当我们做题时我们究竟在做什么?3个方法让学习成绩暴涨

题目无法做对,究竟是因为什么?

在做题过程中,我们有时会遇到难解的题目,先看答案往往是一个快速且有效的方法。基于已知的答案,再进行题目的二次理解。这种情况具体分为两类:

  • 真的不会,无论如何也做不出来,只能靠蒙

如果你经常处于这种情况,请先思考一下你的题目难度是否合适,知识储备是否足够。如果难度合理,储备足够,却仍有这种感觉,那是因为什么呢?是自己不够聪明吗?并不是。这时候,你很可能处于第二种情况。

  • 可以写出部分答案或过程,但总是做不对,看了答案后却恍然大悟,认为自己明明可以做出来,或者就差那么一点就能写对。

这种感觉并非马后炮,而是大脑的正确判断。换句话说,你比自己想象的要聪明。


我们为什么想看答案?

在教学体系较为发达的今天,我们所面对的题目难度,通常都会处于正常值。在知识储备足够的情况下,很多时候你其实具备解题能力,只是缺乏对解题路径的探索。在大脑的指令中,由于反馈周期较长,你艰难探索并获得答案的动作概率被降低,这导致体内激素变化,一旦路径受阻,你就会很难静下心思考,这种阻碍感是我们无法进入沉浸状态(心流)的罪魁祸首。你会感到烦躁、沮丧,甚至连正常做题状态都没法保持。在这样的反馈回路中,做题效率变得很低,也就更难解出正确答案。

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与之相对的,只需轻轻翻页,你就可以获得梦寐以求的答案,这种奖励预期会令脑垂体腺分泌强烈的多巴胺,并促使大脑发出信号,不断影响你的行为冲动,使你获取更容易得到反馈的东西。而这,也是我们喜欢玩游戏、看B站,却不善于享受学习的原因——人类偏好短期反馈行为。

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关于多巴胺和反馈机制,我在上一期文章:

里进行了详细解释。在探讨做题效率和答案的关系之前,我们先来看看做题的本质。


当我们做题时,我们究竟在做什么?

做题,是对已有知识的检验。通过做题,我们根据已学到的知识和解题方法,对题目做出“解答”。这个“解答”不一定正确,它取决于我们对已有知识的应用能力。我们要做的,就是在不断练习中,提高这种“能力”,并尽可能的得出与真实答案一致的“解答”。

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这个过程中我们学习到的应用能力,就是做题的本质——方法提炼。通过已有的习题和答案,我们在做题中不断进行方法提炼,不仅验证了自己所学到的书本知识,也补全了自己的解题能力。在答案未知的“考试”中,我们对能力的掌握程度,直接对应了考试分数的高低。在人工智能中,我们把这件事称为机器学习。

机器学习

机器学习在做的事,其实就是模仿我们平时的学习模式。举个例子:

假设我们是一个人工智能,要去买苹果,来到一个苹果摊,这里琳琅满目,什么苹果都有,红的黄的白的还有绿的。我们想挑最甜的苹果,但我们的程序里并没有写什么样的苹果最甜,现在该怎么挑呢?

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老板娘说,深红的苹果比嫩绿的甜。所以我们有了一个简单的判断标准:只挑深红的苹果。

接下来,为了验证,我们直接把这个苹果摊上的55个苹果全买了,买回的苹果中有22个不甜,有33个是甜的。经过品尝各种类型的苹果,我们发现那些又大又圆,且深红的苹果才是甜的。

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当问题越来越复杂,“如果..则甜”的简单逻辑就不再适用,取而代之的是数学上更为复杂的判断方法,它会针对所有的苹果类型,自动地学习出这种关系。用到的也有更加细致的属性,比如 “苹果产地”, “光照日期”或者“老板娘漂不漂亮”。然后,根据每次品尝的结果来进行“方法提炼”。

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这,就是机器学习。

苹果摊上的苹果,就是 “题目”,苹果的颜色、形状等信息就是题目的描述、题型。而那22个甜的和33个不甜的苹果, 就是有答案的习题。我们已经品尝出 “甜或不甜”的实验结果就是 “习题答案”。下一次我们再去别的苹果摊挑苹果,就叫做 “考试”,这些没见过的新苹果就是“考试题” 。而 “挑选苹果”的能力,就是我们的解题能力。

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如果去一个新苹果摊,我们仍能挑选出尽可能多的甜苹果,那我们就是一个在 “买苹果”这件事上合格的人工智能。对应到考试中,如果能在考试中写出尽可能多的正确答案,那我们就是一个在“做题”这件事上合格的应试者。

了解机器学习的机制,我们就可以解释,答案与做题效果之间的关系。


为什么看答案会影响做题效果?

大家是否有过这样的体验——有时候看完答案,觉得自己已经掌握了题目解法,但是每当在考试中遇到相同题型的新变化时,却突然丧失了这种能力。这是我们的错觉吗?并不是。这种现象由三种缺失造成:


数据缺失

数据缺失,意味着你的题目储备比别人要少,只能在考试中花更多时间去探索,有时甚至做不完试卷。

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在考试界,名师们的押题能力,直接决定了他们在学生心目中的地位。但不论哪位名师,都会让自己的学生多做题,因为当你做的题越多,押中原题的概率也就越大。

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机器学习也是如此,“苹果”越多,得到的模型在统计意义上就更加可靠,也意味着答案置信度更高。这就是为什么有的人并没有掌握特殊的学习技巧,却仍然有不错成绩的原因——题海战术。所以,一定的题量储备,是提高考试分数的最基本要求。但题海战术有提升瓶颈,也没有从根本上提高学习能力。真正的问题在于之后的两个缺失


回路缺失

做题,可以看作一个“题目->解答->验证”的反馈回路(中间是大脑)。不断的做题过程,就是构造一个完整的循环,并通过误差反馈进行学习,持续增加模型(大脑)的解题能力。

如果说我们在做题中提炼的解题方法是因,那么结合题目信息和已学知识,利用解题方法进行答案推断,得出的答案即为果。提前获得答案,相当于将未来的果,以某种形式提前告知了大脑。对于机器学习,模型无法从这样的回路中学习到任何“方法”。

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回路在正常情况下是 “题目-解题-验证”,而跳过“解题”直接获得“验证”,就会造成回路缺失。这时大脑将更多地调用记忆功能,而非归纳推理功能。最直接的影响就是,当你做过1道题,就只吸收了这1道题本身具有的信息,却不能举一反三,解出任一该类型的题目,做题收益自然低。

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反馈缺失

当自己的“解答”和正确答案一致时,我们的大脑会获得短暂的愉悦和满足——这和王者荣耀本质上一样。这也是上一期视频中,有人说自己做数学题会上瘾的原因。

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看答案,就是跳过了“解答”过程,直接在“题目”和“验证”间进行反馈传播,虽然缩短了反馈周期,但却缺少了最重要的“解题”反馈。

换句话说,大脑已经预付了一部分多巴胺,导致你在题目-解题-验证的反馈回路中所获得的快感预期总量减少,无法构造连续的回路。做题效率自然也不会高。

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把这3个缺陷对应到现实中来:

  • 有的人平时看似努力,做的题不少,但一到考试就失手——
    回路缺失
  • 有的人做题缺乏耐心,无法进入沉浸状态,越做越烦躁——反馈缺失。
  • 有的人由于总是遇到没见过的题,缺少信心反馈,做题变成煎熬,题量也比其他人少——数据缺失。


它们构成循环,互为因果,是提高做题收益与效率的最大障碍。而考试,就是对收益与效率的检验。


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我们平时做题,最希望的就是在考试中能碰到原题,这样不必探索就能迅速写出正确答案。如果平时的模拟考都是原题或与之相似的题目,学生自然都能取得不错的成绩。只有在未曾出现原题的考试中,才会体现不同学习者所提炼的“方法”的好坏:擅长记忆题型、答案的人,成绩会明显低于通过做题高效地掌握了题目规律的人。

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如何提高做题效率和收益?

考试的目的,是筛选出有“方法学习”能力的学生,而不是“见过类似题目并记住了答案”的学生。如何解决这3个问题,增加自己的应试能力?这里简单给出6个方法

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1. 梯形练习:AI系统的准确率是随着训练不断提升的,做题也是如此。

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习题难度取决于你当前的知识水平和解题能力,首先要对自己的区间进行定位,不要一直做100%能做对的题,也不要做只能对10%的题。前者缺乏误差反馈,后者缺乏信心反馈。循序渐进,每次提高一个台阶,而不是一蹴而就。

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2. 答案屏蔽:做题之前,不要将答案放在自己触手可及的地方,弱化大脑冲动。在习题难度适中的情况下,如果出现无法解出的题目,先试着在没有答案时利用已有的解题技巧进行推导,能写多少就写多少。

3. 难度阈值:将难度具体化为时间。一旦在某道题上花费的时间超过某个时间阈值,比如30分钟,你还没有头绪。那么基本可以判断你没有掌握这道题对应的知识储备或解题方法,也即你此时并不适合做这道题。你可以将这道题进行记录,但不要翻看答案。根据这道题上花费的时间,你的习题本可以按照阈值分级,比如花1分钟解出的题,花10分钟解出的题和花10分钟未解出的题等,并按照梯形练习法刷题。

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4. 误差传播:机器的学习模式是通过结果反推,利用预测(解答)与标签(答案)间的误差进行反向传播。我们可以针对已记录的错题,利用答案进行反推,也就是从题目—解答—答案,变为答案—解答—题目的逻辑顺序。对应到买苹果中,就是从“甜苹果”出发,学习为什么这个苹果甜,并最终析构出“红色”和“又圆又大”的因子,这个因子,就是做题时,题目的归纳性特点。

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5. 答案反馈:在构建了完整做题回路的前提下,我们可以进一步增加答案的反馈:

  • 提高答案的误差反馈,比如积累每个梯形台阶的错题,整理成阶段错题本,定期复习,这样可以同时利用大脑的记忆和学习功能,强化答案对“解题能力”的误差反馈。
  • 增加答案的快感反馈,比如每答对10道题可以玩10分钟手游或者看10分钟B站-设置奖励点,促进多巴胺分泌,可以更容易进入沉浸状态。
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6. 数据增强:真正的学习能力,可以让我们即使碰到未见过的题型,也能根据已有知识储备,正确的推导出答案。这就是为什么学霸在考试中遇到超纲的“附加题”也能写出答案的原因。在平时做题中,可以有针对地训练大脑归纳、推理功能。人工智能在学习时可以通过一种“数据增强”方法来生成和原数据(苹果)相同分布的新数据(试题)并进行自我训练,做题也是一样:每做完一类题,我们可以试着根据题型归纳出这类题的特点,然后给自己出题做。在出题过程中,你的归纳推理能力会不断得到提高,并且会更加了解题型的特点(也即数据分布,或者说又大又圆和深红色2个因子)。

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世上没有万能的学习方法,是否适合自己,还需要个人判断。想真正提高成绩,除了以上的6个方法,也要学会保持耐心,持之以恒。在保证效率和收益的前提下,增加题量储备,是提高成绩最有效的方法,所以,也别忘了多刷刷题~

更多的学习方法和思维知识,欢迎关注我的下一期思维论。谢谢大家


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