怎样学习效果最佳?15%的失败刚刚好

“ 为了学习新知识,我们必须经历一些失败。然而,最佳失败次数是多少呢?一项发表于《自然-通讯》的研究表明,15% 的失败率是最合适的。也就是说,能够做对 85% 的题,你就达到了「平衡点」。为什么?阅读下文,了解详情。

作者丨环球科学
翻译丨于颖卓

本文转载自微信公众号「环球科学」

开智学堂(http://www.OpenMindClub.com)

为了学习新知识,我们必须经历一些失败。然而,最佳失败次数是多少呢?亚利桑那大学的一项新研究从数学的角度给出了这个问题的答案。

教育工作者很久以前就认识到,学习过程中存在一个「平衡点」。如果想要挑战的新事物刚好比已经掌握的难一点,我们就能获得最好的学习效果。

这是因为,当任务过于简单时,我们得不到任何新知识;而当挑战过于艰难时,我们就有可能彻底失败或者干脆选择放弃,同样也学不到新东西。

那么,「平衡点」在哪呢?一项发表于《自然-通讯》的新研究表明,15% 的失败率是最合适的。也就是说,能够做对 85% 的题,你就达到了「平衡点」。

这篇论文名为《最佳学习的85%定律》(The Eighty Five Percent Rule for Optimal Learning),论文的第一作者、亚利桑那大学心理学和认知科学助理教授罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)说:

「教育学领域一直存在这样的观点,即你应该克服最合适的困难,从而达到最好的学习效果。现在,我们从数学的角度对其进行了阐述。」

威尔逊和多家大学的合作者进行了一系列机器学习实验之后,提出了所谓的「85% 定律」

在实验中,他们给计算机布置了一些简单的任务,比如把不同的图片分为两类,或者识别照片中的手写数字是奇是偶、是大是小。结果发现,当计算机的正确率为 85% 时,它们的学习速度最快。

威尔逊说:「在做这些'二选一’的题目时,如果你的错误率是 15% 或者正确率是 85%,你就能够最大限度地提高学习效率。」

他还表示,研究人员参考了动物学习方面的相关研究,发现「85% 定律」在那些案例中也同样适用。

而当我们转而考虑人类的学习时,「85% 定律」则最有可能适用于感知学习(perceptual learning)——一种通过实践和经验逐渐获取新知识的方式。例如,放射科医生在学习区分肿瘤和非肿瘤的图像时,用的就是这种方法。

「随着时间的推移,你会越来越擅长鉴定图像中的肿瘤,但你还需要更多的图像训练来提高这一能力,」威尔逊说,

「我们完全可以想象到,当用于训练的图像难度太大、太小或者适中时,分别会有什么结果。如果我给你非常简单的图像,那你就能保持百分百的正确率,不过却学不到什么新东西;如果我给你难度很大的图像,你也许会答对一半,但还是学不到新知识;只有当我给你的图像难度适中时,你才能达到'平衡点’,从每一幅图像中获得最多的信息。」

由于威尔逊和他的合作者只研究了有明确对错答案的简单任务,他并不会因此更进一步得出「学生应该把平均成绩达到 B 作为目标」这样的结论。不过,他确实认为学校的某些课程设置有待进一步商榷。

「如果你选择了过于简单的课程,并且总是能在测验中得 A,那你可能不如那些挣扎着跟上课程的人学到的东西多。」威尔逊说,「我们希望能够拓展这项工作,进一步研究更加复杂的学习形式。」

参考链接:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uoa-lio110419.php

原始论文:
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12552-4

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