2021 年 11 月 28 日

【大腦如何精準學習】從大腦科學談教育策略與數學學習方法

前言

做為第一線的教育工作者,每天面對形形色色的學生,處理各式各樣的狀況。這些年輕的生命,總是會拋出一道道難題,考驗著我們的耐心與應變能力。

很多時候,我捫心自問,怎麼做才是對的,我這麼做的依據是什麼?從過去的經驗?抑或是前輩們告訴我的方法?今天,我要從大腦科學的角度出發,尋找解答。

這本書由Stanislas Dehaene教授所著,譯者為國內腦神經科學的專家洪蘭教授。坦白說,我讀這本書並不輕鬆,花了不少時間讀第一遍無感,決定重新再讀一遍,開始與實務有了一些連結。也逐漸有了一些體會。這真是一本須要慢慢細嚼,用心體會的書。

這本書的特色就是從實驗的證據上讓我們看到了大腦學習的歷程。

作者: 史坦尼斯勒斯.狄漢
原文作者: Stanislas Dehaene
譯者: 洪蘭
出版社:遠流
出版日期:2020/09/29
語言:繁體中文
《購買連結》

關於Stanislas Dehaene教授

作者是一名數學家、心理學家、語言和數字大腦處理的認知神經科學家。他的職銜不少,除了擔任法國Saclay認知神經影像中心的主任、法國法蘭西學院的特聘教授、也是法國科學院、Pontifical Academy of Science的院士。

洪蘭教授大家都很熟悉,這裡就不再多做介紹了。

關於我

我是一名中學數學教師,目前任職於一所升學導向的私立中學,也是一名數學愛好者,本身具備數學博士學位。因為受過嚴格的學術訓練,讓我更講究嚴謹的科學論證。

我教書已近二十年,從原先的補教業、家教,到現在的學校系統,我的生活離不開與青少年相處,也致力於幫助他們學習及導正觀念。然而經歷這麼長一段時間,坦白說,並不是每一個學生我都能使他們有效地進步,也因此讓我體認到,教學不是我們所想像的,只是把自己知道的告訴學生而已如此簡單。

除了教學方法要持續精進之外,真正的問題還是要回歸到學生本身。

每個學生都是獨一無二的個體,而展現他們特色的,就是那顆神奇的腦袋。但是,我們的教學方式,是否真的符合學生的需求,有利於他們學習呢?我想了幾個問題反思,結合我的實務經驗與書本觀點,期許能找到解答。

超前學習是好的嗎?

作為一名私校教師,超前進度已是教學日常。然而作為私校的學生,卻在超前的課程中又在家長的安排下課後自主超前,形成一股快速學習的風氣。原因無他,就是「競爭」二字而已。

如果是在「能力」與「意願」皆許可的情況下,超前學習並無不妥。問題在於,家長施加的期望與催促,卻容易對孩子造成傷害。如果對於這樣的觀點想更多了解,可以參考另一本書:
「沒有不會讀書的孩子:【讓每個孩子都發光】修復讀書傷害,正向點燃學習欲望/朴民根」

在「大腦如何精準學習」這本書中引用了蘇東坡的一句話,可以作為我們教育孩子的參考:

待他自熟莫催他,火候足時他自美

的確,大腦成熟了,學習是水到渠成,大腦未成熟,趕鴨子上架,孩子會從此恐懼學習。

因此,我自己在教育孩子上面,重視的是好習慣的培養及學習態度的要求,而不是學習速度的催促。每個人都有適合自己的學習節奏,只要心態對了,走在正確的方向上,持之以恆,慢一點又何妨?

很多家長期許孩子能贏在起跑點,深怕輸給別人,把孩子的時間塞滿,沒有顧及到孩子能力的發展時程,最後只會讓孩子感到挫折,將學習與痛苦產生聯結,反而得不償失。

成績是一時的,愛好學習的心才是一生可貴的資產。希望每個父母都能作為這項資產的守護者,而非破壞者。

早期教育要如何教?

早期教育一直是我很感興趣的主題,因為小孩的可塑性最大。相信很多父母也跟我一樣,有了小孩後,就會接收到很多資訊,告訴我們應該怎麼做對小孩才是好的。每個觀點聽起來似乎都很有道理,但我們也不很確定是否這些資訊都是正確的,我們要如何驗證?

書中藉著認知科學的實驗法,讓我們看到,原來初生嬰兒的大腦並非完全空白,而是生來就已經擁有相當多的知識。這是演化長史給他們的。例如:物體的概念、對數字的感覺、機率的直覺、面孔辨識、語言本能、…。嬰兒的這些能力都超越最新的人工神經網路。

因此,千萬不要低估孩子的能力,我們要多利用他們早期的直覺,使他們能將學習到的每一個字、每一個符號,與他們的先驗知識連接。這個連接的方式就是父母多與孩子說話,親子共讀,將書中的故事與生活經驗產生連結,成為一種習慣。

小孩在出生後的頭幾年,每一天大腦都生出和修剪掉千百萬個神經突觸,這種精簡的過程會使孩子的大腦特別容易接收新的訊息,尤其是語言的學習。

嬰孩階段,他們就像海綿一樣會大量吸收資訊,所以,豐富孩子的環境是父母的責任。那麼我們應該提供什麼給孩子呢?原則上,只要可以刺激詞彙、有建構性的遊戲、故事書、拼圖、積木、…等都是不錯的選擇。

我們引述書中一段話來加強這個論點:

所有的研究都指向一個共同點:豐富幼兒的生長環境會幫助他建構更好的大腦,例如每晚聽床邊故事的孩子,他的口語能力就比沒有床邊故事可聽的同年齡孩子好。而這個強化的皮質通路正是以後使他們可以更容易了解文本意思,並形成複雜的思想。

應該如何引發學習興趣?

做為一名教師,教學的成敗就在於能否吸引學生的注意力,如果做不到,課堂上就鬧哄哄的;另外,即使他們安靜地坐在位子上,心思可能也已經飛到九宵雲外去了。

因此,一個教學有成效的老師會注意學生的心智情況,當他不斷引發孩子的好奇心,用能夠抓住孩子注意力的方式授課,他就能確定孩子記住了他的課;當他能夠注意到每個孩子注意力的長度,從而調整他上課的步伐,他就可以確定所有的學生都跟得上他的進度了。

換句話說,主動參與的一個基本條件就是好奇心,若能激發孩子的好奇心,你就成功了一半,一旦他們的注意力開始移動去尋找可能的解釋,你只要引導他們就好。

好奇心不是必須學習才有的,而是與生俱來的,是我們大腦迴路的綜合,並且與記憶連在一起。

那麼要如何讓孩子產生好奇心呢?

我認為比較好的方式是,從學生有興趣的話題切入課程,或者從一個困難的問題出發,讓孩子思考,然後再從解決問題的過程中,學習所需的知識。以下林秀豪教授的演講相信可以為讀者帶來不少啟發。

睡眠對於學習的重要性不容忽視

臺灣的學生課業繁重,每天大約七點半到校早自習,待在下午四點五十分放學。私立學校的時間更久,我以前服務的學校甚至要求學生留校晚自習到晚上八點五十。

日前有網友在公共政策網路參與平臺提案,希望將國高中生上課時間改為九點半到下午五點,引發熱烈討論。

有學生問了我對這件事情的看法。

我認為,如果每天放學回家,能夠有效地分配時間,從晚上六點開始唸書,唸到十一點就寢,其實早起不會是太困難的事。問題是,現在學生幾乎都有補習。如果當天補習,回到家差不多九點多快十點,再休息一下,還要準備一下明天的考試。十一點前睡覺,又要維持成績,對高中生而言實在不是件容易的事。

我以前算是一個認真的學生,但學習不快,記得我從高二開始,因為書讀不完,每天睡眠時間時常不到五個小時。常常在上課時打瞌睡,尤其是晚上補習班的課更為明顯,學習效率大打折扣。

因此,現在作為一名老師,我完全可以體諒學生的辛苦之處,也因此會視情況給他們多一點彈性:上課時累了稍微趴睡一下無妨,但時間以5分鐘內為限。

書中提出發展出孩子潛能的十三個信息中,就有一點指出睡眠的重要性:讓孩子睡覺

睡眠是學習算則中一個重要的成份。每一次睡覺,即使只是午睡,大腦都受益。請確定孩子有足夠的睡眠而且睡得深沉。要使大腦夜間潛意識的工作發揮最大的效益,在睡覺前讀書或重新看一次尚未解決的問題,可幫助記憶。因應青少年睡眠週期改變,不要太早叫他們起床!

如果從這個角度出發,讓學生早上睡晚一點再上學不是壞事。當然我知道還有各種考量,像是要配合家長接送的問題,但我覺得最主要還是觀念問題,如果家長認同這是件好事,是會設法克服的。另一方面,對於不會善用時間的學生而言,延後上學可能會造成他們延後睡覺,同樣睡眠不足。但我認為這是另一個層面的問題了。

神經科學最重要的發現:睡覺時大腦不是沒有活動,或是把白天清醒時所製造的垃圾清出去;相反地,當我們睡覺時,大腦仍然非常活躍,它把白天發生的重要事件拿出來整理,並將之轉運到記憶中去儲存起來。

所以學習比較好的方式應該是,在自己精神狀態好的時候,處理困難的問題,然後給自己充足的睡眠,讓大腦可以處理清醒時所累積的訊息。

從腦神經科學談談如何學好數學?

數學是很多人學習的夢饜,在我接觸過這麼多學生當中,發現學習數學有困難的孩子,大致可分成幾種情況:1. 學習方法不對 2. 花的時間不足 3. 對於知識的連結性太差。

對於第1種與第2種情況,最常見的就是,基礎不足,要面臨大考時(例如:國中會考、高中學測、指考…),才開始短期衝刺。通常這類學生別無他法,有能力的家庭請家教老師協助,不然也只能自求多福。但是因為數學有很強的連貫性,通常短期學習的效果都非常有限。

因此,一定要在初學的時候,建立起正確的觀念,按部就班勤加練習,一旦基礎穩固了,往後的學習自然事半功倍。

關於如何學好數學,可以參考以下這篇文章:如何學好高中數學?破除學習迷思,建立正確觀念。以及以下幾本好書:

在書中提到,有研究提出了這一點:

要學好數學,學生做習題之前,老師應先仔細講解類似的例子。即使這個學生夠聰明,可以自己找出解題的方法,他們最後的表現還是輸給那些有老師先教解法,然後再自己實作的學生。

因此,上課認真聽講是非常有必要的。我發現有些學生,上課不專心,考前才大量做題,看似很認真,但效果不彰,充其量也只能應付小範圍的考試罷了,一旦遇到沒看過的題目或是大範圍考試就沒輒。

另外,對於第3種狀況,我也遇過不少,這類學生的問題就是學了又忘,忘了又學,學了又忘,…一直重複這樣的過程。

如果學生本身連結性已經不好了,又加上讀書習慣也不好,那簡直就是一場災難。我曾經教過一個學生,每次上課時我都再三噣咐一定要複習寫作業,他就是做不到。然後下一次上課,他幾乎忘掉上次的課程,然後又要重新來過,非常浪費生命。

「三天打漁,二天曬網」是沒有效的。孩子需要把他們的所學固化到自動化、潛意識地反射反應的輸出程度。這會釋放出前額葉皮質和頂葉迴路的資源,使他們可以去注意別的訊息。最有效的學習方式是:間隔式學習,把要學習的課程分段教予學生,幫助訊息永久儲存在記憶中。

話說回來,為什麼大腦的連結性會不好?

原因可能是出在大腦早期發展的環境不同,使得我們在強度和學習的速度有些微的不同。然而,每個人都有相同的大腦基本線路,我們學習法則的組織也是相同的,所以任何老師都應尊重某些基本原則,這樣教學才會有效。

換句話說,就是適性發展,因材施教,順勢而為。我們應該把人放在對的位置,多看看他的優點,發展他的強項,而不是一直關注他的缺點與弱項上面。

其他還想到什麼?歡迎在底下留言討論,集思廣益一下吧!

17 thoughts on “【大腦如何精準學習】從大腦科學談教育策略與數學學習方法

  1. 我非常同意睡眠對於成長相當重要的觀點,從小時開始我家裡也是遵從早睡早起的方式,。雖然目前沒有小孩,有侄子姪女,對於他們也是一樣的教導方式。
    另外,我認為不強迫孩童學習、讓他自我探索自己喜愛的事物較佳。

  2. 我兒子學科裡對數學最有興趣!
    這次他們學校小五數學月考居然全校平均是不合格,
    但我兒子考了98
    因為他平常最喜歡動腦解題 !

    不過其他科目就……….
    寫不完的作業、背誦、考試
    讓他想學習的好奇心都不見了

    所以小六我想讓他在家自主學習
    找回學習的興趣!

    1. 108課綱其中一個重點就是自主學習,不要讓扭曲的教育方式破壞了孩子學習的胃口。
      學習雖然不一定是輕鬆的,但應該是可以感到愉悅與成就感的。
      108課綱的另一個重點就是要培養終生學習的習慣,不是要讓孩子贏在起跑點,而是贏在終點,
      共勉之!

  3. 以前我要考大學的時候,也是都很晚睡覺,隔天又很早起床讀書,在讀書的時候幾乎沒什麼精神,成績也沒太多進步,就像版主說的睡眠是一件很重要的事情,絕對不要因為要讀書,就減少睡眠,這樣會造成反效果的。

  4. 老師好,我也非常贊同豐富幼兒的生長環境能夠幫助幼兒腦部發育,我們大人常常以為孩子聽不懂,就不跟他們說話,或是用簡單的話(疊字)來溝通,進而讓幼兒喪失了發展的機會。教育真的好重要。感謝分享。

  5. 幼兒教育真的是需要父母花很多心思,看著身旁的家長讓孩子學了很多東西,其實自己難免會心急,但孩子其實很需要我們的陪伴與支持,去引起孩子的興趣,比硬塞真的有用多了~謝謝分享

  6. 老師你好~

    我很認同這句話

    待他自熟莫催他,火候足時他自美!

    身為孩子的爸爸,在成長過程中,我們也是陪伴在他身旁一起閱讀書籍,促進腦部發展,親子閱讀真的很有效,會持續這個好習慣。

    另外睡眠對孩子也是很重要,之前我看過一本R90睡眠法,若老師你有興趣也可以去閱讀!

發佈回覆給「馬克的足跡」的留言 取消回覆

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料

返回目錄