難題，傳統的解決方法是什麼？有沒有什麼其他腦洞大開的方案？兩者差異是什麼？我能想到最好的方案是什麼？這個方案是否需要用其他學科的知識？問完這些問題，你就得馬上要找新知識、新見解、新書，開始新的學習了。
第四個是：批判性思維。它的問題模式是：真的是這樣嗎？譬如說以前歷史書上說勞動創造人，我會問：真的是這樣嗎？人類的起源真的是勞動造成的嗎？動物不勞動嗎？什麼是勞動？怎麼定義勞動？
如此四個思維習慣循環往複，不斷用不同問題激發好奇心，保持求知的動力。
成為學徒，成人學習的最佳方式
大多知識都以內隱知識存在於大腦，如何獲得更多的內隱知識呢？
大家都知道名校出生的孩子有很高的成才率，除了名校豐富的教育資源和孩子們本身的高素質之外，還有一個我們容易忽略且重要的因素：同儕動力。
有學生問我，畢業後我應該選什麼樣的工作？我建議他仔細想想：哪份工作環境可以讓你學得更多？
在科研界有個明顯的現象，全世界某個領域的主要論文都是幾個頂尖實驗室的人做出來的，獲諾貝爾獎的人在幾個實驗室的人獲得的。聰明人扎堆出現，一流的實驗室往往匯聚了一大批資源。
這些頂尖實驗室有一套他們自己的思維方式、行事習慣、研究方案和研究思路。這些東西不在課本上，不在他們發的文章里，這些都是內隱的知識。這些知識在外面你根本學不到，你得靠近他們，你得去往他們集聚的地方去學習。
同時，研究學習的科學家通過大量研究表明，成人的最佳學習方式並非獨自練習，而是在情境中學習。
普通人想進入一個領域，有效學習是直接進入相關情景，找到自己的「學習共同體」，然後圍繞重要成員轉，做一些外圍工作，隨著技能增長，進入學習共同體圈子的核心，逐步做更重要的工作，最終成為專家。
就如同學習編程，你想從小白想進階為大師，需要直接進入編程領域的社區，跟程序員交朋友，先幫他們打雜搞好關係，隨著自己技能的增長逐漸一步一步的成長起來。
找工作也是，所以，我希望我的學生以開始工作不要主要考慮錢，而是考慮跟優秀的人幹活，考慮跟他們學到的東西，開始內隱式學習。優秀的人的公開演講、論文和書往往不會教給你研究和思考的方式，你需要去到他身邊，安靜做一個門徒，觀察他、模仿他，慢慢地變成他。
這同時也是應對信息過載的最佳解決方案：當遇到信息過載，不要面對信息，而要面對人。信息不重要，信息承載人才最重要，你得去和時間最前端的人群連成小社群。這個圈裡的人，才會用最簡單的話告訴你這個世界最重要的信息。
最後，學習內隱知識還要注意「知行合一」，意思是學完了理論知識，還需要使用「輸出」這個方法來對知識進行檢驗。
「輸出」具體到不同領域有不同的含義，比如你可以將自己的所思所得用一篇文章表達出來，想到一個創意用具體的代碼表現出來。
為什麼強調「輸出」，因為你可以看書看一輩子，把各個學科都打通，但是最後你如果不落實到行動上的話，對它的理解和學習都是不夠的，只有在行動中你才會發現自己掌握的知識是有漏洞的，才會發現以前認為自己理解了的東西其實沒理解。
小結
查理·芒格說：有一個相關的道理非常重要，那就是你們必須堅持終身學習。如果不終身學習，你們將不會取得很高的成就。我不斷地看到有些人在生活中越過越好，他們不是最聰明的，甚至不是最勤奮的，但他們是學習機器，他們每天夜裡睡覺時都比那天早晨聰明一點點。
最後，期待各位掌握認知科學，讓生活越過越好，成為燒腦的終身學習者。
融會貫通多個學科，站在認知&神經&心理科學前沿，結合經典美文與文本細讀，教你科學的寫作方式，開智學堂《認知寫作學》課程現正開放預約。
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