美国神经科学家揭示的这些脑科学原理，让孩子的学习事半功倍！
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作者：周岁
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当下，与其说是拼学历，不如说实则拼学力。良好的学习能力不管是面对课堂学习，还是终身学习都十分有益。但是，要想具备这个能力，一味地闷头苦读是很低效的。如今，在脑科学的帮助下，大脑学习的原理终于渐渐明朗——其中涉及应激反应、神经元连接的改变和加强。如果能够顺应大脑工作的原理，选择适合的学习方式和策略，那么提升学习能力也就是自然而然的结果了。
随着网络技术的发展，学习的边界也被不断拓展。从图书馆，到资源分享视频，再到各种知识付费平台或是免费资源库，各种类别的知识都变得越来越方便获取。但是，资源摆在眼前，能不能够学好，却考验着孩子的学习能力。
从某种意义上说，缺乏足够的学习能力也是当下教育焦虑的缘由之一，因为我们正从“学历时代”迈向“学力时代”。
那么，究竟怎样才能掌握良好的学习能力呢？怎样才能学习好？
其实，这可以从宏观和微观两个角度来说：
宏观来说，良好的学习能力意味着建立起一座坚实的“学习成功金字塔”。这是美国教育家苏珊·克鲁格提出的概念，由三个要素组成——信心、自我管理、学习。
其中，建立学习信心和做好自我管理并不仅仅停留在口号，而是真的涉及到大脑内化学成分变化和大脑活动的影响。
微观层面的学习就更加简单直白了，真正的学习意味着大脑神经元之间的连接发生了改变，或者是加强。
不难发现，不论宏观，还是微观，都涉及到了脑科学研究的成果。在脑科学的视角下，学习不仅是一种心理现象，也是一种生物学现象。
要想好好提升学习能力，已经不能上来就埋头苦学，甚至埋头苦学在培养学习能力的过程中都不是最重要的部分。在脑科学的支持下，一个具备良好学习能力的人应该懂得如何调动起自己的大脑，从而让学习真正发生。
01
顺应大脑的工作原理
有效提升学习能力
说到学习，在课桌前埋头苦读可能是很多人的第一印象。但是，俗话说，磨刀不误砍柴工，如果学习得没有方法，那么恐怕学习的效果也会打折扣，甚至是事倍功半。
美国传奇的大学篮球教练约翰·伍登就曾提出过“成功金字塔”的概念。他把获得成功的步骤图像化，分成了15个积木块，并引导学生打好基础，再一步步完成更高阶的小目标，最终成为既有品德又有技术的运动员。
受此启发，教育家苏珊·克鲁格则提出了“学习成功金字塔”的概念，金字塔的结构也从15块精简到了3块，从下层的基础到高层的进阶分为三个境界：信心、自我管理、学习。
美国人类心理研究专家、畅销书作家彼得·霍林斯在《知道做到》这本书中，还具体解释了如何构建这座“学习成功金字塔”。虽然这本书着重于自学能力，但是和提高学习能力其实是异曲同工。
STEP 1: 建立信心
建立学习的信心，其实并不算什么新鲜的观点，许多教育书籍都提到过要鼓励孩子。但霍林斯强调，要建立起真正的信心，打心底里相信自己有能力学好。这不是语言上的鸡汤，而是要让大脑发生真正的变化。
人的大脑每天接收的诸多信息，都会沿着脊髓向大脑的神经网络传播。而大脑获取这些信息的第一站是情感中枢，也就是说，在开始分析信息之前，大脑要先判断这些信息有没有威胁到人身安全。
值得注意的是，情感中枢不会区分身体威胁和心理威胁。换句话说，面对人格侮辱、严厉批评和深切谴责，和面对拳头击打、猛兽攻击，或者是迎面而来的汽车，大脑的警觉程度是相当的。
很多人可能听说过“战斗或逃跑反应”，这是人在面对威胁时的本能——释放肾上腺素，大脑要迅速决定如何应对。届时，所有无关生存的活动都会暂停，也包括学习。所以用威胁或指责的方式来强迫人学习，是做不到的。
曾经有一项关于小白鼠学习行为的研究，也充分说明了这一点：三组小白鼠分别在家里、陌生房间里，和旁边有一只猫的笼子里。
研究发现，小白鼠在安全的家中学习效果最好；在陌生房间中的学习效果略差；而笼子里的小白鼠不仅没有学习，反而还不断犯错，记忆中心没有出现与学习相关的神经元联结和细胞变化。
可见，建立起真正的信心，对此后的学习有着十分重要的作用。如果实在难以开始这一步，不妨让孩子想想自己的成长。不管是几岁的孩子，呱呱坠地时都是只会哭闹吃奶的小婴儿，但如今已经能做到很多其他的事，这都是从零开始学会的技能。
相比之下，就算觉得自己的学习能力还不够好，也没关系——这可能是真的，但也只是暂时的。如果要花很多时间才能学好，那就原谅自己天资不够聪颖，并且在学习中记录自己的进步。只要坚持不懈，没有什么理解不了的学科。
Step 2: 做好自我管理
做好自我管理是真正开始学习前的第二步。同样，这也有脑科学上的科学解释。
在情感中枢初步处理完信息后，接收信息的下一站是前脑，也就是前额皮质。这个部分就像一个私人助理，它会负责管理运动功能、记忆、语言、解决问题、调节冲动、管理社会行为，还有其他很多认知技能。
当前脑负担太重，不仅前脑会疲惫，整个人也会感觉“身体被掏空”，无法做好任何事。这就是所谓的“自我损耗”。这是美国心理学家鲍迈斯特提出的理论，每一次选择、纠结、焦虑、分散精力，都会损耗心理能量，从而使执行能力和意志力下降。
所以，要克服这种“脑力枯竭”，最好的办法就是培养自我管理技能，尤其是组织能力。这就要求孩子在学习之前，花费一定的时间，甚至是很多时间来制定一套学习计划，让此后的学习更容易执行和坚持下去。
在不少学校里，制定时间表不需要学生参与，学生只是一个执行者，老师会安排好今天做什么，明天做什么，孩子们自我管理的能力很容易被忽略。因此，要想真正提高学习能力，尤其是在课业之外的领域达到一定水平的话，自我管理能力就非常重要了。
其实，制定学习计划可以看成写一份实验报告。在真正着手进行实验之前，研究人员都要先提出假设，再设计实验方法和过程，每个阶段结束之后，还会记录结果，考虑是否要调整。这套思路换到学习上来，也行得通。
比如计划学习一门外语，就可以先确定学习方式，是参加学校的课程，还是另外的课程，还可以列出将要使用的书籍、音视频资源清单，再设计一下日常练习和阶段测试的方式。
这样一套准备下来，虽然要花费一些时间和精力，但也将让后续的学习变得自如许多。
Step 3: 学习
终于到第三步，也是学习的重头戏了。关于如何学习，各种学习方法在网上随处可见，从思维导图到学霸笔记，从有效率地背单词，到啃下大部头的资料，可以说是应有尽有。
但这些其实都只是学习策略，并没有解释学习是如何发生的。只有了解了大脑学习的原理，才能知道怎样的学习策略是有效的，如何学习才能更有效率。
从脑科学的角度来说，我们之所以能够学习，要归功于大脑神经的可塑性，大脑具有改变其神经连接的能力。
曾有一项研究表明，学习颜色名称时，大脑中的灰质数量会增加，尤其是与颜色识别相关的区域。而灰质数量增加，代表着神经连接增多。
更关键的是，仅在被试者学习2个小时后，研究人员就检测到了灰质数量的显著变化。说明大脑的神经元每时每刻都在调整它们之间的连接，学习一直在发生。
既然学习每时每刻都在发生，那为什么是不是只要埋头学习，就行了呢？
答案当然是否定的。在《激活你的学习脑》一书中，有多年中小学一线教学经验的神经科学家史蒂夫·马森提到，关于学习最本质、最重要的原则之一，就是激活与学习目标相关的神经元，并且不断加强它们之间的连接。
从理论上解释，可以用神经科学领域著名的赫布理论。用通俗的话来说明，如果相邻两个神经元同时被激活，那它们彼此的连接和联系会加强，这种联系又会进一步提高这些神经元再次被同步激活的概率。这样就形成了一个不断加强的循环。
也有实验从直观的角度说明了这条原则。在一项研究中，研究人员要求不会玩杂耍的被试者在3个月内学习杂耍，并且检测了他们在学习前后，以及停止训练3个月后的大脑情况。
结果发现，经过3个月学习和训练以后，在学会杂耍的被试者的大脑中，与运动感知相关区域的灰质数量明显增加了。不过在停止训练3个月后，他们大脑中的灰质数量减少了，大多数人也不再能很好地表演杂耍。
“用进废退”在神经连接上是存在的，在学习中也是存在的。
所以，要想提升学习能力，在选择学习策略时，一定要顺应大脑工作的原理。激活“正确的”神经元，并且加强它们的连接，才能达到有效学习的目的。
02
掌握适合的学习策略
巩固学习成果
在了解了这些脑科学的事实以后，再来选择适合孩子的学习策略，就不再没有头绪了。在林林总总的方法中，只要以大脑工作的原理为原则，效果就不会太差。
首先，是要激活“正确的”神经元。
在《激活你的学习脑》中，史蒂夫·马森提出，主动式学习是激活神经元的有效方法。曾有研究者综合了225项关于自然科学、数学或工程学学习的研究，数据表明，接受主动参与式教学的学生挂科率更低，仅为22%，而讲授式课堂的学生挂科率达到了34%。
这种主动式参与有很多形式，大到进行课题探究，小到课堂提问，都可以调动孩子进行主动学习。所以，主动式学习并不意味着要一棍子把所有讲授式学习都打死。
在很多课外的学习中，阅读资料、观看纪录片，其实都算讲授式学习，但我们仍然可以让孩子在这个过程中变得主动一些。比如在阅读资料时停下来思考，作者为什么用这种方式呈现？和前文有什么关系？作者的观点有没有漏洞？让大脑思考正在学习的内容，就是主动式学习。
美国教育学家弗朗西斯·P·罗宾逊发明了SQ3R阅读法，就是很好的主动式学习。包括这么几步——调查（Survey）、提问（Question）、阅读（Read）、背诵（Recite）、复习（Review）。
简单来说，就是要在阅读材料前对学习的内容框架做到心中有数，然后提出自己对这个主题的疑问，再进行阅读和读后复盘。
知乎上有位答主的经历，可以看作是SQ3R在现实生活中的灵活运用：一次活动中，一位文学硕士在读的女孩向他抱怨要看的理论书太多，时间不够用。这位理工科答主拿起女孩300多页的《鲁迅：无意识的存在主义》，开始展示自己的阅读方法。
调查：这本书的作者是鲁迅研究专家，书名高度浓缩了他的思想，书名就是关键点。
提问：那什么是存在主义？作者如何解释的？他为什么认为鲁迅是存在主义者？他怎么看别人的观点？
阅读：结合目录、标题和“存在主义”这个核心词，鲁迅个人背景、某部作品介绍、勾勒历史背景的全都略过，很快就找到了作者对存在主义的解释，和证明鲁迅是存在主义者的证据。并且在最后一章找到了瞿秋白对鲁迅的解读，以及作者对瞿秋白观点的批判。
复习：读完全书，还应该思考一下要不要接受作者的解释，别人对他的观点怎么看。
短短20分钟的速度，基本达成了阅读资料的目的，可以说十分高效。
其次，别忘了加强相关神经元之间的连接。
学习就像在茂密的树林中走路，不断地在相同的路径上行走，最终成为一条便于行走的道路。
比如如果学习目标是学会乘法里的7x8=56，那么做一道过程复杂的解答题未必能有做几道专注乘法训练的题来得有效。
要想加强神经连接，至少有两种有效的方式，分别是提取练习和解释说明，它们都能够激活相关的神经元。
提取练习最常见的形式就是测验和考试。很多时候，人们仅仅把考试用于评估、排名，甚至是惩罚，但实际上，它们必须被看作学习的一部分，为学习助力。问答、简答、纸笔测试，多种形式轮换，提取练习的效果也会更好。
提取练习与学习的效率对比
而解释说明就更明了了，著名的费曼学习法就是方式之一。费曼学习法要求对一个概念做出平实的解释，再给出一个类比的说法。如果不能准确地给出解释，那就说明知识网络还存在盲区，需要再次学习。而给出类比则检验了是否对知识有深入的理解。
比如说学习完引力，孩子们可能可以解释受引力影响的物体会发生什么情况，还能解释星球重力减小时会发生什么。但直接解释引力，更能发现隐藏的问题。
如何定义引力？引力是小质量物质被大质量物质吸引的那种力吗？星球是不是因为引力而形成的？还是只能说“引力……就是引力。”
当孩子在某一步卡住了，就说明关于引力的理解还有漏洞需要弥补。
最后，别忘了给大脑休息的时间。
学习很重要，休息也同样重要。
一方面，时间过长的训练其实效果并不好，因为大脑存在一种重复抑制的机制，反而会让大脑的活跃度降低。
应对方法也很简单，那就是少量多次地学习，中间留出必要的间隔。
比如学习弹吉他或者是学习一门新语言，每天训练10分钟就好过每周训练2次，每次35分钟。
上课也是一样，6节1小时的课程安排，会比2节3小时的课程安排更合理。如果有机会自己安排课程的时间，那么最好让相同科目的间隔变大，让孩子交替学习不同的内容，又能在间隔之后再次巩固上次所学的内容。
另一方面，大脑会在睡眠中无意识地、自发地重新激活与学习相关的神经元，相当于是“免费”的激活。
在一项研究中，研究人员让被试者学习A、B两段钢琴旋律，在被试者们午睡时轻轻播放旋律A的录音，午睡过后再次测试发现，旋律A、B的演奏准确率都有所上升，而且旋律A的准确率上升得更多。
所以，睡觉并不浪费时间，它不仅使身体获得了必要的休息，也在提高学习效果。
学习是一个永恒的话题，对孩子来说，既有学校的学习，也有校外的拓展，对于离开学校的人来说，终身学习能力也是立足社会的重要能力之一。
而脑科学，让我们有机会从更本质的角度，去理解学习是怎样发生的。不可否认的是，学习要有成效，努力是必须的，但如今，我们需要更科学地努力，更高效地学习。
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