学习效率提高1000倍的方法(不是标题党)

发布时间2021-12-14 09:34 作者:佚名 原文链接:点击获取

真的不是标题党,这个1000倍的差别是科学实验的最新研究结论。

无论这个结论本身是否真的足够科学,整个实验过程对我们来说都有很大的启发价值。

所以这篇文章会用比较大的篇幅来解释这个实验是怎么做的,如果你读起来觉得有点费劲,请忍耐一下,学习这件事本身从来也不是轻松的。

我们真的不奢求学习效率能有1000倍提升,打个一折,100倍,或者再打个一折,10倍,都挺好了吧。

学习这件事至少乍看起来充满了玄学,最奇怪的一点是:有的人学东西特别快,有的人就特别慢,为什么不同的人学习效果差别这么大?

另外,有些时候,我们甚至都意识不到自己处于学习状态,比如我们突然遇到一个困难,我们想办法解决了这个困难,看似是个眼前事,实际上我们却习得了某种技能。

又比如家长都知道的,学习语言的能力,一个孩子越早开始学习效果越好,哪怕是把范围放大到初中生,比如在初中毕业之前学一门外语,这个效率也是30岁之后学外语的十几倍。

为了探究人在不同状态下学习效率的区别,加州理工大学的研究者以小鼠作为对象进行了一组非常有意义的实验,而实验考察的,是小鼠在自然状态下摸索着学习,和非自然状态下学习的效率差别。

动物的自然状态很好理解,它们在非人为控制的生活环境中总会遇到各种问题,有些问题甚至非常复杂,但动物总有办法自己解决。

那什么是非自然状态呢?主要是指在科学家的实验环境下,动物被教会如何配合实验,并根据设备做出正确的反应。比如教会猴子用眼球的移动来报告有没有接受到刺激,比如教会小鼠当刺激出现的时候用前爪去挠一个东西。

这种事情,在动物的自然环境中是根本不可能遇见的,所以想做这样的实验,动物通常需要动辄几千次的重复训练。

现在,科学家们想到了一种思路:我们能不能人为的给动物制造一种“自然学习”的环境?

为此科学家们安排了一个其实挺常见的“迷宫探索”任务:一个冰箱门大小的平面迷宫,迷宫一端是老鼠窝,另一端是一杯水,但是老鼠想从自己的窝找到那杯水,中间需要经过一个“六级分叉”的结构。

六级分叉,就是老鼠每走到一个分叉处就要面临“左还是右”两种选择(其实不止左和右这两种选择,这一点下面还会提到),它必须从第一次到第六次都选对,才能喝到那杯水,数学模型如下。

科学家这次并没有干预小鼠,而是让它从自己的窝出发,然后用一整晚的时间随意去探索迷宫。

那个晚上,不同的小鼠表现出了不同的状态:有的在里面逛了半天,很明显累了,有点要放弃了的意思,但是也有的没过多久就找到了那杯水。当然找到水的那些小鼠,还得学会怎么回去。

摄像机记录了夜间7个小时里小鼠的全部活动路径,科学家据此就可以分析小鼠每到一个路口的方向决策,并最终分析出小鼠要费多大的劲才能学会在窝和水源之间自如的往返。

为什么刚才说,小鼠其实不止左和右两种选择呢,你看看这张迷宫的结构图就明白了。

迷宫一共有63个路口,每一个路口其实都是一个“丁字路口”,小鼠有三个选择:大部分是向左向右和向后退,也有一些是向前向后向左,或者向前向后向右。

总之这种“六级分叉”结构,很明显会有2的6次方也就是64个终点,虽然目标都是找到那个唯一正确的终点,但总耗时可能差别很大,也就是说,可能有些小鼠是走了很多冤枉路,才最后找到水源。

那么参与实验的19只小鼠,最后的表现到底怎么样呢?

小鼠平均需要从窝到水源来回成功的往返10次,才能摸索到那条最短的路线,但小鼠每次找到水源的路径,会越来越接近那个最短路线,说白了,小鼠会表现的越来越聪明。

而且,科学家还发现了小鼠在前几次探索过程中的一些“小迷信”:每个路口不是有三种选择吗,小鼠每次到路口,最容易做出的选择是直行,其次是向左或向右,它们最不会选择的是向后退。另外,当小鼠面对左或者右的选择,如果它们上一次选了左,那下一次就更倾向于选右。

也就是说,小鼠的探索模式并不是完全随机的,至于为什么会这样,科学家暂时只能往基因方面去猜,比如小鼠自带的方位相关的基因就是这样的。

另外,科学家为了证明小鼠真的有“学到”这个迷宫到底是怎么回事,他们还额外给几只“优等鼠”增加了难度:

4个之前在迷宫里往返最利索的小鼠被选中进入到hard模式。迷宫有两处路口被改了结构,然后,整个迷宫被旋转了180°,这样一来,如果小鼠还按照原来的方法肯定是找不到水源了。

结果怎么样?这4只在原版迷宫里已经很熟练的“优等鼠”,有3只竟然能在新版迷宫里第一次就找到了水源!这说明经过之前一晚上的摸索,小鼠实际上已经摸清了迷宫是怎么回事,小改动完全难不倒它们。

这个学习效果的确很惊人。

以上就是小鼠在没有人为干扰的情况下,自然学习的效率,它们一晚上就摸清了六级分叉的迷宫结构。

与这种实验相对的,就是非自然状态的学习,比如同样是让小鼠学会做方向上的决策,研究人员可以设定一种规则:左边红灯亮起,小鼠就要向右拨一下方向盘;右边红灯亮起,小鼠再向左拨方向盘。

拨方向盘这个动作对小鼠来说难度并不大,但这个实验环境明显就是不自然的。

如果先训练一个小鼠完全理解这个规则,再在迷宫的各个路口设置这样的信号灯,小鼠最后能熟练穿梭迷宫的学习时间,是之前自然状态下的,1000倍。

这就是标题那个1000倍的由来。尽管这个1000倍只是小鼠的学习效果,但在研究者看来,学习效率的奥秘其实已经在两组对照实验中被揭示出来了。

为什么会造成1000倍这么大的差别?因为在第一种自然学习的状态中,小鼠在持续了一段漫无目的的摸索之后,会突然的顿悟,研究者发现,所有的小鼠(对,就是所有的,这很重要)总有那么几个关键的顿悟节点,每次顿悟之后,找水的速度都会加快一截。

但如果小鼠要学的是先看亮灯的位置,然后再去对应的拨方向盘,这种学习的正确率只会随着训练次数线性增加——比如小鼠的正确率从50%提高到60%,和从70%提高到80%,这两段时间的学习所需时间都差不多。

其实我们在学校里的学习,绝大多数都属于第二种,也就是线性增长的模式。你背课文,学语法,做数学题,这些学习方法都是一步一个台阶的,因为每一门课的教科书,连单元模块都给你划分好了,你照着这个步骤认真听讲,认真做作业,你的学习效果慢慢就出来了。

但我们很难说这是最佳的学习方式,因为这个方式不太自然,我们只能说在标准化的意义上,这种学习方式最稳妥,也最适合在学校这个场景开展。

总之按照刚才对小鼠学习的分析,按部就班的程序化的学习模式,因为你没有自己摸索自己瞎折腾的时间空间,也就缺少顿悟的土壤。

关于那种顿悟的感觉,一个最容易理解的例子就是学游泳。

如果你去报一个游泳班,教练会教你一套标准的动作,他甚至可能先不让你下水,而是让你在一块垫子上学习如何摆臂和摆腿。

然后你终于有一天下水了,在教练的口令下,你一边尝试换气,一边在水里手舞足蹈,但你总觉得不太对劲,好像一旦停止那些狗刨一样的动作,身体马上就要沉下去,你还特别担心呛水。

按照一般人的思路,我们学游泳,不就是跟着教练学怎么在水里摆臂摆腿和换气吗?可是这,其实也是极不自然的学习和训练。

自然的学游泳应该是什么样的?这里我们又不得不介绍一种动物界的情形。

在沙漠里,有一种狐狸叫沙漠狐,这种狐狸大多数一辈子都没有见过水,但有时候沙漠里是会下大雨的,雨水会形成一条临时的小河,如果沙漠狐被大雨冲进河里,它们立刻就能学会游泳。实际上,沙漠里的各种哺乳动物基本都会游泳。

原因也很简单,因为动物的身体密度本来就比水低一些,它们不用做任何努力,冲到河里之后就平躺一会儿,然后它们会发现:诶?竟然漂起来了!只要把鼻孔露在外面,然后再稍微划两下,动物就学会了游泳。

据说在那个还没有游泳教练的年代,很多人学会游泳都是某一次呛水之后的顿悟,以至于老一辈会告诉你,学游泳?呛两口水自然就会了。

不过顿悟这个事情很有意思,表面上看,这是一种不提前告诉任何规则,没有条条框框的束缚,自己不断去试错,然后突然“涌现”出的一种解决问题的方案。

但是,顿悟还有一个隐秘的属性,它是一种完全私人的体验,也就是说,你的顿悟,只属于你自己。如果你将你的顿悟视作一种方法,然后想要移植到别人身上,这又成了别人的“非自然学习”。

学习,只属于你自己,你本不需要对任何其他人负责,这或许才是学习最有魅力的地方。

作者:duni

(责任编辑:石玥_NS3913)