之前分享了我閱讀過關於學習技術的書籍後,對於學習的看法,以及動機會如何影響學習效果。
接下來終於要來說說關於學習方法的技術面了。
人學會一件事情的過程
人是怎麼學會一件事情呢?從我的學習經驗中,我發現人學會一件事無非是以下過程:
先「接受」這件事情。接著是「理解」與嘗試「模仿」,並在這個過程中逐漸「熟悉」,最後是能夠「熟練」運用並加以「延伸」。
我們要先能接受一項新知,才會嘗試去理解,藉著才有辦法運用新知。
那麼人是怎麼理解外來的新知呢?
關於理解:認知負荷理論
最近看到一則有關人的學習能力的教育理論:認知負荷理論。教育學者想研究人是如何學會一項知識或技能的,於是發展出這個理論。
認知負荷理論指出,由於人大腦先天的侷限,所以一個人的學習能力,全仰賴他自身的已知。
什麼叫仰賴他自身的已知呢?
原來對於我們知道的事情來說,這些已知並不是孤立地存在於大腦裡,我們之所以知道一件事情,是因為這件事與你腦袋裡其他的已知產生連結。
想像你接觸到一個新知,你會如何看待這個全然的陌生呢?最快的方式就是將這個陌生用你已知的事情來類比。
如果這個新知與你熟悉的事物相關,甚至是你所專精領域的延伸,那對你來說,理解就沒大太困難。
就好比探索新地圖一樣,人們都是從目前熟悉的地方踏入未知。新知也是如此鑲嵌進我們的記憶中,我們知道的事彼此互相交纏、連結,記憶就這樣形成了。
由於任何知識都不會憑空孤立,就像你不可能突然憑空出現在一個全然陌生的地方(不談超自然、違背一般生活經驗的特殊狀況)。
人類產生的知識技術,一定有催生它的脈絡與邏輯,甚至是與這項知識產生關聯的任何其他議題。
找到並發現它們之間的聯繫,你會對所學的東西產生更深刻的理解。
知識間的連結會形成網,而網又會進一步抓住知識。
你發現越多知識之間的關聯性,代表你對這個知識的理解越深,知識網路也編織得更密更牢固,這會讓你更加清楚事物之間前因後果,以及事物的變化走向,深刻地理解就這樣產生了。
深刻的理解才有辦法活用知識、舉一反三,甚至於創造出沒人想過的洞見或新知。
在我們的生活中,可能會結識一些總是會有奇思妙想的人,除了這些人可能天賦異稟外,也可能這類人學得多也想得多。
所以對於一個領域來說,你知道的越多,掌握的就越快;相對的,如果你的所知有限,你就會需要不斷停下來弄清楚。
因為人的大腦對於新知與陌生的處理能力,可能沒你想像中的擅長。
工作記憶的侷限
大腦的一個先天侷限在於,它的處理頻寬不多。
一些關於人腦的研究指出,大腦的工作記憶最多只夠處理7項資訊。
什麼意思呢?就是你的專注力只夠你同時應付7件事,最近的研究更指出,人們還是太高估大腦的處理能力了,工作記憶有辦法應付的事件可能不到7件。
比如說,想像一個工作場景,你正在電腦前修改等下就要招開的會議簡報。
突然電話響起,原來是客戶來電,想跟你商討之前的提案。
在這時,一旁的同事出聲問你工作的問題,還沒想好怎麼回應,你對面又傳來主管詢問你專案進度的聲音,你只好又將注意力放在怎麼回應主管。
但還沒完,辦公室的大門突然打開,原來是大老闆來找你,想詢問上次客戶抱怨的案件處理情形如何……
請問這個情境下,你是不是很想喊暫停,然後請這些人先到外面抽號碼牌等叫號?
我想應該很少人有辦法招架,這些排山倒海湧過來的事情,而且你有數過嗎?剛剛那個假想情境只有5件事(電腦 + 電話 + 3個人)哦!
你是不是覺得腦袋快爆炸了?這就是所謂的工作記憶的先天侷限,當一件事需要佔用你的專注力處理時,你幾乎很難分心到另一件事情上。
上述的假想情境,其實就是我的親身經歷。
當時我剛從警校畢業,到派出所報到沒多久。
在派出所值班,最讓人崩潰的一件事情就是,派出所值班台的電話、電腦的報案接收系統的警報聲同時響起,再加上一旁無線電的又突然呼叫你,然後又有民眾走進派出所要問你事情,所長從辦公室走來問你之前的案件處理狀況……
當每一件事情都需要你馬上處理,但是又在同一時刻全部湧上來時,難怪那時候我做夢都會夢到我在《火影忍者》裡學習影分身之術了……
而我轉調到了戰術執法單位,就更加體會到工作記憶的極限:
當有勤務現場需要我們處理時,儘管我們全副武裝,有備而來。
進入到高風險現場的瞬間,需要執勤的隊員立即判斷處理的資訊,會一湧而上:
眼前有幾個人?裡頭是否有需要拘捕的目標對象?有人持有武器嗎?誰會產生威脅?誰只需要安撫並要求配合?現場動線如何?我們該如何行進站位?有會干擾動線的障礙物或是能夠利用的掩體嗎?
這還只是第一瞬間,下一秒的狀況可能馬上改變,隨時會有新的狀況、新的資訊產生,需要隊員進一步地判斷反應。
這會要求隊員具備足夠冷靜的腦力,也就是工作記憶來處理。
剛剛提到的是工作上的例子,而學習新知、理解新知也需要用上工作記憶。
當陌生的事物出現在眼前時,我們就會動用到專注力來處理它。
因此當需要弄清楚的事太多、太龐大、太複雜時,就有可能讓你的理性超載。
從已知到未知
前面有提到,人是利用自己的已知,來嘗試理解未知,所以說人學習的效率,取決於你對你要學的東西已經了解多少。
換句話說,當一個前所未見的東西突然冒出來時,你會因為無法理解這個東西而感到難以接受,也就是說你大腦中理解迴路無法處理這個全新的概念。
這讓我想到,前陣子看到的一個思想實驗,叫做矽基生命,這是一個生物學上的推測。
由於矽原子與碳原子具有相近的物理性質,可以形成相似的分子結構,再加上矽在宇宙中是常見的元素,因此有科學家推斷,宇宙中有可能存在以矽構成的生命形態。
矽元素在我們的生活環境裡的含量相當高,在我們身邊常見的砂子就是由矽元素構成的。乍看之下,你可能會覺得說,砂子居然可以構成生物?很難想像這是怎麼一回事對不對?
那是因為目前所有已知的生命(包含人類),都是碳基生物。
人沒辦法想像前所未見的東西,更別說理解超脫自己生活經驗的事物了。之所以會形成這個假想,是基於以下的前提:
- 了解現存的生物是由碳元素構成(碳基生物)
- 了解矽元素與碳元素的物理性質相近
- 矽元素在宇宙中不算罕見
所以學者們從上述的已知出發,而發想出「矽基生物」的概念,這就是由已知到未知的過程,當然矽基生物目前只是一個生物學上的假想,目前並沒有發現矽基生物的存在。
我只是想藉由這個概念,解釋人類從已知理解未知的過程。
也許這樣講得有些抽象,我在舉個例子,我剛與我太太認識的時候,我試著向她解釋我的工作是怎麼一回事。
我之前的工作是戰術執法人員,根據一些定義:警察戰術單位是指,經過專門訓練、配備特殊裝備的執法單位,負責處理超出轄區員警處理能量的暴力犯罪。
單看這段描述其實有點抽象,當時我也很難用一句話跟我太太講清楚,說明白。
由於我太太是醫護背景,於是我從我太太的已知出發,我跟她解釋:「我的工作有點像專門做緊急特定手術的醫生,而且是一個專門團隊。每當有突發、嚴重的暴力犯罪事件發生時,就像一個突然被送到急診的重病傷患,超過平時的駐院醫師處理能力時,就會馬上聯繫這個專門團隊來接手。」
在我解釋完後,我太太的表情雖然看起來還有點似懂非懂,但她回我說:「反正就是緊急、棘手到一般員警難以處理的案件就會丟給你們對了。」雖然她的看起來還在消化,但從她給我的回應,我已經明白她能大致想像是怎麼一回事了。
或許有人發現了,當我在舉例說明時,其實就是用「已知連結到未知」這個概念來幫助理解。
所以關於認知負荷理論,我們該如何運用這個概念來幫助學習呢?
- 從已知出發
很多講述理論的文本(文本不一定指書,任何的資訊載體,包含網路上的圖文、影片,只要能傳遞資訊的方式都可以稱作文本)之所以很難啃、抽象,是因為其中包含著太多,讓你感到陌生的概念。
要了解一個概念,要嘛從日常生活出發類比,要嘛從你熟悉領域的概念類比。
你能夠從越多的已知連結到新知,這項新知你理解、掌握得越快。
2. 儲備足夠的背景知識
人的大腦有極限,如果環境中冒出太多新資訊會來不及處理。
就像有太多的工作同時一湧而上、碰上全然陌生的狀況,或是讀到一本非你所學的艱深論文時。
以上的情況都會讓你的腦袋超載。
所以不論在哪個領域,具備一定的背景知識,你的心思才有理解的餘裕,甚至有能力進一步處理問題。
當你的知識儲備已經內化成你的基礎認知,變成你的自然動作,或者說肌肉記憶時,它就不再會分走你有限的心力,而且還能成為你的助力,協助你應付新出現的問題。
3. 拆解
當事情太龐大、太複雜時,就要利用「拆解」來各個擊破。
有些工作會有SOP標準作業流程,有的人會認為SOP是死板的教條,但其實SOP都是前人在遭遇問題時,所積累總結下來的智慧資產。
但由於人性等因素,使得前人的資產變為負債,智慧淪為教條,墨守成規與僵化的慣例,使得SOP變成官僚化的代名詞,但這又是另一個議題了……
這邊先不探討人性與體制問題,而是想理解為什麼會出現SOP。
就像料理,要求剛學做菜的新手像大廚那樣,信手烹調出一對佳餚,肯定只會換來一臉茫然。
但如果有食譜,只要照著上面記載的流程方法操作,雖然離大廚的手藝很差得遠,但完成一道像樣的料理並非不可能。
同樣地,面對複雜、龐大的問題或新知,就像是料理一道菜餚,你如果拆解出如同食譜的步驟與流程,就有辦法做出一道像樣的菜。
所以對於新手廚師來說,熟悉做菜的SOP,是對一道菜餚進行逆向工程。
到了大廚等級,有能力脫離食譜,這個階段就已經有辦法打造屬於自己一套的食譜了。
流程可以幫助你上手,但要能獨當一面,就必須拆解流程並且反思。
就像新手從食譜開始熟練做菜的步驟,並且有意識地反思食譜的構成思維。
拆解的方式就是透過提問,例如:這項技術是怎麼來的?為什麼會產生這套方法?這套方法為什麼有效?為什麼會這套方法需要這一步呢?這套方法一連串的步驟之間會互相影響嗎?這套方法適用哪些情境?這套方法有哪些侷限與前置條件?
像我自己練習拆解,烹調知識的方法,就是利用卡片盒筆記。
卡片盒筆記與其說是筆記方法,實作起來的感覺比較像是知識的加工流程。
我實作下來的感想,就是三個步驟:擷取、重整、發表。
將外來的知識、靈感擷取到筆記中,再將擷取的筆記,以自己的語言講法,重新組織成一張卡片,這張卡片就是你的心得整理。
最後將相關聯的筆記卡片整理、排序,當有需要時,這一連串相關的卡片就是一份草稿,稍微修改就可以直接產出成文章、報告、備課資料等等,一套你自己打造,專屬於你的知識資產。
以我的親身體驗,使用卡片盒筆記方法,截取過筆記的書本內容,我會比較容易回想起來,反倒是只有純粹讀過去的書,反而沒留下太多的記憶點。
以輸出為導向的學習
義務教育使我們養成的一個迷思是,學習只是單純把資料輸入到腦袋裡,並用一遍又一遍地默背、默寫來牢記資料。
這使得我們把學習聚焦在靜態地聽與讀,也就是被動地輸入、吸收。但其實真正讓一個人學會的,是不斷地運用與實作。
前面有提到人學會一項外來新知的過程,而這個過程又可以進一步歸納成兩個動作:輸入與輸出。
學習說穿了不過就是輸入與輸出的反饋循環過程,並想辦法優化這個循環過程。
就近期對於人類學習能力的研究指出,實際運用知識、實作技術,更能幫助理解、掌握新知。
尤其在你運用知識技能的場景越接近實際的情況,學習效果會越好。
也就是說,學習成效的關鍵在於輸出。
我們在義務教育的初期就開始外語課程,但學了這麼多年的外語,你覺得實際上能熟練運用外語的人多嗎?
義務教育的外語課程的一個盲點在於:太多的輸入,太少的輸出。
顯然就外語這個領域,從大部分人的經驗就能發現,這樣的學習方式成效不彰。
我最近跟我太太利用Youtube上的影片練習外語,其中有個頻道的外語老師說道:「學習語言就像是在練習演奏樂器,你不可能光背樂譜而不練習演奏。」
我覺得這句話精準指出學習的本質。
所以建議外語學習者幾個輸出方法是:跟讀、自言自語、寫日記、嘗試與學習夥伴日常對話。
你最終會怎麼表現,取決於你怎麼學。
就像運動選手不會光看書就學會一項運動,更不可能因為讀了很多運動的書籍就去參加奧運比賽。
運動選手是透過實際操練的學習方法培養出來的。
而學習的過程盡可能貼近實際運用狀況這一點,在我當年的戰術執法培訓時,深有所感。
我們受訓人員必須從基本的槍枝武器操作開始,反復練習直到不依賴眼睛看,就能準確地操作個人的武器裝備,如此這般的熟練水準。這樣反覆訓練的疲勞、枯燥,可想而知不免會有人叫苦。
到了每位學員大抵都熟練一定進度的時候,接著就會進入到情境模擬的戰鬥訓練。到了這個階段會發現,之前在特定技術表現良好的學員,竟然會出現動作遲滯、甚至停頓的現象。
在教官發現並且糾正之後,他意味深長地說:「平時訓練發揮100%的人,出勤務時的表現一定會打折扣,拿得出80%的表現我覺得就算不錯了。所以我們平常訓練就要從嚴從難,拿出120%的表現。」
聽完這番話,當時我們只覺得教官又要出菜來操我們了,紛紛哀號遍野。
直到我進到勤務單位,開始荷槍實彈出勤務時,我才了解勤務現場的真正的壓力與混亂。
這種臨場感,平時的訓練不但很難模擬,沒有經歷過的人也難以體會。沒有心理準備的人,這樣的壓力可能讓人緊張到行為失常,甚至嘔吐等等狀況。
為了確保隊員的技術知識能夠在勤務現場充分發揮,訓練就得盡可能貼近現實的情境,甚至額外增加壓力,來避免情境落差造成的表現折扣。
測驗的必要性
你覺得測驗對學習有幫助嗎?
不僅僅像運動、外語能力、樂器演奏等操作性的技術,靜態的理論知識也可以透過輸出來提升學習成效。
測驗其實也是一種輸出方法。
有人認為考試的目的只不過是為了檢視學習成果,但你知道考試也是一種促進學習的方法嗎?
我曾聽過一派教育改革的聲音認為,測驗會扼殺學生的學習,所以應該減少學校的測驗頻率。
但在看過一個研究後,你應該會改變想法。
《超速學習》一書中提到一個關於學習與記憶的實驗:
研究人員將受試者分成四組,每一組擁有相同的時間研讀資料,接下來採用分組的方式複習:複習一遍資料組、反覆複習資料組、回想組、畫概念圖組。
分組複習完後,接著測驗學習效果,猜猜哪個組別測驗成果最好?答案是回想組。
這結果出乎我們過往在學校教育的經驗,以前為了考試,我們會不斷地翻閱資料,一看再看,直覺認為這樣才能把資料烙印在腦海裡,實際上卻不是這麼一回事。
在接觸過資料後,立即強迫自己的大腦輸出這些新資訊,才是最有效的方式。
這個方式很不直覺,而且會讓人感覺不踏實,因為我們總覺得接觸越久資訊才會越熟悉,但實際上卻是「接觸後立即要求自己輸出資訊」,反而才記得牢。
近期的研究指出,輸出與輸入的理想比例大約為7 : 3。
也就是你的學習必須把7成的時間精力放在,想辦法輸出新知上。
還有一個令人難以接受的發現是:當你在測驗的過程中卡關時,解不出問題時的苦惱,反而會幫助你對這個問題的答案印象更深刻。
沒有難度的測驗與之前提到的輕鬆學習一樣,船過水無痕,在你的腦袋中難以留下痕跡。
再度證明目標導向的學習是一件不輕鬆的事。
教學也是一種輸出
另一種輸出靜態知識的方法,叫做「費曼方法」。在《超速學習》一書中有提到,就是將你打算學習的東西,嘗試教給另一位學習者。
只有你對一項知識深刻理解時,你才有辦法講解得淺顯易懂。
你知道一項概念,但你可能沒有理解透徹,當你嘗試教學時,你所教的人就會發現,並提出疑問來指出盲點。
當你理解不足,表達時同樣也會含糊不清,教學含糊不清,聽你講的人也會產生滿肚子的疑問,然後你就被指正了。
被公開質疑的感覺有時候不太好受,但這個過程就像一次診斷,有助於你發現講述內容收漏的地方。
這就是「教學相長,以教促學」的原理。
拿我來說,我在五年前,自願加入戰術執法單位的訓練團隊,負責擬定保持訓練的課程內容,以及主持與帶領隊員的訓練。
聽人在台上侃侃而談感覺很容易,自己親自上就知道,公開表達的每一個環節都藏著不少眉角。我實際體會到備課與授課,真的不是一件容易的事。
為了言之有物,我必須超前部署進度,彙整要分享給隊員們的內容。這個過程一旦有疏漏,馬上就會被同事指正出來。
在一群人面前被指正真的會尷尬到爆炸,而且聽我講述的同事也有資深的前輩,在警界這種相當重視論資排輩的環境中,要讓前輩聽後生晚輩說話,這個的壓力實在不小。
雖然當初是硬著頭皮把自己推出去,但這一招,確實有奇效。
在訓練團隊期間,我必須更加熟悉技術,才能在同事前講出有料的東西來,這強迫我快速學習。
而公開被指正的尷尬,也使我對缺漏的概念印象深刻,再加上嘗試在人前說話的經驗,也使得我這個內向者逐漸熟悉表達的一些技巧與方法。
「以教促學」真的不是一件輕鬆的差事,但是我相當感謝這個快速成長的機會。
輸出練習不只是單純的重複
提到輸出就不得不提鼎鼎大名的刻意練習法,這是心理學家K. Anders Ericsson在研究過眾多領域的專家高手後,他發現在成熟的領域中,不論訓練的專門技術為何,練習的方式都可以總結出以下原則:
1. 明確的目標與計畫
2. 針對性地練習
3. 練習的過程都要包含回饋修正
4. 熟練之後就進階。
以上的刻意練習原則,可以進一步整理成一個流程:生疏熟練、回饋修正、更進一步。
我們可以發現這個的流程,盡可能排除掉浪費時間的機會,但是也需要相當程度的專注力與精力集中。
因此刻意練習的學習強度之高無庸置疑,相對地,進步成效也非常顯著。
單純地重複是低效的練習方式,有效練習必須符合兩個目的:
熟練操作或是修正錯誤。
你是具備10年經驗,還是1年的經驗重複10次?
忘記在哪看過的一個研究說,追蹤兩組醫師,一組為執業資歷10多年的醫師,一組為剛從醫學院畢業。
研究發現,資歷10多年的醫師醫術,不如剛從醫學院畢業的醫師,原因在於技術的生疏與過時。
沒有刻意練習,保持熟練,甚至有意識地提升技術,即便是專家也沒辦法維持水準。
由於刻意練習強調反饋修正,所以強烈建議找一位足夠水準的師資來協助。
有水準的教練可以提供正確的示範供你模仿,而且清楚該如何協助你修正,並提供有效的練習方法。
但這樣的師資肯定也有一定水準的收費,對於無法負擔,但是又想以接近刻意練習原則的方式訓練的人,就要記住刻意練習的原理:
練習不光是重複操作而已,每一次的時間、精力付出都必須盡可能地精準,才能回收練習的最大效益。
簡單來說,如果你只能自己當自己的教練的話,那你每一次的練習,都必須清楚明白自己現在在做什麼。
透過留下精確紀錄,例如錄影,讓自己可以事後回顧與檢視練習的過程。
以上的方法,都是我在閱讀學習方法的書籍中了解的技術,就像前面提到的,學習是「輸入與輸出的循環過程」,而技術與方法都是為了優化這個循環。
人們學會一件事情,都是從陌生到熟悉、生疏到上手,這樣一個過程,而內化就是為你所學,和你原先的已知建立更多的連結。
你透過思考嘗試連結已知與新知,讓新知併入你的腦袋的知識體系,甚至開發出原來已知之間的全新聯繫,這就創造力與靈感的源頭。
所以總結來說,學習始於動機而持續接觸,浸淫其中而熟悉,經由不斷地動手嘗試產生熟練,最後透過持續地反思,發現知識技術之間彼此的關聯,這樣一個過程,如此而已。
學習是好奇心的延伸,是身為人的天性,希望人人都能找到自己熱衷的領域,發揮自己的學習天性,並為生活帶來富足。