中学物理学习方法2:如何学习新的概念

上一篇中,我们了解到思维定式会多么恼人。它将你局限于一种方法里,无法跳出来去寻求更加简单有效的解决途径。可以说,尽管专注通常有助于解决问题,但它有时也会妨碍我们发现新办法。 本篇我…

上一篇中,我们了解到思维定式会多么恼人。它将你局限于一种方法里,无法跳出来去寻求更加简单有效的解决途径。可以说,尽管专注通常有助于解决问题,但它有时也会妨碍我们发现新办法。

本篇我们讲如何学习新的知识,先来看一下大脑是如何工作的:

举个例子,你想学说英语,如果你在美国家庭中耳濡目染,学会这门语言自然水到渠成。当母亲说,“叫妈妈”,你就鹦鹉学舌地叫“妈妈”,你的神经元被激活,并发放信号点亮它下游的神经元,整条环路都在闪闪发光。这一声妈妈和母亲的笑脸关联在一起,不断加固。这条被激活的神经环路就是一条记忆痕迹。当然,它将与许多相关的记忆痕迹连接在一起。

中学物理学习方法2:如何学习新的概念

专注模式下的注意力章鱼(如左图)将触手深入短期记忆的四个入口,从注意力高度集中的大脑里塞得紧紧的神经弹柱中选出四个连接在一起。而发散模式(如右图)的神经弹柱分布得更加发散,这种模式下的连接组合,更是一片纷乱复杂。

专注的练习和重复是创造记忆痕迹的过程。任何专业技能的培养都是积跬步以成千里的过程。

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左图象征着发放的神经元链接成一条回路,形成知识组块的过程。右图是象征心智的弹球机,里面显示着与左图相同的图案模型。当你需要时,这样的记忆痕迹会被轻松唤起。

组块是什么?

组块是根据意义将信息碎片组成的集合。你可以把字母p,o和p连在一起,组成一个有意义的,便于记忆的组块——单词pop。这就像把电脑中繁杂的文件放在一起,保存成压缩包。在pop这样一个简单的组块下,是神经元之间的琴瑟和鸣,它们通过相互配合形成了和谐一致的音调。不管是名词缩写,想法,还是概念,都依赖于复杂的神经活动,将我们简化而抽象的思维组块捆绑在了一起。可以说,思维组块是绝大多数科学,文学和艺术知识的构成基础。

所以说,要熟练地掌握物理知识,就要创造一些概念组块——这是通过意义将分散的信息碎片组合起来的过程。把要处理的信息构成组块,可以使大脑更高效地运转。

构成组块的基本步骤

当你接触新的物理知识,例题中几乎总会提供现成的解题方法。因为首次尝试理解问题解法会让你的认知负担很重——以现成的完整解法开始要好一点。这就像,如果你要在陌生的道路上夜间驾驶,会打开GPS定位一样。已有解法的大部分细节都摆在面前,你的任务仅仅是弄明白它们存在的原因。这能帮你看清问题的关键特征和基本原理。

有人担心,用现成的例题去构建思维组块,会导致学生无法专心思考单一步骤的成因,也不会去关心步骤间的联结——就是说,他们认为学生不会再去关注为什么这道题的下一步要怎么做。记住,借鉴例题可不是让你一刀切地不动脑筋,听话照做,而更像是借助旅行向导开始陌生之地的旅程。在向导的陪伴下观察身边发生的一切,很快你就会发现自己可以独自探索。你甚至开始另辟蹊径,找到向导不曾告诉过你的路。

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当你第一次遇到物理中的全新概念时,往往不知其所云,就像看见左图的拼图碎片一样。如果不理解含义,也不考虑其所在的背景,仅记忆一个事实(如中图),是不能帮你理清头绪的,或者说,你仍不会明白一个概念是如何与其他已学概念拼合在一起的——要注意,这种情况下,拼图碎片没法与别的碎片拼接起来。构建组块能帮你利用意义,组合其信息碎片,这是一种心智上的飞跃。新的逻辑整体更便与人们记住组块所包含的信息,也便于将其融入更大的学习背景。

1,进行组块的第一步,就是把注意力集中在需要组块的信息上

开着电视学习,或是几分钟就查查手机电脑上的信息回复一下,你就别想构建组块了。因为你的大脑根本没有真正专注于此。着手开始学习新的东西,既要创造新的神经模型,也要把新模型和遍布大脑各处的既有模型联结在一起。要是你走神,章鱼触手可就抓不紧了。

2,组块活动的第二步是理解

要把基本概念打包成组块,首先要理解这个基本概念。不管这个概念是大陆漂移,力与质量的比例关系,又或是某种数学难题。暂时只要求基本理解,即合成信息得出关键要义就好。

理解力就像强力胶,能把基础的记忆痕迹粘合在一起。它铺展出各种各样的痕迹路径,将记忆痕迹联结起来。所以说,没有理解在先,你还能创造新的组块吗?一定要说,倒也不是不可以,但是与其他学习材料不匹配的组块,又有什么用呢?

还有一件事,仅仅理解某问题的解决方法,不足以创造日后能随时回想的组块。别以为理解问题时“灵光一现”的小突破,就是扎实的真本事了!(课堂上老师一讲你就掌握了概念,但课后如果不赶快复习,等到考前才复习,概念似乎又变得难以理解了。这个经历你肯定不陌生。)合上书本后再找些问题来检验一下新学到的解题方法,会提高你在本阶段的学习效率。

3,组块的第三步,是获取背景信息

你需要的将不仅是如何进行组块,还有何时何地使用它们。背景信息意味着跳出初始问题,用更宽广的视角看问题。在相关或不相关的问题上反复推敲,练习,使你不仅能了解组块的用武之地,也能清楚它何时派不上用场。这将有助于你在更大的宏观图景中定位新组块。当然了,就算你的百宝箱中无所不有,但你要是不知道能用在哪儿,它也只能寂寞地待着,而派不上用场。还有,练习可以增加神经元网络的带宽,这样连接到组块的神经线路不仅稳固,它会成为多条痕迹路径上的一站。

有些组块同时与概念和流程相关,相辅相成。如果你解决了许多物理题,就会进一步认识到解题步骤的原理,或是为何有效。一旦理解了基础概念,就算出错也更容易找出问题所在。理解基础概念,也让人更易于把知识用到新问题上,这种现象叫作迁移。

从下图可见,学习活动的发生包括“以上至下,从下至上”两个方向。从下至上的组块过程,是指学习过程中的练习与重复可以帮助建立和加固每个组块。这样如果你需要信息,就可以轻松地从记忆中获取。还有一个是从上至下“纵览全局”的过程,这一过程能让你看到知识在宏观图景中的位置。两个过程对熟练掌握学习材料都有重要作用。而背景环境正是两个过程的交汇之处。这里要说明,学会如何使用某种解题技巧,也是一种组块能力。而背景环境则意味着学会因地制宜地做出选择。

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快速浏览章节,或去听一场条理清晰的演讲,都能让你获得宏观图景。它会指引你看到自己构建的组块在宏观图景中的位置。

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要最先了解重点概念和要点——它们往往是谷华老师的关键教学部分或是书籍的章节大纲,流程图,表格,或思维导图的核心内容。只要完成这一步,接下来就可以填充细节了。在学习即将收尾时,完整知识版图就算还缺上几块“拼图碎片”也不会影响你总览宏观图景。

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能力错觉与回想的重要性

试着回想学过的内容,效果比单纯阅读材料好得多。大多数学生不断重复阅读笔记或课本(撇开这种学习策略有限的优点不说),却很少有人在学习时进行自我测验或做提取练习。当书本摆在眼前,大脑会产生错觉,以为学习材料也同样存入了大脑,可这只是小和尚念经。看书毕竟比回想简单多了,学生因此执迷于自己的错觉——坚持低效率的学习方式。

说一件你可能会惊讶的事,那就是划重点和标下划线一定要谨慎,否则你不仅会效率低下,而且会被误导。划线的动作让你欺骗自己大脑在工作,其实只是手在动而已。做标记前,要先训练自己找到主要观点,并把所做标记数量降到最少——一句话就行了,最多不要超过一个自然段。在留白区域记下总结好的关键概念也是个好办法。

在学习中进行回想——让大脑提取关键概念,而非通过重复阅读被动地获取知识,将让你更加集中高效地利用学习时间。利用重读间隔中进行的回想,训练了你的大脑。

同理可得,你要争取独立解决家庭作业中的物理难题。部分教科书的最后几页会写着解题方法,但除非是用来检查答案对错,否则最好不要去看。这样才能保证学习材料在你脑中留下更深刻的印象,让你在真正要运用知识时,更加轻松地即去即用。所以谷华老师总在强调,你只有交作业,他才能对你的试卷和家庭作业进行答疑。这样的要求是在督促你自己解决问题,并对想法进行自我检验。你反馈给老师的不仅是问题解答,还有你的思考痕迹。带着这些额外信息,谷华老师才能提供给你更有用的反馈。

别扔太久之后才去练习和回想,那样你每次都得从头开始巩固概念。特别是对初次学到,还颇有挑战性的知识,最好是24小时内就和它们亲近一下。这就是为什么谷华老师建议,如果可能,要在听过课程的当晚再写一遍笔记。这样做有助于巩固新形成的组块,也能揭露自己理解上的漏洞。而谷华老师最喜欢针对理解漏洞出考试题。了解自己的知识漏洞,是查漏补缺的第一步。

一旦把东西写下来,就可以把下一次的“防忘”复习拖久一点,慢慢变成几周后复习一次,再之后几个月一次,最终你不必再和遗忘做斗争,写下的内容几乎成了你永远的记忆。

总结一下,要想学好物理,要养成好的学习习惯:

1,课前预习,快速浏览明天要讲的内容,找到自己不明白的地方,做到心中有数。

2,上课记笔记,抓住老师讲课的重点,借助例题学会解题方法。

3,课后先回顾,反思,再写作业。通过练习掌握课上内容。

4,每周,每月固定时间复习。

5,在理解的基础上巩固记忆。

参考【学习之道】

更多内容详见谷华物理微信公众号:guhuawuli

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