大腦如何精準學習 (How We Learn: Why Brains Learn Better Than Any Machine…for Now)
- ISBN 9789573287322
- 作者：Stanislas Dehaene (狄漢)
- 譯者：洪蘭
- 出版社：遠流
- 出版日：2020/09/29
原文書在後來 2021 有再版，今年遠流也換了書名再出版《AI時代, 大腦如何精準學習: 當機器學習突飛猛進, 人類如何展現無可取代的能力》。
原本期待從書中看到一些在 AI 突飛猛進的時代活下去的方法，可惜沒有，反而學到如何使用大腦、學習「如何學習」的方法、把握在大腦敏感期幫助孩子學習與感官發育。跟 AI 有關的話題，則介紹了 Yann LeCun 的 LeNet 與 CNN 等等早期研究、DeepMind 的 Delayed reinforcement learning，以及簡介如何仿照大腦神經實際的運作方式實做出類神經網路。
看到最後才發現這是一本專門講教育與學習科學 (Science of Learning) 的書，完全推翻過去的學習方法、看待犯錯的態度、以及如何教人的觀念，相見恨晚。
話說譯者洪蘭老師在書中留下很多譯注，除了提台灣這邊的狀況、還不時留下個人看法，是我目前為止看過最有「個性」的翻譯家。
p.72
法國神經學家 Jean-Pierre Changeux 在他的暢銷書《Neuronal Man》(1985) 說的：「學習就是排除不對的」(To learn is to eliminate)。
p.113 機率的直覺
目前最紅的大腦理論就是認為大腦是一個會計算機率的機器，可以操作機率分配，並用它們來預測尚未發生的事件，嬰兒實驗顯示即使是嬰兒也有這樣精密的計算機。
p.170-172 敏感期 (Sensitive period)
人類視覺皮質突觸的過度製造大約在二週歲時到達尖峰，聽覺皮質是三歲到四歲的時候，而前額葉皮質是五到十歲時候到達頂峰。…… 在大腦發育的過程中，樹狀突會因神經元的活動情況而被修剪，有用到的神經元被保留起來，沒有用的則被修剪掉。…… 「弱視」(amblyopia) 必須在孩子小的時候（三歲以前）矯正，不然就來不及了。
p.172-173 母語的學習
正常的寶寶都能學會他生長環境中所使用的語言（不論是單語、雙語或三語都沒有問題），只要幾個月，他們的耳朵（聽覺）就會對生活周邊的語音反應靈敏，連最細微的變化都能敏銳地察覺出來。但是長大後，這個珍貴的學習能力就會失去，…… 研究顯示，我們在一歲左右失去這個能力。嬰兒淺意識會統計出他所聽到的聲音，大腦將之做成音素的分配曲線圖。到十二個月大時，這個歷程完成，我們保留母語中所有用到的音，拋棄沒有用到的，因為不再需要，這時大腦就凍結了這個學習能力。由此可見，除了非常特殊的情況，我們永遠沒有辦法假裝我們是日本人、芬蘭人或印度人——我們的語音 (phonology) 是（或幾乎是）凍結成石頭了。
p.189
大腦的可塑性在小的時候的確比較強，但是它到任何年紀也都還存在，早期的創傷可能有嚴重的後果，但是神經電路的彈性也同樣很強韌，只要及早治療，許多腦傷不是不可挽回的。
p.214-215 音樂、數學和面孔 (皮質的競爭)
…… 要重新使用視覺皮質，變成一個流利的閱讀者，我們必須利用幼年期神經的最大可塑性。我們的研究提供了幾個例子，如閱讀琴譜：一個很小就學會看譜的音樂家，他大腦視覺皮質區用來處理音符的區域比沒有學過音樂的人大了二倍。這些處理樂符的細胞甚至侵入了處理文字的視覺形狀區，即前面我們說的字母盒 (Letter box)。音樂家的字母盒跟非音樂家的比起來，移動了大約一公分。另一個例子是解讀數學公式。一位很有成就的數學家，只要瞄一眼就能認出 (略，一堆函數方程式)，就像我們在讀小說的句子一樣。
p.244-245 一心多用的嚴重干擾
學習如何專心就是學習的一個重要條件。我們不能預期孩子或大人同時學兩件事。教學需要知道注意力的極限，因此作業的排序很重要，任何的干擾都會使我們慢下來，或浪費我們的努力，因為中央執行 (central executive) 會很快忘記它本來還要再做什麼。例如認知科學的實驗發現過度裝飾的教室會干擾孩子的專注力。另一個最近的研究發現，如果允許學生在教室用手機，他們學習的表現會變差；甚至幾個月以後，測試那天上課的內容時，表現仍然不好。如果要得到最好的學習，大腦一定要避免任何種類的干擾。
p.259 教學是去注意別人的知識
在學校和大學裡，每天進行的課程教學其實是師生之間很強的心智連結 (mental bonds)…… 教學要有效，只有當學生懂得老師是盡全力在傳授知識給他們，自己努力去接收，效果才會出來。任何一個健康的課堂授課關係一定是雙向的注意力——聆聽、尊敬和互信。
p.273
心理學家 Richard Mayer「最成功的教學法是引發學生的認知活動，而不是行為動作；是教學的指引，而不是純粹的探索。課程應該有聚焦，而不是沒有架構的探索。」
p.291
理想的教學場景是給學生有架構的課程並引導他們，鼓勵他們去發揮創造力，讓他們知道還有幾千種東西等待著被發現。…… 要鼓勵孩子主動參與還需要另一個條件：容忍孩子的錯誤，並快速改正(回饋)他們的錯誤。
p.300 驚訝：學習背後的驅動力
沒有驚訝就沒有學習…… 嬰兒對違反物理、算術、機率或心理學的東西看得比較久，其實孩子不僅是對驚訝的事件看得久，他們也還在學習。
p.301 錯誤後向規則 (error back-propgation rule)
孩子所觀察到的出乎意料的事件，會決定後來如何去調整他們的假設。這也正是錯誤後向傳遞或反向傳播 (backpropgation) 理論所預測的：每一個出乎意料之外的事件都導致內在模式的調整。
p.307
學生所接收到的回饋品質是決定他們學業成功的因素之一。設立清楚的學習目標，讓學生慢慢的去達成目標，不要誇大他們不可避免的錯誤是成功的關鍵。
p.312
要培養孩子成長的心態，並不是告訴他們是最棒的、最好的，而是指出他們每天的進步，鼓勵他們參與課堂討論，獎勵他們的努力……，用這種方式來建立他們的自尊心。解釋給他們聽「學習的基礎在於：(1)下苦工；(2)試著回答問題的看法，即使錯了也沒關係，因為犯錯是學習的唯一方式。」
p.319 黃金守則：學習的間隔效應 (Spacing effect)
一個簡單的規則，就是總保留時間取 20% 作為間隔長度，例如需要記憶十個月，那麼每兩個月拿出來複誦一遍。…… 假如你需要永久保留這個記憶，最好的方式是慢慢增加間隔的時間，從每天複誦一遍，到一個禮拜，一個月，然後一年……，這個策略保證任何時間的最佳記憶提取。
p.333 利用睡眠來固化 (consolidation) 學習
要學習一種複雜的新知識如外國語，唯一的方式是白天先練習，晚上睡覺時，才有可能重新活化並固化白天所學。
p.350 讓學生睡覺
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地深沈。要使大腦夜間淺意識的工作發揮最大的效益，在睡眠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！
p.350-351 學習的四根支柱
「完全投入」(Fully concentrate)、「參與討論」(participate in class)、「從錯誤中學習」(learn from your mistakes) 和「每天練習，利用睡眠」(practice every day, take advantage of every night)
發佈留言