理解应先于记忆
有效学习的第一条规则[1]是不言自明且放之四海而皆准的:
永远不要记忆你不理解的东西
这个规则来自于连贯记忆[2]强大的助记力量,它能极大地降低学习的成本。简而言之,你永远不应该试图死记硬背这句话:"Вы никогда не должны запоминать то, что не понимаете",除非你懂西里尔字母并且知道这句话的含义。「原封不动」地记忆这句话既浪费时间又毫无用处。指望这句话有朝一日能派上用场,实在是一个希望渺茫的赌博。
第一条规则实际上衍生自学习的基本定律[3]。建立连贯的记忆[2]是一件令人愉悦的事。而死记硬背那些毫无意义的内容,则违背了我们对学习的乐趣[4]的内在渴求。
糟糕老师的建议
大多数孩子在学校里都在学习,或者说本应该学习「理解」的价值。然而,即便是最显而易见的规则,也会引来非议,甚至有人将其称为无稽之谈。显而易见,哪怕你是一名大学物理教师,依然可能视规则 1 为废话。
以下是一则针对规则 1 的真实抱怨:
guizzmo 写于 2016 年 11 月 27 日
第一条规则「不要学习你不理解的东西」在学习数学、物理等硬科学时纯属无稽之谈。如果你已经理解了一门学科,那说明你已经有效地学习了它。
在我的大学教学经验中,我发现学生们那种「先理解再学习」的愿望,实际上是他们学习一门学科的巨大障碍。
为了对一门学科建立直觉,学生应该首先尝试去应用它,去把玩它(在还不理解它的情况下),然后理解自然水到渠成。但我至今还没见过哪个学生能在不会使用/应用一门学科的情况下就理解它。
以电场的概念为例。你可以试着在学会如何使用它之前去理解它。祝你好运。你不是一条鱼,你的皮肤上大概率没有电场传感器,因此你没有任何先验概念可以依附。我认为这几乎是不可能的。相反,你可以尝试利用电场的概念来计算带电粒子受到的力,或者计算一个电荷产生的电场,又或者你可以编写一个程序来模拟空间中的电场。做这些事情不需要什么理解,只需在电场定义里进行枯燥的公式代入即可。但这整个过程会迫使你建立起理解(比如,它是一个向量,它的方向随电荷的正负而改变,等等)。
另一个例子是理解如何骑自行车。你可以试图先去理解如何在一辆自行车上保持平衡不倒,理解向右转动车把为何会让你向左转;或者,你大可直接跨上自行车去骑,然后再去理解其中的原理。
所以我的建议是:别试图去理解。去行动,一遍遍地做,直到你学会为止。顺序绝不能反过来。
这位老师的建议如果用在学校里,可能会导致灾难性的后果。它可能会导致死记硬背[5],毒性记忆[6],引发对学校的厌恶等等。更糟的是,这类建议往往出自那些平庸教师之手。
正确的推理,错误的建议
这个糟糕建议的讽刺之处在于,他自己就没有真正理解规则 1。矛盾的是,这位老师并没有错(除开他用了一个属于程序性学习[7]领域的骑车例子)!这位老师只是践行了他自己的建议:在理解规则 1 (甚至可能都没读过我写的解释性案例)之前,就采取了行动。由于术语定义的差异,这位老师误解了规则 1。
有效学习的第一条规则与这位老师的主张之间,其明显的矛盾源于对「理解」(understanding)和「学习」(learning)这两个词的解释不同。在构建长期记忆的语境下,「学习」可以等同于「将知识存入记忆」,而「理解」则是指将知识表征为简单、连贯模型的能力,这些模型需要满足:(1)能解释该主题;(2)包含的信息量少(即使主题很复杂);(3)与学生的现有知识体系高度融合。检验这种「理解」最简单的方法,就是看你是否能在实际应用中使用该知识。从上述关于「理解」的定义可以看出:
理解是建立在根植于连贯记忆[2]的模型之上的。
然而,我们的这位老师使用了另一套术语。他用「学习」来指代导向「理解」的过程,而他口中的「理解」则是一种连贯、但不一定是极其精简的知识表征。这种用词无可厚非,且老师的推理也是正确的:良好的理解确实能带来良好的应用能力,这是事实。
但是,这位老师对规则 1 的否定,仅仅是因为他不理解这条规则。
难怪这位教授在术语上本末倒置,从而得出了他自己那套可能在学校酿成灾难的规则。
在学校里,想要「理解」的愿望绝不是学习的障碍。它只是那些急于赶课程[8]的老师的障碍。学生有权要求清晰的解释,并推迟记忆的过程,直到这些知识能形成有意义的联想——而这些联想必然会在学生的学习内驱力[9]系统中触发愉悦的信号。
一个孩子凭什么能超越大学生?
确实,一个学生可以在对电场没有深刻理解的情况下,死记硬背住库仑定律。他需要的只是了解电荷、距离以及最基础的数学常识。这种浅层的理解在日后被用于构建更大的语义框架[10]和更丰富的联想时,也许会催生出更深刻的理解。在这一点上,老师是对的。然而,这个学生将不得不为此付出大量的计算、试错和苦思冥想。
相比之下,电场的概念完全可以向一个从未听说过常数、电荷或乘法的四岁小孩解释清楚。这个孩子不需要变异成一条带有电场传感器的鱼。她只需要玩一下关于电场的 PhET 模拟程序:

通过在电场中放置电荷、随意拖动它们并乐在其中,孩子无需死记硬背任何公式,就能建立起一种如同在游乐场玩耍般直观的电场理解。电场通过箭头和电压阴影被具象化。孩子还可以拖动一个传感器向量,观察它在靠近电荷时长度的变化(如图所示)。这才是充满乐趣的学习,而这在学校[11]里通常是极其罕见的。在前面引述的那位老师任教的地方,这更是绝无可能。糟糕的老师倾向于直接抛出公式,并甩下一句「你以后会明白的」。在不理解其含义的情况下进行数小时的死算,纯粹是在浪费时间。公式只是一种工具,应当为特定的目的服务。
至于规则 1,在 SuperMemo 的理念中,那个在 Phet 模拟器层面理解电场的孩子,在也许 4 到 10 年后接触到相关公式时,将会轻松得多。那些公式对她来说将不再是死记硬背,而是充盈着深刻的理解。这才是我们希望孩子和学生采用的学习方式:低成本,且充满乐趣。我们将永远感激卡尔·威曼(Carl Wieman)教授在物理教学方法上做出的贡献。糟糕的老师往往是被他们自己糟糕的学习习惯所制约,这些习惯随后在日复一日的死板教学中、在对高效学习方法的无知中、以及在急于赶课程[8]的压力下,变得越来越糟。
糟糕的记忆大师提出的建议
安东尼·梅蒂维尔(Anthony Metivier)是一位自封的「记忆专家」。他对记忆技巧确实颇有研究。然而,他同时也是滥用记忆技巧的负面典型。
安东尼声称,他喜欢背诵梵文古诗,即使他根本不理解文本的意思。我从不反对任何能带来快乐的学习方式。然而,Sebastian Lisinski(引用自 Radhakumud Mookerji 所著《古代印度教育:婆罗门教与佛教》第 31 页)指出,传统的梵文文本(如《Taittiriya Samhita》)极其强调理解胜于背诵:「学习了吠陀却不解其意的人,不过是个驮着重担的木头人」,或者「不求甚解的学习被称为死记硬背;犹如覆在灰烬上的干柴,永远无法燃起烈火」。
对于安东尼来说,文本的含义或许是在他冥想时自动浮现的。对于一位梵文、诗歌、艺术或哲学的鉴赏家来说,这听起来确实像个有趣的练习。如果他能从中找到乐趣和意义,那自然无可厚非。但是,当梅蒂维尔将他的这套理论进一步推广时,就走得太远了,他补充道:「我听人说过,他们在记忆数学概念时也有过类似的经历」。
梅蒂维尔没说错。在学校里,确实有数以百万计的孩子正在被填鸭式地灌输数学公式。这往往发生在他们对公式的含义几乎一无所知的情况下。偶尔,公式的含义可能会在日后的推理、拓展阅读或解题过程中浮现出来。然而,绝大多数情况下,这种教育方式只会批量生产出数以百万计厌恶数学、厌恶学校及其无用性的成年人,他们也绝对不可能在现实生活中应用这些公式。一旦你死记硬背了 cos(a+b)=cos(a)*cos(b)-sin(a)*sin(b),你很可能在一周内就会把它忘得一干二净。当然,你可以使用间隔重复[12]软件(讽刺的是,梅蒂维尔称之为骗局),甚至可以费心构建一个华丽的记忆宫殿。但指望你在遗忘[13]之前,靠自己顿悟出公式背后的含义?这几率微乎其微。你需要拥有托勒密那样的时间和头脑才行。最有可能的结果是,你为了应付下一次考试而继续死记硬背[5]公式(或诗歌),而你所有的记忆努力最终都将化为泡影。
梅蒂维尔的提议既浪费时间又落后于时代。这让我想起有人为了能找出分配给不同用户的相同电话号码,而试图背下一整本电话簿。这或许可行,但绝对是徒劳无功的。
要深刻理解梅蒂维尔的错误,最好将语义学习与非语义学习[10]进行对比。
程序员的捷径
Arkadiy Kossakovsky 建议,与其使用渐进阅读[14],不如将现成的卡片与网络上的所有文本和课程联系起来。这是一个非常古老的想法,但是它只会有益于知识消耗的速度(甚至无法提升长期的知识习得率)。对知识结构[1]、语义[10]、知识连贯性[2]、知识进化[15]和提升智能[16]毫无益处。唯一能从中受益的,只有从僵化的学校课程中提取的死知识。然而,我们都清楚,学校不是一个好的学习模式[17]。详见:带有相关现成卡片的间隔重复课程。
死记硬背是在浪费生命
学生们永远不要听从那些提倡死记硬背[5]、不求甚解的记忆、漫无目的的计算的老师的建议。
相信你自身的学习内驱力[18]!
高效学习有一个完美的传感器,那就是:快乐[19]!
这里有一篇简短的文章,阐述了没有理解的学习是如何摧毁学习热情的:学校里的痛苦学习[20]
原文:Do not memorize before you understand
参考
- 20 条知识表述规则(20 周年版)https://zhuanlan.zhihu.com/p/269997143
- 一致性与连贯性https://zhuanlan.zhihu.com/p/264327134
- 学习的基本规律https://zhuanlan.zhihu.com/p/273225977
- 学习内驱力和奖励https://zhuanlan.zhihu.com/p/64571517
- 死记硬背https://zhuanlan.zhihu.com/p/360416156
- 毒性记忆https://zhuanlan.zhihu.com/p/67390960
- 陈述性学习与程序性学习https://zhuanlan.zhihu.com/p/360120302
- 课标https://zhuanlan.zhihu.com/p/469943493
- 学习内驱力https://zhuanlan.zhihu.com/p/52990549
- 语义学习https://zhuanlan.zhihu.com/p/266922623
- 被动的学校教育https://zhuanlan.zhihu.com/p/359037513
- 间隔重复 (spaced repetition)https://zhuanlan.zhihu.com/p/305651556
- 遗忘https://zhuanlan.zhihu.com/p/558542113
- 同时阅读上百篇文章?渐进阅读之程序员视角(IRAPP)https://zhuanlan.zhihu.com/p/307996163
- 知识进化https://zhuanlan.zhihu.com/p/264940693
- 智力https://zhuanlan.zhihu.com/p/492731786
- 我永远不会送我的孩子去学校https://zhuanlan.zhihu.com/p/73383015
- 学习内驱力https://zhuanlan.zhihu.com/p/52990549
- 学习的乐趣https://zhuanlan.zhihu.com/p/602150910
- 在学校的痛苦学习https://zhuanlan.zhihu.com/p/664801737