大腦如何幫助我們學習新的技能?


俗話說技多不壓身,學習新技能不僅能提高我們的生存能力,還可以給我們帶來快樂,但真正學起來並沒有說的那麼容易。了解學習背後的科學有助於我們學習新的技能,所以在掌握科學的學習方法前,我們先了解一下——大腦是如何幫助你學習一項新技能的。

掌握新技能的大腦發生了什麼變化


每一次學習新技能時,大腦都會發生一些實質性的改變。相應地,也會讓你生活的其他部分得心應手,因為學習所帶來的益處會延伸到其他事情上。正如《紐約客》所提出的,學習新技能會帶來各種額外收益,其中包括:提高工作記憶(working memory,一個容量有限的記憶系統,用來暫時保持和存儲信息,是知覺、長時記憶和動作之間的介面)和語言能力。

隨著學習新的技能,你會對這項技能更加熟練。康奈爾大學是這樣解釋的:

具體來說,訓練的結果會減少參與控制和注意力腦區的活躍度,並增加參與自我反思、未來規劃,還有白日夢腦區的活躍度。因此,技能掌握與技能執行的腦區活躍程度相關,這種轉變能夠在大規模的神經網路中檢測到。

本質上,你對某項技能越熟練,大腦需要做的工作就越少。隨著練習,技能會逐漸內化成本能,不需要你再去思考。這是因為大腦的某部分在長期學習過程中被強化了。美國科學人是這樣解釋的:

當我們學習新技能時,很多事件會強化神經突觸。我們將這個過程稱之為「長時程增強(long-term potentiation)」,反覆地刺激兩個神經元會強化它們之間的連接。這些神經元之間建立了強大的連接以後,刺激第一個則更可能激發第二個。

學習新技能除了讓神經突觸更為強健,同時也會促使大腦得到成長。光學成像允許研究人員從動物的大腦中觀察到這種成長。例如,當老鼠學習一項複雜的技能——穿過小洞尋找食物小球,幾分鐘之內,被稱之為「樹突小棘」的神經突起在它的運動皮質區的突觸上長出來——這個區域允許動物對活動進行規劃和執行。

總之,神經元之間的連接形成的越多,我們學會的技能和記住的知識就越多。並且隨著神經元之間的連接強化,我們需要思考的時間就越來越短,這意味著我們還能有餘力處理這個技能中其他不太熟悉的細節。

參考資料:http://www.newyorker.com/online/blogs/newsdesk/2013/01/new-skills-for-a-new-year.html 、http://news.cornell.edu/stories/2013/04/scientists-discover-how-brains-change-new-skills 、http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=how-does-our-brain-learn

如何使用這個科學學得更快


了解大腦是如何獲得新技能的只是第一步,如果不嘗試應用,那麼這一知識將毫無價值。我們需要繼續深挖,並掌握科學的學習方法。幸運的是,這些方法出乎意料的簡單。

獨立摸索並從失敗中學習

如果想獲得某項技能,最簡單的方法是從網上的視頻教程/手冊這些資料開始學習。這是很好的開始方法,但是如果你一直照著視頻和手冊學下去,你可能永遠不會真正的學習——因為你沒有獨立解決問題。

舉個學吉他的例子,你可以很容易從網上找到《Paint it Black》的吉他譜。但是它並不能幫你了解每一個和弦真實的聲音。相反地,與其尋找答案,不如嘗試一下獨立摸索。這是通過「試錯法(trial-and-error)」進行本質的學習,儘管這樣很容易失敗,但非常有成效。新加坡國立教育學院-學習科學研究室的研究員Manu Kapur在《學習科學》雜誌發表的文章:

故意在沒有任何幫助的情況下處理問題,甚至嘗試確定會失敗的事,使用這種方式解決問題的人雖不一定得到正確結果——但他們會產生更多關於問題本質的看法,以及潛在的可行性方法,這促使他們在未來遇到諸如此類的問題會有更好的表現。Kapur將其稱為有價值的失敗(productive failure )。

參考資料:http://anniemurphypaul.com/2013/02/why-feeling-confused-will-help-you-learn-better/

選擇學習時間

何時學習與如何學習同樣重要。眾所周知,人體生物鐘決定了什麼時間學習效率最高。根據《PLOS one》發布的一項研究中發現——最佳的學習時間是睡覺前的這一段時間。

上述研究發現,在一系列的記憶測試中,睡前學習的被試者記憶明顯比其他人要好。這一現象不僅是在夜間,午休或者小憩之前學習通常也有助於保留記憶。睡前學習有助於大腦神經元間建立連接——這意味著記住更多的東西。

研究資料:http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0033079

分段學習

當我們開始學習某個新技能時,很容易過度學習,沉醉於其中。《Psychological Science in the Public Interest》的研究綜述上寫道,分段練習(Distributed practice)比死記硬背式學習更有效果:

分段練習(Distributed practice)是一種古老方法,在我們忙碌的生活中非常實用。與其投入數小時來完成一項新技能的學習,不如把練習分解成多個更短的時段,因為可以在一段較長的時間內頻繁地刺激神經元之間的連接。因此,我們可以用使用少量多次的方法來取代大量少次的學習方法。

研究資料:https://en.wikipedia.org/wiki/Distributed_Practice

http://psi.sagepub.com/content/14/1/4.abstract

每天應用所學的技能

每天應用所學到的技能會激活我們的記憶。當你把知識與現實結合,就會在大腦中形成一種連接,於是自然而然地,你所學習的技能就會釘在腦子裡——這一點在學習外語時尤為明顯。

聯想記憶(associative memory)是神經元網路的重要功能,所以我們學習時最好有聯想內容,這意味著你要盡量地運用你學到的技能與生活背景建立某種關聯。這也是諸如「知識遷移(一種學習對另一種學習的影響)」在學習新技能時有幫助的原因。舉個例子,如果你在學習數學,就可以找一種數學與日常生活相結合的運用方法,即使它只是簡單地計算每公里耗油量——但它會在你的大腦中建立起知識與實際問題的連接。

研究資料:http://socrates.berkeley.edu/~kihlstrm/GSI_2011.htm


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