本帖最后由 每日一课 于 2016-8-4 11:31 编辑
什么是工作记忆
20160622
妈妈们在谈论数学。 数学呢,这在表象上,是单独的一门学科。但是,在更基础的层面,无论是在心理层面,在神经生理层面,在思维层面,数学都不是简单的一个对象。
数学包含的范围十分广泛。从对数和形的本能,到操作步骤,到形式逻辑,一直到在头脑中建构模型,数学涉及并且涵盖了人类思维活动的几乎全部。简单地说,什么时候是合适的学习数学的时间,这是无的放矢的瞎说:你即便说到了13岁,对于抽象建模而言,还是太早;可是,13岁对于建立常见数的感知和概念来讲,显然太晚了。
我们谈到数学,经常跟逻辑联系在一起。对于10岁之前的孩子而言,显然谈不上“逻辑”这回事。他的神经系统,还不到能够支持孩子自己建构逻辑步骤的地步。如果数学脱离开逻辑,那就不是真正意义上核心的数学…….
数学很复杂。 我们呢,对于小学阶段的孩子而言,你妈妈在数学上,只要抓住一件事情,就足够了。这件事情跟叫做工作记忆(working memory)的心理机制有关……申爸怀疑,这种心理机制应该是有跟它对应神经基础的……也不一定:凡是涉及到数学的地方,确实很复杂。
妈妈们要彻底理解什么是工作记忆。这样,申爸呢,先说一些浅显的例子,说一说,一个人,如果工作记忆机制发育得不完善,一个人会是什么样子的。
在大申上小学之前呢,申爸跟妈妈们一样,都是习惯晚睡,早不起的。大申要上小学了,申爸寻思着:这个孩子,六点半要离开家,去学校。你看早上上学的小孩子,一个个病怏怏地,坐在汽车里打盹,或者坐在妈妈的电动车后座上打盹,或者坐在地铁里打盹。孩子没睡够,困呐。
这个学校上学的时间,是不能改变的。孩子一年365天,每天早上遭罪;一遭遭12年的罪……
与其一连遭这么长时间的罪……尤其是冬天,孩子没醒透,就给扔进冰冷的汽车里,放在寒冷的自行车后座上,孩子冻得小脸儿都青了,小嘴唇发抖……还不如调整一下作息时间。把每天早上起床的时间往前调一个小时,相应地,每天睡觉时间也提一个小时。过一段时间就好了么。习惯了,什么影响也就没有了。 于是,在大申入学前的那个暑假……对于今年,也就是16年入学的孩子,就是现在……开始,申爸开始慢慢地把起床时间往前调。三天调五分钟,等到九月一号开学,就调到位了么。 这就是申爸每天那么早起床的开始…… 一直到现在,大申还是每天晚上九点半准时睡觉……这个习惯,是养成了的。当时,大申每天晚上是九点准时睡觉。 这个时间调前了,就涉及到一个早点的问题。申爸领着大申出去吃早点。事情就从这儿开始。
他这个早点呀……申爸指那种正式的饭馆,不是指那种夫妻老婆店在马路边支的临时摊点……他饭店,为什么要开呢?早上一个客人,吃一碗豆腐脑三块五,两个鸡蛋三块,一个油饼一块五。加起来,才8块钱,对吧?
对于正餐,那些饭店是桌餐的。只要来一个客人,点一份80元的肉菜,他十个早点客人的流水,就出来了,对吧?它之所以大烟要收,豆梗也要收,实在是因为,他们的主要经营成本就是店面的租金。反正早上店面闲着也是闲着,开个早点,尽管赚得少,但还是有赚么。
既然是这样呢,他们店里配给早上的服务员,跟正餐的服务员,就不一样了。你想啊,他早点六点钟开始,正餐开到晚上11点。他不可能一个服务员,从早上六点一直支撑到晚上11点,对吧?人撑不住,也违反劳动法。反正早上赚的钱不多,那也不必配好的去早上。
所以呢,早点的服务员,清一水的特点是:笨!哎呀,那个服务员,笨的,申爸跟你讲,没法儿没法儿的。 于是呢,大申吃早点,申爸就静静地坐在那儿,观察服务员。别人观察聪明的人,如何聪明。申爸呢,装备了最强的理论武器,每天早上观察服务员,为什么那么笨。她们有各种形态的笨,申爸说说具体表现。
一般来讲,收银的服务员,都比较灵光。这是因为,收银的如果笨的话,钱就乱套了。可是呢,你这个时间长了,次数多了,偶尔也会遇到笨的来收银。申爸给她十块钱。早点呢,收银机上显示是九块。她打开收银机,把申爸的十块钱放好,然后呢,申爸忽然想起来,就问她:“你那个冰豆浆是多少钱一杯?”她说:“两块钱一杯。” 申爸说:“那你加一碗冰豆浆吧。”申爸自己喝。
这个钱不就不够了吗?申爸就暗暗地在裤子口袋里摩挲几块钱。收银员迟疑了一下,打了一杯冰豆浆,然后,很迟疑地,在钱抽屉里找出9块钱,递给申爸。申爸就再掏出一块钱,连同她找的9块,一同递回给她:“我刚才给你的是一张10元的,再加一块钱。”
她连忙地道谢。这个收银要是收错了,她要自己赔的,估计。很显然,刚才申爸一打岔,她忘了申爸给她的票子,是一张10元的了……她把它当成刚才付了一张20元的。
申爸一边端着托盘走,一边分析着:看来,服务员出问题,在于申爸付款了之后,又打岔,加了一杯冰豆浆……嗯:明天早上,再一次,看看是否还是这样。
第二天,大申吃的跟昨天一样,申爸就在她打开钱抽屉的一刹那,跟她问:“你的冰豆浆多少钱一本?”她回答说:“2元一杯。”“那再给我加一杯冰豆浆,”申爸跟她说。这回,连裤兜里摸索钱都不摸了,很淡定地看着她。 她迟疑了一下,又找出9块钱,递过来……申爸不要她的9块钱,加了一块,付完帐完事儿。
这边交过钱,申爸拿了小票,到配餐台,给服务员配餐,拿东西。小姑娘在长条桌后边,手忙脚乱地支应着。取餐的队伍越排越长……终于轮到申爸取餐,申爸把小票递给小姑娘。小姑娘仔细看了半天小票,上面有绿豆粥,鸡蛋,烧饼,冰豆浆。绿豆粥和鸡蛋摆在长条桌的那头,冰豆浆机就在小姑娘身后,烧饼笸箩就在面前。
小姑娘看了一会儿,回身,去打豆浆。把豆浆放在申爸手上的拖盘里,她忘了还有什么,就又去串在钉子上的小票看,回头拿了个烧饼给申爸,然后,走到远处,去盛粥。粥放好了,拿出一个鸡蛋,放在申爸的拖盘上,就要收下一位顾客的小票。申爸赶忙跟她说:“我的是两个鸡蛋!”她不相信似的,又跑去钉子那里看过,确实是两个,才又给申爸加了一个。 赶到第二天,她回头打豆浆的时候,申爸就主动说,“我是两个鸡蛋!”她也没什么反应。等盛完粥,回身又拿了一个鸡蛋,放在申爸的托盘上。申爸只好给她说,“是两个鸡蛋!”她又去钉子那里,看过,再加一个。 再隔天,申爸这回心里有数了。在她去盛粥拿鸡蛋之前,看钉子的时候,申爸提醒她:“我买的是两个鸡蛋!”她盛粥。放好粥,回过头,又拿了一个鸡蛋……申爸快崩溃了。
好吧,反正,就这样儿吧…… 有时候,人特别少。整个餐馆,只有申爸和大申吃饭。申爸交完钱,收银的就大声跟小姑娘喊:“一个烧饼,一碗绿豆粥,一杯冰豆浆,两个鸡蛋!”
人少,申爸不用带小票过去,直接去取就好了……小姑娘呢?一杯冰豆浆……一个烧饼……一碗绿豆粥。然后,到了关键时刻:一个鸡蛋!依旧。
申爸赶紧说:“我买的是两个鸡蛋!”小姑娘不耐烦地向着收银台:“他买的是几个鸡蛋?” 收银台:“两个!”
小姑娘一边给申爸加一个鸡蛋,一边小声地嘟囔着:“那你也不说清楚!”
这是一句泄露天机的话。这是一种早点餐馆的模式:所有的菜品,全都做好,摆在那里,现配。还有一种模式,在厨房和取餐台中间,有个窗口。有些早点是做好的,有些要现盛,或者现做。现盛的有豆腐脑,豆泡汤什么的。现做的呢,主要是炸油条或者油饼。
遇到这样的餐馆,就更加麻烦。 一个顾客交了小票,配餐的把随取的炸糕放在餐盘上,然后,跟厨房喊:“一个豆腐,一个油饼。”豆腐还好,盛一下就行了。油饼慢呀!于是,她就在那里干瞪着眼,等油饼好;后边一大群人排着队,等着拿餐……
那边呢?一老头儿,大声地问:“我的烧饼热好了吗?”她这才如梦初醒似的,跑去微波炉那里,把烧饼拿出来,一边说:“早热好了。”老头儿气儿不打一处来:“早热好了你不早叫我?我这别的都吃完了,就干等你的烧饼!”
那边收银的灵通的小姑娘,把顾客都答对完了,没有一个人等着付款买东西……人权跑到这边排队等取餐呢……就过来帮忙:“拿小票,拿小票!”过来的小姑娘,一口气收了四个小票。
拿起四个餐盘,哗啦啦地排在厨房的窗口上,眼里看着单子,不停儿地喊:“三碗豆腐,四个油饼儿,三白一糖,一碗豆汁儿。”然后,回过身,麻利地把自己要配的炸糕呀,驴打滚呀,往餐盘上放。烧饼,回头问:“烧饼要热吗?”顾客喊:“要!”她就麻利的把烧饼送进微波炉....四个油饼炸好了,四份餐就都端出来,四个顾客走掉。排着的长队,一下子就短了许多……
隔天,申爸又来。还是那个笨的付餐。申爸就跟她说:“你一次多收几个小票,让后一起放好东西,再端出来。”她害怕似地连连摆手:“不行不行,那样就乱了!”停了一下,补充说:“还是得一个一个来,不会乱。” 确实不会乱。就是队越排越长。
申爸呢,那个时候,在北大学无线电。当时啊,计算机是高新技术,就业前景也好。于是,系里开了一些计算机的课程。数字电子线路。学习时序,总线,CPU的原理等等。
学完了呢,就有一门单板计算机的实验课。当时,Intel的8086体系如日中天,同学们都想学8086,可系里就是用老掉牙的Z80开实验课。系主任跟我们说,别看Z80老,原始。可就因为它原始,所以才能从根儿上学会整个计算机系统。 那个真的很原始。就一块小CPU板,有一排引线可以插到面包板上。剩下的什么数字键盘呀,内存呀,发光二极管的现实器呀,都得自己用线现连。那个时候啊,RAM,就是计算机的内存,贵得很!我们用的德州仪器的那个内存集成电路块儿,妈妈们猜,内存是多大的?
1k的!一共只有一千零二十四个字节! 不像现在。大申觉着申爸的电脑慢,就问是多大内存的。申爸告诉他,是2G的。大申很不满地说:“这么小!你升级吧,升级到16G,就快了。”
大申完全想象不到,竟然还能有1k字节的计算机。 它那个电脑要运行啊,得把程序跟数据,全都调进内存里边儿,才行。它那个数据,还有控制显示,刷新键盘的函数,一下子就给你占了824个字节。你只剩下200个字节,可以用来写程序。你得精打细算,精心地用这200个字节……要不然,程序就冒炮了,内存装不下了。
你得分析,哪些程序已经用过,再不用了。你算准了保存那些程序的内存地址,精确地把后面的程序覆盖上去;或者想清楚,那些数据已经用完了,可以倒出地方,保存程序……
尤其是那个堆栈,特占地方儿。你得估算对,最多会有多少压进弹出的操作,然后,留够内存;如果留少了,堆栈就把数据和程序给冲了,整个系统就崩溃掉了;留多了,就很浪费。有时候,费了半天劲,把一块数据占的内存算是腾出来了……可是,腾出的空间,减去处理“腾”的动作的程序,就多出几十个字节出来…… 老费劲了。
尤其是编复杂功能的程序的时候,处理内存,特别地花功夫。其实呢,这些功夫,对于现在装配了16个G的电脑而言,根本不需要用。坏处呢,就是现在的孩子,学完计算机,他对内存复用这个观念,没有直接的感受。
人类的大脑,说穿了,它跟申爸当年的Z80很像。只不过,当年申爸的Z80,内存少,还有一千零二十四个字节。人的大脑呢?很可怜!最多,最大,到极限,只有9个“字节”!人们的大脑,同时处理的对象数,一般而言,是7±2。 一个神奇的数字,7。这一点呢,是当代心理学的一个重大发现。好像是1963年,这个心理学的现象才为科学的论文所记录。人们在行为反应上的聪明、笨,绝大多数时候,跟人们是否能够熟练地使用这7个“字节”的内存,有很大的关系。
有关这个呢,有很多神奇的,让我们很吃惊的心理现象。妈妈们感兴趣,可以去问度娘:7±2。会出来好多好多内容。那些早点餐馆的笨人,她们的这个7±2,到底出了什么问题呢? 且听下回分解?
这个……接着说哈。 给思思和天乐那两个小娃的妈说得,申爸都不知道该说啥了。总得来讲呢,工作记忆这个心理机制,在人的头脑中存在,这是不争的事实。可问题是,它的具体工作机制,是跟计算机的RAM一样,还是另有其独特的运行具体运行机制,这个并不清楚。
申爸呢,对于这些基础性的理论问题,并不感兴趣。申爸感兴趣的是:这个工作记忆,它是怎么“形成”的?它的敏感期在什么时候?有哪些具体方法,可以帮助孩子形成良好的工作记忆?工作记忆形成了之后,什么是锻炼工作记忆的有效手段?
也就是说,申爸感兴趣于实操的问题。对理论,没啥兴趣。 每天早晨都早点,每天早晨申爸都被强迫观察分析那些笨人为什么笨。每天提醒一次,申爸认真地观察,这个工作记忆形成敏感期,到底在什么时候。
世界上有很多吊诡的事情,妈妈们知道吧:别的敏感期,申爸都没像这个敏感期这样下功夫观察,别的敏感期,却都观察到了。一直到了大申小学毕业,申爸竟然没有观察到工作记忆形成的敏感期!
原则上来讲,任何一种心理现象,它必有一个敏感期。因为人是从一颗受精卵发育来的;人的心理性活动,是为大脑的神经网络所涌现出来的;神经网络是随着生长发育而逐渐形成的。那么,总一个阈值,当网络达到它的时候,人就具有了相应的心理过程的能力。
这个时候呢,就是敏感期了。 赶到大申小学毕了业,申爸发现,工作记忆典型的能力,比如说短期记忆;大脑的有意识调控,分时并行处理多个事件;在异常打断之后,恢复原有的进程...这些能力,大申不知觉中,都具有了!
可申爸就是没有观察到,工作记忆是什么时候进入的敏感期。这令申爸大为惶恐。 在前边早点服务员的例子中,我们可以清楚地感觉到:工作记忆不是生来就有的,亦不是基本的生活环境就可以给到人的一种能力。
你比如说,具体地完成一件动作的复杂的肌肉控制能力。这是一项基本能力,它决定着一个人,她是否可以流畅自然快速地打开微波炉的门,把烧饼放进去关上门按一下按键让微波炉工作;它决定着拿着一个夹子,是否能够夹准一个炸糕,把它准确地放进拖盘上的一个盘子里……这些基本的动作,那些服务员都没有问题。她们的问题呢,在于在更高层面上,大脑控制这些基本动作,使之成为一个“动作流”以完成复杂任务的能力,有缺陷。
我们知道,小孩子一生下来,他的小手就有非条件反射性的抓握动作了。你把小手指放进刚生下来的小贝贝攥紧的小拳头那儿,轻轻地蹭两下,小家伙立刻就张开小粉嫩的手指,一把抓住你的手指,死死地握着,怎么也不松手。 大一点了,会坐会爬了,小家伙就一刻不停地动,小手到处抓,拿,扯,扔……反正是不停地练习。动作在这近于本能的练习过程中,越来越精确。慢慢地,细小的动作也能完成了。只要是正常的孩子,就都会做这些练习。经由这些练习,大脑才练就让孩子完成精细动作的能力。
每个小孩子都练这个,所以呢,没有人在使用微波炉,夹一个炸糕上有障碍。但是,再往前发展,环境起的作用就越来越大。
这些笨服务员,大多数,有个毛病:语言有问题,不流畅。她们说话的时候,语音和语调,很生硬;句子结构不完整,只能大致表意;给人一种前言不搭后语的感觉。
语言呢,正常和谐的语音和语调是神经系统精细控制发声器官的小肌肉,让其协调运动的结果。在人之初,语言的发展晚于动作的发展。如果环境不提供良好的语言练习机会,小孩子的语言发育就不完善。 前言不搭后语,这是更高级的语言中枢控制系统没有得到良好的锻炼的结果。婴幼儿的动作练习是“自发性”的,语言就带有很明显的“教育环境”的味道了。你赶到协调、安排合理的动作流,那就更是教育环境的结果了。 越早发展的能力,越基础,越重要。这些重要的能力,一旦有缺陷,那将是致命的。所以呢,这些能力,靠自发,靠本能来保障,人人都能得到良好的发展;越晚发展的能力,越高级;这些能力水平的高低,决定着我们一般称之为“竞争”的结果。
越高级的能力,越依赖人为提供的环境。我们管这个叫“教育”。 人们为孩子提供的正确的人为环境,决定着孩子在高水平上的发展前景。 有道是“教育决定一切”。
话说,在整个小学阶段,申爸是守住一个底线的:不参与进大申具体的教育活动中去。为什么要这样呢?用申爸的一个朋友的话,可以很好地解释这个。他说:“我们的加持力太强,小孩子给我们轻轻一捏,还没使劲,就烂了。” 申爸呢,策略性的东西要守住:就让大申跟别的孩子一样长就行了。不管圆了扁了,等到他懂事了,再加力。要不然,自己根本不知道“正确的方式是什么”,去使劲,大概率是“瞎使劲”。孩子就给捏烂了。烂了,就收不回来了。
现在呢,这个阶段过去了。申爸回过头来看,看得很清楚:哪里是只有申爸的加持力强,每个妈妈,每个爸爸的加持力都强! 孩子弄坏了,这都是给爸爸妈妈“夹”烂了的结果。当然,如果爸爸妈妈都知道了“正确的方式”是什么,按照正确的方式用力,越用力,效果自然越好。这是后话,回头再说。
大申上了初中,申爸自己给自己的禁线就解除了。 去年九月份。申爸开始深入到大申具体的学习内容之中。很快,最重要的结论,申爸就的出来了。 当大申在琢磨“比-5小-7的数是_______;比0小-3的数是________”这道题的时候,“深入进去”跟“站在边上看”,那是完全不同的两件事情!
当申爸在边上看的时候,一着眼,就知道,“这是在考减法定义”。“比a小b的数”就是a-b么,这还用说?你不深入进去,跟大申一道“做这道题”的话,你根本无法理解,大申在那里吭哧瘪肚的想什么,在费什么劲。 当负数引入了之后,孩子就遇到了一种特殊的情况:“-”在表示负数的时候,跟表示减法的时候,表现形式完全一样,但是……一堆负号,怎么处理?
孩子凌乱了。怎么想,怎么乱。 我们知道,“-”在减法中的引入,是小学一年级就引入了的事情。这多年来,孩子头脑中已经形成了对“-”的一套完整的图式;刚刚开学,引入了作为负号的“-”,孩子也形成了自己的图式。这是两套不相容的东西。 现在,在这道题中,两者相撞了。
(-5)-(-7),孩子要脱离开具体的负数形象的干扰,高度抽象化,把“a-b”运用过来,才能把这个式子列写出来。列出来了呢,对于孩子而言,第一三个“-”是符号;第二个“-”是减号……这个,如何追踪处理这三个“-”,以满足两套图式各自的要求?
孩子遇到了极其困难的同化问题。 在头脑中,形成一个新的图式,需要时间。事实上,大申用了几乎两个月的时间,才完成了这个平衡-矛盾-失衡-同化-再平衡的过程。
你爸爸妈妈不深入进来,亲自动手,平行思考,是感知不到到底发生了什么的。你站在旁观者的角度,确实“清”,但是,旁观者给出的解决方案,肯定是不正确的。你都不知道问题在哪里,抱蒙给出的解决方案,正好就是正确的,哪里会那么幸运?
你妈妈要具体辅导孩子,首先第一条,就是要参与。亲身感受,设身处地。任何旁观者的方案,肯定都是错误的!那两个聪明的妈妈又来了:“哎呀,这个事情……我怎么觉着,跟工作记忆有点儿什么关系呢?” 是的,是有关系。
这个……数学,就其本质而言,它跟“实体”的关系就不大。它是一种纯粹的思维转换的游戏,“思维的体操”。 你去观察,任何一个家长……到了初中和高中阶段……去找老师,请教孩子“学习不好”的问题,老师都会给一个统一答案:“孩子的基础知识掌握不牢。”什么是“基础知识”呢?背下来的,那个不叫“知识”,那个叫“信息”。“知识”是专指思维而言的。
孩子们每天学的是什么?基础知识么。如果是这样,那么,学校的学习,本质上,就是思维的训练。 还有呢,一个很自然的推论就是:做难题是没用的。做基础题,有用。基础题是把孩子的思维带入训练状态的手段……当然,这里只是指数学而言……数学所要训练的思维,孩子都做到,做熟练,同化,新的平衡成功地建立起来,会有一个自然的过程,过渡到难题。
什么是打基础呢?打基础,其实就是把思维的训练做到位。 哎呀,这个事情,说起来忒费劲。申爸不想说了。
回头再说。先说点儿好玩儿的事儿吧。
这个钦妈呢,坚持着,跟钦玩儿背猜的游戏,朗读。有朗读吧?申爸没留意钦妈说,不过,推测,应该有。导致的结果呢,钦的语文考试分数,钦妈可以“操纵”:想高分,就高分;想低分,就低分。 这个呢,说出去,把外面的爸爸妈妈们吓坏了。其实呢,破解了孩子在小学阶段,语文分数的秘密,这是再正常不过的一件事。以后,咱们花果山的每个妈妈,都能做到这一点的。 钦妈在兴致勃勃地玩儿这个,只是刚开始,操作上还完全不熟练,有点儿别别扭扭的。摸索到规律,解决掉常见的问题,就熟练了。
申爸要说的呢,是: 很多妈妈重视奥数……当年,申爸也重视……将来,咱们花果山的孩子呢,到了小学五年级,六年级的时候,就奥数这个东西,什么走美杯啊,春蕾杯啊什么的,花果山的孩子,想要得的话,去参加考试就是了。分数都够。 每个孩子都会喜欢奥数。
为什么会这样呢?我们破解了奥数的秘密,就能做到了。 申爸呢,仔细地读了一些奥数爸爸的经验分享。其实呢,他们说的东西,说到底,不过是在说“怎么吃雁”罢了。有一千零一种吃法,怎么做,各种的美味,好吃。我们的问题是“怎么把雁射下来”。你这个连雁都没有,琢磨个什么吃啊!我们抓住本质,“把奥数射下来”就是了。这并不难。 为什么不难呢?
其实,那些奥数的牛孩儿,他们不是牛在“能够做出那些奥数妈妈规定好的事情”,而是牛在孩子们“肯去做那些奥数妈妈规定好的事情”。也就是说,在孩子的教育过程中,无意中做对了什么事,导致孩子喜欢上奥数了。他无意中都能做对,我们找到关键,刻意去做,会做不好? 哎呀,回头再接着说吧。
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