改變我們如何學習的科學Grasp: MIT有效學習法的實踐 | 誠品線上

Grasp: The Science Transforming How We Learn

內容簡介

內容簡介 教育的目的應是讓人發揮潛能，為何卻變成篩選學生、階級複製的工具？ 只要考試考得好，就是成功的教育嗎？ 這本書帶領讀者思考：如何讓教育變得不一樣 不論是教育者還是受教者，任誰都適合拿這本書來反思自己的學習方式與學習歷程，持續探討如何讓教育變得不一樣。——東華大學校長 趙涵捷 這是一本具開創性，研究人類如何學習的科學之書， 以及我們該如何善用這些科學，來發掘個人和社會的真正潛能。 身為麻省理工學院（MIT）開放學習（Open Learning）的副主任，山加．沙馬要向全世界打開MIT的門。假如要接受這個重要任務，一定得先問：人類是怎麼學習的？什麼樣的情況，學習效果最好？我們傳統的教學法——老師講課、回家做作業、考試、重複的學習，這是最有效的方法嗎？假如不是，什麼才是呢？ 本書帶領讀者穿越各種學習理論，從基礎的神經科學到認知心理學，因為這都與學習的未來有關。書中介紹了研究遺忘的科學家，告訴我們遺忘並非記憶的失敗，而是學習的重要武器，同時也檢視好奇心如何促進大腦做出準備好要去學習的狀態。本書揭示MIT如何應用上述概念在教學上（包括校園和線上課程）。書中也介紹了另類的新教學法，如馬斯克（Elon Musk）於SpaceX總部開辦的學校Ad Astra，以及採用新教學方式的法學院，如何使學生的律師考試通過率從谷底成為全州第一。 在講述學習真諦的過程中，本書揭穿了長期存在的謬論，同時為讀者提供一套實用的方法去吸收知識，使其能終身學習。作者提出了一個更具包容性和民主的學習願景：這個世界充滿有能量的學習者，只是在等待他們應得的機會。 作者以教授、研究者以及教育創新者的經驗來撰寫本書，帶給讀者科學上和實用上的精闢理念，它不只是有趣的知識而已，還打開讀者的心智和視野。 本書特色 ★揭露人類的大腦是如何學習的 透過介紹神經科學、認知心理學的有趣實驗，讓我們知道大腦中的記憶是如何運作的、閱讀是很複雜的心智歷程、遺忘其實也有其功能，並強調「在認知上友善」的學習方式是最有效的。 ★探討近代教育體制的形成 說明近代教育體制如何受到杜威和桑戴克兩派教育觀點的影響，進而提出兼採兩派優點的方式，才是最好的教育方式。 ★介紹從過去至今各種教學方式 從早期的貝爾、蘭卡斯特，到現代以寫程式聞名的School 42、馬斯克創辦的Ad Astra、曾紅極一時的Altschool、教學成效卓越的蒙特梭利，及在全球興起的MOOCs，打開我們的教育視野。 ★讓外界一窺MIT的教學理念 以MIT知名課程2.007為例貫串全書，強調用手腦並用的方式，提供學生了解世界所需的知識，以及在這世界生存所需的動手做技術。「重點不是學會微積分，而是要用微積分去思考」，這樣的比喻充分顯示出教育的真諦。

各界推薦

各界推薦 ★榮獲科克斯書評星級推薦好評！ 一本有說服力又扣人心弦的書，它呼籲教育者應該把重點放在學習上，而不是在篩選學生和如何爭取好學生上。—科克斯書評（Kirkus Reviews）星級好評 一本既生動又具學術性的好書，我強力推薦給每一位對學習理論和歷史有興趣，以及對改善教學與學習有興趣的人。—亨利‧羅迪格（Henry Roediger Ⅲ），《超牢記憶法》作者之一 一本令人驚豔的書，作者對學習的神經與認知歷程提供了完整的說明，為學生的學習潛能提供了令人信服的案例。—羅伯特‧畢約克（Robert Bjork），加州大學心理系教授

作者介紹

作者介紹 山加．沙馬、路克．約辛托山加．沙馬（Sanjay Sarma）MIT開放學習（Open Learning）副主任、機械系教授，研究領域包括能源與運輸、計算幾何學和電腦輔助設計，也是無線射頻辨識（RFID）技術的創始者。他是印度理工學院（IIT）學士、卡內基美隆大學碩士和柏克萊加州大學博士。 路克．約辛托（Luke Yoquinto）科普作家、MIT AgeLab的研究員，主要研究領域在學習與教育、老化與人口統計，作品常刊登在華盛頓郵報、Slate雜誌、華爾街日報和大西洋雜誌上。他畢業自波士頓大學科學新聞系。洪蘭洪 蘭 加州大學河濱校區實驗心理學博士，在加州大學爾灣醫學院神經科和耶魯大學哈斯金實驗室接受博士後訓練，曾任教於加州大學河濱分校、中正大學、陽明大學、中央大學，並為中央大學認知神經科學研究所的創所所長。 已翻譯了數十本生物科技及心理學方面的好書，包括《大腦當家》、《優雅老化的大腦守則》、《棉花糖女孩》、《浮萍男孩》、《養男育女調不同》、《真實的快樂》、《邁向圓滿》、《改變是大腦的天性》、《自癒是大腦的本能》、《大腦如何精準學習》等。 曾獲頒吳大猷科學普及著作獎翻譯類金籤獎、東元科技文教基金會特別貢獻獎、遠見雜誌華人領袖終身成就獎。 有感於教育是國家的根本，而閱讀是教育的根本，前後去過台灣大大小小超過三千所中小學作推廣閱讀的演講，深受各界推崇。 著有《講理就好》等二十五本書。

產品目錄

產品目錄 推薦序 如何讓教育變得不一樣／趙涵捷 譯者序 引 言 探險的開始 Part1 學習是科學，和科學是學習 1 學習被區分 2 第一層：水蛭的細胞和學校的鐘 3 第二層：系統內的系統 4 第三層：革 命 5 第四層：思考如何思考 Part2 心智和手 6 航 程 7 大尺度的從外到內 8 由內而外翻 9 決戰時刻 結 語

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試閱文字

推薦序 : 如何讓教育變得不一樣／國立東華大學校長趙涵捷
    記得孔子說：「學而時習之，不亦說乎？」學習這件事自古以來就是華人最看重的事情，如何開發最適合於學生的教育方法，更是人們孜孜不倦研究的課題。教育的本質是什麼？這是讓人成為人，還是讓人成為社會機器中的一個環節呢？我們當前在大學任職的教師，毫無疑問都是從各級學校激烈競爭中脫穎而出的佼佼者，如果套用這本書中的說法，都是「篩殼機」篩選出來的「優異品種」。但，在高度體制化的學習制度中，我們各自的潛能真有得到充分的發揮嗎？敝人作為教育行政工作者，如何最大程度讓教師與學生的潛能獲得開發，這是我常念茲在茲在思考的課題。
    學習的奧祕在哪裡？知其然，必先知其所以然，洪蘭教授翻譯的這本《改變我們如何學習的科學Grasp》，就把學習的「所以然」仔細剖析開來。這本書向我們展示「人人皆有可能」的教育觀：本書指出，人的IQ是可以改變的，會依據環境和經驗而變，暫時成績不佳的學生，他們只是被一些不必要的認知束縛，教師需要重新考量教學方法，讓學生想要學習。洪蘭教授是研究腦神經科學出身的優異學者，擅長通過對大腦各個區塊功能的研究，對症下藥指出如何更好利用大腦。除書中提到的「間隔學習」這類適用於個人調整學習方法的內容外，最讓我有感觸的是教育資源配置問題。
    書中提到，新型的學習方式如磨課師（MOOCs）可讓很多人的潛能發揮出來，從人口總數的層次來看，其激發的潛能是無法量化的。我在這十年來先後擔任宜蘭大學與東華大學的校長，特別重視學校磨課師課程的發展。在台灣有許多大學，學校的排名或許有高低的差別，但是學生們求知若渴的心態本來不應該有差別。學生通過考試進入了不同等級的學校，若任何感興趣的領域其老師在其他學校任教，學生想要去聽課，即便現在交通便利的時空，都免不了還是要舟車勞頓。幸運的是，我們今天生活在資訊發達的時代，透過磨課師課程的資源共享，教育資源分布不均的老問題，已獲得相當幅度的彌補。
    我在書中閱讀到這個大哉問：學生應該跟隨著自己的衝動去決定要學什麼嗎？還是他們應該學會嚴格控制自己的思想，去讀老師認為重要的題目？我接受作者的看法，他覺得教育不可能等待完美的答案，我們需要綜合各種不同的意見，而且在新事證進來時立刻更新。洪蘭教授在這本書中最特別的貢獻，就是她已經不只在從事翻譯工作，更重要者，她常在字裡行間有「譯註」，藉此梳理臺灣教育的現象或問題，並抒發她對於這些事情的感想或建議，這使得我們讀來有著特別的親切感，從中更能看得出她翻譯這本書有著特別的用意，那就是讓更多有心人能從中思考如何讓教育變得更契合於人心。
    從事行政工作，就有機會展開教育資源的調配，敝人一直在思考如何善用行政裁量權，來有效消弭城鄉差距，並讓不同特質的青年都能被看見。這兩年，我在東華大學創設如「大一不分系」這類大學實驗教育，目的就是讓各類不同的青年，尤其讓不見得適合於「篩殼機」這類紙筆測驗的學生，獲得進入大學的機會，這些青年不只獲得改變命運的機會，更能跟平素只知為考試而讀書的學生加強接觸與交流。當我看到我校的老師為學生特別客製的學習計畫已有顯著成效，心中有說不出的喜悅。這些措施正與本書所說的教育理念一致：以學生為中心，提供個人化的教學進度，這是從外到內的教育會有成效的最主要原因。
    教育的最終目的是以因材施教的手段，成就學生成為完整的人。當今高度發展的科技可以幫助我們更好地完成這一教育使命，認知科學可以讓我們更深刻認識人腦的結構與運作過程，可從外部的設備上提高教學方法手段。但有使命感的教育者，更應該善用自己的智慧，開發出結合傳統教育與現代科技的全新教育方法。孟子說：「人皆可為堯舜。」我覺得，人人皆可成精英，只是需要教育工作者有耐心去尋找正確的教育方法，挖掘學生的潛能，不讓學生受困於僵化的教育思維，扼殺自身的學習動機。整體來說，不論是教育者還是受教者，任誰都適合拿這本書來反思自己的學習方式與學習歷程，持續探討如何讓教育變得不一樣。

試閱文字

內文 : 二○一七年二月的最後一天，MIT機械工程系的助理教授文特（Amos Winter），正在實驗室中警告大二學生，鋰聚合物電池有致人於死的殺傷力，雖然它們應該是很安全的，但是處理不當，也會有足夠的殺傷力，會致命的。
    學生：「它有多少能量？」他說：「去查。」大約十秒之後，每個查出來的人都默不作聲。文特跳到白板前面，他說：「你們知道電池的容量，因為上面貼有多少毫安培小時單位的標籤。你們只要加上時間就知道它有多少焦耳的能量。」在很短的時間內答案就在白板上了：一萬三千三百二十焦耳。他說：「這相當於把一台Honda Civic的車子抬高離地面十公尺，然後想像它落在你的手上！」這就是鋰聚合物電池爆炸時所會引起的傷害，假如你手上的這顆電池開始起泡泡，立刻把它埋到實驗室的沙桶中，然後朝反方向逃命！
    假如沒有任何這種意外，那麼課程就持續進行。除了電池，每個學生面前還有一個簡單的機器人——那種有兩個輪子，可以滑動的最簡單的機器人——這個機器人是給學生練習用的，因為在學期終了時，他們要設計出比較複雜的機器人來。這個練習用的機器人叫做小米（Mini-Mes），學生要從它身上學到機械工程的原理，從簡單到複雜。他們要學習編寫微控制器（microcontroller，即小的電腦）的程式來啟動電動馬達，然後要在小米中裝入自主導航的零件，使它變成一台最基本的無人車。在這期間，他們不但要學有關機器人的知識和技術，還得去像設計師和工程師那樣去思考，他們必須了解如何有創意的去做一個作業，在問題沒有變嚴重前，先發現它並處理掉。最重要的是，透過這個作業，建立自己的信心，知道自己有能力在一開始時就找出對的路子。因為一開始時，通常都有很多可能的解決方法，到後來才會出現一條最好的方法。
    這是學習的過程，至少在理論上是如此，但是在2.007這門課中，有些學生的機械工程經驗比別的同學多很多。有些甚至參加過高中的機器人比賽（最著名的課外機器人組織「FIRST Robotics」，就是來自1989 年的2.007）。有一個學生哈塔利（Alex Hattori）曾經參加過電視的機器人大賽「Battlebots」，這個比賽以金屬暴力著名。他和他的隊友打造了一個像下水道蓋子大小的機器人，去挑戰那些有著兇狠名字的對手，如SawBlaze 和Overhaul。
    對其他沒有提早起步的一百六十四名學生來說，哈塔利的經驗很令他們擔心，因為在MIT這種重視學業表現的學校，學生的壓力從未間斷。成績上不必要的競爭其實對學生一點好處也沒有，學校也很努力去減低這種壓力，比如說，大一新生第一學期不用ABC評分（只用pass／non pass），但是2.007課不一樣，競爭是深入骨髓中的，這是為什麼這門課是MIT大學部最有名的課。每一年春季結束時，這門課會舉辦一個機器人展覽會，吸引了無數人，甚至校外人士來參觀。優勝者不但可以進入MIT的榮譽簿（MIT Valhalla）（譯註：Valhalla 是北歐神話中的天堂，或稱英靈神殿），在求職的履歷表上，這更是了不起的榮譽。
    麥肯茲（Brandon McKenzie）的眼光落在桌旁他的實驗夥伴上。他是游泳校隊，大一就參加過第三區的游泳冠軍賽，這學期還會再參加冠軍賽，雖然他一週有十八個小時以上泡在水裡，卻能維持總平均五．○的成績。麥肯茲是不習慣落後的人，但是在這個班上，他無法擺脫其他人在打造比賽級機器人方面比他強很多的陰影。班上也有好幾個同學跟他一樣有這個擔憂，例如桌子另外一端的方艾咪（Amy Fang）和坐在他右手邊的室友，也是他隊友的葛瑞夫斯（Josh Graves）。但是班上也有很強的同學，如坐在他對面的馬龍（Jordan Malone），這個人電腦設計的工夫一流，文特後來說他是「超強者」（super power）（而這還不是他最令人印象深刻的部分，雖然人家沒有問，他自己也從來沒有提起，但是每個人都知道馬龍是短跑道速滑的高手，曾在二○一○年溫哥華和二○一四年索契的冬季奧林匹克運動會拿過獎牌，那時他還不到三十歲，當然這是在他進入MIT之前）。還有一個同學梁（Zhiyi Liang），大家都簡稱他為Z，他是一個愉快的科學瘋狂者，每週來上課時都有一些新發明。麥肯茲並沒有對他的同學展現任何敵意，他一直是班上最可靠的鼓勵者，話說回來，他也從來沒有對他的游泳隊友有過任何敵意，但這並不阻礙他跟他們競爭。
    文特教授發下沒有品牌的微控制器Arduinos，它可以指揮小米如何動作，當學期結束時，他們設計的比賽機器人也會用到它。那天早上的課主要是有關直流電馬達的機制，這是最簡單的電動馬達，現在文特教授把學生對直流電馬達的了解當作已知，開始教他們如何去用這種馬達。當他飛快的講過一序列相當複雜的概念時，麥肯茲手忙腳亂的抄筆記，同時調整小米的線路，在他的筆記型電腦上，用Arduinos的微控制器來指揮小米。他感覺到自己越來越跟不上進度，已在危險的下滑邊緣了。
    他後來說：「我有點沮喪。」雖然使用Arduinos的程式語言C++對他來說是新的，但是有些同學顯然是已經會了，而且「像他自己的手背」那樣熟練。他現在努力跟上進度，但是他知道他只要一不注意聽，一晃神，他就完了，就好像沉到游泳池最深的一端，但不知道該怎麼保持浮在水面上。雖然這門課有很多助教，可隨時告訴他如何把頭浮出水面，但是還是得靠自己實際去應用那些知識才有用。
    2.007這門課的核心目標就是引發學生觀念的改變，從理論到實踐，從彷彿知道到真正掌握知識。這門課在一九七○年發展成現在這個樣子，當時有個年輕的教授佛勞爾斯（Woodie Flowers）覺得這門課應該要這樣教，在後來的幾十年間，這位年輕的教授變成退休的榮譽教授，但是他還是不時的出現在課堂中來講授學習。他有著像史丹．李（Stan Lee）（譯註：美國漫畫之父，是蜘蛛人、綠巨人的創作者）那樣的招牌鬍子，灰白頭髮紮成辮子，每一次他都強調一個重點：「學習微積分」和「學習去用微積分思考」的差別。
    對像我這樣的教育者，我們都希望學生不只是拿到好成績，還要能將知識實際應用到真實世界中。這個差別非常重要。但是學生的習慣卻不是如此，他們習慣的是8×11的作業簿，教室的四面牆，四年的高中後，能順利進入大學——跨出這個熟悉的環境去到真實世界是相當嚇人的，哪怕只是暫時，也是忐忑不安。所以每一年雖然都有一些學生願意把握機會去實際製作機器人，但是也有學生不確定自己要幹什麼。
    坐在麥肯茲對面的艾咪已經在打量她的同學了。她後來承認她覺得班上同學太厲害，讓她害怕，所以她決定採取中庸之道，作一般（average）的學生即可，她把伺服電機連到她機器人的面板上，她覺得在這門課能拿到好成績有點不太可能，2.007的課沒有考試，學期末的比賽也跟成績沒有關係，但是老師會很嚴厲的檢視期末機器人的設計。這門課的作業讓學生有點透不過氣來：作業分兩部分，一個是寫的部分，每週都有四個很難的工程問題要解，另外還有動手做的部分，完成小米的某些功能。這個禮拜他們要交出一段影片，記錄他們的小米如何朝某一特定方向前進，打U-turn回轉而不能用任何遙控器。到學期尾聲時，有些學生要能用複雜的自動化設計，使他的機器人透過感光器來循著地板上的直線行走。
    在文特解釋這門課的目標時，一個從麻省列克興頓來的學生塔希爾（Mo Eltahir）說：「太棒了，每一堂課教的東西都可以用來幫助學期末的競賽。」
    文特笑著說：「你們敢說你們有學到東西嗎？」
    他們的確有，在後來的上課中，他們銘刻新的記憶，這個記憶比他們以為的還要深。這個有很高情境因素的記憶使他們可以了解並且影響他們的世界。為了要鼓勵這個歷程，2.007這門課拋棄了一百年來傳統教室授課的包袱，用更好的方式去取代它。
    一九○二年，美國教育心理學家杜威（John Dewey）（他是當年「最有名的哲學家」，他去世時，《紐約時報》的追悼文如此稱讚他），曾指出他所觀察到的典型教室的壞處，例如數學和真實生活的物件分離，地理與地質和歷史事件分離，他在他的《孩子與課程》（The Child and the Curriculum）一書中寫道：「老師所教的與孩子的背景知識和興趣沒有關聯。」學生被動的接受知識，經過若干年的就學經驗卻沒有真正的動機去學習，他們所接受的知識與日常生活以及人生目標毫無關聯。今天雖然學校已經想辦法去改善這個缺點，但是主要問題仍然存在，因為學校的教育宗旨還是假設學生的學習是為了將來的他們，而不是為了現在的他們。
    2.007這門課就完全不是這樣，第一，要感謝這門課「不念就當掉」的本質，學生沒有那種懶洋洋、背一背就過關的讀書態度，反而追求在課堂中所教的理論一定要馬上應用得到，因為假如你不應用它，你的對手就用了。一部分是學生對「所學馬上有所用」感到興奮，今天課堂上學的馬上可以用到真實世界的工程問題上，另一部分是能讀上這門課很光榮，這門課帶給學生很強的學習動機，即使這個學生過去是只求過關（MIT的確有這樣的學生，他們傾向做最小的努力獲得A，而不是獲得B，我以前就是這樣），也會被激發願意花比必要更多的時間在實驗室，手上拿著螺絲轉，筆記型電腦打開著。就在這短短的一學期，這門課啟發了學生，不論他們是本來就有興趣或完全是門外漢，培養出的未來機械工程師比任何一門課都多，雖然很多課都想模仿2.007，但是沒有一門課能超越它。
    今天，當我沉思擺在我面前的任務時，我的想法從來沒有偏離2.007太遠。任何一個值得它學費的課程，至少要做到不但教知識，還要使學生在真實世界中用到這個知識。2.007這門課是大大的做到了這一點。

最佳賣點

最佳賣點 : 這是一本具開創性，研究人類如何學習的科學之書，以及我們該如何善用這些科學，來發掘個人和社會的真正潛能。特色：揭露人類大腦如何學習、探討近代教育體制的形成、介紹各種教學方式、讓外界一窺MIT的教學理念。

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