视野 | 大脑是如何学习的？效率低下背后的神经科学真相

本文经授权转载自微信公众号：蜂窝儿童大学

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湖畔导读

每次学习新东西，都觉得自己效率低下，怎么办？

你可能会考虑，那先从简单的学起好了。但神经学家的建议却恰恰相反：你真正需要做的，是提高学习的难度！听起来这么反常识的操作，是什么原理呢？

原来，在接受有挑战性的任务时，大脑会分泌一种物质，强化大脑的能量。适度的挑战，更能提高学习效率。

请和湖畔问教一起，来了解一下，我们大脑是如何工作的吧。

还在因为学习和工作任务太难，而苦苦挣扎自己的学习和工作效率低下？研究发现这种“假的低效”可能更有效地刺激你的大脑接受新信息，反过来促进大脑进行真正的高效学习。

神经科学家还发现了一种叫做“髓磷脂”的物质，当大脑接收到具有挑战性的任务时会分泌这种物质加强大脑的信号强度。

本文介绍了四个可以促进分泌髓磷脂的小技巧，帮助你更高效地学习和工作。

一个简单的实验改变了我们理解学习的方式：

两组8岁的孩子练习将沙袋扔向三英尺外的目标。在接下来的12个星期里，其中一组孩子不断重复向三英尺外的目标扔沙袋的练习。

另一组孩子则练习向2-4英尺外的目标扔沙袋。

在实验结束时，两组孩子都需要完成向三英尺外的目标扔沙袋的测试。

令人惊讶的是，练习向2~4英尺外的目标扔沙袋的那组孩子的测试成绩要更好。

这是为什么呢？

增加的练习难度让学习看起来似乎是效率低下的：测试只测向3英尺外的目标扔沙袋，练习向2-4尺范围内的目标投沙袋会在某种程度上降低学习的速度。

但实际上，这种所谓的“低效”学习会刺激大脑分泌一种叫做髓磷脂（myelin）的白色物质，提升我们的学习效率。

01

聪明的大脑是高效的大脑

髓磷脂在学习中的作用

我们有时把学习当作一个简单的是与否的问题——学生要么学会了，要么没学会。

但实际上，学习应该是一个范围（spectrum），这个范围的一侧是缺乏对技能的掌握的表层学习，另一侧是掌握以后的深度学习。

因此，为了更好地理解学习，我们需要知道学生在从表层学习进入深度学习时，他们的大脑发生了什么。

学习过程会涉及大脑的三个关键组成部分: 神经元（neurons）、突触（synapses）和髓磷脂（myelin）。

神经元是大脑和脊髓中的神经细胞，它们具有接收大脑信号的“分支”和向其他神经元发送信息的“导线”。

神经元之间并不相互接触，将一个神经元的导线与另一个神经元的分支分开的空间称为突触。

当学习的经验性过程发生时，神经信号从一个神经元传到另一个神经元时，学习就发生了，并由此产生了思想和行为。

▲髓磷脂是一种形状像香肠的脂肪物质，它包裹着神经元的轴突，提高了大脑信号的效率。

把一个学生的大脑想象成一片田野。通过建立神经元之间的新连接而触发学习，就像在那片田野中清出一条小道，并在小道上修建一条土路。

路修好后，神经信号虽然可以传输，但既不快也不高效。而通过不断地练习，大脑就会收到反馈，了解到这样一条“土路”是不够的，因此就会做出“铺设更好的道路”的反应，来让神经信号更好地传输。

一种叫做神经胶质细胞（glial cells）的特殊细胞是大脑的建筑工人，而髓磷脂就是大脑的铺路石。

当神经信号反复穿过神经元时，神经胶质细胞就会产生髓磷脂。

髓磷脂是一种包裹在突触周围的脂肪物质，会让大脑信号变得更快、更强。当神经信号通过得次数越多，髓磷脂缠绕在突触上的次数就越多。

研究表明，有髓（well-myelinated）神经信号的传播速度是无髓（unmyelinated）神经信号的100倍。

当学生第一次学习一项技能时，神经元之间的连接很微弱，很像一条窄窄的土路。当这些神经连接通过髓磷脂的积累形成高速公路时，深度学习就发生了。

那么，如何帮助学生的大脑从泥泞的小路变成高速公路呢？

就像前面投掷沙袋的练习一样，通过制造适宜难度的训练可以更好地让大脑得到反馈，从而分泌更多的髓磷脂，来提高大脑效率。

02

四种促进髓磷脂分泌的方法

每当学生学习一项技能或概念时，髓磷脂就会产生，使神经信号变得更快更强。

以下介绍了四种促进髓磷脂分泌的方法。

提取（retrieval）

遗忘是学习的一个重要组成部分，因为大脑需要防止信息过载。

所以，对于重要知识的频繁练习会迫使大脑对记忆进行提取，告诉大脑使这些神经信号留存地更持久。

让学生学会提取记忆的一个很好的方法是让他们在复习课程之前练习回答问题或者考试的技巧。

此外，填空题或简答题比选择题更适合锻炼提取能力，因为开放式问题会迫使学生真地回忆信息，而不是简单地测试他们认出正确答案的能力。

交叉（interleaving）

为什么在2-4英尺外练习投掷沙包的那组比在三英尺外练习的那组表现更好？

就是因为交叉练习。

虽然交叉练习看起来似乎效率不是很高，但从长期来看，它会提升学习表现。交叉练习带来的所谓的“低效学习”会刺激大脑分泌更多的髓磷脂来修建大脑高速公路。

但是在交叉练习的时候需要注意不要让学生完全脱离以前的练习。

在当前的测试中融入一些以前课程中的问题，并且每天留出一些时间来复习以前的概念，这样可以帮助学生深化他们的学习。

要尽量让学生使用他们的长期记忆而不是仅仅依靠新接触的学习材料。

在这样的交叉练习中，学生们往往会犯更多的错误，但是这些错误是有益的，因为它们会帮助大脑获得反馈，并分泌更多的髓磷脂来加强学习效率。

间隔时间（spacing）

将练习平均分配成几个部分分次完成，是深化学习最有用的技巧之一。

因为大脑一次只能吸收这么多信息，所以学生从频繁、短时间的课程中的收获比从长时间的课程中要多。

事实上，安排一些间隔时间实际上还可以节省时间。研究表明，间隔学习的学生比那些长时间学习的学生表现更好，即使间隔学习会导致用于学习的总时间更少。

正念（mindfulness）

花几分钟时间呼吸并专注于当下时刻不仅仅是放松，它本身也是一种技能。研究表明，定期的正念训练可以刺激髓磷脂的产生，增加大脑内部的连通性。

学习不是只有“会”和“不会”。相反，它是大脑建造更高速的道路的过程。

聪明的大脑是有效率的大脑，而这种效率来自于有特定反馈的反复练习中的髓鞘化大脑神经。

尽管这意味着暂时让学习变得“低效”一些，但从长远来看，这是一个值得付出的代价。

来源：蜂窝儿童未来（ID：fengwoschool）

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原文标题：The Neuroscience Behind Productive Struggle.

原文作者：Rishi Sriram  翻译：李丰

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