好書推薦：在大腦外思考 – 安妮.墨菲.保羅（Annie Murphy Paul）

中文書名 – 在大腦外思考：各領域專家如何運用身體、環境、人際關係，打破只靠大腦思考、決策、學習、記憶的侷限

外文書名 – The Extended Mind: The Power of Thinking Outside the Brain

作者名稱 – 安妮‧墨菲‧保羅 Annie Murphy Paul

譯者名稱 – 龐元媛

德國教師與學生的挑戰

德國長年是歐洲的經濟強權。在這個國家的諸多優勢當中，常被提及的，是它獨特的學徒制。

每一年，大約有五十萬名德國年輕人一從高中畢業，就直接進入企業開設的完善見習計畫，學習焊接、機械加工，以及電機工程等技術。這套制度行之有年，幾十年來孕育了德國繁榮的製造業。

但與其他西方國家相較，德國的工業霸權正逐漸被更以資訊為中心的經濟取代，推升了電腦程式設計之類的技能需求。這種變革帶來了新的挑戰，讓學生與老師一時之間難以適應。

波茨坦大學位於柏林郊區，擁有兩萬名學生，大學生未來若想進入科技業，必須修完理論電腦科學課程。

但學生在這項課程的不及格率，卻年年都很驚人 – 高達百分之六十。

問題似乎出在課程的內容太抽象。學生被動坐在教室聽課，實在難以理解「剖析演算法」「封閉性質」「線性有界自動機」之類的概念意義。

後來，一群電腦科學教授找到了一個辦法 – 回歸德國長年的優勢。

新的學習概念

這群教授以波茨坦大學教授克里斯多夫．克雷茲為首，將課程重新設計成學徒制，只不過是一種特別的學徒制。

課程重新設計的核心概念，是要讓學生「看得見」電腦科學家的內部思考過程，要像木匠安裝一個接合點，或是裁縫裁剪一匹布那樣清晰。

這就是目前擔任西北大學教育學榮譽教授亞倫．柯林斯所謂的認知學徒制。

他在一九九一年與約翰．希利．布朗以及安．赫魯共同發表的文章中，提到傳統學徒制與現代學校教育的主要差異。在傳統學徒制中，「學習者能看見工作的程序」，而在現代學校教育，「無論是老師還是學生，往往看不見思考的過程」。

學徒制的特質

柯林斯與他的共同作者表示，學徒制有四項特質，能因應知識工作的需求，分別是

• 示範（一邊示範，一邊大聲說明）；
• 支架（創造機會，讓學習者自己操作）；
• 消退（在學習者逐漸熟練之際，漸漸減少指導）；以及
• 教導（幫助學習者克服學習過程中的困難）。

克里斯多夫．克雷茲與他的同僚重新設計課程，納入傳統學徒制的這些特質，減少學生在課堂聽課的時間，增加老師領導小組時間的長度與頻率。

在小組時間內，學生不會聽見電腦科學概念的說明，也不會討論電腦科學家所執行的工作，而是在老師近距離的監督之下，自己親手做。

這些變革的成效相當明顯，學生的不及格率從超過百分之六十，一舉降至不到百分之十。

正如亞倫．柯林斯所言，初學者還不夠熟悉教材，專家則是已經熟悉到如同第二本能。因此，若要以他人的專長擴展自己的思考，就必須找出更好的辦法，將知識從一個大腦，準確轉移到另一個大腦。

認知學徒制就是一種辦法。

在書中還會介紹其他幾種方法，但首先要介紹的是歷史悠久，且有越來越多科學研究強力佐證的方法。那些方法就算會讓我們有點不自在，但那又有何妨？

專家的困境

最厲害的專家，往往也最沒有能力傳授自己的知識。經過多年練習，專家的許多知識與技能已經「自動化」，意思是熟練到不須思考也能執行。自動化能提升專家工作的能力與效率，卻也讓專家無法向他人完整說明，自己是如何發揮專長。

卡內基美隆大學教授，同時也是匹茲堡學習科學中心主任的肯尼斯．柯丁傑估計，專家只能表達出自己所知的大約百分之三十。

他的結論是來自下列研究：

• 一項研究請專門治療創傷的外科醫師，說明如何將分流器插入股動脈（大腿最大的血管），結果發現，外科醫師遺漏了將近百分之七十的步驟。
• 針對專業實驗心理學專家的一項研究發現，他們說明自己設計實驗、分析資料的步驟，平均的疏漏與錯誤率達到百分之七十五。
• 針對專業電腦程式設計師的研究發現，他們所列舉的電腦程式除錯步驟，比實際做的少了一半。

學術教育與職場訓練制度，主要是以專家教導初學者，但卻往往忽略了專家身分所帶給專家的盲點。

重演同理心

在知識工作時代，不只是學習者與初學者必須更認真模仿，教學者與專家也要做更明確的典範。

要做到這一點，可以藉由哲學家卡斯登．史都柏（Karsten Stueber）所謂的「重演的同理心」，意思是重現自己身為初學者的經歷，進而理解初學者所遇到的困難。

哈佛商學院企業管理助理教授張庭，找到一個能幫助專業音樂家重演同理心的好辦法。在她的實驗中，一群專業吉他手彈奏吉他，其中半數以平常的方式演奏，另外半數則是將吉他反過來拿，以非慣用手彈奏。

接下來，每一位吉他手都要看一段初學者努力彈奏基本和弦的影片，並給這位初學者建議。結果發現，反拿吉他的吉他手，也就是剛才以不熟悉方式吃力彈奏的吉他手，提供的建議特別有用。

重現自己身為初學者的經驗，並不須要完全回歸初學者的身分。專家可以透過想像，同理初學者，進而改變自己提供資訊的方式。

專家的專業習慣 –  組集

專家有「組集」的習慣，也就是將幾件工作，壓縮成一個心智單位，就能釋放工作記憶的空間。但對於初學者而言，每個步驟都是陌生的，他們也尚未完全理解，所以往往被專家的組集行為弄得一頭霧水。

數學老師可能會快速講解長除法的運算，完全不記得，或是不知道自己曾經完全無法理解現在看起來如此顯而易見的流程。數學教育專家約翰．麥頓提出的建議，是將整個過程分解為步驟，然後再次分解，若有必要就分解為微步驟。

麥頓現在是數學博士，小時候卻不擅長數學。他之所以有所突破，是告訴自己一次只要前進一小步就好。他現在是非營利教育組織JUMP Math 的創辦人（JUMP的意思是「尚待發掘的數學神童」），並倡導這種學習方法。

教學者將自己的專業分解成易懂的步驟，學習者就能學會一小步，然後再學會一小步，又學會一小步，一路累積扎實的知識，也建立起自信。

JUMP的許多學員，包括連學校教的最基本數學概念都不懂的學生，就是運用這種方法獲得好成績。多倫多大學與多倫多的兒童醫院研究團隊，針對JUMP課程進行研究，並於二○一九年發表了研究結果，證明麥頓的方法確實有效。

研究進行至第二年，三年級JUMP學生解題能力已有提升，六年級JUMP學生多項數學能力的進步幅度，包括計算、數學流暢度，以及應用問題解題能力，都高於接受傳統教學的同儕。

專家的專業習慣 –  去蕪存菁

相較於初學者，專家還有另一項優勢 – 知道該注意哪些地方，可以忽略哪些地方。

專家遇到與專業相關的情境時，會立刻將注意力集中在最重要的部分，初學者則是浪費時間關注不重要的細節。

但研究顯示，經驗豐富的專家若能刻意誇大自己的專業，甚至加以扭曲，將專家會注意到的重要內容「凸顯」給初學者看，初學者會更能理解。

多年前，美國空軍向現為倫敦大學學院高級研究員的心理學家艾提爾．卓爾求教。空軍高層想避免自家軍隊誤擊自家飛機，因此要讓目前受訓的飛行員，能立即辨識各種飛機的外型。卓爾發現，受訓飛行員必須辨識多款飛機，根本記不住那麼多細節。

他改變做法，以數位方式重新繪製飛行員研讀的飛機圖，將飛機寬寬的翼展改得更寬，尖角改得更尖，矮短的飛機改得更圓潤。飛機之間的外型差異原本很細微，難以察覺，現在則是清清楚楚呈現在飛行員眼前。飛行員即使看見正常大小的飛機，也能察覺這些差異。

卓爾採用的方法，與心理學家所謂「諷刺漫畫優勢」現象相關。

諷刺漫畫優勢的意思是，相較於真人臉龐，人們更容易辨識漫畫的人臉。諷刺漫畫確實會扭曲人物的真實相貌，但卻是以有系統的方式扭曲，誇大人物的特點，讓讀者一眼就能認出（例如小布希突出的耳朵，柯林頓的蒜頭鼻，還有已故大法官露絲．貝德．金斯伯格的超大眼鏡）。專家可以利用諷刺漫畫優勢，凸顯出在初學者眼中看來非常相似、很難分辨的一群範例獨特差異。

專家的專業習慣 –  分類

專家與初學者的第三項差異在於分類方式。

初學者通常是將自己看見的實體，依照表面特色分類，專家則是依據深層功能分類。

亞利桑那州立大學季清華教授進行過一項經典實驗，讓八位專家（大學物理系的高級博士生）與八位初學者（修過一個學期的物理課的大學生）分類二十四個物理問題。

一張索引卡記載著一個物理問題，研究對象必須按照自己的判斷分類。兩組研究對象的分類可以說是截然不同。

大學生依照表面特質分類問題，也就是問題涉及彈性，或是滑輪，或是斜面。博士生則是依據問題所涉及的物理原則進行分類，像是能量守恆、功能定理、動量守恆。

上述做法能開啟黑盒子，讓初學者得以一窺專家已經自動化的知識與技能。

運用延伸科技也許更能直接透視專家的大腦。舉個例子，現在已經有人使用眼動追蹤技術，自動追蹤專家的目光在何時落在何地，時間又有多長，進而研究專業的本質。

研究也顯示，在各領域，專家觀看的方式與初學者不同。專家比初學者更快、更完整掌握全局，而且會專注在最重要的層面。

專家比較不會受到視覺「雜音」干擾，也比初學者更能輕鬆轉換視野，不會被困住。無論哪一種行業，包括外科醫師、飛行員、程式設計師、建築師，甚至高中老師，專家的凝視模式都非常類似，而初學者的凝視模式則各有不同特色。

但專家並不知道自己觀看的方式，無法刻意研究自己的凝視模式。運用眼動追蹤技術，可以掌握專家觀看的方式，進而以微妙的線索，提示初學者該望向何方，讓初學者仿效專家的觀看方式。

正如一位研究學者所言，這是一種「經驗作弊」的方式，是一條能繞過漫長觀察與練習的捷徑，能大幅提升學習的效率與成效。

摘自《在大腦外思考：各領域專家如何運用身體、環境、人際關係，打破只靠大腦思考、決策、學習、記憶的侷限》

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