怎麼樣的學習最有效?美國奧克蘭大學教授歐克莉從大腦的運作中解密,
打破一般人認為「增強專注力」的想法,她表示,學習要鬆緊交錯,才會有更多的啟發。

全球最大、一流大學免費線上課程平台Coursera,最受歡迎的一門課,是「學習如何學習」(Learning How to Learn),主題在解開大腦學習的祕密,上課的人除了老師、學生、專家,還有一般家長。

講者是美國奧克蘭大學工程所教授芭芭拉?歐克莉(Barbara Oakley),歐克莉拿到工程博士學位,數理能力想當然爾很強,但這門課之所以具說服力、吸引家長,是因為歐克莉小學至高中時期數理極差,數學不及格,讓她痛恨不已,因此專攻語文,逃避數理,大學念的是斯拉夫語文系,現在卻成了腦神經專家,不禁令人好奇,是什麼改變了她?

4月底,她應台大土木系所邀請,到台灣大學教學發展中心博雅教學館舉辦了公開論壇及演講,現場爆滿。

歐克莉教授樸素親和,採訪問題涉及抽象難解的神經科學,她總能找到簡單的比喻讓人理解,正是因為她文科出身、非天生數理專才,懂得一般人學習數理的方法及難處,加上以文學常用的比喻表達,能讓道理豁然開朗。

一直專注,卡住的東西只會更卡
大腦如何學習?聽完她用神經科學中的預設模式網絡(default mode network)、番茄工作法
(Pomodoro Technique)、專注模式(focus mode)、發散模式(diffuse mode)、神經元(neuron)……,等專業研究用詞解釋大腦奧祕後,得到的結論簡單到不行,也是為什麼這堂課如此有啟發性而受歡迎的原因。

最核心的道理,是學習要鬆緊交替,在專注及發散兩種模式間切換,持續專注的學習,效果反而不好。在你放鬆時刻,之前你專注學習的內容,大腦其實會繼續處理。

歐克莉舉彈珠台為例,把大腦當做一個彈珠台,如果彈珠洞很密,彈珠(思路)彈出去,碰到鐵釘,會在台子上方快速彈跳,而且彈跳路徑多半就只有幾種;但是,彈珠洞疏鬆的話,彈珠反而彈跳較遠、路徑多變,而且較能經過彈珠台的下方。專注做一件事時大腦處在專注模式,也就是彈珠洞很密的那種模式;放鬆時,大腦則處在發散模式,也就是彈珠洞疏鬆的那種模式。

看書、解數學題,大腦處於專注模式;早上沖澡、坐在公車看窗外、散步、睡覺時,大腦就處在發散模式。神經科學家發現大腦的預設模式網絡後指出,過去一般以為人在休息狀態時,大腦完全沒在運作,其實不然,預設模式網絡下,大腦中特定不同區域間有著交互作用,為儲存資訊鋪設穩定基礎,有助於形成長期記憶。人在放鬆休息時,預設模式網絡依然活耀。

「如果一直專注,結果卡住時,愈停留在這種狀態,卡得愈嚴重,愈解不出來愈挫折,應該要放鬆、放手(let it go),」歐克莉說明,腦袋需要在兩種模式間轉換,學習效果最好,不能說數理科學能力只來自專注模式,放鬆能讓大腦走出新的路徑、到達新的地點,這正是創意、解答的來源。

她再提出新的比喻:專注模式有如捷運,能在地密集移動,發散模式有如高鐵,可以走得很遠。

西方人專注力15分鐘、東方人為25分鐘
有個時間管理工具頗好用:番茄工作法(Pomodoro Technique),Pomodoro是義大利文的番茄,名詞發明者以番茄形狀的計時器設定25分鐘工作、5分鐘休息的節奏,可有效運用時間。

歐克莉推薦用番茄工作法自我管理。她強調她是西方人,可能只能專注一件事15分鐘,東方人專注力較好,或許可以花25分鐘,但重點必須要在專注及發散兩種模式轉換。

她並解釋為什麼數理從小不好:父親是空軍,小時候到處搬家,7歲時,搬到很遠的地方,當地同學的數理程度超過她很多,讓她感覺自己是那種沒有數學基因的人,一路不及格到高中;她告訴父親她想學語言,家裡沒錢讓她上大學,她就入伍,由國家付學費。最後,她拿到斯拉夫語文學系學位,畢業後擔任俄文翻譯,派駐到美國陸軍通訊科服役,參加電子訓練課程,成為通訊排排長。

軍隊中盡是西點軍校畢業的優秀工程師,26歲的歐克莉思考著:如果不學數理科學這些現代社會快速發展中的學科,無法有好的工作機會,於是開始用學俄語的本領重新學數理科學,發現竟然行得通。

「我是一般人,如果我可以了解,一般人也能理解,」歐克莉強調,有學者研究科學上的大突破通常是如何發生的,得到的結論是主要有兩種方式,一個是尚未深入特定學科領域的年輕人,另外則是其他專業背景訓練出來的人,他們多半能從全新角度看事情。

以下是歐克莉接受《未來Family》獨家專訪的精華:

Q:你的理論是針對大人,適用於小孩子嗎?

A:我經常花25分鐘專注後,如果卡住,就停止,花25分鐘散步。這完全適用於孩子,我了解大人怎麼想,我下一個計畫就是要從孩子的角度加以闡述,我在Coursera的課程100%根據書中所寫道理,沒想到會成為全球最受歡迎線上課程,概念如此簡單,很多家長也看這個課程,想用在自己孩子身上。

番茄工作法可訓練他們專注,先專注學習25分鐘,再給予獎勵,讓孩子出去玩、放鬆,父母可協助孩子建立學習模式,學習會在放鬆狀態持續進行。但不是專注25分鐘,休息一下下馬上再專注25分鐘,不是不是,休息時間要足夠。學習如何學習,道理如此簡單,家長學生都很興奮。

Q:要放鬆多少時間?10分鐘?20分鐘?有科學根據嗎?

A:沒有科學證據,事實上每人各自不同,或許不同的事需要不同時間,休息10分鐘、20分鐘都可行。但也不必堅持每件事要採用番茄工作法,這只是供你起步的方法。而神經學上有研究,在20分鐘後,原本痛苦的感受會消失。

Q:不管天分高不高,都適用這方法嗎?

A:都適用。有人的大腦像賽車手,很快就跑到終點,有人是慢跑健將,賽車手一路聞到汽油味,慢跑健將慢歸慢,但在路上聽到鳥叫聲、能欣賞樹林風景,感受很深刻。我在軍中與一堆數理天才工作,天才總是對的,很快就得到結論,但比較不會有新的解決方式。我的長處是毅力,有彈性,慢的人或許比較有創造力,懂得用其他種路徑。腦袋中有空白處,新的東西才進得來。

Q:妳認為有些孩子痛恨數學、科學,不是因為學習方式或能力,而是意願問題?

A:我有兩個女兒,雖然我不是虎媽型,但我堅持她們每天要練習一些基礎,例如每天花20分鐘算數學。大女兒天生數學能力不是很好,但現在她在史丹福念書,顯示只要孩子每天學一點,還是能學好。二女兒數學天分好,但對數理沒興趣,她現在念大學,主修影像藝術,學微積分只是當好玩,卻可以拿到高分。

Q:一般都認為女生數學不如男生好,有科學證據嗎?

A:科學上,男女生數理學習能力其實是一樣的,但女生語言能力發展較早,所以女生語言能力比數理好;男生語言能力發展較晚,因此數學能力比語言好。女生以為自己語言能力比數理好,男生以為自己數理能力比語言好,但這有點被騙了。

雖然男女生數理能力相當,但大家會選自己擅長的,很不幸的,我們又告訴學生「跟著自己的熱情走」,女生語言較好,就往這個方向發展,語言能力較好往往誤導了她們的人生選擇。人傾向選擇容易做的,如果只選容易做的,誤以為能力好就是熱情所在,會和能力一般的人擠在同一個戰場上。

Q:亞洲學生在PISA(國際學生能力評量計畫)數理方面表現比較好,但以後發展會更好嗎?我認為亞洲學生數學能力好,是因為他們比西方學生早一點學,而不是學習能力更好。有科學證據顯示長期上兩種模式的表現有差嗎?

A:亞洲學生在數理的記憶組塊(chunk)方面學得較好,學得較流暢,西方學生停留在基礎性數學學習。不少亞洲學生到美國就讀,最後拿到數理諾貝爾獎,但我建議,亞洲學生可以花點時間多放鬆休息,這有助於創造力形成。


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