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好好学习，天天向上（9）知而不行就是不知
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在这一节中，我们将从理论转向实践，具体地讨论一些能够改善自己、孩子们或者学生们的学习体验/绩效的措施。这些措施大多经过了一些科学研究的考察，但其实我们无法保证每一条都会对您有效，不过试一试总是没错的。
(一) 基本原理我们尽量在这篇文章中避免了过于艰涩的生物学描述，然而研究证明，只是简单地对大脑发育和学习的基础有一个了解，就能够有效地改善我们的学习心态和效果。因此，请大家耐心的阅读以下的一小段话：
“学习就是神经元之间牢固联结关系的建立。电信号从一个细胞跳跃到另一个细胞的过程形成了我们的思维，这就是学习的基础。当我们学习的时候，神经元联结不断地创建、强化和重组。因此，无论是儿童还是中老年人都可以通过不断地激活自己的大脑来学习任何知识或技能。在学习过程中，知识以三种形式存在，分别是工作记忆、陈述性记忆和程序性记忆。具体而言，工作记忆就像是一个操作系统，它思考获取信息却只保留一小会。更重要的是，这个操作系统一般只能同时操作4个信息。陈述性记忆就是平时我们所说的记忆，它能存储几乎无限的信息，代价是很多信息难以提取。因此，多次存取是提高记忆的最佳手段。程序性记忆是关于操作步骤的知识，往往需要大量的练习才能拥有。它很难获得却应用自如，就像你正在使用的阅读能力一样。”（更详细的内容请阅读Oakley博士撰写的《脑科学学习法》）
现在你已经大概明白了当我们学习的时候大脑究竟在做什么了，这种“了然于胸”的感觉会提高学习时的自我效能感，同时也会帮助你在面对学习上的艰难险阻时走出自我怀疑和垂头丧气。毕竟，所有人学习的生物学机制都是几乎一样的，他们能做到，我为什么不可以呢？或许只是需要做出一点点改变。
(二) 番茄工作法如果你只能做出一点改变，那么可能最重要的就是学会番茄工作法。这种方法的理论基础来自众多研究，例如大脑资源有限理论，奖励回路的机制、注意力相关原理和健康压力等等。事实上它是如此简单却又如此有效，让我们对其倍加推崇。
要实现番茄工作法，你只需要一个能够计时10-25分钟的静音闹钟，我们希望它走表的时候不要滴滴答答，在倒计时结束时发出欢快的叮铃声。一旦你按下开始计时按钮，学习就开始了，这时你不能想着手机聊天和还没打完的游戏，专注到眼前的学习任务上。这种专注不关心任务是否完成，而是全身心地投入到学习过程当中，享受过程并期待着结束后的奖励。
想想这是一个多么短暂的时间，而且一旦完成了，你就可以给自己一个大大的奖励，好好地回复一下积攒了“很久”的信息，来一局快意恩仇的电子游戏。但最主要的是，那种“我完成了！”的成就感会填满你的内心，让你舒舒服服地心安理得一会儿。
那么这个闹钟到底是调多久比较好？这事儿科学家们也无法给出一个确切的答案，但经验之谈是[你的年龄+1]分钟作为初始时间（例如13岁的孩子调一个14分钟的闹钟）。如果你觉得自己很容易受到外界干扰，建议将初始时间调的小一些，并且练习无视干扰。随着使用番茄工作法的时间越久，闹铃时间会越来越长，这意味着你的注意力资源在不断的增多。
但是有时候事情并不会特别一帆风顺，就像作者在思考这篇文章时曾经好几个“番茄时间”未见寸功（写了删、删了写），但是最终还是开始并完成了这篇文章。这时候切记要关注过程、关注时间而非关注结果，真实的努力永远会获得回报。
作为拓展，我们再进一步具体到学校教育的场景当中。作为一位老师应该如何利用番茄工作法来提升学生的学习呢？我们建议在授课和布置作业的时候就应该依据学生的注意力时长[年龄+1]来进行环节设置，例如在15分钟的讲授后插入一个肢体活动单元，或是布置不超过20分钟就能完成的单项作业。对于学生，我们建议大家在写作业或自习时先做好计划，哪一项做多久，然后休息一会再做什么，同时不要一次性做太久作业，让自己的注意力“用在刀刃上”。对于中低龄段家长，我们强烈建议做到“陪伴孩子制定作业计划”，“不要进行任何善意的干扰”和“询问作业计划完成情况”三个步骤。
(三) 提取练习既然我们已经有了一个10-25分钟的专注时间，那做什么最是有效呢？神经科学的结论中效果最突出的是策略是“提取练习”。所谓提取练习，就是将陈述性记忆中的信息提取出来，通俗地说就是默写、听写、背诵和测试。在这个术语中，“提取”意味着从无到有的知识生成，“练习”意味着获得反馈纠正错误。
在进行提取练习时，每一个被提取的知识都会激活相关的神经回路，提取的越多，神经回路也就被激活地越多次，大脑也就对这条通路越熟悉（髓鞘化）。大量的实证研究充分证明了提取练习的有效性（Roediger & Pyc, 2012），而测试则是其中被论证过的最有效的策略(Carrier & Pashler, 1992; Karl K. Szpunar et al. 2013)。科学家们指出，想要把信息变成知识，光是反复阅读和学习是没用的，我们还需要大量的练习和测试。
在学校场景中，测试已经被政策制定者和学生们妖魔化了。这也许源于我们的教育系统对“测试”之于“学习”价值的错误认识。今天，很多人（包括一些教师）都认为测试是用来“评价”和“结束”学习的，而其实测试应该是学习的“增强”部分。对于学生来说，在学习完一个知识点后，尝试用自己的话语默写或转述概念，其效果远大于抄写和复读；时不时地进行自我测试，能够有效地延续他们对知识的记忆。在做作业时，遇到不会的题目，理解答案并且自己尝试复现的效果要远远好于将答案抄写一遍。对教师来说，在课堂和教学的任何阶段插入练习和测试都是有价值的，例如课前的知识衔接测试、课中的掌握情况测试和周五的综合性测试等等。作业同样也是测试的一种，教师应该避免布置诸如抄写、朗读这样的重复性工作，它们甚至无法激活知识相关的神经回路。需要注意的是，教师在面对测试时，应该更加关注提供合理的反馈，而不要得过且过。错误的答案也有可能强化学生不正确的那条神经回路，教师们一定要警惕并加以纠正。
对家长来说，提取练习的方法要远远灵活的多，例如让孩子帮忙计算超市小票的总价，询问形容当前天气的诗词等等。不过，要提高成绩，我们推荐一项简单有效的正念活动——在吃饭前后聊着天询问孩子今天在学校的情况，对老师和课程的印象，对校园生活的感受。
请家长们面带微笑，虚心聆听，可以调侃，但不要评价。这一活动不仅能让孩子在大脑中重现白天学习的神经回路，还能增进亲子感情，提高孩子的社会和情感支持水平，营造一个良好的家庭氛围和生活环境。
(四) 张弛有度正如Maslow的需求动机以及所描述的，良好的生活环境对任何人的健康成长都是至关重要的。人们总是先要满足自己的核心需求才能够完成额外的工作，这些需求包括吃饱穿暖、睡眠充足、身体舒适和精神饱满。然而我们总是能看到那些自以为勤奋的孩子顶着不必要的饥饿、困倦和疲乏进行着低效的努力，然后将失利归罪于运气和外部因素。
众多的证据证明人类的身体无法像机器一样几无停歇的工作，我们为了保持相对的高效率，需要各种各样的停工阶段。停工意味着不需要高度地集中注意力，也没有什么目的，仅仅是无所事事地状态。事实上，勤奋的人们根本不用担心浪费时间，即使我们目前无事可做，大脑却不会休息——其中的约40个默认模式网络（它们只会在无聊和睡眠时大量激活）会在潜意识中进行不停的运算。这意味着即使我们的大脑不专注，但是仍旧非常警觉。研究显示，在默认网络激活能力上得分较高的人，往往在记忆和认识测试中都能获得更好的分数。
具体来说，每一个人都应该首先保证自己的充足睡眠，这一点我们已经花费了众多篇幅去探讨。其次，要容忍自己无所事事，减少用短视频和手机小游戏来填满每一分每一秒的行为。认为“工作一会儿后，看一会手机会让大脑得到休息”的想法绝对是错误的，大脑需要的是释放注意力而非更加艰难地在短时间内提取信息。科学家们建议人们通过冥想、正念和心智漫步来打发时间，这三种形式都能有效地释放我们大脑中的资源。
心智漫步和正念是相对比较简单的措施。所谓心智漫步就是不带目的性地行走，将关注点放在脚踝、脚掌或是摆臂的双手上，甚至也可以关注身边的小鸟、树木和香味。这种没有功利性的行走训练能够帮助人们宁心静气，有效放松。
正念的简单形式则稍微复杂，基本的练习就是把注意力集中在呼吸上，并关注随呼吸出现的思绪。其目标就是要不需评价与反应地专注于即时体验，你可以因此监控自己的想法以及你对这些想法的反应。这种注视但不停留的状态很快就能激活我们大脑中的默认网络。
还有一种简单易行的冥想手段叫做知觉切换。在进行知觉切换的时候，人们需要找个舒服的姿势坐下或躺下，闭上眼睛然后感知自己的身体内部，从左脚趾一直往上到脏器，再到头顶，倾听自己每一个部位的动静，感受每一个部位的细微运动，然后再从右脚趾来一遍。完成了内感知以后，需要将感知移出身体，倾听世界的声音，感受鸟语花香或是机器轰鸣，接着再回到身体内部，寻找宁静中的跳动。这种对内知觉的训练和切换，能够有效提高人们的直觉，并放松身心，缓解疲乏。
在学校中，我们当然希望孩子们能够学会这些有意义的休息技巧。但是考虑到他们正值青春年华，一些更加活跃的措施可能更加适合，例如在绿草茵茵的球场尽情奔跑，在小花园中嬉笑打闹。我们希望各所学校能够力所能及地为学生提供亲近自然的机会和释放荷尔蒙的场所，而不是在每一个课间和课后将学生禁锢在课桌上。也许对于这些疲惫不堪的孩子而言，离开课桌本身就是一种休息。
在家庭中，我们建议父母认真思考家庭作为港湾的意义。试想一下，如果你经过了一个繁忙而疲惫的工作日，回到家后还要面对喋喋不休的亲人以及难以完成的额外工作，崩溃可能是唯一的出路。而学龄阶段的孩子似乎日日都是如此。于其让孩子心生厌倦，不如张开怀抱，缓解他们努力了一天的身心负担。同时也请告诉孩子们，学习效率比时间更加重要，张弛有度才能持续发展。
(五) 先难后易一旦经过了足够放松，大多数人又会带着充沛的精力投入到学习当中，但默认模式网络可不会随着专注模式的转变而立即关闭。其实，默认模式网络几乎总是在消耗大脑的部分资源进行着潜意识的计算。因此，科学家们提供了这样建议——凡事先难后易。这一技巧不仅可以运用在学习当中，同时也可以运用在考试和工作当中。
具体来说，在进行数学练习时先做难题，一旦被思路卡住了以后转去做容易的题目。由于简单题目并不需要耗费大量的认知资源，大脑会利用默认网络悄悄地探索之前难题的解决方案。因此，这种策略为难题提供了更多的认知资源，也带来了灵光乍现的更大可能。同理，在考试时先看最后的几道题目，例如写作题目，能够让大脑在进行答题的同时寻找可能的写作方向和技法。灵活地运用这种策略，能够有效利用我们大脑的不同回路，带来更好的表现。
不仅如此，先难后易还为心理变化提供了足够的缓冲期。哪怕最后仍旧无法解决难题，由于在开始努力和承认无能为力之间插入了大量的简单完成项，人们也更容易平静地接受现实，而不会被突如其来地无能为力击溃。要知道，绝大多数出人意料的坏成绩和掉队学生都是来自于某一瞬间的心理崩溃，最终演变成了习得性无助。
但是，必须要指出，先难后易是有前提的。人们必须确实在难题上投入了足够的精力，进行了深入的思考，否则那些肤浅的信息并不足够进入默认网络进行下意识地运算。这也意味着，先难后易不是知难而退，而是一种在努力以后的迂回策略。学生们往往会将这条建议滥用，最终导致对简答概念进行重复的加工，忽略那些深入的和复杂的知识内容。
对于教师来说，先难后易原则意味着在上课时先抛出一个稍微复杂的问题可能是有价值的，这会让学生有足够的时间在学习相关知识的时候进行思考。同时，教师也应该避免在测验和练习中忽略简单题目和复杂难题之间的比例，否则学生要么无法巩固和发展他们的神经网络（过于简单），要么会对这一学科望而却步。
对学生来说，没有什么比先翻到试卷或作业的最后一页来尝试完成那些难题更有效的了。但是请记住，一旦思路卡壳，请马上抽离出来完成其他题目，以确保时间绰绰有余。尤其是，对于面向选拔性考试的学习来说，尽管难题似乎要求了更多的努力，但是它和沉迷于完成简单练习的结果是一样的。
(六) 甜味妙用谈到令人焦虑的选拔性考试，不得不提到人类基因对于甜味的喜好。众所周知，儿童对甜味毫无抵抗力，即使他们刚刚哭的歇斯底里，一旦往嘴里塞上一根有甜味的物体，他们几乎立刻就会安静下来。这种对甜味的喜好似乎源自于婴儿的生存需求，因为母乳带着丝丝甜味，所以喜欢甜味的个体更有可能生存下来。
最近这些年，学者们逐渐意识到甜味对于认知的奇妙作用。对于大部分人来说，当你感觉到认知疲倦或者意志即将崩溃时，喝下一大口含糖的/甜味的饮料，就能够极大地改善自己的认知表现(Hagger & Chatzisarantis, 2013)。生理学家指出，使用注意力和意志力都需要消耗大量的葡萄糖，而直接补充糖分是最简单有效地改善疲乏大脑的运行效率的措施之一。然而更加神奇的是，即使不喝含糖饮料，而仅仅是在口中放入具有甜味的物品，就能够让大脑将更多资源分配到当前任务之上(Sanders et al. 2012)。
根据这些结论，我们的建议是在考试开始之前的20分钟咀嚼带有甜味的口香糖。除去甜味带来的大脑兴奋之外，咀嚼动作能够让大脑的血流量明显增加，为认知系统提供更多的能量。不仅如此，咀嚼口香糖的作用还包括减缓压力，降低负面情绪和缓解精神疲劳。但在考试开始后，由于需要全神贯注于书写工作，我们不太建议将口香糖持续放在嘴中。同时，一边咀嚼一边写字可能会引起监考人员的反感，带来不必要的麻烦。
有些时候，我们还面临着一些持续时间超久的考试，仅靠开考前的口香糖和初始的认知资源储备并不足以支撑我们完成所有内容。这时，携带一瓶透明无色的含糖饮料进入考场无疑是正确的选择。含糖饮料不仅提供了喝水时缓解压力的吞咽动作，同时为大脑提供了新的能量来源，更不用说嘴中出现甜味带来的积极情绪。不仅如此，我们相信含糖饮料存在一种积极的心理暗示，即在考试策略上的与众不同可能会带来超越他人的结果，最终改善考试中的焦虑和负面情绪。但是这种策略也并非没有代价，一直喝糖水会让考生们更容易想上厕所，所以每次只喝一小口就好了。
另外值得注意的是，除了考试或测试场景，我们并不建议在正常的学习中摄入含有大量糖分的食物。作为提振精神的代价，部分研究指出在吃糖的一段时间后，大脑会陷入更加疲惫的状态。因此相对于运动和休息，日常学习中用糖分饮料或者食物来提振精神是得不偿失的，况且长期食用它们还会导致肥胖。
(七) 思维转换在本节的最后，我们提供学习科学中最强大的工具——思维转换。所谓思维转换就是用不同的想法去思考我们遇到的情况。具体而言，有些人将数学作业当成痛苦的劳动，因此总是尝试拖延到深夜才不得不完成；另一些人将数学作业当作是每天去玩耍前必须做完的事情，因此每次都快速完成却不管对错；还有一些人将数学作业当作是检验自己强大记忆力的游戏，每天积极认真的完成。这三种不同的思维方式带来了不同的行为结果，其关键在于“你怎么看”而非“你怎么做”。
另一种思维转换是对身体情况的态度。例如在面对一场至关重要的测试时，大多数人都会汗毛竖起、浑身颤抖，这是肾上腺激素大量分泌的结果。如果你将其视为挑战带来的恐惧，那么你就会心生胆怯，感受到令人窒息的压力；而如果你将其视为展现自我的机会，那么你就会心生豪迈，感受到喷薄欲出的战斗欲望。面对同一种生理反应的不同心理反应带来了截然不同的应激反应和认知效率，这就是思维转换的强大之处。
既然思维转换的效果如此优秀，那么如何才能掌握呢？由于暂时的思维转换需要消耗极大的意志力，这变相地削弱了我们可用的认知资源。因此，掌握思维转换的最佳方法是形成习惯。根据Oakley教授的总结(Barbara Oakley, 2014)，习惯的形成分为信号输入、反应程序、奖励机制和信念强化四个部分。
信号就是进入思维转换的起点，它标志着我们要进入到修正自己思维方式的阶段。信号往往很简单，比如听到老师上课的呼唤。
反应程序是大脑接到信号后尝试进入的习惯性反应。例如一听到要上课，大脑就准备好了神游万里。当这个压力点出现的时候，我们必须要动用意志力纠正自己的习惯性反应。例如强迫自己跟着老师的话语和板书誊写笔记。
奖励机制是在完成了思维转换后的激励。思维转换之所以能形成习惯，依赖的就是奖励带来的愉悦。这意味，只有大脑开始期待这个奖励，思维转换才能够真正的发生。奖励机制的设立因人而异，在最初阶段可以使用一些外部激励，例如放学后的小吃或者玩耍，随后逐渐变成自我肯定和成就感。一个小小的自我称赞，比如“XX，你真厉害！”就足以启动大脑的重塑过程。随着自我肯定的不断发生，大脑会逐渐爱上这种“自我对话”的形式，最终培育出我们希望获得思维态度。
信念强化则是思维转换的最后一步。在经过了一些练习并且收获成果之后，我们对这种思维方式带来的结果笃信不疑。就好比完成了一次信仰之跃，我们一头扎进了新的思维当中。此时，为了更好的强化信念，我们可以尝试与朋友分享自己的收获，并将新思维传递到朋友当中去。
当然，完成思维转换并不容易，有时候我们尝试多次却未见寸功，有时候每一次尝试都让我们历经苦痛（改善拖延症的时候确实会遇到生理疼痛）。这时不妨回想一下我们在本节开头所说的办法，使用番茄工作法，关注时间以及与时间有关的过程，而非产出性的结果。
参考文献
Roediger, H.L., & Pyc, M.A. (2012). Inexpensive techniques to improve education: Applying cognitive psychology to enhance educational practice. Journal of applied research in memory and cognition, 1, 242-248. https://doi.org/10.3758/BF03202713
Carrier, M., & Pashler, H. (1992). The influence of retrieval on retention. Memory & Cognition, 20(6), 633–642. https://doi.org/10.3758/BF03202713
Karl K. Szpunar, Novall Y. Khan & Daniel L. Schacter. (2013). Interpolated memory tests reduce mind wandering and improve learning of online lectures. PNAS(110). 16. 6313-6317.
https://doi.org/10.1073/pnas.1221764110
Hagger, M. S., & Chatzisarantis, N. L. D. (2013). The Sweet Taste of Success: The Presence of Glucose in the Oral Cavity Moderates the Depletion of Self-Control Resources. Personality and Social Psychology Bulletin, 39(1), 28-42. https://doi.org/10.1177/0146167212459912
Sanders, M. A., Shirk, S. D., Burgin, C. J., & Martin, L. L. (2012). The Gargle Effect: Rinsing the Mouth With Glucose Enhances Self-Control. Psychological Science, 23(12), 1470-1472. https://doi.org/10.1177/0956797612450034
Barbara Oakley. (2014). A Mind for Numbers: How to Excel at Math and Science (Even If You Flunked Algebra). TarcherPerigee. ISBN: 9780399165245
https://blog.sciencenet.cn/blog-3583214-1429200.html
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