【学习观1.5】为什么有人擅长文科,有人却擅长理科?
视频通过“变体”概念重新定义知识,解释了文理科学习差异的本质,并指出学习策略应根据知识变体的多少进行调整。
UP主: YJango · 时长: 10:23 · 🔗 B站原视频
发布: 2019-09-03 · 收录: 2024-08-10
标签: 学习观 · 认知科学 · 思维模型 · 文理差异 · 学习方法
两类学生的差异从哪来
你身边可能有这样一类学生:平时非常努力,上课认真记笔记,按时完成作业,文科非常优秀,但理科却并不突出。
同时还有另一类学生:平时并不努力,上课扰乱秩序,作业基本靠抄,文科成绩很差,但理科却莫名其妙地好,也就是老师口中的“聪明却调皮的孩子”。
为什么会产生这种差异?难道真的是第二类学生比第一类学生的天赋更高吗?很多人看我的视频会觉得烧脑,所以这次我们就比较轻松地聊一聊:文科和理科到底差在哪。
先把“知识”和“信息”说清楚
在解释文理差异之前,先解释学习观里关于“知识”和“信息”的疑惑。
学习观 01 说:知识不是信息,学习不是记忆。理科生听完觉得“原来是这样”,但文科生听完可能就慌了:自己学的内容看起来全是信息,难道一直都没在学习,只是在记忆?
学习观 02 还说:学习的第一步是明确输入。这时文科生更崩溃了,因为怎么感觉自己学的内容并没有“输入”?
这些疑惑都来自知识本身的特点。
知识是什么:输入输出的“映射”
知识是什么?是两类事物之间的关系。用数学语言描述,它是一种“映射”。如果你不懂“映射”,换个近似的词:函数。
它允许你用一类事物的信息,去预测另一类事物的信息。所以一定有输入和输出,也一定可以用它预测新情况。不然你学它干嘛?
比如:
你认为“太阳从东边升起”是知识还是信息?是知识。这句话实际上省略了“日期”。这个知识的输入是日期,输出是东南西北等方位,所以它是一个分类知识。
那“太阳昨天从东边升起”是知识还是信息?是信息,因为“昨天”已经发生,这句话消除了“昨天太阳从哪个方向升起”的不确定性。
那“太阳明天从东边升起”呢?这是一条预测信息,但存在不确定性。它其实是把“明天”这个输入送入“太阳每天从东边升起”这个知识后,得到对明天的预测“东边”。有没有可能不对?有,比如《流浪地球》里太阳都没了。这就牵扯到知识的可证伪性,以后再说。
如果把所有日期与方向画成关系图,你会发现这个函数很特殊:输出不随输入变化而变化,这种函数叫常量函数。正是因为这种特殊性,这个知识退化成一种情况,所以只靠记忆这一种情况也能掌握它。但它依然是知识,依然有输入输出,依然能用输入预测输出。
更多例子还有:
- “成人有 206 块骨头,新生儿有超过 270 块骨头”:输入是人,输出是骨头数量,你能用它预测任何一个人的骨头大致数量。
- “闰年”:输入是年份,输出是“闰年/不是闰年”,你可以预测 2020 年是不是闰年。
关键变量:变体(variation)数量
总结上述知识会发现:有些知识的输入输出关系比较简单,包含的不同情况数量很少。专业一点的词叫变体(variation)很少。
而有些知识的变体就相对较多。
当一个知识的变体非常少,就意味着可以通过记忆所有情况来掌握它。文科很多知识都有这种特点,所以才给你一种“始终在记忆”的感觉。
但关键并不在于“文科还是理科”,而在于变体数量是多是少。
比如车祸责任判定、嫌疑人是否有罪等,法律知识的变体就非常多。因为案件有无数种情况,每个情况还可能非常复杂,所以我们经常看到有些案件不知道怎么判,就去翻过去发生过的类似案件卷宗,寻找规律,用这个规律判断当前案件。
很多学生当初就是不想学理科才报了某个文科专业,希望通过努力取得好成绩,结果发现:怎么选的专业一点都不像文科?不论怎么努力背诵还是学不好,马上就要自闭了。
如果你恰好是这类学生,我可以告诉你:这不是天赋问题,而是你用的“努力记忆”方法,从底层上就无法掌握变体数量非常多的知识。
“聪明但调皮”的学生为什么理科好
回到第二类学生。
这类学生可能因为某些巧合开始奋发图强:觉得“我没努力都已经这么好了,要是努力那还了得”,也坚信自己很聪明。
但努力一段时间后却发现:文科成绩确实提升了,理科成绩提升却非常有限,甚至还有所下降。付出很多回报却很少,十分失落,甚至自我怀疑,觉得还不如不努力。
原因是:第二类学生最初并非完全没有努力。他们上课其实有跟着老师的引导思考问题,大声喧哗打断老师,可能是因为他们会这题,想引起老师注意。
虽然课后不复习、不按时完成作业,但遇到不会的题,出于好奇和不服输,总会花时间去思考和解答。使他们数学成绩很好的原因,并非他们更聪明,而是这种不经意的习惯,让大脑自动构造出了泛化能力很强的模型,所以理科好。
文科却不好,是因为他们本来就不靠记忆那套。
但当他们“奋发图强”时,因为并不知道该怎么学习,很容易转向纯粹的记忆与背诵,反而抛弃了让他们理科优秀的习惯,陷入与第一类学生同样的困境,所以成绩常常卡在中游。
理科怎么学:暴露在大量变体里,让大脑建模
如果你看到了学习观 1.5 期,你就知道问题出在学习和记忆的关系上。
变体少的知识可以通过记忆掌握;但变体多的知识,就不得不通过大量例子,让大脑的神经网络自动构建出泛化能力强的模型,去解答根本记不完的无数情况。
所以理科的学习方法就是:尽可能多地让自己暴露在各式各样的问题和例子中,并且多加总结。
这个过程中一定会遗忘,但遗忘恰恰是大脑在自动寻找规律时产生的现象,不要有负担。你千万不要想着“做过的问题就一定要强行记下来”。
当大脑的神经网络从不同问题中找到普遍规律后,你会发现你没有刻意记,反而学会了,而且还很难忘。
还有个有意思的现象:第二类学生可能根本没记住数学公式,但却会用;第一类学生记住了公式,却不知道怎么用。原因我就当作作业留给大家自己思考。
文科怎么学:让大脑相信它是“普遍规律”
文科知识变体很少,这是优势,但也是劣势,因为它反而不符合大脑的学习特点。
演化出的大脑只是按规则处理信息。比如睡眠中的大脑无法区分现实与梦境。同样,大脑并不知道你接受到的内容是知识还是信息,是规律还是特例,所以文科知识很容易被大脑当成信息遗忘掉。
处理这个问题最好的办法,就是在不同场地或不同书本上去看同一个知识,让大脑认为这是一个“随处可见的普遍规律”,大脑就会降低遗忘速度。
这也是为什么很多学生平时并没有刻意死记,只是随手翻翻笔记,反而能记住。
为什么有人偏文科,有人偏理科:性格与早期反馈
回到标题:为什么有的孩子擅长文科,有的却擅长理科?
这很大程度上取决于孩子的性格与最初的成长环境。
听话的孩子通过努力背诵获得好成绩和老师称赞,尝到甜头后就会相信“努力记忆很好用”,于是期望通过更努力的背诵获得更好的成绩与更多称赞,越来越偏向用记忆来学习,甚至在认知中“记忆=学习的全部”。
调皮的孩子解出难题后被老师夸“聪明但不努力”,感到优越,就希望通过解更多难题证明自己真的聪明,越来越偏向于做更多题来学习,甚至可能在同学面前隐藏任何努力痕迹。
但如果两类学生的成长环境对调,听话孩子的理科一样可以很好。关键在于孩子在成长过程中对“学习本身”形成的认知。
我们也能看到第三类:聪明努力、文理双全的学生,他们的学习方式就非常符合大脑的特性。
我的经历:从“第二类学生”到重新理解学习
上述内容只是对学习观里“知识不是信息、学习不是记忆”的例子扩展,并不能解释所有文理现象。
至于我为什么会知道这些:初中时我曾是第二类学生。老师夸我聪明,虽然我不完成作业,但遇到难题,总觉得一定能解出来,我花在思考问题上的时间并不少。
我在家长与老师的失望中长大,有过无数次“今后要发奋图强”的泪水。混到大学时我也以为我聪明,只是没有努力。直到出国后我真的开始努力学习,却陷入与第一类学生同样的困境,被现实打击到怀疑人生。
我也终于认识到:我并不聪明,我只是一个平庸的人。
后来做机器学习相关研究时,我重新回顾过去,发现原来我根本不会学习。我经常看到评论说“真羡慕现在就能看到学习观的学生”,我又何尝不希望当初能有人告诉我这些。
选文还是选理:本质是“可替代性”与变体多少
最后一个问题:选文科还是理科?
很多老师和家长都推荐学生选理科,总给人一种“文科无用”的感觉。但任何经过验证的知识都是有用的,并没有理科知识比文科知识更优越一说。古代如果一个人知道很多,会说他“学富五车、满腹经纶”。
所以选文还是选理的原因,并非“文科知识无用”,而在于如今我们多了一个扩展自身边界的工具:计算机。
由于文科中很多知识变体较少,依靠记忆便可解决,而计算机最擅长的就是记忆。我们都是靠知识获得工资,如果你所掌握的知识可以被计算机毫无成本复制,你就不具备竞争力。
所以选择的真正依据是:在你学习速度最快的时期,尽可能多去学习变体多、可替代性低的知识,避免未来被别人拿手机就替代掉。