認知心理學家告訴你如何優化學習

「超強記憶力」是怎麼一回事？

當我們說「○○的記憶力很好」，各位覺得是在形容怎麼樣的人？其實「記憶力很好」的定義很多，大致可整理出下列四種類型。

① 瞬間記憶型
② 記憶力世界冠軍型
③ 福爾摩斯型
④ 將棋職業棋士型

接著讓我們依序思考這幾種類型。

瞬間記憶型
人類擁有黑猩猩沒有的抽象思考能力，能夠發展出哲學、數學、藝術與科學技術，再透過文字傳給後人，使文明得以進步。因此，許多人認為人類的智慧高於黑猩猩，記憶力自然也更強。然而，京都大學靈長類研究所的一項研究揭示了一件令人驚訝的事實。研究中，1∼9的數字會隨機出現在電腦螢幕上，然後隨即消失，只留下顯示數字原位置的框框。仍是幼年的黑猩猩優姆（Ayumu）竟能準確地依照1、2、3、4、5、6、7、8、9的順序觸擊螢幕上的框。換言之，優姆能瞬間記住螢幕上九個數字的位置，並精確地重現整個過程。
研究也讓人類嘗試同樣的任務。即使數字顯示的時間延長為二倍或四倍，一般人仍無法完成。換言之，此處所說的「記憶力優異」，指的是能如同攝影機般，瞬間將資訊「烙印在腦中」（也就是記憶下來）並能加以再現的能力。

記憶力世界冠軍型
世界上有一項名為「世界記憶力大賽」的比賽。比賽的內容包括，讓選手看完大量的單字清單後背出來；在一小時內記住盡可能長的數字串；或在一小時內記住最多張撲克牌的排列順序；也有項目是比誰能在最短的時間內記住一組撲克牌的順序；甚至還會讓選手記住許多陌生人的臉孔與名字，再測驗他們能否準確地將臉與名字一一配對。順帶一提，在二○一五年創下世界記錄的選手能在一個小時內記住二六六○位數的數字，以及一四五六張撲克牌的排列順序。
人類究竟是如何記住數列這類毫無意義的資訊呢？最常見的方法，大概就是不斷反覆背誦，但這往往成效有限。擅長「默背」的人，通常會在這種情況下，先替這些沒有意義的資訊賦予意義，再進行記憶。許多讀者應該都背過「打造好國家吧鎌倉幕府 」這句口訣，用來記住鎌倉幕府成立的年代。
俄羅斯曾有一位擁有驚人記憶力的人，據說他在看到上方的數學公式之後，能瞬間編出下列的故事，並永遠記住這個公式。

諾曼（N）出門後，用棒子撐著自己（．）。他發現一棵形狀像根號（√）的大樹，於是在那裡蓋了兩棟房子（d2 ）。然而他發現那棵樹已枯死，連根部都外露，但他並不感到驚訝。接著他再次用棒子撐住自己（．）。他說，房子太老舊了，應該要拆除（在帳簿上面打×）。如此一來，資本就會增加。他已經投資了八萬五千的資本（85）。屋簷作為區隔（－），底下站著人，而他們在溫度箱（BOKC）（vx）裡玩耍。他站在郵局附近，為了避免馬車撞上房子，便在轉角處擺了顆大石頭（．）。……
＊ 出自亞歷山．大魯利亞（A．R．Luria）《偉大的記憶力故事－某位記憶大師的精神生活》（The Neuropsychology of Memory）

這位俄羅斯記憶大師或許是個特例，但參加記憶力比賽，看誰能在短時間內記住更多新事物的選手，多少都做過類似的練習。換言之，當他們面對那些必須死記的單字或數字時，並不是逐字慢慢背誦，而是將其轉換成空間的影像，或是編成包含這類元素的故事，再依照影像或故事加以回想。記憶力優異的人，往往擅長將資訊轉換為便於提取的形式。那些參加世界記憶力大賽的選手，正是這類記憶術的高手，也是不斷努力鍛練這些技巧的人。

福爾摩斯型
福爾摩斯能夠清楚記住殺人現場的一切，以及相關人士說過的每一句話，例如，他能記得被害者的指甲裂成鋸齒狀、腳上穿著尖頭皮鞋，其中一腳的鞋帶還鬆掉；他也能夠在查令十字車站找到一名看似與被害者毫無關連的人。後來才發現， 這些細節全都是找出犯人的關鍵線索。然而，他的助手華生明明也待在同一現場， 聽過目擊者與相關人士的陳述，卻完全記不得那些內容。為什麼兩人之間的記憶力會出現如此差距呢？
雖然有點唐突，但我想請大家憑記憶畫出五十元硬幣的正反面圖案。對大人來說，應該從小到大已經「看過」五十元硬幣幾萬變了吧？可是，大家對它的圖案又記得多少呢？
我每年教課時，都會要求學生憑印象畫出五十元硬幣的圖案，結果沒有半個人能正確畫出來，而且大部分的人甚至根本不記得硬幣正反面有什麼圖案。
大部分的人對日常事物都是「視而不見」，而福爾摩斯是能注意到一般人無法察覺的細節的記憶高手。

將棋職業棋士型
高手能在極短的時間內記住龐大的資訊。有項實驗請將棋的初學者（業餘八級）、中級者（業餘三段）、高級者（職業八段）觀看實際對局的某個盤面，測量他們記住整個盤面所需的時間。實驗中所使用的盤面，是從各種不同戰型中隨機挑選的。每個盤面會顯示在電腦螢幕上，當受測者覺得自己已經記住盤面，就按下「OK」按鈕。接著，螢幕上會出現一個沒有任何棋子的空盤，受測者必須在上面重現剛才看到的盤面。系統會記錄從盤面出現到受測者按下「OK」按鈕之間所經過的時間。
結果發現，初學者重現盤面的時間比高級者多出十倍以上。中級者雖然在對局的開局階段還能順利記住棋步，但到了中盤（約五十手之後），耗費的時間就越長；相較之下，職業棋士從開局到終盤，都能在極短的時間（十秒之內）記住整個盤面。
許多人以為，將棋職業棋士擁有與記憶力世界冠軍一樣的記憶力，但兩者之間其實有非常重要的差異：記憶力世界冠軍擅長記住沒有意義的資訊，而將棋初學者與職業棋士的差異，只在於他們所記憶的盤面是否具有意義（也就是取自真實對局的情境）。若盤面上的旗子只是隨意排列，毫無戰術上的意圖可言，那麼即使是頂尖的職業棋士，其記憶力與中級者或初學者並無差別。

記憶的儲存庫
接著，讓我們從上述四種記憶高手的類型來思考「記憶力究竟是什麼？」。其實，「記得很清楚」，與「存入記憶」及「取出記憶」這兩個不同的過程有關。要「想起」某件事，必須先將相關資訊存入記憶的儲存庫。不過，放進記憶儲存庫的資訊不一定能在需要時取出，只有在需要時能取出的資訊才真正有用。
從黑猩猩優姆的例子可知，記憶力包含瞬間接收與保管資訊的能力，而這種能力可稱為「瞬間記憶力」。外界資訊會先進入「瞬間記憶儲存庫」，而該儲存庫又分為視覺資訊與聽覺資訊兩種，而且都只能儲存瞬間的資訊；以人類為例， 通常只能維持約一秒。
資訊進入瞬間記憶儲存庫後，會流入「短期記憶儲存庫」，也就是心理學上所說的「短期記憶」。不過，這個儲存庫也無法保存太多的資訊。雖然資訊從瞬間記憶儲存庫流入短期記憶儲存庫，但只能停留片刻。若以電腦比喻，這個短期記憶儲存庫相當於「快取記憶體」。若想在一段時間後仍能想起，就必須讓資訊流入「長期記憶儲存庫」。
要記住那些毫無意義的數字串或單字清單時，就必須在腦海中反覆默念，不斷重複，以刻意的方式努力記下。這個步驟就是將資訊從瞬間記憶庫流入短期記憶儲存庫，再進入長期記憶儲存庫。不過，如果有新資訊不斷流入，那麼再怎麼背誦也來不及記住，資訊就會從短期記憶儲存庫（快取記憶體）滿溢而消失。

高手就是這部分特別厲害
那麼，究竟要如何才能讓資訊更有效率地流入長期記憶儲存庫呢？記憶大師為了達到這一點，進行了大量的練習。由於短期記憶儲存庫能暫時存放的資訊有限， 一般人大約只能記住七樣東西。換言之，若是無意義的數字，最多能記住七位數； 若是較短的單字，也只能記住七個。不過，這是在資訊彼此毫無關聯時的情況。
記憶大師會將彼此無關的資訊組成更大的區塊，再去記住這個區塊。也就是說，他們先壓縮資訊，再巧妙地將更多的內容轉移到長期記憶中。他們會替原本毫無意義的數字、沒有關聯性的單字，或陌生人的五官與名字賦予意義，使其流入長期記憶儲存庫。為了確保這些資訊能牢記記住，並在需要時隨時取出，他們日常持續進行嚴格的訓練。換言之，這些記憶大師絕對不是因為天生擁有比常人更強的短期記憶或長期記憶能力，也不是硬體性能上的優勢。
另一方面，屬於「福爾摩斯型」的記憶高手，厲害之處在於能注意到一般人無法察覺的細節，並將這些細節牢牢記住。以剛剛提到的五十元硬幣為例，多數人在從零錢包取出硬幣時，並不會每次都仔細觀察其正反兩面的圖案，因為只要用手感受大小，就能辨識這是五十元硬幣，根本不需要看圖案。由此可見，人們通常不會花太多時間在那些不必仔細觀察也能辨認的事物上，更不會反覆檢視它們的細節。然而，「福爾摩斯型」的記憶高手卻能觀察並記住這些被忽略的細節。
不過，即使是福爾摩斯，也不可能漫無目的地記住所有映入眼簾的事物。他會運用多年偵探經驗與知識，從犯罪現場推測哪些資訊值得特別注意、哪些線索有助於抓到犯人。相較之下，他的助手華生則無法判斷哪些資訊重要，因此也就記不住關鍵細節。換句話說，福爾摩斯之所以比常人厲害，並非因為能大量記憶，而是能準確找出對抓到犯人有幫助的重要資訊。
那麼，這與職業棋士僅憑一眼就能重現整盤棋譜的記憶力有何不同呢？難道是因為他們的「瞬間記憶儲存庫」比常人更大，或能像記憶高手般將資訊從短期記憶挪到長期記憶儲存庫？答案當然不是。如果真是如此，他們應該也能記住那些毫無戰術意義的盤面才對。
在前述的實驗中展現驚人記憶力的職業棋士，並非當場記下自己與對手所有棋子的擺放位置。事實上，他們腦海中早已儲存了無數的棋譜，而實驗中所使用的盤面，大多是過去真實對奕時的某個盤面。對職業棋士而言，那是早就熟悉的盤面。因此，當他們看到盤面，其實只是從自己的記憶庫找出相同的盤面，也就是將眼前的資訊與腦海中的資訊進行比對而已。所以即使是直接棋士，也無法重現那些當場隨意擺放棋子的盤面。
意思是，職業棋士在實驗中展現的驚人記憶力，其實只是從龐大的棋譜資料庫中瞬間找出與眼前相符的盤面而已。
許多人以為「記憶力」取決於資訊儲存硬體的容量大小或儲存效率，認為這些是與生俱來的天賦。然而，分析上述四種類型的記憶高手後，就會發現所謂的「記憶力很好」，其實是將原本無意義的資訊賦予意義的能力，或是找出必要資訊與細節的能力，抑或是將眼前的資訊與腦中的資料庫連結起來，並加以分類整理的能力。

「超強記憶力」是怎麼一回事？

當我們說「○○的記憶力很好」，各位覺得是在形容怎麼樣的人？其實「記憶力很好」的定義很多，大致可整理出下列四種類型。

① 瞬間記憶型
② 記憶力世界冠軍型
③ 福爾摩斯型
④ 將棋職業棋士型

接著讓我們依序思考這幾種類型。

瞬間記憶型
人類擁有黑猩猩沒有的抽象思考能力，能夠發展出哲學、數學、藝術與科學技術，再透過文字傳給後人，使文明得以進步。因此，許多人認為人類的智慧高於黑猩猩，記憶力自然也更強。然而，京都大學靈長類研究所的一項研究揭示了一件令人驚訝的事實。研究中，1∼9的數字...

前言　從記憶、思考到精通──啟動你的「自學力」
不論是誰，應該都很重視「學習」。然而，每個人對「學習」的想法卻不盡相同，其中有很多第一時間想到的，往往是學校裡的學習。
在學校，我們學到各種知識，因此常常把「學習」與「記住老師教的東西」畫
上等號。
本書從認知科學的觀點出發，探討「學習」這件事。認知科學是一門旨在理解
人類心智運作方式及其背後機制的學問。人是如何理解與記住自己的經驗，以及他人所傳達或教導的內容呢？記憶又是以何種形式儲存在心中，又是如何被重新喚起的呢？而更重要的是，人究竟是如何思考、解決問題，並進行學習的呢？
在認知科學的世界裡，「學習」的定義比我們想像的更為廣泛。無論是運動、語言、孩子的數數，或是數學、物理、西洋棋、將棋與圍棋的學習；甚至是打掃方式、機械操作、樂器演奏、運動的學習等，認知科學都將這些跨領域、各種類型的學習，視為研究的對象。
每個人天生都具備「自學能力」。最能直接體現的例子，莫過於孩子學習母語的過程。孩子在學習母語時，不是由父母或是老師直接教導文法或詞彙。畢竟，對於還不懂語言的孩子來說，要用語言來教語言，本身就是不可能的。孩子是自行推測每個聽到的單字是什麼意思，並自行找出連接這些單字的規則（也就是文法）。
孩子在學習母語時展現的能力，正是「自行發現問題後，自行思考與找出解決方法」的「學習力」。近年來，「自主學習」已成為教育現場的重要關鍵詞，而理解孩子學習母語的機制，或許能啟發我們，更深入思考「自學能力」究竟是怎麼一回事。孩子在學習母語時，會展現出驚人的學習力，但並不是所有事情都能那麼輕鬆地學會。例如，許多孩子（甚至大人）在學習外語或算數時，常常會感到挫折，但孩子（或大人）究竟在什麼情況下，又為什麼會遇到挫折呢？釐清這點，也是思考「學習」時非常重要的課題。當我們長時間從事某件事，就能變得熟練，甚至達到精通的程度。而當一個人進入精通的階段，他的行為方式與初學時相比，也會出現明顯的變化。一般而言，「達人」這個詞容易被認為是，在體育、藝術、技能、將棋、圍棋、外語等領域中，掌握了一般人難以做到（或不會去做）的特殊技能的人，但其實每個人都能精通這些事，因為所謂的「學習」正是朝精通邁進的過程。達人在行動與判斷上，往往能做到迅速而準確。如果能不假思索地快速理解那些原本模糊不清的部分，代表你已經精通這件事。然而，所謂的精通並不止於此，而是在能迅速確實而輕鬆地完成某件事之後，還存在著他人難以模仿的境界。即使是公認的達人，也不會停止學習。成為達人之後，抑或是，正因為是達人，所以才要不斷地學習。而在這個持續精進的過程中，他們也會逐漸創造別人無法模仿、獨一無二的風格。
那麼，隨著不斷精通的過程，學習者的內心究竟發生了什麼變化？大腦又是如何隨之改變的呢？在過去，治病多半憑經驗判斷，也就是在某種症狀出現時，就服用某種藥以期康復。然而，若是能找出病灶，並理解發病的機制，就能對症下藥，以更合理的方式治療，甚至進一步預防疾病的發生。學習也是如此，只要理解學習運作的機制，就能設計出「更好」的教育方式。要理解學習的運作機制，就無法迴避「知識是什麼」這個根本問題。那些記住卻無法應用的知識，與能夠創造出新事物的知識，兩者究竟有何不同？能立刻就派上用場的「活知識」究竟具備哪些特質？又以何種形式存在於大腦之中？我們又該如何習得這樣的「活知識」？本書將跳脫以往常見的知識觀（參見第六章「土耳其烤肉模型」），根據科學實證的新知識觀，探討「學習究竟是什麼」。近年來，「問題解決能力」、「生存力」、「批判性思考」、「主動學習（Active Learning）」等詞隨處可聞。然而，這些概念究竟意味著什麼？又要透過怎麼樣的教育，才能真正培養出這些能力？對此，我們仍缺乏明確的共識，所以本書也將一併探討這些問題。本書不是在回答「如何以最少的努力，盡可能地考到高分？」這類問題的書。
「好的學習」會隨著學習者的目的而有所不同。就以外語學習為例，若目的是在出國旅行時，開口買東西或問路，應付有限的對話情境，所需要的學習方式自然與希望能在職場上運用外語、與世界各地人士從容交流的人不同。究竟是追求速成，還是窮盡一生去鑽研某件事，都會讓「好的學習」的標準隨之改變。我們時常會看到宣稱「這麼做就能變聰明」、「這麼做就能輕鬆快速記住」的書籍，但本書並非以那樣的目的而寫。那些為了在一週後的考試中取得高分而設計的學習方式，長遠來看，往往會妨礙我們培養自主思考與自我學習的能力。
要想實現「好的學習」，首先得成為「學習的探究者」，自行思考學習目的，再思考達成這個目的的最佳方法，並持續實踐。本書將透過認知科學，說明人類記憶與思考的方法、知識在心智或大腦中的存在形式，以及獲取新知識的方法，幫助讀者成為「學習的探究者」，從中找到實踐「好的學習」的線索。至於如何運用這些內容與線索，則取決於各位的學習目標。

前言　從記憶、思考到精通──啟動你的「自學力」
不論是誰，應該都很重視「學習」。然而，每個人對「學習」的想法卻不盡相同，其中有很多第一時間想到的，往往是學校裡的學習。
在學校，我們學到各種知識，因此常常把「學習」與「記住老師教的東西」畫
上等號。
本書從認知科學的觀點出發，探討「學習」這件事。認知科學是一門旨在理解
人類心智運作方式及其背後機制的學問。人是如何理解與記住自己的經驗，以及他人所傳達或教導的內容呢？記憶又是以何種形式儲存在心中，又是如何被重新喚起的呢？而更重要的是，人究竟是如何思考、解決問...

前言　從記憶、思考到精通──啟動你的「自學力」

第1章　學習的本質：為什麼記得住，不代表真的學會？
「超強記憶力」是怎麼一回事？
知識與記憶，有什麼不一樣？

第2章 知識系統的形成：從孩子學母語的過程來學習如何學習
從「能做到的事」開始累積
為了理解得更快而學會學習
知識是如何建構的？
創造概念，讓學習有感

第3章 矯正錯誤的基模：越過阻礙學習的牆
嬰兒也懂的物理法則
錯誤的基模如何干擾學習？
成見讓思考陷入盲區
外語學習的母語陷阱
克服錯誤的基模

第4章 理解學習的核心：精通的奧祕
什麼是「精通」？
技能自動化與工作記憶的搭配
直覺從何而來？

第5章 大腦的學習地圖：直覺是怎麼被刻進腦裡的
「精通」，如何改變大腦？
學習時，大腦正在「長肌肉」
模仿與觀察的神經啟動
大腦中的「直覺導航系統」

第6章 讓知識活起來：培養深度學習力
「知識觀」決定了學習成果
從死記到活用的轉折
為什麼死記硬背還是學不會？
怎麼想，決定你怎麼學

第7章 成為一流的學習者：精通與創造的循環
向大師學習如何學習
需要的是努力？還是天賦？
從精通到創造
天才是怎麼煉就的？

第8章 培育探究者：玩出學習的自我驅動力
主動探索的學習力
從遊戲中培養求知慾
從外在獎勵走向內在驅動

結語　理想的學習方式

前言　從記憶、思考到精通──啟動你的「自學力」

第1章　學習的本質：為什麼記得住，不代表真的學會？
「超強記憶力」是怎麼一回事？
知識與記憶，有什麼不一樣？

第2章 知識系統的形成：從孩子學母語的過程來學習如何學習
從「能做到的事」開始累積
為了理解得更快而學會學習
知識是如何建構的？
創造概念，讓學習有感

第3章 矯正錯誤的基模：越過阻礙學習的牆
嬰兒也懂的物理法則
錯誤的基模如何干擾學習？
成見讓思考陷入盲區
外語學習的母語陷阱
克服錯誤的基模

第4章 理解學習的核心：精通的奧祕
什麼是「精通」？
技能自動...