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學(xué)習(xí)力革命 版權(quán)信息
- ISBN：9787573917034
- 條形碼：9787573917034 ; 978-7-5739-1703-4
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類(lèi)：>>
學(xué)習(xí)力革命 本書(shū)特色
清華大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人30年教研成果，讓孩子跑贏AI的前沿學(xué)習(xí)方法
宋少衛(wèi)30年深耕中小學(xué)學(xué)習(xí)研究與教學(xué)，累積30000 小時(shí)學(xué)習(xí)咨詢(xún)，1000 個(gè)家庭教育咨詢(xún)案例。
擁有人工智能 神經(jīng)科學(xué)雙學(xué)科背景，創(chuàng)立清華大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，利用眼動(dòng)儀與筆跡追蹤設(shè)備、腦機(jī)接口設(shè)備，跟蹤研究106名清華大學(xué)學(xué)生，揭示了人腦學(xué)習(xí)的底層邏輯。
shou次將人工智能思維引入基礎(chǔ)教育，總結(jié)出“積極學(xué)習(xí)系統(tǒng)”理論。
人大附、清華附等百所名校都在用的學(xué)習(xí)模型，深度學(xué)習(xí)，快速掌握，全面提高。助力教師、家長(zhǎng)、學(xué)生精-準(zhǔn)定位學(xué)習(xí)問(wèn)題、改變學(xué)習(xí)狀態(tài)、提升學(xué)習(xí)能力
及格邊緣的孩子：識(shí)別系統(tǒng)上的漏洞，實(shí)現(xiàn)迎頭趕上
遭遇學(xué)習(xí)瓶頸的孩子：突破學(xué)習(xí)能力天花板，沖擊重點(diǎn)學(xué)校
成績(jī)靠前的孩子：保持穩(wěn)定狀態(tài)，成功進(jìn)入頭部學(xué)校
偏科的孩子：打破舊的學(xué)習(xí)模式，建立全新的學(xué)習(xí)程序
厭學(xué)的孩子：革新自我對(duì)話，重燃學(xué)習(xí)動(dòng)力
5大模塊 全科錯(cuò)誤題目解析 學(xué)習(xí)治療案例，學(xué)習(xí)治療師培訓(xùn)入門(mén)書(shū)
湛廬文化出品
學(xué)習(xí)力革命 內(nèi)容簡(jiǎn)介
在這個(gè)信息爆炸、技術(shù)革新的AI時(shí)代，孩子們的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻。注意力渙散、記憶力不足、邏輯推理能力弱、情緒管理困難以及缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力等問(wèn)題，讓孩子們?cè)趯W(xué)習(xí)的道路上步履蹣跚。傳統(tǒng)教育模式下的"題海戰(zhàn)術(shù)"不僅未能有效解決問(wèn)題，反而可能加重了孩子們的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，讓他們?cè)诳菰锏闹貜?fù)中失去了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。
然而，學(xué)習(xí)本應(yīng)是一個(gè)精-準(zhǔn)、高效、快樂(lè)的過(guò)程。就像AI系統(tǒng)通過(guò)算法優(yōu)化性能一樣，我們的大腦也擁有一套智能系統(tǒng)，能夠處理信息、進(jìn)行邏輯推理和程序編制。這啟發(fā)我們，完全可以借鑒AI的思維模式，通過(guò)"編程"來(lái)優(yōu)化我們的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
本書(shū)作者宋少衛(wèi)深耕中小學(xué)學(xué)習(xí)研究與教學(xué)30年，首次將人工智能思維引入基礎(chǔ)教育。宋少衛(wèi)的團(tuán)隊(duì)跟蹤研究了106名清華大學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)他們的學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在共性特征，同時(shí)，宋老師在學(xué)習(xí)咨詢(xún)領(lǐng)域累積了3萬(wàn)多小時(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)數(shù)千案例細(xì)致分析后，提出了"積極學(xué)習(xí)系統(tǒng)"這一創(chuàng)新解決方案。該系統(tǒng)由五大模塊構(gòu)成：識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析、邏輯加工、價(jià)值決策和程序定制。
識(shí)別驅(qū)動(dòng)：通過(guò)感官訓(xùn)練和注意力提升，確保信息的準(zhǔn)確接收與輸出。
語(yǔ)義解析：構(gòu)建知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的快速理解和長(zhǎng)期記憶。
邏輯加工：培養(yǎng)邏輯思維，提高解題能力和創(chuàng)新思維。
價(jià)值決策：引導(dǎo)孩子認(rèn)識(shí)自我價(jià)值，激發(fā)內(nèi)在動(dòng)機(jī)，調(diào)整情緒，找到學(xué)習(xí)的意義。
程序定制：根據(jù)每個(gè)孩子的特點(diǎn)和需求，設(shè)計(jì)個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，提升學(xué)習(xí)效率。
這五大模塊的綜合運(yùn)用，能夠幫助家長(zhǎng)和老師以學(xué)習(xí)系統(tǒng)為思維框架，提高自己對(duì)學(xué)習(xí)規(guī)律的認(rèn)知。面對(duì)孩子和學(xué)生出現(xiàn)的各種具體問(wèn)題，也能夠精-準(zhǔn)識(shí)別本質(zhì)原因，見(jiàn)招拆招，有效降低自己的焦慮心態(tài)，更加積極、樂(lè)觀地引導(dǎo)孩子的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。
學(xué)習(xí)力革命 目錄
前言AI 時(shí)代的學(xué)習(xí)力革命
引言學(xué)習(xí)系統(tǒng)，打開(kāi)大腦學(xué)習(xí)的“黑箱”
原來(lái)馬虎還分類(lèi)型
為什么清華大學(xué)的學(xué)生很少馬虎
學(xué)習(xí)系統(tǒng)就是大腦的算法
理想的學(xué)習(xí)系統(tǒng)是什么樣的
學(xué)渣變學(xué)霸的“五大裝備”
第1章識(shí)別驅(qū)動(dòng)：審題計(jì)算不出錯(cuò)，考試零失誤
視覺(jué)與學(xué)習(xí)成績(jī)的隱秘關(guān)系
被精細(xì)動(dòng)作能力不足耽誤的孩子
隱蔽的注意力問(wèn)題，拖累孩子的學(xué)習(xí)
學(xué)霸避免出錯(cuò)的神招1：校驗(yàn)
學(xué)霸避免出錯(cuò)的神招2：預(yù)警
第2 章語(yǔ)義解析：構(gòu)建完整知識(shí)圖譜，理解準(zhǔn)確
3 個(gè)原因，導(dǎo)致理解出錯(cuò)
6 個(gè)策略，秒懂知識(shí)點(diǎn)
建立知識(shí)庫(kù)，學(xué)會(huì)深度理解
記憶訓(xùn)練，把知識(shí)記得更牢
第3 章邏輯加工：要攻克難題，先提升邏輯力
這個(gè)思維陷阱常讓孩子的邏輯“掉線”
這些錯(cuò)誤都是因?yàn)檫壿嫾庸ご嬖诼┒础?/p>
解題沒(méi)思路是因?yàn)椴粫?huì)搭建邏輯通道
3 個(gè)技巧，搭建順暢的邏輯通道
第4 章價(jià)值決策：厭學(xué)還是樂(lè)學(xué)？算法說(shuō)了算
人的價(jià)值決策是如何形成的
價(jià)值決策是如何影響學(xué)習(xí)的
渡過(guò)情緒關(guān)：像AI 一樣接納錯(cuò)誤
闖過(guò)意義關(guān)：用AI 參數(shù)法激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力
超越方法關(guān)：跟AI 學(xué)習(xí)找到解決問(wèn)題的路徑
第5 章程序定制：學(xué)習(xí)要高效，你需要更多的解題程序
喚醒你的程序天性
升級(jí)程序，為生活提速
程序定制，學(xué)霸的提效神器
巧用程序思維破解心理問(wèn)題
后記
展開(kāi)全部
學(xué)習(xí)力革命 相關(guān)資料
學(xué)習(xí)科學(xué)是關(guān)于人類(lèi)學(xué)習(xí)規(guī)律的前沿研究領(lǐng)域。少衛(wèi)運(yùn)用AI思維深入挖掘?qū)W習(xí)的底層邏輯，創(chuàng)造性地提出積極學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型。這是我國(guó)本土學(xué)者在該領(lǐng)域的原創(chuàng)理論，獨(dú)樹(shù)一幟，富于洞見(jiàn)。相信對(duì)于從事教育與學(xué)習(xí)的研究者會(huì)有重要啟發(fā)。兒童啟蒙教育品牌常青藤爸爸創(chuàng)始人、CEO兒童科普作家、微信公眾號(hào)“憨爸在美國(guó)”創(chuàng)始人 我在養(yǎng)育孩子的過(guò)程中體會(huì)zui深的是：隨便打開(kāi)一本書(shū)，或者上網(wǎng)查一查，就可以找到海量的教育經(jīng)驗(yàn)，但真正有效的似乎并不多，因?yàn)槠渲杏泻艽笠徊糠侄即嬖?ldquo;錯(cuò)誤歸因”。而宋少衛(wèi)老師通過(guò)科技手段解決了這個(gè)問(wèn)題，他利用眼動(dòng)追蹤和筆記追蹤檢測(cè)了學(xué)習(xí)高手們的微動(dòng)作，再配合上深度訪談、試卷分析，高度還原了他們的思維過(guò)程，找到了真正有效的技術(shù)動(dòng)作。相信可以幫你家孩子更高效地學(xué)習(xí)。——李正雷學(xué)習(xí)系統(tǒng)，
打開(kāi)大腦學(xué)習(xí)的“黑箱”
人們對(duì)學(xué)習(xí)常常抱有一些似是而非的觀念，例如以下觀念：
學(xué)習(xí)就是記憶知識(shí)，想成績(jī)好肯定要花大量時(shí)間來(lái)背誦知識(shí)，因此找到一個(gè)能提高記憶力的方法非常重要。
勤奮是學(xué)習(xí)的不二法門(mén)，不埋頭苦學(xué)哪有好成績(jī)？
學(xué)習(xí)高手都是天生智力超群的人，學(xué)習(xí)不好往往是因?yàn)槿狈μ熨x。
只要方法好，誰(shuí)都能成為學(xué)習(xí)高手。因此，平時(shí)要搜羅各種“學(xué)習(xí)絕招”。
…………
如果你也有類(lèi)似的想法，在閱讀本書(shū)之前，請(qǐng)做好心理準(zhǔn)備，因?yàn)槟闼в械墓逃杏^念或許將受到挑戰(zhàn)，甚至被顛覆。我將用一種全新的視角——AI 思維來(lái)重新審視學(xué)習(xí)，為你揭示不一樣的學(xué)習(xí)真相。
下面，我通過(guò)一個(gè)例子進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。
曾經(jīng)有個(gè)被家長(zhǎng)“騙”到我這里做學(xué)習(xí)治療的孩子讓我印象深刻。孩子上了一天的課，睡眼惺忪，非常疲憊，有一搭沒(méi)一搭地回應(yīng)著我。我看到他對(duì)咨詢(xún)沒(méi)有興趣，只想趕緊回家補(bǔ)覺(jué)，便翻開(kāi)他的數(shù)學(xué)試卷，希望能找到一個(gè)引起他興趣的話題。我掃了一眼數(shù)學(xué)試卷，發(fā)現(xiàn)有兩道題目明顯是因?yàn)轳R虎而錯(cuò)的。
我微笑著提議：“我看你也有點(diǎn)累了，我們今天就只解決一個(gè)小問(wèn)題吧。”
“什么問(wèn)題？”
“馬虎。你平時(shí)容易馬虎嗎？你覺(jué)得馬虎是怎么造成的呢？有幾種類(lèi)型？”
“馬虎就是沒(méi)認(rèn)真唄。它有幾種類(lèi)型？看錯(cuò)題的馬虎，做錯(cuò)題的馬虎？要分類(lèi)的話，不就是這兩類(lèi)么。”他心不在焉地說(shuō)。
學(xué)習(xí)系統(tǒng)，
打開(kāi)大腦學(xué)習(xí)的“黑箱”
人們對(duì)學(xué)習(xí)常常抱有一些似是而非的觀念，例如以下觀念：
學(xué)習(xí)就是記憶知識(shí)，想成績(jī)好肯定要花大量時(shí)間來(lái)背誦知識(shí)，因此找到一個(gè)能提高記憶力的方法非常重要。 勤奮是學(xué)習(xí)的不二法門(mén)，不埋頭苦學(xué)哪有好成績(jī)？ 學(xué)習(xí)高手都是天生智力超群的人，學(xué)習(xí)不好往往是因?yàn)槿狈μ熨x。 只要方法好，誰(shuí)都能成為學(xué)習(xí)高手。因此，平時(shí)要搜羅各種“學(xué)習(xí)絕招”。…………
如果你也有類(lèi)似的想法，在閱讀本書(shū)之前，請(qǐng)做好心理準(zhǔn)備，因?yàn)槟闼в械墓逃杏^念或許將受到挑戰(zhàn)，甚至被顛覆。我將用一種全新的視角——AI 思維來(lái)重新審視學(xué)習(xí)，為你揭示不一樣的學(xué)習(xí)真相。
下面，我通過(guò)一個(gè)例子進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。
曾經(jīng)有個(gè)被家長(zhǎng)“騙”到我這里做學(xué)習(xí)治療的孩子讓我印象深刻。孩子上了一天的課，睡眼惺忪，非常疲憊，有一搭沒(méi)一搭地回應(yīng)著我。我看到他對(duì)咨詢(xún)沒(méi)有興趣，只想趕緊回家補(bǔ)覺(jué)，便翻開(kāi)他的數(shù)學(xué)試卷，希望能找到一個(gè)引起他興趣的話題。我掃了一眼數(shù)學(xué)試卷，發(fā)現(xiàn)有兩道題目明顯是因?yàn)轳R虎而錯(cuò)的。
我微笑著提議：“我看你也有點(diǎn)累了，我們今天就只解決一個(gè)小問(wèn)題吧。”
“什么問(wèn)題？”
“馬虎。你平時(shí)容易馬虎嗎？你覺(jué)得馬虎是怎么造成的呢？有幾種類(lèi)型？”
“馬虎就是沒(méi)認(rèn)真唄。它有幾種類(lèi)型？看錯(cuò)題的馬虎，做錯(cuò)題的馬虎？要分類(lèi)的話，不就是這兩類(lèi)么。”他心不在焉地說(shuō)。
“馬虎其實(shí)可以分為好幾類(lèi)，有些是你在輸入或輸出信息時(shí)犯錯(cuò)了，有些是你在邏輯加工時(shí)出錯(cuò)了。這就和在游戲里打怪獸一樣，對(duì)付不同的怪獸要用不同的武器，解決不同類(lèi)型的馬虎也要用不同的方法。”說(shuō)到這里，我發(fā)現(xiàn)他的眼睛亮了起來(lái)。
如果你曾經(jīng)編寫(xiě)過(guò)程序，你大概對(duì)bug 這個(gè)詞并不陌生。在編程語(yǔ)境中，bug 指阻礙軟件正常運(yùn)行的錯(cuò)誤或缺陷。不過(guò)，在開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)軟件的過(guò)程中，bug 還是一位不可或缺的“助手”。因?yàn)橹挥薪鉀Q一個(gè)接一個(gè)的bug，開(kāi)發(fā)者才能掌握軟件開(kāi)發(fā)的真諦。
類(lèi)似地，每個(gè)人的學(xué)習(xí)過(guò)程宛如一個(gè)由先天基因和后天教育共同編寫(xiě)的復(fù)雜程序。深入分析這個(gè)復(fù)雜程序運(yùn)行中出現(xiàn)的bug，同樣有助于我們解密人類(lèi)的學(xué)習(xí)密碼。我正是通過(guò)研究學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)一個(gè)極為常見(jiàn)的bug——馬虎，逐步揭開(kāi)了學(xué)習(xí)系統(tǒng)的神秘面紗。要知道，我們常常說(shuō)的馬虎，看似簡(jiǎn)單，其實(shí)是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。
原來(lái)馬虎還分類(lèi)型
馬虎好像是一個(gè)萬(wàn)能筐，說(shuō)不清原因的錯(cuò)誤都可以往里裝。看漏了是馬虎，看錯(cuò)了是馬虎，寫(xiě)錯(cuò)了、算錯(cuò)了還是馬虎……
然而，這并不能解決問(wèn)題。有不少孩子明明知道自己容易馬虎，卻屢犯不改。是他們真的不想改嗎？這還真不怪孩子，實(shí)在是從來(lái)沒(méi)有人告訴他們馬虎是怎么回事，該用什么方法避免。
馬虎到底是怎么回事？在探究人類(lèi)學(xué)習(xí)奧秘的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)并歸納總結(jié)了以下四種馬虎的類(lèi)型。
信息識(shí)別與信息輸出偏差型馬虎
我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，有些孩子在識(shí)別信息或輸出信息時(shí)，由于對(duì)信息的把握不夠精準(zhǔn)或不夠標(biāo)準(zhǔn)，常出現(xiàn)一些低級(jí)錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤通常表現(xiàn)為漏看或錯(cuò)看題目信息、基礎(chǔ)計(jì)算失誤、書(shū)寫(xiě)不規(guī)范等問(wèn)題。例如，把“ ”誤看成“-”，把“f ”寫(xiě)得像“t”，將“平均每組”誤解為“平均每人”等。這種類(lèi)型的馬虎就是信息識(shí)別與信息輸出偏差型馬虎。
常犯這類(lèi)馬虎的孩子，往往學(xué)習(xí)注意力不集中，做事毛毛躁躁、丟三落四。人們常常認(rèn)為，孩子之所以犯這類(lèi)馬虎是由于學(xué)習(xí)態(tài)度不認(rèn)真或不端正，但實(shí)際情況可能更加復(fù)雜。它不僅與孩子的注意力發(fā)展水平有關(guān)，還可能與感覺(jué)統(tǒng)合或精細(xì)動(dòng)作能力相關(guān)。
例如，小雅在做數(shù)學(xué)練習(xí)題時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)誤。當(dāng)她解答第二題“8 ÷ 2.5”時(shí)，誤把題號(hào)“2.”當(dāng)成了被除數(shù)的一部分，計(jì)算了“2.8 ÷ 2.5”。這明顯是小雅在信息識(shí)別環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，當(dāng)時(shí)的題目為：
2.5 ÷ 0.5= 2. 8 ÷ 2.5= 1.6 ÷ 0.4= 4. 12.4 ÷ 0.3=再如文強(qiáng)，他在書(shū)寫(xiě)時(shí)經(jīng)常丟字符。他本想在作文里使用“好像”一詞寫(xiě)比喻句“好像一幅美麗的畫(huà)卷”，結(jié)果卻寫(xiě)成了“好一幅美麗的畫(huà)卷”；在進(jìn)行拖式計(jì)算時(shí)，他可能會(huì)把“3π”這樣的數(shù)抄成“3”，丟了“π”。顯然，文強(qiáng)在信息輸出時(shí)犯了馬虎。
邏輯加工偏差型馬虎
孩子在解題時(shí)，也可能對(duì)信息進(jìn)行了錯(cuò)誤的邏輯推理。表面上看，出現(xiàn)這類(lèi)錯(cuò)誤只是因?yàn)楹⒆釉趯忣}時(shí)不仔細(xì)或心不在焉，更深層的原因在于孩子無(wú)法準(zhǔn)確地理解相關(guān)的概念或表述，所以無(wú)法正確地做出判斷和推理。從根本上說(shuō)，這是因?yàn)楹⒆拥倪壿嫾庸つ芰Σ蛔悖覀冃枰獜母拍睢⑴袛唷⑼评砣N基本思維形式入手幫助孩子修復(fù)漏洞、提升能力。這類(lèi)馬虎通常比第一類(lèi)更為隱蔽。例如，小麗做了這樣一道數(shù)學(xué)題：
兩個(gè)連續(xù)奇數(shù)的積是323，求這兩個(gè)數(shù)。
解：設(shè)較小的奇數(shù)是x，則較大的奇數(shù)是x 2。
x（x 2）= 323
x2 2x 1 = 324
（x 1）2 = 324
x = 17
x 2 = 19
答：較小的奇數(shù)是17，較大的奇數(shù)是19。
小麗的解答對(duì)嗎？她只答對(duì)了一半。該題的正確答案應(yīng)該是“17，19”或“-19，-17”。在求解（x 1）2 = 324 時(shí)，應(yīng)該計(jì)算324 的平方根，而不是算術(shù)平方根，即x 1= ±18。
小麗所犯的錯(cuò)誤在初中學(xué)生中非常常見(jiàn)。很多學(xué)生，甚至有不少老師認(rèn)為這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的馬虎問(wèn)題——忽略了正負(fù)兩種情況。其實(shí)，問(wèn)題的根源是學(xué)生對(duì)算術(shù)平方根和平方根的概念掌握不到位，未能正確判斷出存在正負(fù)兩種情況，這是邏輯加工上的漏洞。
價(jià)值觀偏差型馬虎
我曾遇到過(guò)這樣一個(gè)孩子：他自稱(chēng)是“馬虎鬼”，父母對(duì)他的馬虎問(wèn)題束手無(wú)策。你若問(wèn)他單位g 為什么寫(xiě)成了kg，他會(huì)輕描淡寫(xiě)地說(shuō)是“手滑了”；問(wèn)他為什么沒(méi)有按照題目要求思考，他會(huì)說(shuō)“疏忽了”；問(wèn)他英語(yǔ)句子的主語(yǔ)和動(dòng)詞為什么沒(méi)有保持一致，他會(huì)說(shuō)“沒(méi)注意”。總之，我每次和他分析馬虎問(wèn)題時(shí)，他認(rèn)錯(cuò)態(tài)度良好，但總是不改正。
這個(gè)孩子認(rèn)為，與其承認(rèn)自己努力不夠、能力不足，倒不如承認(rèn)自己因?yàn)轳R虎導(dǎo)致各種問(wèn)題，這反而讓自己感到輕松。對(duì)于這類(lèi)把馬虎當(dāng)作“擋箭牌”的孩子，我們需要引導(dǎo)他們正視馬虎問(wèn)題，透過(guò)馬虎找到學(xué)習(xí)上的漏洞。
知識(shí)漏洞與程序缺失型馬虎
孩子若在某個(gè)特定的知識(shí)點(diǎn)或知識(shí)板塊上反復(fù)出現(xiàn)失誤，其大概率犯了第四類(lèi)馬虎：知識(shí)漏洞與程序缺失型馬虎。任何學(xué)習(xí)活動(dòng)都以對(duì)知識(shí)的理解和記憶為基礎(chǔ)。如果存在知識(shí)漏洞，孩子在解題時(shí)自然容易出錯(cuò)。如果在出錯(cuò)后，孩子既沒(méi)有認(rèn)識(shí)到原因所在，也沒(méi)有形成一套應(yīng)對(duì)錯(cuò)誤的解題程序，那么錯(cuò)誤就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。例如，孩子一做數(shù)列題就容易犯錯(cuò)，或一遇到英語(yǔ)時(shí)態(tài)語(yǔ)法題就做不對(duì)，這就是知識(shí)漏洞與程序缺失型馬虎。下面我們看一下小寧在計(jì)算多位數(shù)乘法時(shí)遇
到的問(wèn)題。
小寧在計(jì)算多位數(shù)乘法時(shí)總愛(ài)出錯(cuò)。例如，求“43×35”，他計(jì)算得1495（正確答案是1505）；求236×212，他計(jì)算得5428（正確答案是50032）。為什么會(huì)算錯(cuò)？我查看了他的草稿紙，發(fā)現(xiàn)他存在進(jìn)錯(cuò)位、數(shù)位未對(duì)齊等問(wèn)題（見(jiàn)圖0-1）。原來(lái)，在學(xué)習(xí)多位數(shù)乘法那段時(shí)間，小寧因?yàn)樯〗?jīng)常缺課，后來(lái)也沒(méi)有認(rèn)真補(bǔ)上這一課。這導(dǎo)致他對(duì)多位數(shù)乘法的規(guī)則掌握很不扎實(shí)。升入初中后，只要遇到涉及此類(lèi)計(jì)算的題目，小寧就常常出錯(cuò)。這看似是馬虎，但實(shí)際上是知識(shí)漏洞所致。如果不及時(shí)補(bǔ)上相關(guān)知識(shí)并通過(guò)練習(xí)加以鞏固，小寧即便再怎么認(rèn)真，也難以避免類(lèi)似的計(jì)算錯(cuò)誤。
圖0-1 小寧的豎式計(jì)算
再來(lái)看另一個(gè)孩子在數(shù)學(xué)上遇到的問(wèn)題。齊軍已經(jīng)上初中了，在學(xué)習(xí)有理數(shù)四則運(yùn)算時(shí)遇到了困難。他自認(rèn)為完全掌握了運(yùn)算規(guī)則，但是計(jì)算錯(cuò)誤率非常高。我仔細(xì)查看了他的計(jì)算步驟，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出在冪運(yùn)算的正負(fù)號(hào)——他常常不分指數(shù)的奇偶，總是得出負(fù)數(shù)。他的老師認(rèn)為這是馬虎所致，提醒他注意正負(fù)號(hào)。我認(rèn)為問(wèn)題的根源在于齊軍對(duì)冪運(yùn)算理解不到位，他并不清楚判斷正負(fù)號(hào)的原理。
為了解決這一問(wèn)題，我?guī)е匦聦W(xué)習(xí)了冪運(yùn)算的有關(guān)知識(shí)。之后，他對(duì)正負(fù)號(hào)的判斷就不再模糊了。不過(guò)，當(dāng)遇到復(fù)雜的運(yùn)算題目時(shí)，齊軍對(duì)各項(xiàng)數(shù)字的處理仍有些力不從心，依然容易混淆冪運(yùn)算的正負(fù)號(hào)。對(duì)此，我專(zhuān)門(mén)給他設(shè)計(jì)了一個(gè)解題小程序：遇到有理數(shù)四則混合運(yùn)算題，先不做計(jì)算，只專(zhuān)注于處理正負(fù)號(hào)，然后再計(jì)算。例如，用解題小程序解下面這道題：
-22 3×（-2）-（-4）3÷（-16）-（-1）2020
第一步，不做計(jì)算，只處理正負(fù)號(hào)，得：
-22-3×2-43÷16-（1）2020
經(jīng)過(guò)彌補(bǔ)知識(shí)漏洞，采用有效的解題小程序，齊軍的馬虎問(wèn)題迅速得到了解決。
讀到這里，你一定對(duì)馬虎有了全新的認(rèn)識(shí)和理解。馬虎并不是學(xué)習(xí)問(wèn)題的核心，它只是問(wèn)題的表象，其背后隱藏著深層的問(wèn)題，如信息識(shí)別的漏洞、價(jià)值觀的偏差。這些深層的問(wèn)題才是真正阻礙孩子進(jìn)步的障礙。如果它們得不到解決，孩子不僅會(huì)經(jīng)常犯馬虎，其學(xué)業(yè)水平也難有質(zhì)的飛躍。
為什么清華大學(xué)的學(xué)生很少馬虎
清華大學(xué)的學(xué)生很少出現(xiàn)馬虎問(wèn)題。為什么？在我跟隨俞國(guó)良教授讀研究生的時(shí)候，這個(gè)問(wèn)題就深深吸引了我。我翻閱了大量的文獻(xiàn)和著作，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外鮮有人專(zhuān)門(mén)研究馬虎問(wèn)題。當(dāng)時(shí)，我猜想馬虎背后一定隱藏著尚未揭示的謎題。于是，我開(kāi)始留心收集學(xué)生們的各種馬虎問(wèn)題，前前后后積累了上百個(gè)案例。
通過(guò)研究這些案例，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的馬虎問(wèn)題呈現(xiàn)出顯著的系統(tǒng)性特點(diǎn)。例如，一個(gè)學(xué)生若在數(shù)學(xué)上頻繁出現(xiàn)信息收集方面的馬虎，那么，在語(yǔ)文、英語(yǔ)、物理等學(xué)科上，也容易犯類(lèi)似的錯(cuò)誤。我認(rèn)為，學(xué)生的馬虎問(wèn)題并不簡(jiǎn)單得像人們通常認(rèn)為的主要與孩子對(duì)學(xué)科知識(shí)的掌握程度有關(guān)，相反，這些問(wèn)題更像是早期AI 系統(tǒng)中的bug，主要是算法（底層系統(tǒng)）不夠先進(jìn)導(dǎo)致的。
那么，人類(lèi)學(xué)習(xí)的底層系統(tǒng)是什么樣的？它與馬虎之間有什么關(guān)系呢？在研究這些問(wèn)題時(shí)，R. M. 加涅（Robert Mills Gagne）的信息加工學(xué)中的學(xué)習(xí)模型、計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)理論給了我重要啟發(fā)。加涅的學(xué)習(xí)模型提出人的學(xué)習(xí)機(jī)制可以按照信息加工過(guò)程來(lái)構(gòu)建模型，計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)則給我們提供了一個(gè)可類(lèi)比參考的樣例。有了理論指導(dǎo)，再結(jié)合大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我初步構(gòu)想出一個(gè)涉及信息識(shí)別與輸出、語(yǔ)義理解與記憶、邏輯推理、情緒與價(jià)值觀管理，以及程序定制五
個(gè)功能模塊的學(xué)習(xí)系統(tǒng)框架。
2016 年，我開(kāi)始擔(dān)任清華大學(xué)人文學(xué)院素質(zhì)教育研究與發(fā)展中心執(zhí)行主任。為了進(jìn)一步解開(kāi)馬虎與學(xué)習(xí)系統(tǒng)的謎題，我組織開(kāi)展了一項(xiàng)重要的學(xué)習(xí)機(jī)制調(diào)研——清華大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)特征研究。我?guī)ьI(lǐng)清華大學(xué)素質(zhì)教育研究與發(fā)展團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)了一系列的調(diào)查問(wèn)卷和訪談提綱，其內(nèi)容涵蓋學(xué)生平時(shí)的做作業(yè)習(xí)慣與流程、審題習(xí)慣與流程、解題習(xí)慣與流程、簡(jiǎn)單題與難題處理策略等多個(gè)方面。經(jīng)過(guò)精心籌備，我們招募了120 多位清華大學(xué)的在校學(xué)生參與調(diào)研，共收集106份有效問(wèn)卷，并對(duì)其中的50 多名學(xué)生做了深度的口頭訪談，從而收集了大量的一手?jǐn)?shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的深入研究，我們發(fā)現(xiàn)，清華大學(xué)的學(xué)生正是因?yàn)閷W(xué)習(xí)系統(tǒng)漏洞少、效率高，才較少出現(xiàn)馬虎問(wèn)題。
學(xué)習(xí)系統(tǒng)就是大腦的算法
著名的人工智能倡導(dǎo)者馬文·明斯基（Marvin Minsky）說(shuō)過(guò)一句流傳甚廣的話：“大腦無(wú)非是肉做的機(jī)器。”這句話在過(guò)去的半個(gè)多世紀(jì)里不斷地被驗(yàn)證。
AI 研究者一直致力于用機(jī)器模擬人的思維過(guò)程，目的是賦予機(jī)器智能。在這個(gè)富有挑戰(zhàn)的探索過(guò)程中，AI 研究者對(duì)人的大腦的運(yùn)行機(jī)制有了更深層次的理解，讓機(jī)器變得越來(lái)越“聰明”。正如明斯基所指出的，大腦與機(jī)器之間的界限正變得愈發(fā)模糊。基于這樣的背景，我一直熱衷于將機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)與思維逆向應(yīng)用于解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題。在求索的過(guò)程中，我同樣也深深感到大腦與機(jī)器極為相似，特別是在學(xué)習(xí)這一情境下，參照機(jī)器學(xué)習(xí)能幫助人們更加透徹地理解人的學(xué)習(xí)機(jī)制。
對(duì)比生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content，AIGC）的發(fā)展歷程與人類(lèi)孩子的成長(zhǎng)過(guò)程，你會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者有著異曲同工之妙。我們都知道數(shù)據(jù)、算力和算法是AIGC 全面升級(jí)的三大關(guān)鍵要素。數(shù)據(jù)就是AIGC 的“食糧”，涵蓋各種信息和知識(shí)；算力是AIGC 的“能量之源”，直接決定了其處理數(shù)據(jù)的速度和效率；算法最為核心，它猶如“靈魂導(dǎo)師”，決定了AIGC 通過(guò)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)能具備怎樣的能力、達(dá)到怎樣的水平。
孩子就像一個(gè)個(gè)小小的AIGC，他們渴望著“數(shù)據(jù)”——那些能夠滋養(yǎng)他們心靈的信息和知識(shí)。家長(zhǎng)傳遞的經(jīng)驗(yàn)、老師教授的知識(shí)，還有孩子自己在探索中獲得的點(diǎn)滴體會(huì)，都是珍貴的“數(shù)據(jù)”來(lái)源。
為了捕捉這些寶貴的“數(shù)據(jù)”，孩子需要發(fā)達(dá)的感官（感官是他們與外部世界連接的橋梁）——一雙明亮的眼睛去觀察世界，一對(duì)敏銳的耳朵去聆聽(tīng)聲音。同時(shí)，他們也需要健康的大腦來(lái)加工上述“數(shù)據(jù)”。感官和大腦如同AIGC 的“算力”，能幫助孩子高效地收集和處理信息。
但光有“數(shù)據(jù)”和“算力”還不夠，孩子還需要一套精湛的“算法”來(lái)整合和應(yīng)用所學(xué)。這套“算法”就是學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它幫助孩子吸收、處理信息，并逐步培養(yǎng)孩子獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力。
對(duì)AIGC 而言，算法決定其優(yōu)劣；在孩子的學(xué)習(xí)過(guò)程中起決定性作用的則是學(xué)習(xí)系統(tǒng)。剛出生的嬰兒能力非常有限，只會(huì)用嘴巴吮吸不能講話，只能利用雙手和軀體做簡(jiǎn)單的動(dòng)作。然而，隨著時(shí)間的推移，在與撫養(yǎng)者和外部環(huán)境的互動(dòng)中，嬰兒開(kāi)始逐漸“喚醒”自己的身體：首先是嘴巴，接著是雙手。這個(gè)小小的生命開(kāi)始發(fā)出簡(jiǎn)單的音節(jié)，雙手的動(dòng)作也變得精細(xì)、有意義。在這一發(fā)展過(guò)程中，嬰兒的大腦不斷地調(diào)整著對(duì)嘴巴和雙手的“算法”。同樣，控制其他感官（如眼睛、耳朵）的“算法”也是這樣形成的。當(dāng)然“算法”不僅限于感官，還會(huì)涉及感知覺(jué)、記憶、思維等更深層的認(rèn)知活動(dòng)。隨著各個(gè)局部“算法”的逐漸形成，整個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)也隨之發(fā)展。
在這個(gè)過(guò)程中，優(yōu)質(zhì)的“算法”會(huì)讓學(xué)生在學(xué)業(yè)上表現(xiàn)出色。例如，若控制眼睛和耳朵的“算法”精良，孩子就不容易看錯(cuò)、聽(tīng)錯(cuò)，收集的信息會(huì)比較準(zhǔn)確；若控制理解和記憶的“算法”高明，孩子就會(huì)學(xué)得快、記得牢，知識(shí)儲(chǔ)備勝人一籌。事實(shí)上，學(xué)習(xí)高手們，如清北的學(xué)習(xí)高手們，之所以能夠取得引人注目的學(xué)業(yè)成績(jī)，正是由于他們?cè)诔砷L(zhǎng)中不知不覺(jué)發(fā)展出了多個(gè)優(yōu)秀的“算法”，即搭建了優(yōu)秀的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。相反，若孩子的學(xué)習(xí)系統(tǒng)發(fā)展得不夠完善，存在缺陷或瑕疵，那么孩子在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遭遇各種挑戰(zhàn)，正如早期的自然語(yǔ)言處理模型在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)時(shí)所面臨的困境一樣。
也正是在這一理念的指引下，我提出了人類(lèi)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型。我的這一設(shè)想在對(duì)清華大學(xué)學(xué)生的調(diào)研中得到了證實(shí)。
理想的學(xué)習(xí)系統(tǒng)是什么樣的
在調(diào)研中，我發(fā)現(xiàn)了許多有趣的現(xiàn)象，如雖然清華大學(xué)的學(xué)生思維敏捷、知識(shí)豐富，但是他們從來(lái)不吝惜筆頭功夫，即便是解答一道難度中檔的題目，他們大多都會(huì)一步步規(guī)范作答，草稿紙上的字跡清晰工整。又如，當(dāng)遇到難題時(shí)，清華大學(xué)的學(xué)生不會(huì)只靜靜地坐在那里“干想”，而是會(huì)在草稿紙上列出已知條件（哪怕有時(shí)只是謄抄題目信息）。調(diào)研結(jié)束后，我還與6 名清華大學(xué)的本科生深度合作，共同錄制了《登頂者說(shuō)》，這是一部關(guān)于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分享及清華大學(xué)的學(xué)生父母教育方式的視頻節(jié)目，為學(xué)生學(xué)習(xí)與家庭教育研究留下了寶貴的資料。
2020 年，我有幸成為清華大學(xué)心理學(xué)系學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任。為了深入探究學(xué)習(xí)機(jī)制，進(jìn)一步完善學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型，我們采用了最新的科研設(shè)備，對(duì)清華大學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行了更加細(xì)致的研究。
例如，我們進(jìn)行了一項(xiàng)引人入勝的實(shí)驗(yàn)：利用眼動(dòng)儀與筆跡追蹤設(shè)備，對(duì)十幾位清華大學(xué)的大一新生開(kāi)展了高考應(yīng)試模擬研究。你可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：這些學(xué)生佩戴著眼鏡式眼動(dòng)儀，端坐在模擬高考的考場(chǎng)中，手中握著能記錄筆跡的筆跡追蹤設(shè)備，聚精會(huì)神地攻克著歷年高考真題（見(jiàn)圖0-2）。
他們佩戴的眼動(dòng)儀就像一個(gè)個(gè)精巧的思維偵探，通過(guò)捕捉角膜和瞳孔反射的遠(yuǎn)紅外線，實(shí)時(shí)追蹤并記錄視線的每一個(gè)微小移動(dòng)。精確描繪的視線焦點(diǎn)和移動(dòng)軌跡，在某種程度上映射了參與高考應(yīng)試模擬研究者的思維過(guò)程。與此同時(shí)，筆跡追蹤設(shè)備也在默默地工作，毫無(wú)遺漏地記錄了他們書(shū)寫(xiě)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。
經(jīng)過(guò)對(duì)眼動(dòng)及筆跡數(shù)據(jù)的深入分析，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：清華大學(xué)的學(xué)生對(duì)關(guān)鍵信息的敏感度極高，能有效屏蔽干擾信息。舉例來(lái)說(shuō)，在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)三科的考試中，他們會(huì)特別關(guān)注數(shù)量、單位、關(guān)系、狀態(tài)和符號(hào)等核心信息。在書(shū)寫(xiě)答案的過(guò)程中，他們也展現(xiàn)出了相似的行為模式。例如，他們會(huì)頻繁地回顧題目或自己已寫(xiě)的內(nèi)容，這種“回視”的習(xí)慣顯然有助于他們減少錯(cuò)誤，提升答題的準(zhǔn)確率。
圖0-2 清華大學(xué)的學(xué)生參與高考應(yīng)試模擬研究
此外，令人印象深刻的一點(diǎn)是，參與此項(xiàng)研究的清華大學(xué)的學(xué)生無(wú)論是在草稿紙上演算，還是在試卷上作答，基本能做到書(shū)寫(xiě)規(guī)范、較少跳步；在回答大題時(shí)，他們經(jīng)常使用不同級(jí)別的編號(hào)，如一、1、（1），以此條理清晰地展現(xiàn)解題思路或進(jìn)行觀點(diǎn)論證。這一系列的發(fā)現(xiàn)反映了高效學(xué)習(xí)者們?cè)谛畔⑤斎肱c輸出方面的過(guò)人之處。
之后，我們還開(kāi)展了日常學(xué)習(xí)研究：讓清華大學(xué)的學(xué)生佩戴可以收集腦電和心電數(shù)據(jù)的頭戴設(shè)備，完成課堂作業(yè)。研究結(jié)果表明，在完成課堂作業(yè)時(shí)，他們普遍保持較高的注意力集中度、適中的緊張和壓力。這意味著，無(wú)論是處理簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)任務(wù)還是完成復(fù)雜學(xué)習(xí)任務(wù)，他們都能較好地控制自己的認(rèn)知，主動(dòng)調(diào)節(jié)消極情緒，以積極的心態(tài)投入其中。
就這樣，經(jīng)過(guò)五年多的反復(fù)實(shí)驗(yàn)和調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)清華大學(xué)的學(xué)生的學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
信息輸入與輸出。他們對(duì)所收集信息的識(shí)別度高，能進(jìn)行自動(dòng)化校驗(yàn)；輸出信息時(shí)，做到書(shū)寫(xiě)規(guī)范、作圖精準(zhǔn)，能用不同級(jí)別的編號(hào)條理清晰地呈現(xiàn)解題步驟或進(jìn)行觀點(diǎn)論證。在平時(shí)的作業(yè)和考試中，他們很少犯馬虎類(lèi)的低級(jí)錯(cuò)誤。 信息的理解與記憶。他們?yōu)樗鶎W(xué)的學(xué)科建立了非常完整的知識(shí)體系。大腦在收集到新信息后，能快速?gòu)拈L(zhǎng)時(shí)記憶中提取相關(guān)數(shù)據(jù)，并將兩者進(jìn)行關(guān)聯(lián)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的理解能力和記憶能力。 信息的邏輯加工。他們普遍做到了概念清晰、判斷準(zhǔn)確、推理嚴(yán)謹(jǐn)。面對(duì)難題、新題，他們知道如何在已知和未知之間建立邏輯通道，通過(guò)不斷嘗試找到解題路徑。 學(xué)習(xí)相關(guān)的流程步驟。他們善于總結(jié)歸納，能在同類(lèi)型知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)以及問(wèn)題的解決上形成標(biāo)準(zhǔn)化程序。他們的大腦擁有很多具有專(zhuān)屬功能的應(yīng)用軟件，因此學(xué)得快，解題也快。 情緒、態(tài)度和意志。他們普遍善于管理情緒，積極樂(lè)觀、抗挫力強(qiáng)，具有較強(qiáng)的自我管理和自我激勵(lì)能力。學(xué)渣變學(xué)霸的“五大裝備”
作為高效學(xué)習(xí)者的代表——清華大學(xué)的學(xué)生，他們的學(xué)習(xí)系統(tǒng)在某種程度上可以被視為一種理想形態(tài)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。基于清華大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)系統(tǒng)的共性特征，我們模擬出了人的學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型——一個(gè)由識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析、邏輯加工、價(jià)值決策和程序定制五大功能模塊組成的復(fù)雜系統(tǒng)。它是每個(gè)人在與他人和外界環(huán)境的互動(dòng)中自發(fā)形成的一套關(guān)于學(xué)習(xí)的操作系統(tǒng)，是學(xué)習(xí)知識(shí)、技能和形成個(gè)人價(jià)值觀的底層支撐載體。
如圖0-3 所示，學(xué)習(xí)系統(tǒng)總體上分為內(nèi)圈、外圈兩大部分。其中，內(nèi)圈包含識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析、邏輯加工、價(jià)值決策四個(gè)模塊。識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析、邏輯加工分別代表學(xué)習(xí)活動(dòng)中完成信息加工的不同階段。這三個(gè)模塊如同一系列精妙的傳動(dòng)裝置，依次啟動(dòng)，確保信息在大腦中得到正確而高效的處理。位于內(nèi)圈正中央的價(jià)值決策模塊作為整個(gè)系統(tǒng)的核心算法，如同引擎一樣，會(huì)對(duì)其他模塊的運(yùn)行效果產(chǎn)生直接影響。學(xué)習(xí)系統(tǒng)的外圈是程序定制模塊，它是對(duì)內(nèi)圈執(zhí)行過(guò)程的進(jìn)一步提煉和程序化總結(jié)，可以為整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程加速。識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析、邏輯加工、價(jià)值決策和程序定制這五大模塊有機(jī)統(tǒng)合，構(gòu)成了完整的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，揭示了人們學(xué)習(xí)過(guò)程的全貌。
圖0-3 人的學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型
類(lèi)似AI，人的學(xué)習(xí)系統(tǒng)也由“硬件”和“軟件”組成。其中“硬件”是人的大腦及各種感覺(jué)器官，“軟件”是在大腦的各種認(rèn)知功能之上建立起來(lái)的五大模塊。
為了讓大家更深入地了解學(xué)習(xí)系統(tǒng)，下面我將以AI 為參照，逐一介紹五大模塊。
模塊一：識(shí)別驅(qū)動(dòng)，讓信息精準(zhǔn)不出錯(cuò)。人的學(xué)習(xí)過(guò)程就是對(duì)信息的加工處理過(guò)程，這與AI 的運(yùn)行模式極為相似。在面對(duì)新知識(shí)或新問(wèn)題時(shí)，人先收集與識(shí)別信息，通過(guò)豐富的感覺(jué)通道，如耳朵聆聽(tīng)、眼睛觀察、皮膚接觸、鼻子嗅聞和舌頭品味來(lái)完成。這就像AI 從鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、攝像頭等輸入設(shè)備中接收數(shù)據(jù)一樣。
AI 接收數(shù)據(jù)后會(huì)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，最終通過(guò)屏幕、麥克風(fēng)、機(jī)械手等設(shè)備輸出信息（驅(qū)動(dòng)執(zhí)行）。類(lèi)似地，信息進(jìn)入人的大腦后也會(huì)被加工和整合，然后通過(guò)口舌、四肢等器官完成驅(qū)動(dòng)執(zhí)行（輸出信息）。
信息的收集識(shí)別和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行調(diào)用了人體的硬件（人體器官）和軟件（認(rèn)知模塊），構(gòu)成了人類(lèi)加工信息的一始一終。因此，學(xué)習(xí)系統(tǒng)的第一個(gè)模塊便是識(shí)別驅(qū)動(dòng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，識(shí)別驅(qū)動(dòng)就是將感官系統(tǒng)作為不斷接收、編碼和存儲(chǔ)外界信息的門(mén)戶(hù)，根據(jù)需要快速提取相關(guān)信息，并驅(qū)動(dòng)身體做出相應(yīng)的反應(yīng)。
作為學(xué)習(xí)系統(tǒng)的基石，識(shí)別驅(qū)動(dòng)的準(zhǔn)確性對(duì)于學(xué)習(xí)成效至關(guān)重要。想象一下，如果在數(shù)學(xué)計(jì)算中，我們錯(cuò)誤地將“6”認(rèn)作“9”，即便后續(xù)的計(jì)算過(guò)程再完美，結(jié)果也必然是錯(cuò)誤的。同樣地，如果在需要寫(xiě)“6”的時(shí)候，我們卻寫(xiě)成了“0”，那么即便前面的分析、推理再精確，也無(wú)法做對(duì)這一題目。因此，識(shí)別驅(qū)動(dòng)不僅是人們學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，也是人們走向?qū)W業(yè)成功的重要保障。
模塊二：語(yǔ)義解析，實(shí)現(xiàn)秒懂強(qiáng)記。當(dāng)大量的信息涌入大腦后，為了實(shí)現(xiàn)特定的學(xué)習(xí)目的，大腦得從這些信息中挑選出有價(jià)值的部分，再對(duì)其進(jìn)行深入的理解和分析，這就是語(yǔ)義解析。AI 的語(yǔ)義解析是把各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成機(jī)器能理解的語(yǔ)言，大腦則是對(duì)各種知識(shí)符號(hào)進(jìn)行語(yǔ)義上的解讀。這些知識(shí)符號(hào)，既包括人們平時(shí)說(shuō)的話（如“祝你好運(yùn)”）或者有文化特色的習(xí)語(yǔ)（如“說(shuō)曹操曹操到”），也包括抽象的數(shù)學(xué)公式（如sec（π α）= － secα）、物理概念（如“做功”）等。在接觸到新的知識(shí)符號(hào)后，大腦試圖把這些知識(shí)符號(hào)轉(zhuǎn)化成自己能理解的內(nèi)容，大腦便會(huì)去翻找長(zhǎng)時(shí)記憶里存儲(chǔ)的內(nèi)容，如以前學(xué)過(guò)的原理、公式等，用這些已有的知識(shí)符號(hào)來(lái)解讀和理解新的知識(shí)符號(hào)。
不過(guò)，這個(gè)過(guò)程并不能次次都順利進(jìn)行。語(yǔ)義解析也會(huì)出點(diǎn)兒岔子，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是因?yàn)槟承┰颍竽X沒(méi)能從長(zhǎng)時(shí)記憶里找到相關(guān)的知識(shí)來(lái)匹配，導(dǎo)致解讀變得困難重重，如《離騷》總是讓學(xué)生們看得頭大，小學(xué)數(shù)學(xué)牛吃草問(wèn)題常常難倒成年人；二是在面對(duì)新知識(shí)或信息時(shí)，大腦的記憶存儲(chǔ)可能遇到問(wèn)題，如學(xué)生們背不全《蜀道難》，在學(xué)習(xí)物理力學(xué)時(shí)常常混淆概念、公式。
模塊三：邏輯加工，做到解題有思路。經(jīng)過(guò)語(yǔ)義解析的“洗禮”，大腦進(jìn)入下一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)——邏輯加工。這一環(huán)節(jié)是在已知與未知間架起的邏輯橋梁，以此求解未知、攻克難題。
對(duì)于AI 而言，邏輯加工的基礎(chǔ)構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單，主要涉及“與”“或”“非”三種基本邏輯運(yùn)算。無(wú)論AI 的能力有多么強(qiáng)大，其工作模式都是將錯(cuò)綜復(fù)雜的任務(wù)層層分解、簡(jiǎn)化，直到可以通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算來(lái)處理為止。這是AI 進(jìn)行邏輯加工的核心。人類(lèi)的大腦解決問(wèn)題的方式與此有著異曲同工之妙。當(dāng)面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，大腦也會(huì)選擇先將其分解為簡(jiǎn)單的子問(wèn)題，然后逐一解決，通過(guò)邏輯推理得出最終答案。
在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，我們將邏輯加工描述為“在認(rèn)識(shí)事物時(shí)，借助概念、判斷、推理等基本思維方式，對(duì)信息進(jìn)行收集、分析、綜合、比較、抽象概括和具體化的過(guò)程”。其中，概念是揭示事物本質(zhì)的思維形式，包含內(nèi)涵和外延兩個(gè)基本要素；判斷是對(duì)事物進(jìn)行肯定或否定的思維形式，主要處理不同概念之間的關(guān)系；推理則是基于一個(gè)或多個(gè)已知判斷，推導(dǎo)出新判斷的思維過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，概念構(gòu)成判斷的基礎(chǔ)，判斷又構(gòu)成推理的基石。學(xué)習(xí)者在概念、判斷和推理任一
層面上的疏漏，都可能導(dǎo)致邏輯加工的錯(cuò)誤。
模塊四：價(jià)值決策，激發(fā)自主學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析和邏輯加工三個(gè)模塊與AI 中的某些程序和功能較為相似，因此，我們稱(chēng)這些模塊為大腦學(xué)習(xí)的機(jī)器部分。但與AI 不同，大腦的行為決策還會(huì)受到諸如情緒、動(dòng)機(jī)、價(jià)值觀和意義標(biāo)準(zhǔn)等心理因素的深刻影響。這一復(fù)雜而關(guān)鍵的部分，我將其定義為價(jià)值決策。
舉個(gè)生活中的簡(jiǎn)單例子來(lái)說(shuō)明價(jià)值決策。假設(shè)你需要前往機(jī)場(chǎng)搭乘飛機(jī)，有多種到達(dá)機(jī)場(chǎng)的方式，如乘地鐵、乘出租車(chē)、家人駕車(chē)送行，你會(huì)怎么選擇呢？你的選擇肯定不是隨便做出的，主要取決于個(gè)人的價(jià)值偏好。你若信奉時(shí)間效率至上，乘地鐵無(wú)疑是首選；你若追求便捷省力，乘出租車(chē)會(huì)是更好的選擇；你若看中舒適與便利并存，家人駕車(chē)送行便是你的理想之選。面對(duì)同一任務(wù)，不同的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)將引導(dǎo)我們做出截然不同的選擇。價(jià)值決策的核心是根據(jù)個(gè)人的價(jià)值尺
度，對(duì)資源和任務(wù)進(jìn)行合理分配，從而確定事情的優(yōu)先級(jí)和執(zhí)行次序。
在學(xué)習(xí)過(guò)程中，價(jià)值決策同樣發(fā)揮著舉足輕重的作用。例如，一個(gè)孩子面臨完成數(shù)學(xué)習(xí)題和英語(yǔ)作文兩項(xiàng)作業(yè)任務(wù)，在決定先著手進(jìn)行哪一項(xiàng)時(shí)，價(jià)值決策便悄然發(fā)揮著作用。假設(shè)這個(gè)孩子在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)出色，英語(yǔ)上表現(xiàn)一般。那么，他或許能輕而易舉地完成數(shù)學(xué)作業(yè)，獲得迅速完成作業(yè)帶來(lái)的成就感；相對(duì)而言，他完成英語(yǔ)作文可能更具挑戰(zhàn)性，耗時(shí)較長(zhǎng)且獲得的成就感較低。在選擇任務(wù)時(shí)，若他渴望挑戰(zhàn)自我、實(shí)現(xiàn)突破，他會(huì)優(yōu)先完成英語(yǔ)作文；反之，若追求即時(shí)的自我滿足，他會(huì)先選擇做數(shù)學(xué)習(xí)題，這更具吸引力。這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)例子。實(shí)際上，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，孩子的決策往往受到多重價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)的綜合影響。
每個(gè)孩子的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)并非總是清晰可見(jiàn)，它需要孩子不斷地進(jìn)行自我反思和總結(jié)，才能逐漸明晰。
在我看來(lái)，價(jià)值決策如同人生的核心算法，它指導(dǎo)著我們?nèi)绾魏侠戆才艜r(shí)間、分配任務(wù)和利用資源。通過(guò)價(jià)值決策，我們能夠?qū)崿F(xiàn)高效的自我管理和激勵(lì)。
模塊五：程序定制，為學(xué)習(xí)系統(tǒng)自動(dòng)提效。在大腦這個(gè)“舞臺(tái)”上，識(shí)別驅(qū)動(dòng)、語(yǔ)義解析、邏輯加工和價(jià)值決策構(gòu)成了學(xué)習(xí)的交響樂(lè)團(tuán)，在協(xié)調(diào)與和諧中奏出知識(shí)的樂(lè)章。這些模塊協(xié)調(diào)工作雖能讓學(xué)生準(zhǔn)確地學(xué)會(huì)一個(gè)新知識(shí)或者解對(duì)一道題目，但不一定高效。
真正讓學(xué)習(xí)效率飛躍的是學(xué)習(xí)程序。它們類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的軟件或智能手機(jī)中的應(yīng)用軟件，在大腦深處預(yù)先設(shè)定一系列的指令和步驟，指導(dǎo)著孩子在知識(shí)的海洋中更快、更準(zhǔn)地到達(dá)目的地。有的學(xué)習(xí)程序?qū)９ヌ囟▽W(xué)科、特定問(wèn)題，被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)化程序。它們提供了針對(duì)性強(qiáng)的操作流程，使孩子能夠精準(zhǔn)攻克學(xué)習(xí)難點(diǎn)。有的學(xué)習(xí)程序則靈活多變，適用于多種學(xué)習(xí)場(chǎng)景，被稱(chēng)為通用性程序。它們提供了普適性的方法和思路，讓孩子在各學(xué)科的學(xué)習(xí)中都能游刃有余。
然而，這些學(xué)習(xí)程序并非自然產(chǎn)生，而是由大腦的程序定制模塊來(lái)完成的。定制學(xué)習(xí)程序的過(guò)程就如同導(dǎo)演在電影拍攝前精心梳理、布局每一場(chǎng)戲，以確保主題統(tǒng)一、故事流暢。程序定制是在不斷解決問(wèn)題和完成任務(wù)的過(guò)程中，逐漸形成的一套具有標(biāo)準(zhǔn)化程度的流程、步驟和方法。它不僅讓孩子能夠高效處理大量相似問(wèn)題，還提高了解決問(wèn)題的準(zhǔn)確率，減少了錯(cuò)誤。
實(shí)際上，學(xué)習(xí)的成效并不完全取決于學(xué)生掌握了多少知識(shí)，更重要的是孩子是否擁有一個(gè)強(qiáng)大而豐富的學(xué)習(xí)程序庫(kù)。那些出類(lèi)拔萃的孩子正是憑借他們獨(dú)特而多樣的學(xué)習(xí)程序，在學(xué)習(xí)這個(gè)賽道上遙遙領(lǐng)先。
至此，你已看到我們是如何在AI 與心理學(xué)的啟發(fā)下，一步步揭示人的大腦學(xué)習(xí)機(jī)制的奧秘。不難發(fā)現(xiàn)，我們所提出的學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型，能與孩子的日常學(xué)習(xí)過(guò)程無(wú)縫對(duì)接。在接下來(lái)的章節(jié)中，你將欣喜地看到，根據(jù)學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型，我們能精準(zhǔn)而有效地解決一個(gè)又一個(gè)讓人頭疼不已的學(xué)習(xí)問(wèn)題。
學(xué)習(xí)力革命 作者簡(jiǎn)介
宋少衛(wèi)
北京海淀區(qū)教wei特聘顧問(wèn)
清華大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室原執(zhí)行主任
本科畢業(yè)于清華大學(xué)自動(dòng)化系，出于對(duì)人腦學(xué)習(xí)機(jī)制的濃厚興趣，他將研究方向從機(jī)器學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向人腦學(xué)習(xí)，并師從國(guó)內(nèi)學(xué)習(xí)困難領(lǐng)域領(lǐng)軍人物俞國(guó)良教授，深入鉆研學(xué)習(xí)困難及學(xué)習(xí)機(jī)制相關(guān)課題。歷時(shí)20年的不懈努力，通過(guò)3萬(wàn)多小時(shí)的咨詢(xún)實(shí)踐以及對(duì)數(shù)千個(gè)案例的細(xì)致分析，他提出了積極學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型。該模型融合心理學(xué)與人工智能的視角，對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行深度剖析與闡釋?zhuān)趯W(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域形成了獨(dú)特的理論體系。
國(guó)家教育行政學(xué)院講席專(zhuān)家、北京市海淀區(qū)教wei特聘顧問(wèn)，并擔(dān)任數(shù)十所中小學(xué)教育教學(xué)顧問(wèn)。常年為中小學(xué)校提供校長(zhǎng)講座、教師培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)班教學(xué)，足跡遍布全國(guó)各地，廣受歡迎。累計(jì)教師培訓(xùn)1000 場(chǎng)，家長(zhǎng)培訓(xùn)3000 場(chǎng)，學(xué)生培訓(xùn)800 場(chǎng)，影響家庭超過(guò)800萬(wàn)，直接幫助1000 人考入理想學(xué)校。
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