深度学习的艺术
一. 提问
一个人的阅读和思考,都是在自己提出问题的牵引之下、在因问题无法完美解答所形成的焦虑和不安的鞭策之下进行的。对问题的好奇,对答案的渴望,是我在知识海洋中索求的最大动力。向自己提问是成为一名好的学习者的第一步
举例:
如果不以问题为导向的学习过程应该是这样的:
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建立学习计划(这星期我要看完这本书,这几天要把教学视频撸一遍……)
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实施学习(从头到尾把视频或者书看一遍,然后把其中认为比较重要的部分摘取出来,做成笔记放在Evernote里)
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回顾和整理(把笔记整理一番,或者画成思维导图---把书中的所有要点以一个整体的形式再体现出来)
这种学习方法固然优秀,但是学习者只是扮演一个“吸纳者”,或者说一个“搬运者”的角色,把一本书的知识点整理出来→以一个集合为中心→遇到相关的知识的精确性、完整性,以学习者的心智,难以刨根问底,一般都会搁置起来。
这种学习模式称为【直接传递模式】,学习过程简单,线性,期间遇到的相关问题不会得到解决,很难组成知识网络,即知其然而不知其所以然。知识零散,随机的去涉猎学习材料,甚至有些率性而为,去了解一些不相关的知识。这种学习的结果就是得到一盘知识的散沙。
更加合理的模式应该是【建构主义模式】,即学习者 的知识不是简单的吸收而来的,而是主动的建构出来,(一有相关问题就立马解决),学习者必须充分的调用他们的已有知识,在一个主动性目标的指引下,在一个丰富的情景中,去探索甚至撞击那些新接触到的知识,在进过一系列复杂的交互之后,把这些知识纳入到原有的知识体系中。在问题的牵引下学习,则是在不停的构筑知识之间的联系,是他们以一种有意义的方式组合在一起。
提问的技巧与方法
引子:罗素在《人类的知识》中写道:一个人的求知历程就像是一个登山者在靠近一座被雾霾笼罩的高山,一开始他就只能看到一个模糊的轮廓,所有的东西都无法看清,慢慢的走近时,这座山的各个部分才渐渐地清晰起来。——问题就像向导,指引者登山者前进的路,而这个路,又依赖他已经看到的,那个不完整的轮廓。
这个比喻很到位,登山不易,将知识变成自己的亦是如此。2018/10/28 7:51 下午
提问并非空中楼阁式的,而是基于现在你已掌握的知识。而在提问和回答的过程中,你现有的知识又被拓宽了。这就进一步说明,在学习的过程中,我们对已有知识、新学习知识的梳理和反思特别重要。就像一个美食家,他们绝不会狼吞虎咽,不会只求把眼前的这份食物一股脑吃下去,而是会选择细细品味,并且和他原来的经验相对照。因此在学习的过程中,需要思考以下四个问题:
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针对当前的学习材料,我已具备了哪些相关知识?
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针对当前的学习资料,我又学到了哪些新的知识?这些知识对原有知识构成了何种补充或者挑战?
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针对当前的学习资料,还有哪些未知的东西,且这些东西我通过简单的探索就可以了解?
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针对当前的学习资料,还有哪些未知的东西,无法轻易地获得解答,同时又价值成为我长期去探索的问题?
举例
我们问:【速度是不是一种好的读书方法】
非问题导向:得出好或者不好的结论,这个问题over
问题导向:读书是应如何选择和调整阅读的速度?
————提出深入的探索性的问题被证明是一种效果非常好的学习方法
没有任何一个题目是彻底完成的了,总还会又些事情可做。在经过充分的研究和猜测之后,我们可以将任何解题方法加以改进,而且无论如何,我们总可以深化我们对答案的理解
————数学教育家波西亚《怎样解题》
总结
问题是将我们引向深度学习的起点,一位优秀的深度学习者,必定是一个优秀的提问者,他从阅读、观察和思考的过程中产生问题,先解答表层的、容易的那部分,留下深度的、探索式的问题给自己,被问题所困扰和折磨,同时开启之后的求知之路。
二. 解码
引子:一种常见的现象:许多人有一种囤积癖。光电子书就可能上下好几个G,若是遇到有意思的文章,也会不由分说一篇篇的拷到笔记软件里。这倒也不是一件坏事,但是其中有些人竟会产生一种错觉,误把自己囤积的这些电子文件当成了自己大脑里的知识,或者当成了早晚有一天将存入自己大脑的知识。然后竟然不由自主地傲娇了起来。
对某以事物的知识掌握,应区分了解(knowledge ablut)和知晓(knowledge of)两个层次,比如跳伞这件事,仅限于了解的人,固然可以头头是道说出跳伞的标准操作步骤一二三四,而如果被问到一些非常规性的问题,可能就会茫然失措,而掌握知晓层次的人则可以基于对跳伞设备的内在原理的理解通过一定的思考和推理后得出解答。
————《剑桥学习科学手册》
概念
理解:通常只是字面意义的解读,无需做更加深入的思考,并且理解应遵从本意
解码:一千个人,有一千个哈姆雷特。心中有什么样的问题,也就决定了自身的观察角度,从而就可能做出不同的解码。解码虽无一定之规,却还是有高下深浅之分。
对于学习者来说,是否善于对信息材料进行解码决定了我们对知识掌握的效果。对信息材料的解码,其实就是内在知识重新建构的过程,因此也是一个创造性的过程
举例
【会说话的小黄鸭】
对孩子来说:关心【小黄鸭说了什么】,听到的是儿歌、故事
对家长来说:关心【小黄鸭是什么】,首先会把它定义成一个玩具,然后对这只鸭子的娱乐性、教育性、安全性、性价比等做出判断
对玩具工程师来说:关心【小黄鸭是怎么做出来的】,他们会思考和设计小黄鸭有哪些功能模块,会考虑它的电路结构以及声光效果
事实上在很多学习的过程中,也面临【会说话的小黄鸭这个问题】。
但很多学习者都是扮演【孩子】这个角色,他们只关心这本书、这篇文章说了什么,它传递了哪些直截了当的知识;
而可能有少数人会从【家长】的角度去看,他们会从一个高度去审视面前的学习材料,会对它【是什么】做一个本质上的概括,然后从逻辑、论点、风格等角度,做一番分析;
更少的人会从一个【创作者】的角度去研究,把学习材料作为一个观摩与研究的范本来分析。
漫画家几米 → 任何书里的任何图都要拿出来看 → 作者如何表现的这个图?怎么简单就可以把要讲的东西示范出来? → 这种图解修炼法坚持了十年
解码方法
所谓学习,本身就要注重深度和广度的结合,广度不够让人闭塞,深度不够让人只得皮毛。所以在时间有限的条件下,我们需要尽量去找最经典、最优秀的作品,进行深度解码、模仿参研。
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不只要去寻结论,还要去寻过程。有些作品,她的过程是“显”的,但有些作品,她的过程并没有明确道出,则更需要我们下工夫去梳理,甚至就像一个侦探一样,把犯罪现场在头脑中还原出来
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不要只做归纳,还要去延展。归纳,其实就是对信息的减损。细细品味,把它放在另一个场景中,另一个问题之下,是否仍然适用,仍然精辟有理。如果是的话,那么其实我们就发现了一小点可以复用的知识或者模式。这就是读书,读出真味来了。当然不只是读书,即便在日常生活中,做平常事,看平凡人,也可以用延展的态度去看、解码,可以锻炼自己的看人识认能力。
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不要只去比较相似,还要去比较不同。让我们去接受一个新的信息材料,总要调用我们现有的知识体系中的知识与其对比。这种对比就是一种很好的解码方法。但是我们常常只是注意不同材料之间的相似之处,因为相似就意味着安全,意味着我们原有的知识无需更改和校正,其坏处就是我们的知识系统无法适应新的扩展。所以我们更应关注不同。【正是例外变得重要起来。我们不去寻求相似;我们尤其要全力找出差别,在差别中我们首先应该选择最受强调的东西,这不仅因为它们最为引人注目,而且因为它们最富有启发性】
可以这样问:
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它说了什么?(它原本就要传达的信息和知识)
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它是什么?(对文本的反思,以审视的目光对文本进行评价和定性)
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它是怎么实现的?(对形式和构成的观察,研究写作、表达的手法)
三. 操练
以一种【玩】的心态和方式去学习
借鉴游戏中的“悄无声息学习法”:
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提供即时和丰富的反馈,包括视觉、听觉、甚至触觉
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营造动态和多变的情景。即便适用一些简单的随机性设定就可以使情景变得复杂多变,这样玩家就不会因为单调而重复感到枯燥
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适度的挑战性构成对学习的激励。挑战的难度随玩家的经验和成就逐渐上升,使其既不会因挑战过难而严重受挫,也不会因为过于简单而失去趣味。
为什么操练那么重要?
你掌握了多少知识,并不取决于你记忆了多少知识以及知识的关联。而是取决于你能调用多少知识及其关联。
认知心理学有大量的研究表明,记忆提取的操作其实其到了【记忆修正器】的作用。一个曾经被调用过的知识,和从未被调用过的知识相比,在今后更有可能被再次调用。构成学习者思维独特性的并非是他所录入的观点序列,而是他有能力启动和调用的关联。
所以,反复练习会让你的知识更加得心应手。其价值在于,使某些认知活动可以自动化进行,从而为思考时所用的工作记忆腾出宝贵的空间,以用于更具策略性的活动
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方法名称 |
方法描述 |
有效性 |
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练习性测试(Practice testing) |
指非用于考评、升学的【低利害测试】或学生自测 |
高 |
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分散练习(Distributed practice) |
在一个较长时期内、较长间隔的分布式的多次练习 |
高 |
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交错练习(Interleaved practice) |
很和不同类型问题或涉及较广泛知识点的练习 |
中 |
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详尽审问(Elaborative interrogation) |
对事实或知识的深层原因的追问 |
中 |
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自我解释(Self-explanation) |
对学习过程或问题解决过程进行自我阐述 |
中 |
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写摘要(Summarization) |
对学习内容进行概括 |
低 |
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标记重点(Highlighting) |
阅读时对认为可能重要的内容进行划线标记 |
低 |
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关键词记忆术(The keyword mnemonic) |
对语音材料进行想象的关联记忆 |
低 |
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文本材料图像化(Imagery use for text learning) |
将文本材料想象成图像以辅助学习 |
低 |
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重读(Rereading) |
对学习材料再次阅读 |
低 |
以上是2013年来自多名心理学家发表的一篇关于学习方法有效性的研究。研究表明以练习为主导的学习方法是通用有效性最高的方法。
操练的方法
写作式操练
写作是一种典型的知识建构活动,或者更准确的说,是一种对知识的重构活动。在阅读时,我们对信息的理解和吸收常常满足于一个【浅表】的层面去理解它们,但是在写作时,也就是进行信息输出的时候,我们必须去分析知识的【深层结构】,观察和调用知识与知识之间的深层关联,书写是更好的思考,教是最好的学
游戏式操练
如果我们把对知识的操练当成一种游戏,那么这种操练就会具有相当高的参与性、互动性和投入性,同时它拜托了现实规则的制约,使我们可以在更丰富、更多样可能性的情境下去应用我们的知识
设计式操练
所谓设计式操练就是调用已有的知识,去通过设计某一种解决方案,来解决某个特定的问题,【设计就是决问题】。因此涉及式操练的好处,就是迫使学习者为了解决某个现实问题,来综合性、创造性地调用知识。
总结
知识的操练,既是一种调用和提取,也是一种主动的建构,更是一种创造性的综合,他是深度学习过程中必不可少的一环。知识的操练迫使我们对已有的知识进行更加深入的审视,对现实的情景和问题进行更加细微的观察,并且致力于创造两者之间的关联。它是我们不再固守书本,不再去做僵化的记忆,而是让我们赋予知识以灵活性,以更好地适应这个变化莫测的世界
四. 融合
理解
一个高段位的学习者,应该能抓住一切机会,在其所学的知识之间尝试去分析、比对它们的潜在关联,甚至于当异质的素材堆叠在一起时,仅仅是潜意识的推动,就可以让这种隐藏的关系浮出水面。
数学创造的实质,是从各种各样的数学知识的组合中找出最具有价值的组合,而【最富有成果的组合常常是从相距甚远的领域取出的要素形成组合】
————数学家庞加莱
正统的教育思维并没有对知识的融合起到足够的重视,大家似乎已经习惯了这样的思维模式:把一个大的东西分解成为小的东西,把那个小的东西再进行细分,这种分解性思维的要害,就是一件事物的整体特征以及个各部分之间的潜在关联都被完全忽视了。就像在大学里,对原本一体的世界的洞察,却为了研究方便,划分成不同的学科。
人们在思维时总是以解剖的方式来分析事物,把事物分解为各个部分,但是现实中世界是一个不可分割的统一整体,但处于方便剖析的原因,我们会分离出其中的一部分。
————物理学家、哲学家大卫·玻姆《论对话》
我极力主张的解决方法是,要根据各科目之间那种致命的分离状况,因为它扼杀了现代课程的生命力。教育只有一个主题,那就是五彩缤纷的生活。但我们没有向学生展现生活这个独特的统一体。
————哲学家、教育思想家海特海《教育的目的》
投资思想家查理·芒格把那种智慧用单一学科知识思考的人成为【铁锤人】,因为当你手里只有一把铁锤的时候,看什么东西都是钉子,因此也就失去了起码的基于事实的判断力。而只有广泛涉猎不同学科的知识,把这些学科中的基本理论变成用以观察和分析现实对象的思维模型,才能最大程度上避免思维上的偏差和狭隘。他认为这种多学科模型的方法,可以产生一种爆炸性的合力效应,让人获得不同寻常的智慧。
融合的方法
迁移
A学科解答不出来的问题,可能在B学科中有可能会有收获
保罗·格雷厄姆,著名的黑客兼创业导师,在《黑客与画家》一书中对编程和绘画两种创造性活动的相似性进行了完美的论述,少时学画的经验迁移到了他学习编程的过程中,使他对编程有了全新而深刻的认识:
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画家学画的方法是动手去画,而黑客学习编程的方法也是在实践中学习。保罗初学编程时海抱着书读,不过随后就放弃了,直接动手去干
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画家学画必须要临摹,从大师的作品中进行学习,美术馆、博物馆是它们最好的学校。而黑客则是通过观看优秀的程序来学习编程,研究它们的源代码,开源社区是他们最好的学校
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一幅画是逐步完成的,先画轮廓、草图,然后填入细节,一步步臻于完美。在这一启发下,保罗领悟到【编程语言的首要特点是允许动态扩展(malleble)。编程语言是用来帮助思考程序的,而不是用来表达你已经想好的程序。她应该是一支铅笔,而不是一支钢笔】。因此在编程中,过早优化(premature optimization)是一件危险的事情
想象一下,计算机编程和绘画,一个是抽象思维,另一个是形象思维,在常人眼中,根本不可能联系到一起。而格雷厄姆却找到了这两者间深层的关联,且说得有理有据,让人信服
印证
如果说迁移式融合起到了启迪思维的作用,那么印证式迁移则可以帮助人探索规律
所谓灵感,所谓潜意识思考,并非平白无故产生的,而是有赖于思考者已经拥有了丰富的、充足的、多元的思考材料,潜意识的作用是借助其强大的并行计算能力,把这些思考材料进行各种组合。可以说,你在灵感酝酿之前,所做的素材准备工作越是充分,那么获得创造性成果的概率就越大
互补
互补式的知识融合,是指我们可以对同一个议题,找到完全不同视角下的论述,把它们综合在一起,就可以得到对这一议题比较全面和深入的知识
将知识进行融合的关键,是能够洞察出知识背后的【深层结构】。在表面上不相干的知识的背后,我们可以发现它们潜在的相似性、互补性、和启发性,找到知识与知识间隐含的联系。
2018/10/29 9:58 上午
《深度学习的艺术这本书》在kindle上我已经读了一遍,昨天用了一下午的时间又通读了一遍,同时也做了笔记,列出书中我认为最重要的东西。今天来写写自己的感悟吧。
1.首先在kindle上读的那一遍真的是浅阅读,很多看似不重要的话,第二遍读起来颇有深意或道理,看来单单读一遍,能学到的东西真的是少之又少昨天因为同步做笔记的原因,读得比较慢,也开始把作者所要表达的意思读得更加明白一些。
2.首先想要真正的会学习、深度学习,这四点需要时刻提醒自己,刻到骨子里——提问,解码,操练,融合。
提问就是在学习的时候要思考,要向自己提问,根据自己所学的知识和提的问题,利用求知欲让自己继续探索。【登山者】的例子很深刻;
解码就是知其然,而且知其所以然。知道作者表达的字面意思,和要想表达的意思,和他怎么说的、怎么实现的;
操练就是动手操作,明白动手操作才是掌握一门技术的最快的学习方法,实践是检验真理的唯一标准,且在实验的过程中,自己又对不懂的知识进行了扩展,对懂的知识理解的更加透彻,记得更加牢固;
融合就是举一反三,将不同学科结合起来,将不同行业结合起来,小则能发现事物的规律(促进学习),大则改变世界(创造知识)。《黑客与画家》的例子印象很深刻。