我们如何变得更聪明?来自认知科学家的三点思考

史蒂文·斯洛曼 开智学堂

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「吾生也有涯,而知也无涯」,庄子的这句名言,相信你一定知道。你是否思考过,在知识以指数暴涨的今天,如何在有生之涯,进行知识学习?应该学习什么,以什么方式进行学习?从教育角度来看,又应该教育什么?让学生具备什么素养?认知科学家史蒂文·斯洛曼与菲利普·费恩巴赫,与你分享三点思考:发现你的未知、知识共同体与教育、学习共同体,相信能给你一些启发,一起来看~

作者丨史蒂文·斯洛曼、菲利普·费恩巴赫

本文为开智学堂精选好文

开智学堂(http://www.OpenMindClub.com)

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发现你的未知

我们还是受知识错觉所扰,因为我们混淆了哪些是专家们知道的,哪些才是我们自己知道的。而事实上,从他人身上获取知识的权限让我们觉得对正在谈论之事尽在掌握。

相似的现象也发生在课堂上:儿童也会出现理解的错觉,因为知识对于他们来说可谓触手可及、随需随拿。这些知识都在课本、老师和优秀的学生的脑袋里。人类不是为精通所有学科领域而生的,人类生来就能参与建设一个知识共同体(伟大的约翰·杜威多年前提出的又一个观点)。

如果我们参与知识共同体的方式是在认知劳动分工中贡献一己之力,那就必须避免错误地把教育的目的设置为向一个个独立的思考者传授知识和技能。一种想法是,我们上学是为了学习那些前人已替我们发现的知识;这种教育的目的是提高人们的个体智力。

例如,如果我希望成为一名汽修工人,我想自己应该去学有关怎么修车的课程。一旦学成归来,我期待自己能够修车了。我可能还需要一些辅助,像是工具、零件以及一间车库,但在其他方面我应该都能上手了。

这种认为教育是为了增进个体智力的观点不完全正确,因为它立足于另一套存在问题的假设上:教育的目的是扩展你个人的知识和提高个人技能;不管你所学领域为何,一系列的概念都应随着教育而更新和进步;接受教育之后,你所产出的知识应该比你当初学到的更加准确,而且你所能做的应该远不止于此。

这些说法并不是错的,但相当不完整。教育应增进个人智力的观点只是对学习的一种狭隘理解。它忽略了那些来自他人的知识。要修理汽车,机械师得了解谁是零件供应商,谁负责运输,怎么获知,如何确定哪些车被召回了,以及车辆最前沿的设计创新。今天,汽车所用到的技术来自世界各地。一名合格的汽修工人所接触到的信息遍布于整个汽车行业的知识共同体当中。

因此,学习不仅仅是发展新知识和新技能,还包括学会与他人合作,意识到哪些知识是我们必须贡献的,而又有哪些空白是要仰赖他人帮我们填补的。

真正的教育包括让你明白有些特定的知识(这样的知识恐怕不在少数)是你不知道的。懂得留意你的未知,而不是盯着已知的部分。要想做到这一点,你必须放下一些傲慢身段,接受你对自己的未知一无所知这一点。找出你的未知,不过就是个关于你的知识边界在哪里,以及探求边界之外有什么的问题。寻找原因才是重点。

身为个人,我们所知甚少,而且对此无能为力。因为要了解的东西实在是太多了。显然,我们可以学习一些事实、理论,我们也可以发展某些技能。但我们还必须学会如何利用他人的知识和技能。事实上,这才是成功的关键,因为我们能获取的绝大多数知识和技能都储存在他人身上。

在知识共同体中,个人就像一幅拼图中的一小片。锁定自己这一片的位置不仅需要明确你知道什么,还得了解你的未知。找出你在共同体中的位置也需要超越你的知识本身,你的未知暗示着你的已知。

img图片来源 Pixabay

知识共同体与科学教育

知识共同体

了解某人之未知的一个好办法,就是通过从事某个学科的实际工作来了解这个学科。科学家工作在其所属领域的前沿。他们的工作就是把未知变成已知。因此,学着怎么当一名科学家就意味着要找出哪些东西是未知的。代表不同学科领域的学会组织都倡导这种科学教育方法。

现实中,科学是怎么被研究的呢?事实上,科学家并不是整天待在实验室里忙于解开自然界的秘密。科学研究是由一个共同体来完成的。其中涉及认知劳动的分化:不同的科学家在其领域各有专精,而科学知识散布于整个科学家群体当中。

这种分化不仅意味着每位科学家都各有所长,且知识的总和取决于每个成员。认知劳动的分化是一种永恒的存在,这个共同体吸收了科学家所做的一切。科学家使用的每一项技术,呼吁的每一条理论,提出的每一个想法都在共同体中成为可能。

科学就是在做证明,能得到证明的结论才会被发布。证明有多种形式。其一是通过直接观察(在显微镜下,我们能够亲眼看到受精时父母亲的染色体配对的过程)。另一种证明形式是推理(「遗传学之父」格雷戈尔·孟德尔通过观察性状如何从亲代遗传给子代推理出染色体的存在)。

然而,大多数科学结论既非来自观察,也非基于推理。相反地,它们源自权威,那些写在课本、期刊里的以及专家朋友告诉你的都是权威。知识共同体的智能之一即在于此,对事实直接给出证明将会耗费太多时间,付出太大代价或者相当困难。知识当中的绝大多数细节都需要由知识共同体帮我们填补。

每个人的理解,无论你是不是科学家,都仰仗着他人的知识,因此,对学生来说,比亲自学习这些事实和证明它们更重要的是了解哪些是已经被探索过的,哪些是可以被他人证明的。分子生物学实验室只有利用那些研究者或许还未完全领会但已被分子生物学界普遍接受的工具和方法,才能取得研究进展。由于大多数知识并不在研究者自己脑中,就像我们常人一样,科学家也选择直接相信前人的成果。

科学家所谓的真理大多数都可以归结为信念问题,这个信念并非什么至高无上的存在,而是相不相信别人说的真理。与宗教信仰不同,这种信念可以诉诸一种更高的力量,即验证的力量。科学的宣称结果是可以被检验的。一旦科学家宣布了虚假的结果,或出了差错,最终很可能被识破,因为如果这项研究议题足够重要,总会有人去尝试重复实验却发现结果无法再现。

科学家当然在乎真理,但在他们日复一日的生活中,寻求真理远不如知识共同体带来的社会生活重要。作为一名研究人员,简·多伊(Jane Doe)的成功与她在实验室的重大发现只有间接联系。她将会凭此得到哈佛大学的教职,并且,只有这些引人注目的研究结果能够顺利发表,她才能留在哈佛。

因此,她的主要工作就是去说服别人相信她的研究有多么重要,这份工作事实上就是如此。要想获得发表机会,她必须写出论文,得到评审和编辑的认可,印在高水准的期刊上。通过这种方式,科学家之间长期相互评价研究成果,无论你承认与否,评价是一种社会行为。

科学家还必须争取资金和其他资源来展开研究,向学生和助手支付薪酬,以及到处参加研讨会和论坛之类的学会活动。资源的提供者包括政府机构、基金会和其他组织。某些决定资源配给的人自己也是科学家(此外还包括政客和商业人士)。

所以,这些人也是被说服的对象,让他们相信资助一名科学家将对更大的群体(或资助者个人)有益。这乃是科学家依靠共同体的另一种体现。因此,如果你相信科学教育应该反映科学本身,那么就要培养人们对他人知识的信赖。

今日,知识的共生性前所未有的重要。交叉学科已在众多科学领域中如此普遍,其涵盖范围之广,使掌握做研究所需的全部知识变得不可能。科学家比以往任何时候都更仰赖他人来开展研究。

共同体趋向于更大更多样化的指标之一,即期刊文章作者的平均人数不仅所有增加,而且增量惊人。医学文献资料库是一个包含生物医学领域已发表的上百万文章的数据库。每篇文章的作者平均数已经从 1950 年的 1.5 人增长到 2014 年的约 5.5 人,增长了近三倍。这意味着,当今发表一篇论文需要一个平均由约 6 名科学家组成的共同体完成。像许多其他学科一样,科学共同体也是团体作业。

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科学教育

科学教育不止教授科学理论和事实。它还需要让学生们注意到他们知识的局限性,并学会如何通过共同体的合作来填补空白。这意味着得去了解谁的说法值得信任以及哪里能找到货真价实的专业知识。

当某人提出一项科学发现时,我们该相信他吗?对每个人而言这都是个重要的问题,无论对科学家还是普通人来说都一样,因为遵从专家的建议总比相信我们自己更靠谱一些。

怎么确定你获得的建议是否出自一位专家之口?如果你了解这条宣称背后的科学原理,那你可就握有试金石了,能够直接对这种宣称做出评判。

但通常情况下,你缺乏必要的知识。不过,你可以质问这条结论是否基于可再现的证据,或者它是不是你朋友的朋友的醒世恒言。它是发表在同行评审期刊上,还是刊载于《纽约时报》(The New York Times),或者街头小报?

了解科学的本质,包括研究过程、学术造假、同侪审议机制,以及科学的变化和不确定性,都对获取评估科学宣称的能力至关重要。

此外,与科学有关的经济学也不容忽视。科学做得不好,谁会从中渔利?答案不仅仅是那些搬出一堆可疑的研究证据,自称其产品有奇效的营养保健品公司。人们通过多种渠道从科学中牟利。营利媒体大肆炒作(有关爱情的脑区至今尚未被确定)并总是过度简化某些科学论点。

身处前沿领域的科学家们常常因媒体作品对其研究的断章取义而大失所望。鲜有新闻媒体能做出正确的报道,他们的宣传中总是犯一些莫名其妙的错误。

因此,一线科学家在看待媒体对其研究的报道时,往往半信半疑,倾向于持保留态度。教育的目标之一应该是让身为非科学家的普通人也能用批判的眼光审视媒体报道。一旦有能力进行批判思考的观众够多,新闻机构或许也会合力追求报道内容准确无误。

教育的重点之一即判断某个结论是否可信,谁对它有发言权,以及这个人是否可信。做出上述任何一个评判都绝非易事,但受过教育的人理应做得更好。这不仅仅适用于科学,还包括我们所教授和学习的一切,无论是法律、历史、地理、文学、哲学,或任何其他领域。

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学习共同体

以上这些对这课堂有什么影响?这说明我们应当把杜威的忠告铭记于心,教育的对象不是一个个独来独往的「人」,我们教的是一群依靠这个世界来学习,通过互动来解决问题、保留信息的人。

身为教育研究员的安·布朗(Ann Brown)拥有在数个机构中短暂但出色的从业经历,她从中找到了实现这种教学的办法。在一个被她称作营造学习者共同体的项目中,她聚焦于团队合作在学习中的重要性。

在项目中,一个班级的小学生们拿到一个诸如「动物的生活」之类的话题。这个班级的学生被分成若干研究小组,每组都专注于这个话题中的一个部分。某一组可能侧重于研究动物的防御机制,另一组则关注捕食与被捕食关系或保护免受外界侵害的机制或生殖策略。

每个研究小组都利用各种各样的资源,比如请教老师、采访专家、电脑以及书面材料,但最终都要为各自的研究成果负责。老师们仅略做引导。学生们的任务是全面掌握他们的课题,尽可能多地了解他们所负责的那部分内容。

这时,认知劳动分化起作用了:整个班级重新组成教学小组,其成员分别来自各个研究小组,每组一人。他们称之为拼图法,因为每位学生参与其中的角色宛如一块拼图。他们也确实在完成一幅拼图(谜题)。

本例中的谜题是设计一种未来的动物。现在,每个学生都是他们在第一阶段查过资料、做过研究的课题的小专家了。如此一来,在第二阶段,每个教学小组都由一系列专家组成,谜题中每一个相关部分都一定能得到解决。

这项团队/重组团队策略暗含着一个知识共同体的模型。正如安·布朗所言:

专业知识的分配是有意而为之,但学生们在不同领域各有所长,这也是自然结果。学习和教学很大程度上有赖于创造、维系和扩展一个从事研究实践的共同体。共同体的成员之间相互依赖。没有谁孤身一人,没有谁无所不知,合作学习对生存而言是必需的。这种相依共生营造了共同承担责任、彼此尊重的氛围及一种个人与团体认同感。

这种策略的成功不仅体现在出色的学习成果上——学生们设计出了有趣的动物,也体现在有关动物生活的教学上。参与拼图法的学生比只读阅读相同资料而未涉及研究活动的学生对所学内容了解和掌握得更多。参与研究小组让个人得以分享见解并传递给他人,以此来激发新想法。集体思考创造了一个更丰富多彩的智力环境,每个人的思维都可以沉浸其中。

上述结果着实令人赞叹,如果没有在 56 岁(1999 年)就英年早逝,安·布朗或许将发展出更多方法。对她而言,这些成果的重要意义之一,是它们为课堂的多样性提供了论据。

涉猎更广泛的专业知识对学习与学业表现都助益良多。一个多样化的团体中集合了不同背景、类型、性别和种族的成员,能够拓宽知识的范围。

原则上,这种集体学习的策略没理由不被应用到小学课堂上。但对于高年级学生和成人则必须做些调试,至少我们会建议使用不同主题的拼图(谜题)。但是,先发展出一群专家,再将专精于不同方面的专家重组,这种基本思路总体来讲是适用的。

试想一下,让大学生修习不同的基础科学课程,然后将他们分成小组,每组由修过不同科目的人组成。每组都拿到一个待解决的问题,比如节约用水或者设计一个更好的计算机接口。这样的小组可能比那些惯常依志同道合而自发组建的团队更具生产力和创造力。

除拼图法之外,多种集体学习策略经试验也获得了部分成功。它们常常伴以「同侪教育」之类的标题出现,也包括同侪辅导、合作学习以及同侪协作等等。这些学习小组在空间与资源共享的情况下最有成效。这有助于注意力与协作力的共享。

其他学习理论也应得到善用。例如,我们知道,要求人们给出解释能够让他们学得更加深入、透彻,因此这些可以放入学习策略当中。

让每个人什么都学是徒劳无效的。相反,我们应该发挥个人的优势,让人们展现出他们最好的一面。我们也应该重视那些能够促成与他人共事的技能,比如同理心和倾听的能力。

同时,这也意味着要教授批判思考的能力,促进沟通和意见的交换,而非仅盯着事实本身。这是一种自由教育的价值观,与你为了获取职业技能而进行的学习截然相反。

该教育策略不仅旨在让我们成为更称职的科学消费者,也让我们对任何一般性信息的接收都更加有效。在解读媒体报道时,我们都要心怀疑问。除了司空见惯的煽情和愚蠢的报道,更值得警惕的是,虚假信息的提供者往往还有更恶毒的企图。

对他人的依赖让我们更容易被那些利用这一点而散布谣言的人所伤害。让学生具备科学素养,且更有能力把准确无误的论断从一大堆废话和噪声中分离出来,其意义比写出更好的教学策略论文更深远。■

摘录来自: 史蒂文·斯洛曼(Steven Sloman)、菲利普·费恩巴赫(Philip Fernbach)《知识的错觉》,中信出版集团出版,已获授权,本文有删减。