認知學習法 by xdite

今天我想來分享基於認知心理學上的一些教學分享突破。我主要會從認知心理學已經找出來的幾個「人類大腦運作事實」出發，去分享如何做高效的教學以及高效的自學分享

1. 大腦並不善於思考

在這裡我要引出第一條認知學原理：

人生來就有好奇心，但我們不是天生的傑出思想者。除非環境符合一定要求，否則我們會盡可能地避免思考。 「大腦的大腦並不善於思考」。甚至是「絕大多數的人的大腦並不喜歡思考」。

這打破了我們以往對於大腦的認知：

• 社會上教育我們的常識是這樣的：「大腦是用來思考的」。 而且這個原理讓我們對於一種社會現象突然間感到十分理解：

• 幾乎絕大多數的人是不進行思考的

其實你想想，大腦之所謂的思考運算，其實比起我們現在發明的計算機，效率其實是極其緩慢的。要讓一般人做個 7 * 8 的數學還行，但要是改個 177 * 288 的快速演算。就瞬間就當機了。

在這邊我舉一個常見的例子：

一個空屋子裡有一支蠟燭，一些火柴，和一盒圖釘。目標是讓點燃的蠟燭離地五英尺高，你已經嘗試把蠟燭底不沾上蠟液，但還是年不到牆上，怎樣才不用手幅，讓點燃的蠟燭離地五英尺高？

這一個題目，正常一般人在看到題目後，很少能在 20 分鐘內解決答案。

但是如果你把這個題目「具象化」，也就是真的生出這些設備，放在眼前，你就會發現這道題目的答案其實並不難。你只要把圖釘倒出來，把盒子用圖釘釘在牆壁上，再把蠟燭黏在盒子裡，就完成了這個任務。

這個例子解釋了思考的幾個特性。

• 首先，大腦的思考是很緩慢的

• 接著，思考是很費力的。大腦很難憑空想像出這個場景並運算出解答。甚至可能達到了「完全答不出來」。

• 但是如果把大腦接上視覺系統與觸覺系統。因為視覺系統與觸覺系統進行了可靠的回傳，大腦實質上是調用了其他地區可用的資源做了運算。就能迅速得出答案。

那麼，既然思考那麼費力。我們平時是怎麼樣不費工夫的做出日常生活中的各樣決策？

答案是：「習慣」。「習慣」就是「我們做過了」，大腦調用「過去的記憶」，讓身體自動做出判斷。

所以在這裡，我們要引出第今天要介紹的第二條認知學原理：

大部分的人做的決策，其實真不是基於大腦所做的思考，他們是「記憶」組成的結果

2. 多數的思考，並不是真的思考，而是調用過去記憶所組成的結果

大腦的運作原理圖是這樣的：

環境 => 工作記憶（意識和思考區域） => 長期記憶（事實性知識、過程性知識）

• 工作記憶就是我們當前正在意識、思考的「工作區域」。以計算機比喻，就是電腦的內存。內容小，資料存在時間短，重開機就不見了。

• 長期記憶就是我們長久以來儲存的事實性知識、經驗。以計算機比喻，就是電腦的外存。內容大，資料存在時間長，可以長期複用。

而長期以來，我們日常遇到的大量決策，事實上是調用了長期記憶（經驗以及不變的科學事實），自動完成。

而所謂的解題與思考，是複用了短期記憶以及長期記憶而成。

比如說以 177 * 288 這個例子

• 7 * 8 是長期記憶，是我們小時候背的九九乘法。
• 接下來我們要計算 170 * 8 = 1360
• 然後我們得到了 177 * 8 = 1360 + 56 = ….
• 好了。你知道這有多難了。

事實上人類幾乎很難憑空展開這個算式，是因為人類的大腦工作記憶中只能暫時存 7 正負 2 個結果（對人類無意義的結果）。

人類事實上很少在思考，更多的是調用「記憶」在做決策。

3. 人是利用已知的事務理解新的事物，但「理解」其實是「記憶」

第三個，我要分享的原理是：

人是利用已知的事務理解新的事物，但「理解」其實是「記憶」。 「理解」其實不是一個調用大腦思考的過程，而是一個匹配「記憶」的過程。

很多行業為什麼不喜歡招小白，事實上就是因為小白經驗過少，缺乏太多相關記憶，可以直接匹配學習。

又或者是為什麼一般人難以上手編程，而且對於學習編程，感受到痛苦。

這事實上就是因為「編程」裡面的知識，跟過往幾乎所有的生活環境運作原理幾乎是不匹配的，所以造成「無法理解」，而大量調用大腦資源匹配、思考，結果卻一無法所返的情況下，造成意志力崩潰。

很多人學習編程事實上是被一堆所謂枯燥的「基礎知識」，所嚇跑的。

老手覺得「基礎知識」是很重要的，但「基礎知識」恰恰對許多新手來說，是「無法理解的」。

比如說，我們來談談： git是 如何運作

https://git-scm.com/book/zh-tw/v1/%E9%96%8B%E5%A7%8B-Git-%E5%9F%BA%E7%A4%8E%E8%A6%81%E9%BB%9E

那麼，簡單地說，Git是一個什麼樣的系統？ 這一章節是非常重要的。 若讀者瞭解Git的本質以及運作的基礎，那麼使用起來就會很輕鬆且有效率。 在學習之前，試著忘記以前所知道的其它版本控制系統，如：Subversion 及 Perforce。 這將會幫助讀者使用此工具時發生不必要的誤會。 Git儲存資料及運作它們的方式遠異於其它系統，即使它們的使用者介面是很相似的。 瞭解這些差異會幫助讀者更準確的使用此工具。

Git與其它版本控制系統（包含Subversion以及與它相關的）的差別是如何處理資料的方式。 一般來說，大部份其它系統記錄資訊是一連串檔案更動的內容。 如圖1-4所示。 這些系統（CVS、Subversion、Perforce、Bazaar等等）儲存一組基本的檔案以及對應這些檔案隨時間遞增的更動資料。

Git並不以此種方式儲存資料。 而是將其視為小型檔案系統的一組快照(Snapshot)。 每一次讀者提交更新時、或者儲存目前專案的狀態到Git時。 基本上它為當時的資料做一組快照並記錄參考到該快照的參考點。 為了講求效率，只要檔案沒有變更，Git不會再度儲存該檔案，而是記錄到前一次的相同檔案的連結。 Git的工作方式如圖1-5所示。

"若讀者瞭解Git的本質以及運作的基礎，那麼使用起來就會很輕鬆且有效率" ，聽起來是多麼諷刺啊。（注意，這裡我並不是諷刺作者的教程水平）

• 絕大多數需要學 Git 如何入門的人，是一無所知的小白
• Git / Subversion / Snapshot / 參考點，這幾個名詞，對一般人來說是無意義的
• 不只是一般人，甚至是一輩子都在使用 FTP 部署代碼的的程序員來說，他也不瞭解你在說什麼。

所以呢，一般要怎麼讓「讀者瞭解Git的本質以及運作的基礎，使用起來很輕鬆且有效率」。

• 告訴他 Git 是個時光機
• 你可以用 SourceTree 操作時光機，任意回到希望回朔的時間點，你可以再任意時候檢視你之前所寫的代碼，並檢視變化。不僅是開發團隊，甚至是很多寫作團隊，也開始利用這套工具實行協作。

因為絕大多數的人看過小叮噹或者是科幻電影，所以他願意接觸以及使用這個工具增進工作效率。甚至你可能在聽完我講這個例子時，也會對 Git 這套工具產生興趣，實際去使用。

而等到使用者理解了 Git 可以幫他做什麼之後，接著就會願意使用命令列，做出更高級的動作，進而去研究 Git 的底層運作，學到更多奇技淫巧，從而「使用起來更輕鬆且有效率」。

所以這個教程到底是寫給誰看的？我只能這樣說，我認為不是寫給入門者看的，即便這章叫做「Git 基礎要點」。

扯遠了。總之這一章的重點是：「人是利用已知的事務理解新的事物」。而這是許多教學原理上反覆提及的教學要點。

人類的「理解」，實質上是一道不斷在舊有記憶上不斷疊加累積的過程。

4. 沒有重複的練習，不可能精通任何腦力活

帶球的同時還要思考踢球的角度和速度，不太可能成為一個優秀的足球選手。像這樣的低層次過程必須不假思索，才能給更高層次的過程，比如戰術策略提供足夠空間。

正因為我們的工作記憶之狹小，如果你將大量需要調用的資源放在工作記憶，那麼大腦就會瞬間寸步難行。就如同這個足球選手來說，如果他要一邊思考踢球角度和速度，那麼下場不但不只是「無法射門」，甚至可能是「跌倒」。

多半優秀的足球選手進行射門，往往是憑「直覺」判斷，「感覺」角度對了，場上有空檔，直接踢出一個漂亮弧度的求，射門成功。

這個直覺，往往就是「深焊在肌肉裡面的長期記憶」。

而一般人所謂的學習，事實上是在將新東西存在短期記憶中，進行「理解」的連結。再透過反覆的練習，往下放置在長期記憶中。

5. 題海戰術以及填鴨教育，有時是必須的

在過去我們的應試教育中，因為我們大量的被灌輸填鴨教育以及題海，以至於我們痛恨「題海戰術」以及「填鴨教育」。所以，往往對於「肌肉的記憶」練習術這件事十分不苟同。

甚至是，因為我們對於「題海戰術」過於痛恨，甚至得到了相反的結論：「我們未來教育學生，必須使用理解型教育」這個甚至看似正確，但事實上是謬誤的決策。

注意啊。在前面我講了「理解」實際上是「記憶」的相關連結。

如果你的大腦，從來未曾存在相關記憶，那麼又如何「理解」。

又比如說，你如何讓幼兒理解 7 * 8 = 56。中學生如何理解 e = mc2。想學編程的大學生，git 的 repositroy 機制。

答案是：你不能。

因為事實上他們就沒有這樣的相關記憶可以去做鏈結。

所以你只能讓他們硬背。直接先鎖在記憶區裡面。等待將來更有意義的相關材料，進一步的將這些硬背的東西，鎖到更深的地方。

比如說，實際上去商店買東西，進行找零，等等。。。。

6. 記憶不是單點存在的，而是整群存在

在人類的記憶中，許多記憶不是單點的存在，而是整群區塊的存在。

在邏輯思維 180 期時，「黃執中：你如何聽懂我說的話?」 舉了這樣的例子：

不管是在談判，辯論，說服還是溝通，我們幾乎人的，所有的說話形態，其最終目的就是要把自己腦子想的東西，傳到到別人腦子裡。好，那可是我們都會遇到這種情況，對一個老師而言，他在課堂上講了半天，學生懂懂懂。然後抄了筆記，回去了以後全忘光，公司的上司告訴大家未來公司的新政策，新觀念，員工鼓掌，瞭解，點頭，同意，回去以後開開心心的繼續執行舊政策。我們要怎麼樣傳遞我們的觀念，這件事情一直對我個人來說，是一個很有意思的問題。

我舉個例子好了，這個故事也許你們聽過，沒聽過的人其實恰好拿來可以做個實驗，有一個朋友叫大衛好了，比如是他到吉隆坡去出差，在當地的酒吧上遇到了一個漂亮的女孩子，他請她喝了一杯酒，你一杯我一杯，兩杯下肚之後，大衛先生整個人人事不知，醒來的時候，他醒來在旅館的浴缸裡，裡面放滿了冰塊，旁邊有一個小紙片，跟他說不要動，打119，他打電話，對方跟他說，先生不好意思，你可不可以摸一下你的腰後頭有沒有摸到一根管子，他說有有有，有一根管子，那是這樣的了，你不要動，我們馬上會有人來給你坐急救，因為你遇到了一個盜腎集團，把你的腎給偷走了，在這個城市裡已經發生不止一次了，我現在講完了，對不對。你停下來，閉上眼睛，然後拿起電話，你打電話給你熟的人，把這個故事在講一篇，我跟你保證，你幾乎講的八九不離十。

這個故事非常好記，因為恭喜你，我現在剛剛講的這個事過去十五年來，網絡上最大的一所謂的城市傳說，或者是城市謠言，這件事沒有發生過，可是這個故事讓人印象太鮮明，太鮮明瞭，每一個人聽完這個故事只要聽一篇，我剛剛甚至沒有特別讓你坐筆記，聽得懂，記得住，能轉述，而且有一個很明確的印象。 人類的大腦，陌生的記憶，要直接寫入長期記憶中，除了靠練習外。

另外一個方法就是靠「故事」，故事能夠大規模的將新的觀念直接鎖進去，因為故事所接觸以及鎖的面積夠大。

那麼除了故事之外，還有什麼方法也可以直接鎖進去人的長期記憶之中呢？「模仿做法並直接實作出一個成果」。

餐廳學徒如何直接學會做菜？當然不是去研究肉的烹調原理，熱度的傳導原理。而是模仿，操作，並且練習。

結論

所以結論是什麼呢？在我的觀點裡面，一般的工業化教育是十分低效的。因為學校往往是這樣教的：

• 花許多時間，教給學生與他人生經歷完全不明白的單點「基礎」知識
• 利用題海戰術把這些知識鎖到長期記憶
• 這些長期記憶可以協助學生短時期內拿高分，以作為 KPI。
• 然後因為這些長期記憶（也沒多長，頂多可以放三個月）長期沒有被存取，也沒有遷移應用效果，最後就蒸發掉了。
• 人生精華的 12 - 18 歲都在搞這種反覆的大腦的無聊的存取。最後人就厭倦「學習」這個字了。
• 因為人類對於「學習」的「理解」（ a.k.a 記憶）就是「題海」、與「痛苦」

但我甚至認為這不是最可怕的事。最可怕的是接受這樣教育出來的業餘教師，往往會誤認教學就是先教「基礎知識」，但其實很多「事實型知識」，真的是不需要記憶的。接觸就能學習，不需要強迫背誦，只要接觸就行。

真正高效的教學法應該是要怎麼教呢？

• 餵給學生能夠有效、夠多量「啟動思考」的基礎知識
• 這句話的重點在於「啟動思考」而不是「基礎知識」
• 甚至是要教給新手「可啟動」的「套路」，而「事實型知識」留待新手自己補完
• 所謂「可啟動的套路」，實質上是 一個有效連結「高頻存取知識」（由教師統計出）的完整成果
• 然後，練習練習再練習，總共練三遍。燒進長期記憶中。
• 甚至遷移遷移再遷移，使得學習者建立可以在陌生場景中，輕易辨識一個新問題（即便以前沒有建構）的內在結構的能力。