《考试脑科学》4.利用大脑的模糊性优化学习机制

《考试脑科学》读书笔记和读后感。人类的大脑一个最大的特点,就是它的模糊性,和计算机完全不一样。计算机最让我们羡慕的地方就在于,它记住了不会忘,也不会错。人脸识别只要准确地套住了你就不会错,但人不一样,人经常认错人,甚至经常会做很多迷迷糊糊的事。为什么我们的大脑会设计得这么模糊呢?这里有一个非常重要的机制,就是大脑采用的是排除法,是通过自我纠正,一步一步地越做越好的过程,这对我们的生命是有帮助的。

考试脑科学读书笔记

假如你的大脑和计算机一样,输入了就不会变,而且很精确的话,那么你今天被一只狮子咬了一口,狮口逃生,你脑子里记住了狮子很危险。第二天见到老虎,跟狮子不一样,觉得这个应该没事,然后你又被老虎咬了——因为你没有模糊的记忆,只有精确的记忆。人的特点是今天被狮子咬了,下次见到一个布娃娃的狮子我都害怕,这样你更能够保护自己。

吃东西也是一样,遇到饥荒的时候,你可以找所有跟食物比较像的东西,都来吃一下,这样我们才能够度过人类历史上那么多残酷的饥馑。所以人的大脑的特点更有利于生存,它没有计算机那么精确是有好处的。

排除法学习最重要的两个要素,第一善于反省,第二保持乐观。为什么善于反省和保持乐观很重要?当你模糊地学到了一个东西,我大概知道这个事了,然后你要经常反思,这件事跟那件事有什么不同,我又学到了什么东西。你为什么要保持这样的反思呢?因为你乐观,你相信自己能够越学越好。

有个实验特别有意思。教一只小狗,看到电视上只要出现一个图像,就摁一下开关,就会掉出一个骨头来。这只小狗一开始不会,它看到那个电视上有图像、没图像,都偶尔摁一下。后来发现有图像就会出骨头,很高兴,就不停地等着,只要出图像就摁一下,骨头就出来了。这就是小狗的学习模式,它经过排除法,经过不断地反思,慢慢地学会了出骨头。

但实际上我们要教它的是,出现一个圆形的图案摁下去,才会出骨头。但是不能直接上来就用圆形、菱形、方形来考核它,这样小狗懵了,就学不会了。第一步是只要有图案,摁了都出骨头,小狗慢慢学会了,很高兴,这跟我们人类学习东西的过程是一模一样的,就是先学一个大概。接下来,第二步训练的时候小狗发现,为什么今天有图案,摁了还没出骨头呢?然后又摁,又有的出了。它慢慢地观察,发现出圆形图案的时候,摁了才会出骨头。就是用这种方法一步一步循序渐进地训练,最后甚至训练到这个小狗能够区分椭圆和圆形。

如果让这只小狗一上来,要分得清椭圆和圆形的区别才能得到骨头的话,它可能一辈子都学不会这件事了。但是因为哺乳动物的大脑有这样的功能,模糊性地学习,然后一点点地排除,找到更有利于生存的方法,最后连小狗都能够学会分辨圆形和椭圆形。

作者为什么要跟大家讲大脑的学习机制呢?我给大家念一大段,这段很重要,说:“人脑不仅健忘,而且很难做出准确的判断,因此经常会得出错误的答案……与计算机相同,在人脑的神经回路中传递的也是电信号,只不过计算机通过电流传递信号,而人脑神经则是通过钠离子来传递信号。由于二者都传递数字信号,所以在传递过程中,从信号源发出的信息不会发生任何变化,在这一点上二者是相同的。

“接下来要讲的是二者的不同之处了。人类的神经元通过神经纤维形成回路,但各个神经纤维之间并没有物理性的接触。与电路不同,神经回路并不是一个紧密相连的整体,纤维与纤维之间存在着微小的间隙,因此在纤维上传递电信号必须通过‘换乘’,才能传递到下一个神经元。就像我们乘坐电车从扎幌到博多,但是由于没有直达列车,所以必须在中途换乘一样。

“在神经回路中,这个换乘站就叫作‘突触’。虽然突触与突触间的间隙很小,只有头发丝的五千分之一,但这样微小的间隙,还是会导致电信号无法传递下去。

“电信号在这个间隙中通过乙酰胆碱或谷氨酸等化学物质进行传递,从而完成信息的交接。交接之后,如果电信号比较弱,那么就意味着电信号的‘翻译’转换过程中,化学物质的释放量很少。也就是说突触传递模拟信号而非数字信号。

“实际上,人脑之所以与计算机不同,正在于它能够对传递信号的强度进行微妙调整。人脑神经回路中的信息传递,不会像接力跑运动员那样,在接到接力棒以后,只是单纯地把接力棒传递下去,而是可以自由地调整所传递的信息量,这就是‘思考’的源泉。”

我们的大脑记一个数字,有时候会根据我们的回忆把它夸张,或者减少。你印象中觉得那个数字好大,但其实那是80年代的数字,80年代觉得几十块钱好多,今天回忆起来可能就像几千块钱,这就是头脑当中思考会给它带来的变化。

“但另一方面,使用模拟信号意味着信息可能发生变化,也就是会变得模糊。

“正因为人脑具有这样的性质,所以要想得到正确答案,我们就必须反复摸索尝试。失败之后思考失败的原因,并思考下一次的应对策略,然后再次失败……要如此循环往复多次。

“人脑更擅长使用‘排除法’……在自然环境下动物永远无法预测接下来等待它们的是什么。面对未知复杂的环境,动物采用模拟式的排除法再合理不过了。”

所以哺乳动物的大脑和计算机原理是完全不一样的,我们模糊,我们不断地犯错,但是我们通过不断地犯错,可以逐渐地变得精确。

所以得出的结论是人的学习有三个非常重要的要素,这和我们的大脑思维方式有关:一、不畏失败的毅力;二、解决问题的能力;三、乐观的性格。

我们以前说这些话都像心灵鸡汤,但是读完了这本书以后,你知道它有科学依据。为什么不畏艰难的毅力很重要?因为人脑记不住东西是常态,人脑记错了、模糊了、夸张了,这是常态。这是我们的祖先在和自然作斗争的过程当中学会的,它能够救命。我们通过学习,一步一步让这个东西变得精确。

比如说一个完全没有打过乒乓球的人,他甚至连这个球谁赢了他都不知道,那你首先要教会他的,不是怎么欣赏高水平的乒乓球比赛,而是首先教会他什么叫赢,规则是什么;接下来教会他什么叫发球、发球分哪几种、接球分哪几种;为什么这个球漂亮。这是一步一步来的。

如果我们一上来就要求一个人必须成为一个专家,他学不会,那是计算机干的事。计算机可以唰一下成为一个专家,但人不行,人需要一点一点地逐渐聚焦。所以分布式学习是人类的一个特点,先确定一个小目标,然后循序渐进,这样的话我们就能够慢慢地从模糊到精确、从新手到大师,学所有东西都是这样的过程。

所以大家在学习的时候不要着急,有什么东西学不会不要觉得心烦。不要着急,先从简单的学起,然后一步一步地、慢慢地就会变得越来越难,到最后你做的题你的爸妈都读不懂,这就是你高三的境界。我现在回头看高中的那些题,一个都不会做,觉得太难了。

这里还有一个小小的知识点,有的孩子会说我提不起干劲,不知道为什么,就是没劲儿,不想干。像我有时候要写作,就懒得动笔。怎么办呢?这个作者告诉我们人的干劲来自一个叫作伏隔核的地方。伏隔核并不大,小小的一点点,但是伏隔核掌管着我们干活的干劲。一个人有干劲,就是他的伏隔核兴奋。

那么怎么才能让你的伏隔核兴奋呢?只要你开始干,就能够刺激伏隔核。这个心理学现象叫作行动兴奋。你今天不想学习,怎么办呢?开始学,学着学着就想学习,就这么简单。不想做作业,只要你动笔开始慢慢做,就会越做越快,这就是伏隔核在起作用。

行动兴奋这个词,我希望大家能够记得住。当你不兴奋的时候,不要企图等待兴奋的到来,而应该通过你的行动去获得兴奋。

能力是可以互相迁移的,这也就是为什么很多人会奇怪,说樊老师你怎么什么书都敢讲,一会儿讲心理学,一会儿讲历史,一会儿讲物理学,你胆子真够大的。其实脑科学里面解释了,当你先扩大了某一方面的优势以后,学这个学科的优势能够被有效地迁移到下一个学科,这就叫作能力的互相迁移。

我有一个朋友是我们学校的乒乓球冠军,打得特别好。毕业了20年以后我见他,我说你现在打什么?他说现在打网球。网球打到全市冠军,羽毛球也全市冠军。我就很奇怪,我说你不是打乒乓球的吗?他说都一样。这就在于能力是可以迁移的。

很多孩子说我偏科,我就喜欢学语文,我不喜欢学数学。你不要老责怪自己不喜欢学数学,你可以先把喜欢学语文这件事搞扎实,然后用学语文的方法调过头来认真地学数学。这时你的能力就会得到迁移,你会一通百通,然后逐渐地各个学科都变得越来越好。

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