Introduction
這是 UCSD 開設(shè)在 Coursera 上的課程 Learning How to Learn 的課程筆記。這門課程主要基于神經(jīng)科學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)的一些研究成果講述高效學(xué)習(xí)的理論和技巧，涉及了大腦的記憶機制、拖延的成因和應(yīng)對方式，以及許多關(guān)于學(xué)習(xí)抽象復(fù)雜知識的小技巧。
由于時間有限，我只看了視頻和通過了所有的 Quiz，Optional Assignment 和參考文獻里的內(nèi)容需要花費數(shù)倍的時間去仔細研究。盡管如此我依然感覺獲益匪淺，故決定將筆記公開造福大家。
文中幾乎所有的觀點都是來自于授課材料，我盡量少做二度演繹。這些觀點全部有詳實的研究作為支撐，相信大家讀了以后也能感受到，其中不少內(nèi)容我們在日常學(xué)習(xí)中已經(jīng)深有體會了。
Thinking Modes
Focused Mode 和 Diffuse Mode 是兩種不同的思考狀態(tài)。對于 Focused Mode 你一定不陌生，當(dāng)集中精力解決一道數(shù)學(xué)題時，大腦就是處于 Focused Mode。而 Diffuse Mode 指的是一種放松的思考模式。你可以借助下面這幅 Pinball 的示意圖來更好地理解這兩個概念。
在左邊對應(yīng)的 Focused Mode 中，思緒很快集中于幾個臨近的神經(jīng)元組成的神經(jīng)回路。而在右邊對應(yīng)的 Diffuse Mode 中，可以看到思緒在隨性地跳躍。
要隨時牢記，F(xiàn)ocused Mode 適合用于解決已經(jīng)熟練掌握的內(nèi)容，比如計算個位數(shù)乘法；而 Diffuse Mode 則對于新事物的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，比如學(xué)習(xí)一門新的語言。這兩種模式也分別對應(yīng)了兩種不同的思維模式：順序思考（Sequential Thinking）和整體思考（Holistic Thinking）。
要注意在解決問題時，整體思考所獲得的靈感必須經(jīng)由順序思考來確認(rèn)其正確性。所以說在理想的學(xué)習(xí)模式中，你要能夠在這兩種模式中自如地切換，從而更好地掌握新知識。
Memories
Working Memory and Long-term Memory
Working Memory 就好比計算機的內(nèi)存，是指大腦用于處理當(dāng)下的任務(wù)的那部分記憶。Working Memory 的大小因人而異，內(nèi)存比較小的人在學(xué)習(xí)抽象和復(fù)雜的概念時可能就會遇到困難。也就是我們常說的學(xué)到后面忘了前面。這種情況的應(yīng)對辦法，一是 Chunking（之后會介紹），二是通過比喻和類推等手段來改變知識的表示。這是因為不同的人思維方式不同，所以他們對知識的不同表示的接受度也就不同，一個表示可能對 A 來說正好能 fit 進他的 Working Memory 中，而對 B 來說卻是 overload 了。
Working Memory，或者說是短期記憶（Short-term Memory），最終要成為長期記憶（Long-term Memory）才能在日后為你所用。有一些技巧可以幫助你形成更牢固的長期記憶。
Practice and Repetition
我們要正確地看待練習(xí)和重復(fù)在學(xué)習(xí)中的作用。只有通過反復(fù)的練習(xí)才能搭建足夠牢固的神經(jīng)回路。尤其是當(dāng)學(xué)習(xí)的概念比較抽象時，練習(xí)不足就會導(dǎo)致形成的神經(jīng)回路十分薄弱。但盲目的反復(fù)練習(xí)可能效率不高，甚至還對學(xué)習(xí)有負(fù)面影響。這一點在下面會多次提到。
合理的練習(xí)應(yīng)該是不斷增大兩次反復(fù)之間的間隙，也即間歇性重復(fù)（Spaced Repetition）。研究表明同樣次數(shù)的練習(xí)，分散在好幾天中做的結(jié)果要比集中在一個晚上做更好。其實各種所謂的記憶曲線也就是這個道理。
Memory Tricks
研究表明，用筆寫下來過的東西的確更容易記住。
研究表明，圖像可以直接喚醒右腦的 Visual Spatial Centers。也就是說圖像可以幫助你更好地封裝概念和知識，從而形成更多和更加牢固的神經(jīng)回路，日后就更容易回想起來。事實上其他的感覺也可以起到相似的作用，但對于人類來說視覺的地位是最重要的。
睡眠對于學(xué)習(xí)是非常重要。首先，入睡時腦細胞會縮小使得代謝毒物得以被清除；更重要的是，睡眠是學(xué)習(xí)和記憶機制的重要組成部分。在睡眠時大腦會自動清理不重要的記憶、鞏固你正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并在潛意識中排演其中困難的部分。要利用大腦的這些機制，在睡前花上 5 分鐘回顧今天學(xué)過的內(nèi)容是一個不錯的選擇。
Pomodoro
Pomodoro 是一個定時提醒器，它將每個 30 分鐘的區(qū)間劃分成 25 分鐘的專注學(xué)習(xí)時間和 5 分鐘的休息時間。使用 Pomodoro 的核心在于，盡最大可能在每個 25 分鐘的區(qū)間內(nèi)都保持專注和高效，而不去過多考慮什么時候能完成既定的目標(biāo)。而在 5 分鐘的休息時間里，你的大腦可以進入 Diffuse Mode 來幫助你理解和概念化所學(xué)的內(nèi)容。
想嘗試這類工具的話可以戳這里。
Chunking
在剛開始學(xué)習(xí)一個新概念時，大量的信息涌入，認(rèn)知負(fù)載（Cognitive Load）很重，使你無法很好的把握。大腦需要一個過程來理解和消化這些內(nèi)容并將它們組合到一起，這個過程就是 Chunking。這就好比將拼圖的碎片拼接起來的過程。如果你只是被動地接收知識而沒有把它們 Chunk 起來，這些知識就好比下圖中間那塊沒有鋸齒邊的拼圖塊。它無法與其他知識相關(guān)聯(lián)，也就無法為你所用。
神經(jīng)科學(xué)認(rèn)為 Chunk 的本質(zhì)是由于意義聯(lián)系或反復(fù)使用而形成的神經(jīng)回路，而通路中的神經(jīng)元往往被同時激活，使得你在回憶一個概念或是執(zhí)行一項操作時能夠順利高效。良好的 Chunking 能夠使你更容易地回想起所學(xué)的內(nèi)容，更有助于將已經(jīng)學(xué)習(xí)的部分嵌入到更大的框架之中。（從這個意義上講，Chunking 帶來的好處就好比是 Modularity 在軟件工程中帶來的好處。）
從 Working Memory 的角度來講，一個良好的 Chunk 只占用一份空間，只需要很少一部分注意力就可以激活整個 Chunk 的神經(jīng)回路。而沒有經(jīng)過 Chunking 的等量信息則會占用多得多的空間。
在母語習(xí)得的過程中，當(dāng)母親教孩子說“mama”，在孩子的大腦中連接“mama”這個詞的聲音和母親的相貌的神經(jīng)回路就會不斷牢固。
練習(xí)和重復(fù)對于 Chunking 來說非常重要。但除此以外還有一些其他的技巧可以有助于這個過程。
Divide and Conquer：如果一個 Chunk 對你來說太大了，就把它們拆分然后各個擊破。比如在學(xué)習(xí)演奏樂器的時候，我們往往會一小段一小段地進行練習(xí)提高熟練度。
Workout Roadmap：在學(xué)習(xí)理科時書本上往往會有帶解答的例題。它們的意義就在于讓你在接受新概念時試著理清解答的思路來作為 Chunking 的第一步。但要注意，不要過分糾結(jié)于單個步驟，而是去關(guān)注步驟之間的聯(lián)系。
Formation of Chunks
把注意力集中在你所面對的信息上。盡量不要讓無關(guān)的事情占用你的 Working Memory。
試圖理解所學(xué)內(nèi)容的主旨。不追求深度的話這一點往往不是特別困難。只有在理解的前提下，大腦才能將新形成的神經(jīng)回路與其他的神經(jīng)回路進行聯(lián)系，否則形成的 Chunk 就是無用的。但要注意，即使你理解了，也不一定意味著 Chunking 就成功了。舉例來說，我們經(jīng)常會遇到在上課時聽老師講解聽懂了之后卻又遺忘的情況。這是因為根據(jù)內(nèi)容的困難程度和理解主動性的不同，形成的神經(jīng)回路牢固度也會不同。自己琢磨明白的知識往往會來的更牢固一點，而對于從他人那里接受到的知識還是要及時復(fù)習(xí)，否則等完全遺忘之后重新形成 Chunk 就又非常費勁。
稍稍擴大思考的范圍，來了解 Chunk 對應(yīng)的Context。如圖所示，練習(xí)和反復(fù)可以幫助自下往上的學(xué)習(xí)，而了解所學(xué)領(lǐng)域的 Big Picture 則是一種自頂向下的學(xué)習(xí)。這兩者的重合點就是 Context。有了 Context 你才能夠知道在什么時候該使用哪個 Chunk。
Recall
在復(fù)習(xí)時我們通常會重新翻看所學(xué)的內(nèi)容（Rereading），或是試圖整理概念之間的關(guān)系（Concept Maps）。然而研究表明，這些方法的效率都遠遠不如回想（Recall）。神經(jīng)科學(xué)認(rèn)為檢索知識的過程本身就有助于加固對其的掌握。
不過要注意，Concept Maps 其實不是一種特別糟的方法，但問題是在熟練掌握多個概念之前就試圖整理它們之間的關(guān)系是很低效的。而 Rereading 如果以間歇性重復(fù)的方式進行，也不失為一種好的學(xué)習(xí)方式。
把這個技巧更進一步的是費曼技巧（The Feynman Technique）。簡單來說在費曼技巧中不僅要回憶自己所學(xué)的內(nèi)容，還要設(shè)法用一句話把每個概念解釋清楚。這對我們提出了更高的要求，也有利于達到更深的理解層次。
另一個有助于學(xué)習(xí)（尤其是考試）的方式是嘗試在與平時學(xué)習(xí)不同的環(huán)境下做回想練習(xí)。因為大腦總是會注意到環(huán)境中的潛意識線索（Subliminal Cues）。所以在不同的環(huán)境下考試時大腦的運轉(zhuǎn)會受到一些限制。如果平時經(jīng)常在其他環(huán)境下回想，大腦就能“免疫”這些因素的影響了。
Illusion of Competence
正如前面所提到的，上課聽老師講解或是翻看習(xí)題的答案從而覺得自己理解了，是一種很常見的能力錯覺（Illusion of Competence）。另一個常見的錯誤是用劃線和高亮的方式在課本上標(biāo)注重點。研究表明，如果你要采用這種做法，那就需要特別謹(jǐn)慎。因為這很容易讓你產(chǎn)生自己已經(jīng)掌握了重點部分的錯覺。不過在紙邊寫上自己對重點內(nèi)容的理解和補充卻是一種好方法。
另一種形式的能力錯覺是當(dāng)你對著書本或是 Google 學(xué)習(xí)時你會覺得這些內(nèi)容已經(jīng)在你的腦子里了。為了應(yīng)對能力錯覺，你需要不斷給自己小測試。其實回想就一種自我測試。
在自我測試的時候難免會產(chǎn)生錯誤，而這些錯誤是非常有價值的。你能通過錯誤知道自己薄弱的地方，并在下一次有意地不再重復(fù)同樣的錯誤。
Transfer
Chunking 不僅有助于掌握特定的知識，還有助于將來學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域的知識。這是因為 Chunk 之間可以互相聯(lián)系。這種現(xiàn)象叫做遷移（Transfer）。
一個人如果掌握許多 Chunk，就好比他的大腦里面儲存了許多有用的神經(jīng)回路。這樣在遇到新問題時他就有很大概率能夠直接調(diào)出正確的解決方案。在這里 Diffuse Mode 起了很大的作用。
Overlearning
過度學(xué)習(xí)（Overlearning）指定是在已經(jīng)掌握所學(xué)的內(nèi)容后繼續(xù)重復(fù)練習(xí)的行為。在某些情況下適當(dāng)?shù)倪^度學(xué)習(xí)是有好處的。想象練習(xí)網(wǎng)球的發(fā)球或是在公眾面前演講，過度學(xué)習(xí)使你不會在比賽時發(fā)球失誤或是在臺上說不出話來。
但在其他情況下，研究已經(jīng)表明，過度學(xué)習(xí)是一種時間的浪費。更嚴(yán)重的是，因為重復(fù)練習(xí)自己已經(jīng)掌握的內(nèi)容是相對容易的，所以這有可能導(dǎo)致能力錯覺的產(chǎn)生。正確的做法是在困難和重要的內(nèi)容上適當(dāng)?shù)剡^度學(xué)習(xí)。
Einstellung
定勢（Einstellung）指的是事先存在的思維模式阻礙了更新更好的想法的出現(xiàn)。
很多時候我們對于事物的第一感覺是錯的。Diffuse Mode 是克服這種問題的最好幫手。
Interleaving
如前文所說，學(xué)習(xí)一門新學(xué)科要求我們能夠知道在什么時候用什么 Chunk。鍛煉這種能力的最好方式就是不斷地在需要不同策略和技巧來解決的問題之間來回反復(fù)。這就叫交錯（Interleaving）。在實踐中，有意地挑選不同類型的習(xí)題來做就是一種很好的方式。
交錯對于創(chuàng)造力和靈活性的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。當(dāng)然，涉獵多門與精通一門往往是對立的，所以這里就取決于個人的取舍。曾經(jīng)有學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，科學(xué)界的重大突破往往是由年輕人或是來自其他領(lǐng)域的人做出的。這是因為他們不容易被定勢所禁錮。
交錯與前文提到的間歇性重復(fù)這兩個技巧可以完美地搭配在一起。
Procrastination
每個人都有不同程度的拖延癥。拖延會嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)，因為臨時抱佛腳是無法形成穩(wěn)固的神經(jīng)模式的。為了克服拖延癥，你需要了解一些認(rèn)知心理學(xué)的知識。
Zombie Mode
所謂僵尸模式（Zombie Mode），是指大腦在受到特定的外界刺激（Cue）時會做出習(xí)慣性的反應(yīng)。在這種解釋下，當(dāng)你感受到不快時，大腦就會做出反應(yīng)將注意力轉(zhuǎn)移到另一件更愉快的事情上，從而使你在短期內(nèi)更好過些。這種吸毒上癮一般的模式如果成為習(xí)慣，那就是拖延癥的源頭。
4 Elements of Habit
神經(jīng)科學(xué)認(rèn)為 Chunking 與習(xí)慣是相關(guān)的。良好的 Chunking 使你在完成一項任務(wù)時只需要關(guān)注個別關(guān)鍵的因素，將剩余的交給僵尸模式，從而節(jié)省精力。顯然習(xí)慣并不完全是有害的，但為了克服拖延這個壞習(xí)慣，你需要了解習(xí)慣的四個要素。
Cue：觸發(fā)僵尸模式的外界刺激，比如 to-do list 上的第一個項目，或是來自朋友的微信消息。這類刺激大致可以分為四類：時間、地點、感受和反應(yīng)。
Routine：受到刺激后習(xí)慣性地做出的反應(yīng)。
Reward：習(xí)慣給予的獎勵使它得以存在下去，最簡單的例子就是你在拖延時感受到的短時間的愉悅。
Belief：習(xí)慣的力量之所以強大，是因為你在內(nèi)心深處往往認(rèn)為它們是無法被改變的。
Process and Product
每個人都會對學(xué)習(xí)感到厭惡和不快，即使是自己擅長甚至喜歡的學(xué)科。要明確，會有這些情緒是完全正常的，重要的是如何應(yīng)對它們。研究表明，當(dāng)人開始做令自己感到厭惡的事情一段時間以后，這種厭惡感就會消失。所以你只需要一些小技巧來熬過最開始的這段時間。
一個有用的竅門是專注于過程（Process）而不是產(chǎn)物（Product）。過程是指學(xué)習(xí)的期間內(nèi)時間的流逝，而產(chǎn)物是指通過學(xué)習(xí)得到的結(jié)果，比如一本完成的練習(xí)冊。
產(chǎn)物往往是拖延的導(dǎo)火索，而過程反而恰恰其實是大腦最喜歡的。當(dāng)你專注于過程，大腦就可以進入僵尸模式無腦前進了。通過專注于享受學(xué)習(xí)的過程，你可以避免陷入拖延的惡性循環(huán)，還可以反過來利用僵尸模式來幫助你輕松地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
當(dāng)然在這個過程中總會有事物令你分心，你需要訓(xùn)練在被分心之后任之而去的能力。當(dāng)然事先將自己安置在一個干擾盡可能少的環(huán)境也是很好的選擇。
Harnessing Zombies
拖延很容易，而對抗拖延需要消耗大量的意志力（Will Power）。所以盡量使自己處于不需要對抗拖延的境地，或是反過來用盡量少的意志力來利用僵尸模式幫助自己。
根據(jù)上面對習(xí)慣的分析，要打破拖延的習(xí)慣鏈，只需消耗意志力去改變四個要素中的一個。
Cue：找到令自己進入拖延的刺激并避免它們。最簡單的例子，在學(xué)習(xí)時遠離網(wǎng)絡(luò)和電視。
Routine：有意識地改變?nèi)粘５囊徊糠郑热缍ㄐ碌挠媱潱蚴丘B(yǎng)成在學(xué)習(xí)前把手機關(guān)閉的習(xí)慣。
Reward：嘗試引導(dǎo)自己的正面進取情緒來替代拖延帶來的快感，比如自豪感、滿足感等。又或者允許自己在不拖延完成任務(wù)后盡情放松。一個小技巧是將獎勵設(shè)定為跟 deadline 有關(guān)，比如“五點前做完作業(yè)就約上同學(xué)去吃大餐”。
Belief：相信自己的新策略可以成功打敗拖延。可以通過跟志同道合的小伙伴互相監(jiān)督來促進自信。
Tasklists
堅持寫周計劃和日計劃，并且最好在睡前做，因為研究顯示入睡時潛意識會進入類似于 Diffuse Mode 的狀態(tài)來“消化”和“排練”要完成的項目，從而使你在白天能更好地去完成他們。寫計劃的另一個好處在于，如果你不這么做，這些項目就會停留在你的 Working Memory 中，占據(jù)寶貴的空間。通過將它們轉(zhuǎn)移到紙上，你能夠更好地專注于做事情本身。
Eat your frogs first in the moring. 也即把最困難最厭惡的事情放在早上第一件事做。也是老生常談了。
在日計劃中定好結(jié)束學(xué)習(xí)的時間。我們往往只關(guān)注在什么時間做什么事情而忽視了從什么時間開始停止做事情，而這其實是很重要的。這么做不僅有助于你的日程規(guī)律，還給你更多時間去發(fā)展身心健康從而在學(xué)業(yè)上更加成功。
Metaphor and Analogy
為所學(xué)的內(nèi)容創(chuàng)造比喻（Metaphor）和類推（Analogy）能夠幫助你更好地理解內(nèi)容本身。如前文所述，知識的表示方式對于學(xué)習(xí)、記憶和推理來說都是至關(guān)重要的。比如當(dāng) 18 世紀(jì)的化學(xué)家開始想象和可視化分子級別的運動時，他們?nèi)〉昧司薮蟮耐黄啤１扔骱皖愅频牧硪粋�作用在于它能幫助你突破定勢。
比喻和類推之所以有這樣的作用，是因為它們將新事物與舊的神經(jīng)回路聯(lián)系了起來。這樣的鏈接就好比快捷方式 一般，使得大腦能思考得更快、更發(fā)散。
The Value of Teamwork
我們經(jīng)常會遇到，在做計算題時很前面就犯了錯誤，但卻反復(fù)檢查不出來，使得最終結(jié)果也發(fā)生錯誤的情況。在 這是因為在 Focused Mode 下，大腦會傾向于堅持已經(jīng)建立的推理步驟。與其他人一起合作的價值就在于這樣的經(jīng)歷可以填補你思維上的空缺，建立起更強的自我糾正能力。從這個意義上講，與你一同合作的人們就好像是對你而言的外部 Diffuse Mode。
另外，對身邊的人解釋所學(xué)的內(nèi)容也有助于自身的學(xué)習(xí)。
Test Checklist
考試本身是一種非常有成效的學(xué)習(xí)方式。這里介紹 Dr. Richard Felder 提出的考前 Checklist。
Did you make a serious effort to understand the text?
Diy you work with classmates on homework problems?
Did you attempt to outline every homework problem solution?
Did you participate actively in homework group discussions?
Did you consult with instructors?
Did you understand all of your homework problem solutions?
Did you ask in class for explanations of homework problem solutions that weren’t clear to you?
Did you attempt to outline lots of problem solutions quickly?
Did you go over the study guide and problems with classmates and quiz one another?
Did you get a reasonable night’s sleep before the test?
在理想的狀態(tài)下，在考試之前能用 Yes 回答以上盡量多的問題。
Test Tips
Hard Start - Jump to Easy
一種考試策略是先解決所有簡單的問題然后攻克困難的問題。但這并不對所有人都適用。回想一下關(guān)于 Focused Mode 和 Diffuse Mode，如果我們先大概看一眼題目，從困難的問題出發(fā)，將它們“加載”到大腦中，然后跳回去做簡單的問題，從而使大腦進入 Diffuse Mode，這樣就很有可能在較短的時間內(nèi)找到難題的思路（當(dāng)然，在你的能力范圍內(nèi)）。這不失為一種在條件允許的情況下可以嘗試的策略。
如果你仔細回憶一下過去考試的經(jīng)歷，肯定會有幾次是在走出考場之后才察覺到自己的錯誤或是想到解決難題的思路。這就是因為如果你不刻意去做，考試結(jié)束后大腦才能進入 Diffuse Mode。
Get Excited
當(dāng)你處于緊張狀態(tài)時，大腦會分泌化學(xué)物質(zhì)引發(fā)一系列生理反應(yīng)。但你可以用不同的方式來解讀這些反應(yīng)。恐懼和興奮其實是兩種很相似的反應(yīng)。當(dāng)你坐在考場里，心跳加速，滿頭是汗，如果你不去想“這場考試讓我恐懼”而是“這場考試讓我興奮”，這會對你的考試非常有 幫助。
Deep Breathing
考試時感到心慌是自然反應(yīng)。你可以通過深呼吸來部分或者全部抵消這一反應(yīng)。當(dāng)然，不要等到考試的時候才去做。考前兩周就可以開始每天做幾分鐘的深呼吸，效果更好。
另外，在考試開始前的最后時間里做深呼吸，有奇效。
Don’t Let the Brain Fool Yourself
如上文所述，大腦經(jīng)常會欺騙你，讓你認(rèn)為自己的解答是正確的。在考試過程中要時刻小心，可以多眨眨眼或是晃晃頭，用這種方式來提醒自己稍微往 Diffuse Mode 傾斜一點看看有沒有出錯，然后再用 Focused Mode 進行 Double Check。
有些類型的題目可以用多種方式解答，檢查時換一種方式可以有效防止被大腦欺騙。但有些題目只能檢查每一步的邏輯，那么，Do Your Best。
