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最有效的教学方式

让我们来思考一个基本问题：教育是如何发生的？

我认为教育是一个积极主动获取知识的过程，甚至是抢夺知识的过程。教师可以传递信息、提供帮助、激励学生——这些都是教育过程中重要而美好的事情。但事实上我们真正做的是自己在教育自己。我们的学习首先是从决定学习、承诺学习开始的。这种承诺反过来又能让我们集中注意力。集中注意力不仅与眼前的任务有关，还与围绕它的众多关联事物有关。这些过程都是积极的，非常个性化的，而且都涉及责任承担。教育不是凭空发生的，也不是发生在老师嘴唇和学生耳朵之间的空气中，而是发生在我们每个人的大脑中。

这并不是一种比喻，而是现实。诺贝尔奖得主、神经科学家埃里克·坎德尔在其影响深远的著作《追寻记忆的痕迹》（ In Search of Memory ）中提出，学习实际上是构成我们大脑的单个神经细胞中发生的一系列变化。当一个特定的细胞参与学习过程时，它就会生长。这个过程几乎等同于一个人锻炼肌肉时发生的事情。不用太复杂的技术，一个“受过教育的”神经元实际上会发展出新的突触终端——它们是神经元与神经元之间传递信息的重要载体。活跃突触数量的增加能使神经细胞更有效地传递信息。当这个过程不断在大脑特定区域的神经通路中重复时，信息就被收集和存储起来了。当我们围绕一个概念，从不同的角度进行学习和研究时，我们就能建立起更多更深层次的联系。这种信息的连接和联系交织形成的网络，就构成了我们平常所说的“理解”。

从生理学的角度来看，学习意味着我们的大脑完成了一系列活动——消化信息，以新的方式建立起概念和已有知识之间的联系，这样我们的神经细胞就随之被改变了。

这种新的理解能在大脑中保持多久呢？这在某种程度上取决于最初学习时大脑的活跃程度。我想再次强调的是，学习涉及大脑的一系列生理变化。蛋白质被合成、突触增强，许多化学和物理反应在大脑中发生，这就是为什么思考会燃烧很多卡路里。学习过程中参与的神经元越多，记忆也就越主动、越持久。然而，大脑中的这些物理变化并不是永久性的。我们所认为的“遗忘”实际上是指学习过程中所获得的新的连接逐渐减弱甚至完全丧失。但对于“遗忘”，其实也没有我们想的那么糟糕。正如坎德尔和其他研究人员提到的，我们并没有失去所有新建立起来的连接。如果用体育锻炼来做类比，也许没有那么准确，但可以帮助我们理解这个过程：在停止体育锻炼一段时间后，你会失去一部分锻炼效果，但绝不是全部，锻炼过程本身所带来的益处依然部分存在。

这就是为什么第二次学习以前学过的东西会觉得更加容易，因为至少一些必要的神经通路已经存在了。这也是一种很好的激励，让你在一开始学习时就全力以赴，以便于尽可能持久地建立起神经之间的连接。

坎德尔和其他神经科学家的发现对我们的学习过程进行了详细的阐述。但不幸的是，标准的课堂模式往往忽视甚至公然违反这些基本的生物学真理，传统课堂强调被动而不是主动学习就是这一谬误的表现之一。另一个同样重要的问题是，传统的教育未能最大限度地提高大脑的联想学习能力——通过将新学到的知识与已经学会的知识联系起来，以获得更深层次的理解和更持久的记忆。下面我们来详细讨论联想学习。

我们的大脑有两种截然不同的记忆模式——短时记忆和长时记忆。短时记忆不仅转瞬即逝，而且非常脆弱，很容易因注意力不集中或被其他的事情打断而中断。举个简单的例子，我经常在洗澡的时候忘记我是否已经用过了洗发水。

虽然不是非常完美，但长时记忆相比于短时记忆要稳定和持久得多。短时记忆转变为长时记忆的过程叫作巩固。脑科学家们还没有确定巩固是如何在细胞水平上发生的，但这个过程的某些实际功能特征已经得到了很好的理解。坎德尔曾写道：“为了让记忆持久，输入的信息必须被彻底而深入地处理，这需要大脑集中精力关注信息，并将其与记忆中已有的知识建立起有意义的、系统的联系。”

换句话说，如果我们能把一件事和我们已经知道的事情联系起来，就更容易理解和记住它。这就是为什么背诵一首诗比背诵一系列长度相等的无意义字符更容易。诗中的每个词都能与我们脑海中的画面或过去发生的事情相联系，加上我们还知晓诗的基本韵律，并理解诗与我们已有记忆之间的联系。即使这些只存在于潜意识里，我们也可以轻易地背出一首诗。我们不是在记忆单个的信息片段，而是在处理模式和逻辑链，这些模式和逻辑链使我们更容易看到事物的全貌。

这似乎是我们的大脑长时间保存知识的最佳方式。同时，这也意味着最有效的教学方式是强调前后课程之间的关联性，一个概念与下一个概念甚至跨学科概念之间的关联性。然而，不幸的是，标准化的课堂教学模式恰恰违背了这一原理。其中最为明显的一点就是人为地把传统学科分离开，将原本关联的知识随意切断。生物课教授遗传学，数学课教授概率论，尽管遗传学实际上是概率论的应用。物理学显然需要用到代数和微积分，但它完全独立于二者而成为一门单独的学科。化学与物理学也是两个相互独立的学科，但它们研究的现象中有很多是相同的，只是研究的视角不同而已。

所有这些划分都限制了人们的理解，并由此产生了对宇宙实际运作方式的理解偏差。告诉学生接触力（物理学概念）实际上是电子之间排斥力（化学概念）的一种表现，不是能更好地帮助他们理解吗？如果代数能够与日常生活联系起来，岂不更有趣吗？让学生计算出人体落水时腹部朝下撞击水面的速度，或者身处一颗质量是地球两倍的行星上的体重，难道不是更有趣吗？我们可以试想一下，如果让计算机科学这种不涉及价值判断的学科与像进化学这样受主观价值影响较大的学科进行融合，进行有趣的“交叉授粉”，从而激励学生通过编写计算机程序来模拟生态系统中的物种多样性和竞争关系，学生会从中学到什么？

一切皆有可能，但考虑到我们当前割裂的教育体系，这些可能性无法变为现实。即使在已经“瘦身”的小班教学中，授课内容也被分割成独立的章节，知识之间的相互联系也被切断了。例如，在学习代数时，学生被要求既要记住抛物线顶点的公式，又要记住二次方程，而在另一节课上，他们可能又要学习“完全平方”。事实上，这些公式或概念本质上拥有相同的数学逻辑，那为什么不能把它们放在一起，作为同一个概念的不同方面来进行教学呢？

我不是在吹毛求疵。我相信，这些概念的分解对学生学习的深入和记忆有着深远甚至至关重要的影响。正是概念之间的联系或者说缺乏联系，导致了学生之间的差异。有些学生为了考试而记忆公式，但下个月可能就会忘记这些公式；有些学生可以将概念内化，并在多年后需要的时候依然能够应用这些概念。

这种分割式的教学方法并不局限于数学和科学。类似的例子在人文学科中也很容易找到。举一个历史主题的例子，比如拿破仑战争和路易斯安那购地案就是两个密切相关的事件。路易斯安那州之所以以低价出售，只是因为拿破仑迫切需要为他在欧洲的陆地战争提供资金，而且他的海军在特拉法尔加海战中也被摧毁了（所以即使他想保留路易斯安那州，他也无法保护它）。但是孩子们都学了些什么？如果他们是美国人，他们往往被教导说托马斯·杰斐逊做了一笔非常划算的交易，但很少有背景故事来说明为什么美国人比拿破仑有更多的谈判筹码。这些片面的事实无法帮助学生准确理解这个世界的过去和现在是如何相互联系的。

我们错误地热衷于整齐划一的分类和教学模式，以适应给定的课堂时间长度。这样的分类和教学模式让学生无法意识到所学知识之间的联系，因此难以借助记忆的生理学特性并从中获益。传统的教学方法往往千篇一律——选取一门课程的一部分，把它当作存在于真空中的东西来对待。教师花上一周或数周的时间在课堂上讲解它，随后进行测试，然后进入下一个阶段的学习。难怪许多学生会说，他们在考试完后很快就会忘记一门科目。

他们当然会忘记了！首先，他们很可能被剥夺了记忆的优势，因为他们没有把最新学习的内容与之前记忆的知识或现有的生活经验联系起来。其次，有可能学生并没有充分认识到，掌握了这个知识点将会帮助他们更深入理解接下来要学习的内容。简而言之，一个给定的知识点就像礼物一样被密封好、包装好并系上了蝴蝶结——如果老师给出的信息是这个知识点已经学完了，为什么学生还要费心去记住它呢？

在逐渐发展我自己的教学方法的过程中，我的中心目标之一就是要扭转这种分裂的趋势。在我看来，没有一门学科是会学完的，没有一个概念是与其他概念完全割裂的。知识之间是相互连接的，思维似水一样流动。

举个例子，可汗学院有一个工具，被称为“知识地图”。2006年，我辅导的学生只有我的表弟表妹和一些朋友的孩子。我开始觉得很难追踪他们每一个人的学习进度，为此我为各种概念制作了一个大约60个问题的生成器。我在纸上画了类似图表的结构来说明哪些概念在前，哪些概念在后，然后编写了一个程序，将这些概念关联在一起，并通过程序自动给学生分配新的练习。当我完成第一次测试时，它看起来很酷，我想我的表弟表妹应该会非常高兴地看到系统中所有概念的“地图”。这个程序大受欢迎，并成了可汗学院平台的核心功能。“知识地图”强调知识之间的关联，以可视化的方式展示学习者已经学过的知识以及将来需要学习的知识。我们希望“知识地图”能够引导学生按照自己的步调学习，鼓励他们跟随自己的想象自主地选择向上、向下或向四周移动。

诚然，这是一条相当迂回的道路，它把我们重新带回到对个人学习负责的问题上。

既然学习关系到我们个人大脑的物理变化，知识和概念之间不是某种简单的线性关系，而是逐渐加深的网状结构，我们自然就能够得出结论：任何人所经历的教育过程都是不同的。

然而，这里有一点颇具讽刺意味。你或许可以设置统一的课程，但你不能把课程的学习过程标准化。没有完全相同的两个大脑，在庞大的知识网络中也没有完全相同的两条学习路径。即使是最严格的标准化考试，也只能显示出每个学生对某部分概念的大致掌握情况。每个人对学习的责任感也会因其对学习的不同认识而有所不同。 7jRmTXjqTR713AZP0CX6+vyW3zvcQFJaNuKtfp+kawDfrLqB+IAgwBu+gDfFnVst