我们如何教导他人和如何学习自己背后的科学对我们许多人来说都是一种莫大的吸引力。随着世界上很多人出于必要和安全考虑转向网络工作和学习,这种痴迷只会变得更深。
虽然人们很容易把在线学习称为面对面学习的必要替代品,但芭芭拉·奥克利博士不同意这种说法,她有科学证据来证明这一点。Oakley专注于人们如何学习的基本原理,结合神经科学和社会行为分析来确定导致更强结果的准确学习过程。她认为,如果在线学习做得好,它不仅能达到课堂教学的效果,而且有潜力超越课堂教学。奥克利认为,当在线教育不再只是一种选择时,教育者应该采用的教学方式;这是一个只有选项。
奥克利是奥克兰大学的工程学教授也是"学习如何学习:帮助你掌握困难学科的强大的心理工具, Coursera上最受欢迎的课程之一。最近,我们举办了一场网络研讨会和Oakley博士一起了解更多关于我们如何学习的科学研究。我们和Oakley坐下来了解更多关于她的道路,并询问老师(和学生)如何应用这些神经科学的见解来更好地学习。
告诉我们你的教学之旅。你是如何以及为什么进入这个领域的?
教书是我最不想做的事。我是一个害羞的人,我记得我看着我的教授,想知道他们怎么能在人们面前如此平静地讲话。当我完成我的博士学位时,我申请了一份教学工作,并没有想到我会得到它。然后,我明白了——我就在那里,教的是我当学生时最糟糕的一门课。
那些第一次教学年很艰难。我初步的教学方法是尽可能清楚有效地获得信息。我发现当我在教学中非常清楚时,我可以在课后更快地逃跑 - 这激励我更清楚地解释。
我也会让坏笑话打破冰。令我惊讶的是,学生似乎享受着他们 - 他们在我的教学中误会了我很多错误!
所有老师都在某处开始;并非一切都自然而然。有许多解决方案可以教授自己如何成为一个更好的老师。我们正在开发即将到来的专业化将探索这些技术。
你为什么决定从事揭示大脑和学习方式之间联系的职业?
由于我的工程学生之一,我最初开始在学习领域工作。他发现我已经穿过小学,中学和高中数学和科学,我已经在斯拉夫语言和文学中获得了我的第一个艺术学士学位 - 他想知道我如何改变我的大脑。我以为我的学生的问题是一个很好的人 - 这很好,因为它激发了我开始研究神经科学和认知心理背后的学习。
我记得当我第一次尝试学习微积分的时候,我说我不会翻页直到我理解了那一页。我花了三个小时仔细琢磨这句话。然后我不小心翻了一页——就找到了答案!我想,“就不能有人教我怎么学得更好吗?”我当时一点也不知道,我会成为一个写我希望我曾经写过的那种关于学习的书的人。
另外,我转向这条新道路的部分原因是有幸能与特里·塞约诺夫斯基(研究神经网络和计算生物学)共事。我们想一起解释为什么不同的教学方法有效或无效,并研究其背后的科学。我想把认知心理学的研究和神经科学的研究成果结合起来,用一种容易理解的方式来解释它们。
神经科学中有一些关于学习的伟大启示。例如,直接指导——将讲座和学生主导的主动学习相结合——是最有效的教学方式(而不是所有讲座或所有学生工作)。教师如何有效地结合这些方法?
当你学习某样东西时,你把神经元连接在一起,当你练习得越多,它们的联系就越紧密。大脑通过陈述性系统和程序性系统进行学习,每个系统产生神经连接——但神经连接在长期记忆中的工作方式略有不同。
声明系统通过海马从您的工作内存中获取信息到您的长期内存中。另一方面,程序系统通过基础神经节将信息放入您的长期记忆中。声明类型学习更快,但后来,使用速度慢(想起考试的填鸭)。Procedural learning, on the other hand, takes more time to learn, but once you’ve got it, it’s very fast to use (like speaking your native language, or a foreign language you’ve learned very, very well—you don’t even need to think about it). You may have a hard time explaining something you’ve learned procedurally, like how to solve a Rubik’s Cube. But once you know something procedurally, it can become as easy as tying your shoe (tying your shoe, after all, is learned procedurally!). The declarative system might be able to recall the complicated steps of a proof with difficulty, while the procedural system can allow you to speak your native language without even thinking about it.
教师可以通过解释来最好地教学,比如讲课。程序性教学体系是由学生主导的主动学习,比如通过家庭作业或课堂练习。一个好的教师知道如何在课堂上自然地结合这两种学习系统。我认为老师对在课堂上解释材料感到内疚,但他们不应该。这是分享信息的重要方式。上课和积极锻炼一样重要。
在网络环境中,先在主教室上课,然后在休息室进行小型的主动学习作业,这是将程序式和陈述式学习形式结合起来的最佳方式之一。你可以生动地展示你的材料,然后让学生参加积极的学习练习。由于教学和视频会议工具的进步,这种在线方式的效果甚至比面对面交流更好。
那“工作记忆容量”这个概念呢?教师如何才能最好地评估学生的工作记忆能力,并帮助他们成功?
每个人生来都有特定的工作记忆能力,对此几乎没有什么可以改变。我喜欢把“工作记忆”想象成一只有四条手臂的章鱼,因为人们的工作记忆中平均有四条手臂。你的工作记忆可以触及并收集神经连接,在你处理信息以解决问题时保持它们。你也可以把你的工作记忆想象成储存着信息的球——也就是一系列神经连接。工作记忆的大小各不相同。有些人可能可以同时处理五个球的信息(换句话说,他们的工作记忆能力很强);其他人可能只能玩三个球。关键是要在你的教室里同时容纳两种容量。
但重要的是要记住,高容量的工作记忆不一定比低容量的工作记忆好。一个记忆容量较小的人可能一次需要消耗更小的信息块,但他们仍然可以将这些信息转换为长期记忆。他们只是需要更多的练习。一旦他们有了学习的神经链接,并形成了长期记忆,他们就能回忆起这些记忆,与工作记忆容量更高的学生一样好,甚至更好。
你的研究也深入探究了为什么在学习过程中休息或给予小休息实际上是非常重要的。教师如何有效管理休息时间,尤其是远程学习?
你的海马体需要小的休息,才能将长期记忆中的信息通过陈述性系统释放出来。课间休息能让学生更好地记住知识。哪怕只是用一个小笑话把一堂课分解几秒钟,大脑也有足够的时间重置,让更多的信息进入长期记忆。
你可以把你的学习分成积极的学习阶段,让学生们根据所学材料进行练习。练习有时被贬低为“练习和杀戮”,但我们或许应该把练习称为“练习和冷静”,因为这种程序性的、习惯性的通过练习学习的方式最终意味着你甚至不需要想你学到了什么。基于实践的学习也很方便,因为一旦你程序性地学习了一些东西,你就可以把你的陈述性学习集中在材料中新的和更复杂的方面。
你希望更多的教育工作者关注哪一个领域来提高他们的教学效果?
我想看看教师插入有关如何在他们的指导中有效学习的洞察力。一点努力提高学生的学习能力有重大影响。例如,当我在卡塔尔的高中时,我发现了教师们与AP生物学课合作,在课程开始时需要三天,以教学学生如何有效学习。教师通过整个课程将与学习相关的想法。它在黑桃中偿还。
为什么你认为像Coursera这样的在线学习平台对教师来说是一种有用的资源?
创建自己的课程材料非常耗时,但如果有人真的花了时间来创建材料,那就太棒了。然后你可以把这些材料放到你自己的课堂上,投入你的资源来帮助学生学习它。拥有高质量的在线材料,并从那些辛苦工作创造这些在线材料的人的工作中提取,是一个巨大的回报。
我们,老师,在书本上总是这样“拉别人的”,所以这应该和其他多媒体材料一样。有了在线学习平台,你可以在在线学习中获得教师所没有的规模经济,比如创建视频内容。我们希望学生参与到材料中来,而且有证据表明,制作精良的视频等内容可以带来更高的参与度。使用制作精良的视频也是学生学习材料最简单的方法之一。
你对刚刚开始在线教学的教师有什么建议?
如果你是一名第一次上网的老师,你应该从其他好老师那里偷灵感。我会先看看Coursera等平台上的在线教学,因为你会学到如何通过虚拟教学来提高自己的能力。在这样做的时候,当你看到坚固的材料,你应该注意并在你自己的教学中使用这些材料!
最后,我会说先做自己的视频,只是为了你,在你必须进入整个在线课程之前。你不能做的一切;练习使(差不多)完美,毕竟!我没有开始作为一个强大的老师 - 它采取实践,同样的心态可以应用于在线学习。你会到达那里!
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