还记得年初的时候给大家推荐的10本书吗?其中的一本就是斯坦尼斯拉斯·迪昂所著的《精准学习》。
这本书打破神经生物学、计算机科学和认知心理学的边界,向读者揭示人脑的自然学习法则,阐释了人脑的学习能力相较现行人工智能的优势,提出了高效学习的四大核心支柱。如果你是教育工作者和家长,这该书让你直达顺应孩子学习天性的本源,掌握指导孩子学习的根本法则;如果你是终身学习者,这该书能让你明白学习的底层逻辑,重新认识学习,从而更好地学习、提高学习效率。
斯坦尼斯拉斯·迪昂是全世界颇具影响力的认知神经科学家之一,欧洲脑科学研究领域的领头人,世界脑科学领域大师级的人物。美国国家科学院、法国科学院、英国科学院、欧洲科学院、比利时皇家科学与艺术学院等6个科学院院士,欧洲分子生物学组织成员,美国哲学会会士,法国教育部教育科学委员会主席。2014年,与其他两位科学家共同获得有“神经科学界诺贝尔奖”之称的 The Brain Prize。已在《自然》《科学》等知名学术杂志上发表400多篇文章,其中70篇文章被引用超过500次,h指数高达173。
本书告诉我们,人脑是一个先天的硬件,人在出生的时候就已经具备了物理学、数学、生物学、语言知识等基础知识。你逗幼儿玩耍,给他表演“魔术”游戏,比如拿一个小球,将其变没有了,孩子就会觉得特别的惊讶。为什么会惊讶,那是因为这件事情超出了他原来的认知,这就说明他原有的认知里面是有物理学的基础的。
那为什么孩子有这样的基础,反倒是到了中学学不好物理学了呢?原因很简单,孩子在学习的过程中总是会将那些平常不用的、或者基本不用的神经连接修剪掉,给自己留出空间来学习其他的新知识,同时巩固那些经常使用的神经连接。这就是学习的过程,也是一个人成长的过程。
在本书中,迪昂深入探讨了学习的本质,提出了关于学习的七个定义,这些定义不仅为我们理解学习过程提供了新的视角,也为我们如何与人工智能共存提供了指导。比如说,学习是塑造我们大脑中关于外部世界的内部模型,即心理模型。这些模型由神经元的连接形成,构成了我们的认知框架。学习的过程,就是不断调整这些模型中的参数,以更好地反映现实世界。我们关于宇宙的认识,经历了从地心说、日心说、太阳系、宇宙大爆炸,直到今天的暗物质暗能量,这就是一个心理模型不断调整的过程,孩子学习的过程也是如此。
比如说,学习也是一个不断试错和优化的过程,我们通过“误差反向传播”算法,根据反馈调整行为,以减少错误。迪昂教授还强调了学习中的随机性和探索性,我们通过随机探索来发现新的解决方案和知识。此外,学习是一个优化奖励函数的过程,我们的大脑通过奖励机制来引导学习的方向和深度。学习还限定了我们的搜索空间,使我们能够在有限的范围内高效地寻找答案。学习也是一个投射先验假设的过程,我们带着先天的知识进入学习,这些知识帮助我们快速适应环境。
在《精准学习》一书中,迪昂教授提出了学习的四大法宝:注意、主动参与、错误反馈和巩固,这四个要素构成了高效学习的基础。注意是学习的门户。注意机制包括选择信息、放大信息、传递信息和深度加工信息。通过集中注意力在关键信息上,我们可以避免精神内耗,提高学习效率。主动参与是学习的动力。主动参与不仅促进了信息的深入加工,而且有助于形成长期记忆。而好奇心是主动参与的关键。错误反馈是学习的催化剂。惊讶和错误是学习的重要驱动力,它们促使我们修正预期,改进理解。巩固是学习的沉淀。通过巩固,我们将所学知识内化和自动化,从而释放大脑资源以处理更复杂的任务。迪昂特别强调了睡眠在巩固过程中的作用,睡眠中的大脑活动有助于加强记忆并将其转移到更高效的神经回路中。
上述四大法宝不是孤立的,是相互关联和促进的系统。注意引导我们发现重要的学习内容,主动参与推动我们深入探索,错误反馈帮助我们调整和改进,而巩固则是学习成果的固化。
在这本书中,迪昂用丰富且富有创新性的实验及示例,将深奥难懂的认知与脑科学知识,以大众看得懂的方式娓娓道来。为人工智能、教育、医学领域带来关键应用指导,提供了一个再次激发人类潜力的学习方式。
怎么样,对这本书是否很感兴趣?那就加入教师读书会,抓紧准备好《精准学习》这本书,我们将从11月下旬启动共读活动。详细的共读计划近期将公布,敬请关注!