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你以為你在推理?背景知識是思考運作的源頭——《學生為什麼不喜歡上學?》

編按:《學生為什麼不喜歡上學?》這本書以認知心理學研究成果為根基,歸納出大腦如何學習和記憶,並提供了教師如何應用這些認知原則於教學現場的方法。

背景知識不但能提升閱讀力,還是思考力的源頭。我們最希望能培養學生批判思考、邏輯推理的能力,但若沒有背景知識則都是空談。

首先,你要知道,多半時候當我們見到他人在進行邏輯思考時,他其實是在進行記憶檢索

圖/pixabay

缺乏背景知識時,解題比較困難

正如我在第一章所言,記憶是我們認知過程的第一個資源。面對問題時,你會先在記憶裡找解決方法,如果有的話,你很有可能會直接使用。這麼做很省事,也很可能有效;你會記得那個解決方法,多半也是因為上回使用時奏效,而不是行不通。

要理解這個效果,請先試著去解你缺乏相關背景知識的問題,如圖 2-6 所示:

【圖 2-6】/《學生為什麼不喜歡上學?》

每張卡片的一面是字母,一面是數字。規則如下:如果字母那面是母音,那數字那面就是偶數。你的任務是要查核這四張卡片是否符合上述規則,而翻的卡片數量要降到多少,你應該翻哪機張卡片?

圖 2-6 闡述的題目比看起來難。實際上,只有百分之十五至二十的大學生答對。正確答案就是翻開卡片 A 和卡片 3。

多數人能正確答出卡片 A,顯然若該卡片反面不是偶數,那麼就會違反規則。很多人誤以為需要翻開卡片 2,但是規則裡並沒有說偶數牌的背面一定要是什麼。卡片 3 必須翻開,因為若反面印的是母音字母,那就違反規則了。

如果我有背景知識,解題會是什麼感覺?

現在再來看看這個問題的其他版本,如圖 2-7 所示:

【圖 2-7】/《學生為什麼不喜歡上學?》

假設你是酒吧裡的保鑣。每張卡片代表一位客人,卡片一面寫著客人的年齡,一面是他喝的飲料。你要執行以下規定:喝啤酒的人一定要滿二十一歲。你的任務是查核上述四個人是否符合這個規定,但你只能翻最少數量的卡片,你應該翻哪幾張卡片?

對大多數人來說,這個題目相對簡單:你會翻開寫著啤酒的卡片(確認顧客已經滿二十一歲)和數字 17 的卡片(確認這個未成年人沒喝啤酒)。從邏輯上來看,卡片 17 和前一個版本問題的卡片 3 角色相同,但卡片 3 卻是大家都沒答對的那張卡。

為什麼第二版的問題容易許多?原因之一(但並非唯一的原因)就是這個主題你很熟悉

你具有飲酒年齡的背景知識,也知道該怎麼執法,因此不需要邏輯推理。你對此問題有經驗,也記得該怎麼做,於是便不需要思考推理。事實上,大家憑記憶來解決問題的頻率,比你想像中要高出許多。

下西洋棋靠推裡?其實頂尖棋手的關鍵在記憶

舉例來說,世界頂尖西洋棋好手的過人之處,不是他們對於棋局推理的能力,也不是能下一著絕妙好棋,而是他們關於棋譜的記憶。之所以有這個結論,最主要的發現如下:西洋棋賽是有計時的,每位棋手都有一小時來走完他的棋。偶爾會有所謂的超快棋錦標賽,棋手只有五分鐘來下完一局(見圖 2-8)。

【圖 2-8】圖/《學生為什麼不喜歡上學?》

這個裝置叫棋鐘,是西洋棋計時器。黑色指針倒數剩下的分鐘數。每下完一步棋,棋手按下自己棋鐘上的按鈕,停止自己的計時,同時也開始對手時鐘的倒數。棋手在時鐘上設定的時間是一樣的,超快棋錦賽只有五分鐘,也就是說在這段時間內要走完所有的棋。黑色指針快要走到 12 時,靠近 12 的小旗就會被指針推到一旁。一旦小旗倒下,就代表棋手超過規定的時間,是喪失比賽資格。

大家在超快棋錦標賽中下得比較差是意料中事。 但令人訝異的是,頂尖棋手表現還是最優異,次優的依然是次優,以此類推。這個發現指出,讓頂尖選手優於其他人的原因,在超快棋錦標賽中依然存在;他們具有的優勢,並不是花很多時間的過程,因為倘若如此,那在超快棋錦標賽中就會失去優勢。

頂尖棋手之所以卓越超群,原因似乎是記憶。錦標賽等級的西洋棋手在選擇走法時會先評估局勢,判斷棋盤上哪塊區域最危急、自己與敵手防禦最弱之處等等。這個過程要靠棋手對於類似棋譜的記憶,而且因為那是記憶處理過程,花費時間極少,也許不過幾秒而已。經過評估之後,大幅縮小了棋手可能走的步數。只有到這個時候棋手才會進行較慢的推理過程,從好幾個可能的步數中選定最佳走法。

也因如此,頂尖棋手在超快棋錦標賽中表現依然亮眼。大部分的重活都是靠記憶完成,這個過程所花時間極少。根據這個和其他研究,心理學家預估,頂尖西洋棋手的長期記憶中可能儲存了五萬份棋譜。因此,即使在西洋棋這種大家認為是典型的思考推理遊戲中,背景知識依然具有決定性的作用。

背景知識幫助意義組塊的形成

毫無疑問,所有的問題都是藉由比對你過去見過的案例來解決的。當然,你有時候確實會思考推理,而當你在思考時,背景知識也有幫助。先前我在本章討論過意義組塊,也就是讓我們把個別部件視為一個整體單位的過程(比方說 C、N、N 變成 CNN),好為工作記憶騰出更多空間。我強調過,在閱讀中因為意義組塊而多出的腦力空間,可以用來連結句子之間的意思。這個多出來的空間對推理思考也很有用。

舉個例子來說,你有沒有那種能夠走入別人家廚房,快速地用現有素材做出一整桌美味佳餚,讓主人家驚訝不已的朋友?你的朋友看食物儲藏櫃時,眼中看到的不是烹調原料,而是食譜, 她利用了自己對於食物與烹飪的淵博背景知識。

請看看圖 2-9 中的食品儲藏櫃:

【圖 2-9】假設你到朋友家,朋友請你用一些雞肉和現成素材烹煮晚餐。你會怎麼做?圖/《學生為什麼不喜歡上學?》

美食專家具備背景知識,能從中端詳出多道食譜,例如:菰米蔓越莓餡料或是雞肉莎莎醬義大利麵。必備原料會在工作記憶中形成意義組塊,於是專家的工作記憶就有空間來進行規劃的其他層面,比如考量可以為這道菜增色的其他菜餚,或是開始規劃烹調步驟。

意義組塊也可應用在課堂活動中。就拿代數課上的兩位學生來說吧,其中一位對分配律還不太熟悉,另一位則非常熟練。 當第一位學生試著要解題,看到 a(b+c),不確定那表示 ab+c, 還是 b+ac,抑或是 ab+ac。因此他停下來,拿幾個簡單數字代入 a(b+c),確定他沒搞錯。第二位學生把 a(b+c) 視為意義單位,不需要停下來釐清,不會多占工作記憶。顯然第二位學生更可能成功解出題目。

學習專家的思考策略?背景知識仍不可或缺

關於知識與思考技巧,還有最後一個重點。專家告訴我們,他們在思考有關其領域的過程中,許多都需要背景知識,即使並非那麼描述。

舉科學為例,我們可以告訴學生許多科學家如何思考事情,學生也能記住那些建言。比方說,我們能告訴學生詮釋實驗結果時,科學家對異常(也就是出乎意料的)結果特別有興趣。出乎意料的結果顯示他們的知識不盡完全,而這個實驗包含了新知識蘊藏的種子。若想結果能出乎意料,你得先有所預料!而對於結果的預料,則是根據你對該領域的知識。我們告訴學生所有關於科學思考的策略,多數或全部都不可能在缺少恰當背景知識之下運用(見圖 2-10)。

【圖 2-10】科學家善於用「像科學家一樣思考」,但要這麼做不僅得知道並練習思考策略,還要有背景知識,才能讓他們運用思考策略。難怪知名地質學家里德曾說:「最優秀的地質學家是見過最多石頭的那位。」圖/《學生為什麼不喜歡上學?》

同樣道理在歷史、語言、藝術、音樂等也通用。我們可以提供學生關於某領域中如何成功思考推理的歸納陳述,可能看起來像不需要背景知識,但當你考量怎麼去應用時,其實是需要的。

 

 

 

本文摘自《學生為什麼不喜歡上學?:認知心理學家解開大腦學習的運作結構,原來大腦喜歡這樣學》,久石文化,2018  年 12 月出版。


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