题记
为了最大限度地提高学生的学习效果，教师需要了解并处理这些先入之见。这可以通过以下方式实现：
开放讨论：教师可以邀请学生分享他们的学习信念，并就这些信念进行讨论。这有助于使学生意识到他们的学习观念并不是绝对的，并且可以通过新的经历和观点得到改变。
示范新的学习方式：教师可以通过示范新的学习策略或方法来向学生展示另一种学习方式的有效性。例如，教师可以使用概念地图或其他可视化工具来帮助学生理解复杂的概念或主题。
提供反馈：教师可以通过提供具体的、建设性的反馈来帮助学生了解他们的学习方法和理解程度。这可以帮助学生形成新的学习策略，并使他们对自己的理解更有信心。
通过解决学生的信念问题，教师可以帮助学生更好地适应不同的学习方法，从而提高他们的学习效果。
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为什么顶级科学家的课堂教学效果差
专家谈学习
尽管诺贝尔奖得主、物理学家兼教授卡尔·维曼（Carl Wieman）付出了最大努力，花了很多时间，但他的授课效果以及学生的学习效果还是令他感到沮丧。他曾经说过：“
当我第一次作为助理教授教授物理课时，我就采取了一种非常普遍的教学方法：先对要讲解的课题进行深入思考，使自己先明白透彻。然后，再向学生们讲解，让他们像我自己一样明白透彻。
至少理论上是这样的。但我是一个忠实的实验主义者，所以我会通过测量结果来检验。每当我试图认真了解学生们学到了什么时，很明显这种方法根本不起作用。只有个别几个学生可能听懂了我美丽、清晰、机智的解释，但大多数学生都没有理解。”
在传统的教室里，老师站在教室的前面，向一群被动的学生解释他们头脑中清晰的概念。然而这种教学方法并没有对课程内容的保留、基本概念的理解或观念的改变产生积极的影响。
Alison Gopnik（美国心理学教授） 表示：“我认为没有任何科学家认为我们通常采用的大学课程教学方式是与让人们学习最好的方法有关的。”鉴于授课的目的是将知识从一个人传递给多个人，因此我们似乎可以确保人们能够很明显地保留他们所消费的信息。Wieman 提到了三项研究，其中最后一项研究完美地强调了被动授课似乎不起作用的令人不安的观点。他说：“在最后一个例子中，凯西·珀金斯和我多次在讲座中提出一些非显而易见的事实，并附以插图，然后在15分钟后对学生的事实进行小测验。通常约10%的人能记住它。为了看看我们是否有精神缺陷的学生，我曾经在美国一所领先的物理系举办过一次系级座谈会，重做了一次这个实验。听众由物理系的教员和研究生组成，但结果大致相同——大约10%。”
Wieman认为这些结果很可能是普遍存在的，而且如果你考虑到短期记忆的能力非常有限，这些结果会很有意义。他说：“研究表明，人脑在短期工作记忆中最多只能记住约七个不同的项目，并且一次只能处理不超过四个想法。从认知科学实验室翻译到教室的“项目”的确切含义是什么还比较模糊。但是在一个典型的时长为一小时的科学讲座中，学生们需要记住和处理的新项目的数量要大得多。”
当测试学生是否理解基本概念时，结果同样令人不安。更多的教学并没有帮助学生从新手变成专家。事实上，数据表明相反：学生在完成一门课程后比开始时更像新手。
关于教学，我们面临着一个难题。这些教师无疑是各自学科的专家，但并没有提高学生的学习成果：学生们没有学会这些概念。这怎么可能呢？
关于学习的研究提供了一些答案。认知科学家花了很多时间研究构成任何学科专家能力的基本成分，他们发现了几个基本要素。第一，专家对自己的学科有很多事实性知识，这几乎不足为奇。但此外，专家有一个心理组织结构，便于检索和有效应用他们的知识。第三，专家有能力监控自己的思考(“元认知”)，至少在他们擅长的学科中。他们能够问自己:“我理解这个吗?我如何检查我的理解?”
认知科学教学生发展不同的思维方式
专家谈学习
传统的科学指导员专注于教授事实性知识，隐含的假设是专家般的思维方式会随之而来或已经存在。但认知科学并不是这样告诉我们的。相反，它告诉我们学生需要通过长时间、集中的精神努力来发展这些不同的思维方式。同样，新的思维方式总是建立在个人的先前思考之上，因此如果教育过程要取得成功，就必须考虑这种先前的思考。
这是基础生物学。构成“理解”科学和“科学地思考”的所有东西都存在于长期记忆中，这是通过构建和组装蛋白质组分而发展的。因此，没有经历这种长期的精神构建过程的人根本无法掌握一门学科。这段文字让人想起了Charlie Munger（查理.芒格）关于思维模型的言论：“什么是基本的世俗智慧？嗯，第一个规则是，如果你只是记住孤立的事实并尝试回忆，那么你实际上什么都不知道。如果这些事实不能在理论的网格上相互联系起来，那么你就无法以可用的形式拥有它们。
你必须在脑海中建立模型。你必须在这组模型的网格上排列你的经验，无论是间接的还是直接的。你可能已经注意到，学生们只是试图记住并回忆起所学到的东西。好吧，他们在学校和生活中都失败了。你必须在脑海中建立一组模型的网格。
什么是模型？嗯，第一个规则是你必须要有多个模型，因为如果你只使用一个或两个模型，人类心理的本质是这样的，你会折磨现实，使其适应你的模型，或者至少你会认为是这样……
就像那句老话说的，‘对于只有一把锤子的人来说，每个问题看起来都像钉子。’”
学生们没有学习专家用来组织和应用信息的基本概念。他们也没有被帮助发展所需的思维框架——网格。他们需要提高知识的检索和应用。“因此，他们没有学会像专家一样思考是有道理的”，Wieman写道，“尽管他们通过记忆事实和解决问题的方法来通过科学课程。”
教学和学习需要改进：许多教育和认知研究都可以归结为这一基本原则：人们通过创造自己的理解来学习。但这并不意味着他们必须或甚至可以在没有帮助的情况下做到这一点。有效的教学通过让学生深入思考主题来促进创造，并在适当的层面上进行思考和指导，使其更具专家性质。
那么这些策略的几个例子是什么，它们如何反映我们对认知的日益理解呢？
减少认知负荷：
利用学习研究来创建更好的课堂实践的第一种方法是解决短期工作记忆容量有限的问题。任何可以减少认知负荷的方法都可以提高学习效果。有效教师认识到，给学生提供要掌握的材料相当于给他们提供要携带的包裹。只有一个包裹，他们可以迅速取得很多进展。如果他们背负着许多包裹，他们就会步履蹒跚，遇到很多麻烦，无法走得尽可能远。当他们在精神上体验到许多包裹同时倾倒在他们身上时，他们会被压扁，无法学习任何东西。
因此，教师可以在呈现材料时采取措施来减少这种认知负荷，这将有助于提高学习效果。一些明显的方法是放慢速度。其他方法包括：课堂内容清晰、逻辑性强、组织明确（包括在不同观点之间建立联系以及与学生已经知道的内容建立联系）、在适当的地方使用图表而不是仅仅依靠口头描述、尽量少使用专业术语。所有这些措施都减少了不必要的认知要求，从而增加了学习的收获。
专家谈学习
解决信念问题：教师提高教学效果的第二种方法是认识到学生对科学的信念的重要性。这是教育研究小组所研究的一个领域。他们发现，新手/专家式的信念在很多方面都很重要——例如，它们与内容学习和专业的选择相关联。然而，他们特别关心的是教学实践如何影响学生的信念。虽然这是一个新的研究领域，但他们发现，只需要相当少的干预，教师就可以避免上述的回归。
研究小组所尝试的具体干预措施是，通过明确讨论每个主题，为什么这个话题值得学习，它在现实世界中如何运作，为什么它有意义，以及它如何与学生已经知道的东西联系起来，来解决学生的信念问题。除了这一点，几乎没有其他的干预措施可以消除通常的显著下降，有时还会导致微小的改进，这是通过他们的调查衡量的。这种干预也提高了学生的兴趣，因为所测量的信念与兴趣密切相关。
激发和引导思考：研究小组提到的第三个例子关于如何改进教学和学习的方法是贯彻这一原则，即有效的教学包括吸引学生、监测他们的思想状况和提供反馈。考虑到大多数学院和大学的学生与教师的互动主要是在课堂上进行的，这意味着教师必须首先在课堂上实现这一目标。
为了有效地做到这一点，教师必须首先了解学生的思想起点，以便能够在此基础上进行构建。然后，他们必须找到确保学生积极思考和处理学科重要思想的活动。最后，教师必须有机制来不断探索和引导这种思考。这不仅仅需要掌握主题，它需要的是李舒曼（Lee Shulman）所说的“教学内容的知识”。
争论是学习的有效途径吗？
研究者在课堂第一天将学生分配到小组中（通常三到四名学生坐在相邻的位置），并为每个讲座设计七到十个点击器问题，涵盖当天主要的学习目标。小组被告必须达成一个共识答案（用他们的点击器输入）并准备为他们的选择提供理由。正是在这些同伴讨论中，大多数学生对新想法和解决问题的办法进行了初步处理。为了达成共识而批评彼此的想法的过程也极大地提高了他们进行科学讨论和检验自己理解的能力。
《思维转变：突破学习障碍，发现隐藏的潜力》
《思维转变：突破学习障碍，发现隐藏的潜力》
《思维转变》揭示了我们如何克服刻板印象和先入为主的观念，即我们可以学习和成为什么。
当我们不断被要求重新培训和重塑自己以适应新技术和不断变化的行业时，这本书向我们展示了如何发现和培养我们没有意识到的人才——无论我们的年龄或背景如何。我们经常被告知要“追随我们的激情”。但在《思维转变》中，芭芭拉·奥克利博士向我们展示了如何拓宽我们的激情。奥克利博士借鉴了最新的神经科学见解，引导我们摆脱了“天赋”和“能力”的简单概念，这些概念只提供了我们现在的快照，而很少考虑我们如何改变。
即使是看似“坏”的特征，比如记忆力差，也会带来隐藏的优势——比如增加创造力。Oakley（奥克利） 博士分析了来自世界各地的人们，他们克服了各种学习限制，向我们展示了如何将记忆力差的综合症和年龄增长等感知到的弱点转化为优势。如果人们在以后的生活中追求一个新的领域，他们可能会觉得自己处于劣势; 然而，那些转行的人可以成为肥沃的异花授粉者：他们将宝贵的见解从一个学科带到另一个学科。奥克利博士教我们以神经科学为后盾的学习策略，以便我们能够意识到学习生活方式的乐趣和好处。《思维转变（Mindshift）》将我们带入人们如何改变和成长的世界。我们最大的绊脚石可能是我们自己的先入之见，但有了正确的心理洞察力，我们可以挖掘隐藏的潜力并创造新的机会。
《Mindshift: 突破学习障碍，发掘隐藏潜力》——重塑学习思维的启示录：在学习的旅程中，我们都会遇到各种挑战和障碍，但并非所有人都能够有效地克服这些障碍。这本名为《Mindshift: Break Through Obstacles to Learning and Discover Your Hidden Potential》的书，为我们提供了如何突破学习障碍，以及如何发现并挖掘自身隐藏潜力的方法。
书中的第一个主题——克服学习障碍——是一个对很多人来说非常具有挑战性的问题。我们常常被自己的固定思维、先入之见或者各种偏见所限制，这使得我们无法以开放的心态去接受新的事物。但是，《Mindshift》通过各种实例和理论，展示了如何审视并克服这些障碍。它鼓励我们挑战自己的想法，勇于尝试新事物，从而打破那些限制我们思维的“墙”。
第二个主题是发现并挖掘隐藏的潜力。每个人都拥有自己独特的天赋和潜力，但并非所有人都能够意识到这一点。这本书通过各种实用工具和练习，帮助读者了解自己的优点，并鼓励他们勇敢地追求自己的梦想。它提醒我们，每个人都有无限的可能性，只要我们愿意去探索，去尝试，去创新。
总的来说，《Mindshift》是一本极具启发性的书籍，它不仅提供了理论支持，还有大量的实例和练习，帮助读者更好地理解和应用书中的观点。无论你是正在学习的新手，还是已经有一定经验的老手，都可以从这本书中获得很多有用的信息。它鼓励我们挑战自我，超越自我，从而实现我们的潜力。
《Mindshift》的中文版译为《跨越式成长：思维转换重塑你的工作和生活》是一本非常出色的书籍，它为我们提供了很多有用的工具和观点，帮助我们在学习的旅程中取得成功。无论你是学生、教师、职场人士，还是任何对学习和发展感兴趣的人，这本书都值得一读。
