《费曼学习法》：怎么更好地用输出带动输入？
《陈立翰·脑科学中的高效学习法》第1讲《费曼学习法（漫画版）》.mp3
你好，欢迎每天听本书，我是陈立翰。我任职于北京大学心理与认知科学学院，专门从事脑科学研究。欢迎你来跟我一起探索那些“脑科学中的高效学习法”。今天是我们这个讲书系列的第一讲，我想跟你分享的这本书叫《费曼学习法》。
著名的生物学家爱德华·威尔逊曾说过，当你看见一只鸟时，它并不代表所有的鸟，这说明学习的对象本身可能是复杂的。伟大的物理学家费曼，在多个场合回忆自己的学习心路历程，他的父亲教导自己如何去“观察”事物。比如，当他和玩伴在田野里玩耍时，一个小伙伴问他：“你看！你知道那是什么鸟吗？”费曼说他不知道，这位玩伴得意洋洋地说：“这是 brown throated thrush”，然后又加了一句：“你爸什么也没教你”，但事实恰恰相反，费曼父亲教过他，而且教了不少。他教导费曼说：“你知道这是什么鸟吗？这是brown throated thrush，在葡萄牙语里，它叫Bom da Peida；在意大利语里，它叫Chutto Lapittida。但他又说，“你知道这鸟的名字，就算你会用世界上所有的语言去称呼它，你其实对这鸟还是一无所知。你所知道的，仅仅是不同地方的人怎么称呼这种鸟而已。现在，我们来好好看这只鸟。”这是费曼孩提时代的真实的故事，也为费曼日后成为科学巨匠揭示了高效学习的秘密——也就是通过自我驱动去深入了解知识的本质。
费曼，被称为“1000年才出一个的科学鬼才”“上个世纪继爱因斯坦之后最伟大的实证物理学家”。在他研究生刚毕业时，就参与了美国制造第一枚原子弹的“曼哈顿计划”。后来，他又在美国加州理工学院任教约40年，并在1965年获得了诺贝尔物理学奖。除了是一位卓越的科学家以外，费曼出色的教学能力，还有简化复杂概念的独特方法，也一直受到人们的赞赏。费曼在加州理工学院（Caltech）教授物理课程的时候，就形成了非常有个人特色的学习方法和教学风格。他在课堂上经常使用生动有趣的例子和图示来解释抽象的物理概念，使学生能够更好地理解和记忆。这种教学方法后来被总结为费曼学习法，成为一种广泛应用于各个学科和领域的学习方法。
今天我和大家介绍的这本《费曼学习法》（漫画版），作者写书哥，来自农村，没有参加过任何培训班，也没有依靠父母指导就业，凭借对费曼学习法的运用，一路从村小考入清华大学。作者毕业后从事多年的教育工作，在这本书里梳理了成为学霸的秘诀，那就是“用对方法”，包括费曼学习法。这本书的内容呈现方式比较特别，是通过漫画来解析费曼学习法的好处，并介绍了怎么基于费曼学习法，培养良好的学习习惯。
如果要用一句话解释费曼学习法，那就是“输出带动输入，教是最好的学”。知识的金字塔模型告诉我们，向别人讲述学科知识概念和解题技巧等，能够快速地让自己巩固知识。而且还能让你真正了解到，自己对知识的掌握程度，是在表面层次还是在深度的水平。这让我想起，我在2011年正式入职北京大学，带领学生上编程课的经历。当时要给学生讲解一个综合练习程序，正好我的一位慕尼黑大学的师弟已经花了很多精力编写好程序并做完了实验，于是我向他请教，约定了1个小时，请他仔细讲解程序的框架和来龙去脉。我清晰记得那短短的1个小时，是彼此“输出”的过程，其间交流非常顺畅，解题方案和技能也同时掌握了。
很多人在日常教学和学习过程中，都会遇到一个烦恼，就是，读了很多的材料，但是等到要写作时，却迟迟动不了笔，即使写出来了，文字内容也是干巴巴的，没有营养。这个问题，表面上看起来，是“输出”环节出了问题，但事实上，是“输入-输出”的无缝连接出了问题。你看，我们一般习惯于被动接受很多的外部信息，这些信息良莠不齐，我们以为读过了就是学会了，掌握了。事实上，因为人的记忆能力非常有限，即使在读书的当下感觉情绪很愉悦（读书确实一方面就是为了获得“愉悦感”），但是不见得阅读的材料信息能非常稳固地进入人的长时记忆系统，并和自己原有的知识体系挂上钩。不过，如果我们能用自己所理解的话说出来，即使是说给自己听，也说明至少我们大脑经过了一定深度的加工。经过深度加工的信息材料能够在我们的脑海里留下深刻的印象，并且建立一定的逻辑联系。然而，我们平常获取知识的尝试，包括查找资料所付出的艰辛，很可能给了自己一个错觉的信号，就是我已经做出努力了，好像也默默知道了（默会）需要掌握的知识，就可能忽略了学习质量。但事实上，真正掌握知识，需要我们跳出自己的“舒适圈”，多问自己几个“为什么”，不做重复的、低效率的知识搬运工，而是去培养积极、主动探索学习的品质。
我认为费曼学习法，就是一种高效的、主动的学习方法。费曼采取的方法，是用输出来倒逼输入。这里不是仅仅为了输入而输入，也不是为了输出而输出，我们在各种场合，比如考试的场合需要输出，演讲的场合需要输出，汇报工作的时候需要输出等等，因此由于输出的“刚需”，我们的注意力焦点放在输出上，输入就成为一件自然而然的事情。所以，输出倒逼输入是搭建自己知识体系的绝佳方法。
费曼学习法是一个系统的学习策略体系，读了《费曼学习法》（漫画版），结合我的思考，我总结出了它的5个特征或训练的方法，在这里分享给你。
第一，探索与发现的乐趣，能够驱动学习。
人类科学的知识庞大精深，科学是美好的，但科学探索需要我们用好一双发现的眼睛。费曼在低温物理学、光学、电动力学等众多领域作出了重要贡献。他似乎有一种本领，能在合适的时间找到合适的问题进行研究，这显然是由他的兴趣爱好驱动的。
我想，可以用一句话来概括费曼先生的学习风格——眼中无“物”，心中有“理”。意思就是，他能通过事物，看到它后面的本质。费曼是一个顽童，他对什么东西都感兴趣，他爱好日常生活中的物理，喜欢观察，是开保险箱的专家，是一个专业击鼓手，是一个“有趣的人”。前面提到，费曼和他的父亲一起观察鸟的行为习性，讨论鸟类的啄食和羽毛等话题。他的父亲教会他“知道它叫什么”和“懂得它是什么”是两件截然不同的事情。要了解事物，需要主动凭着强烈的兴趣爱好，去了解事物的本质，而不是仅仅记住事物的名字而已。这成为费曼未来学习知识和理解世界的原则。
这种发现的乐趣，需要一定的心理禀赋和耐力，也就是静心观察事物的能力。如果要有效地学习和理解事物，就要静下心来观察。费曼小时候，曾经玩一种叫做“货运快车”的玩具，这个玩具的类型，现在很多小孩包括我自己的孩子也在玩，其中隐含了物理学“惯性”的原理。在“货运快车”的玩具组合中，小车斗四周有一圈栏杆，车斗里有一个球。费曼拉着玩具车，注意到小球滚动了，他就跑去跟爸爸说：“爸，我发现了，当我拉着车往前走，球会往后滚；我突然停下来，球就会向前滚。”费曼注意到小球的滚动呈现出特定的、自己难以理解的规律。于是他请教父亲，他的父亲并非直接扔给他“惯性”这个抽象的物理概念，而是试图鼓励孩子多观察，多摸索，多总结，同时坦言，这类现象非常复杂，弄清楚各种究竟需要自己的细致观察，剖析车子相对于球的相对移动速度，从中总结出“惯性”的道理。
作者写书哥在这本书中提到，每门学科都有它的美，我们试着去发现不同学科的美，学着去欣赏不同学科的美，就会比较容易喜欢上它们。有的时候，学习者（孩子）对学习不感兴趣，可能是学习的媒介（比如书本）不能引起他的注意。最近我给自己的孩子买了一本书《头条世界史》，这本书装帧精美，插图丰富，梳理和展现了人类历史发展的脉络，一下子引起了孩子的阅读兴趣。作者写书哥也提到了一个故事，小时候他的亲戚送给他一套中国历史的《上下五千年》。在家无聊时，他就翻看这本书，等到学校开设历史课时，他一下子就有了似曾相识的亲切感，觉得学习起来很有兴趣，也特别省力。因此，当我们有意无意地去接触了解一些故事或背景资料时，可能学习的兴趣就被激活了。
在家庭教育背景下，我们也需要刻意培养孩子的兴趣，当他们问一些看似非常幼稚的问题时，建议不要马上做“否定”的价值意义判断。其次，在他们细心观察而延缓解决问题时，千万不要急切地越俎代庖，打断孩子正在解决问题的过程，直接去告诉他所谓的“答案”。因为孩子细心观察、探索的这个过程，正是在层层剖开问题关键，这个过程是必要而且很有益处的。
再来说我从费曼学习法里提取出的第二个关键：目标清晰，能够导向高效的行动力。
费曼学习法非常注重目标的设定，还有在目标设定之后的强大学习执行力。有了目标才有方向，开展学习行动前，要制定有效的学习目标，明确自己想学会什么。有了明确的目标，才能评估自己学习的效果。没有确定的目标，或者对目标认知很模糊，就很容易在学习中“犯懒”，也会带来各种形式的“拖延”问题，长此以往缺少干劲。而设定了目标，定义了具体的学习任务和完成时间，就能拥有一幅激励自己行动的“画像”。
目标设定可以借鉴艾森豪威尔的时间管理原则，根据学习任务的重要程度和紧急程度进行优先度的排序。比如，一位学生马上面临语文考试，那么当前的紧急和重要的任务是复习语文课程，准备应考；同时他可能需要暂时搁置一下同样很重要，但不紧急的数学课程的复习，等语文考试结束后再集中精力复习数学。还有，如果要制定一个有效目标，可以借鉴现代管理学之父——彼得·德鲁克的SMART原则，即目标要明确（Specific）、目标可量化（Measurable）、目标可实现（Attainable）、目标相关性（Relevant）以及目标时效性（Time-bound）。
目标设定需要依照自己的实际情况，不能好高骛远，但也要有挑战性，不能装个样子就好。写书哥说他自己在读书方面，设定了每年读50本书的“合理”目标，即根据他看完一本书大约需要一周时间来测算。即使这样，一开始他发现这个目标很难达成，所以他参加了线下读书会，公开向所有人承诺每年在读书沙龙上分享50本书。这就是典型的通过输出（“讲书”）来倒逼输入（“读书”）。这样目标就变得具体清晰，容易实现，也能产生积极的行动力，逐渐缩小与设定目标的差距，同时从书友那里得到反馈和鼓励。当初步的目标达成后，学习者本人锻炼了自己的学习执行力，之后目标的设定会更上一个台阶。比如，作者说他要写书，需要成为某个领域的专家，这就需要不断学习、不断精进，这样每年就不仅要读50本书，还要研究更多的资料，直到研究透所写的那个领域的知识。所以，从读书到写书的目标跃迁，让读书变成一件自然而然的事情。
总之，从设定目标开始，打破学习的懒惰和拖延的“困局”，先行动起来！告诉自己，如果自己当天实在很忙，也要抽出10分钟时间来阅读或写作，正视自己的学习目标，保持大脑的“活性”和学习的“连贯性”。
再来说我从费曼学习法里提取出的第三个关键：灵活使用信息可视化的工具。
在费曼学习法中，有一个方法经常被人们忽略，就是信息可视化的手段。俗话说，一张好图胜过千言万语。费曼在他自己的科学研究生涯中，总结出了一种以他自己名字命名的图示方法——费曼图。当时，费曼在研究中遇到了一个非常困难的计算问题，它涉及了非常复杂的数学公式和积分。费曼并不满足于仅仅套用公式来解决问题，而是通过重新思考和重新表达问题，找到了一种更简洁和直观的解决方法。他发明了一种被称为费曼图（Feynman diagrams）的图形表示方法，用来描述粒子之间的相互作用。
在费曼图中，时间在水平方向上流动，空间在垂直方向上表示。基本粒子用不同的线来表示，如实线表示粒子，虚线表示虚粒子（例如，光子或Z玻色子）。相互作用由基本粒子之间的线连接表示。我在文稿中放了一张示意图，你可以点开看看。
费曼图的一个重要特征是它们提供了计算粒子相互作用的数学规则。通过对图中的线进行数学操作，例如对其进行积分或求和，可以计算出相应的物理过程的概率振幅。这种方法被称为费曼图计算或费曼规则。
总之，费曼图这种图形化的方法，使得复杂的计算变得更加直观和可操作，为量子电动力学的发展作出了重要贡献。费曼发明费曼图的过程，体现了他对深入理解和简化复杂概念的追求。他相信，通过将知识表达得简单明了，并能够以教授的方式解释给别人，可以更好地理解和掌握知识。
费曼图虽然不能直接用于学习策略，但它与以图示为导向的“思维导图”方法有异曲同工之妙。费曼图重在揭示概念细节和运算操作过程直接的关联，在人的头脑里建立过程的表征模型，能够减轻抽象记忆和推理的负担。
我们平常在进行推演运算时，如果能手写绘制草图，也是很有助于自己厘清思维脉络的。这就是为什么，我给本科生进行上机考试时，原本都是电脑操作的，还要坚持给大家发草稿纸，好让大家进行草图描绘推演。在学习编写程序的时候，初学者往往需要拿出纸笔，对于程序的框架和目的进行纸笔的描绘，再打开电脑编辑代码。这是非常值得推荐的。因为只有把方法和流程描绘清楚了，才能在思路上统领代码的落实。同样的道理，如果学生在进入考场之前，事先已经绘制好考试科目的概念思维导图，那么考试时按图索骥，就能有的放矢，成功回忆和提取相关的知识点（和它们之间的联系），这个方法特别对于解读综合论述题有帮助，因为这类的考试需要我们找出不同概念和知识点之间的关联。
再给大家举一个信息可视化的重要应用的例子。南丁格尔图（Nightingale chart）。这是一种用于可视化统计数据的图表形式，是英国护理先驱弗洛伦斯·南丁格尔（Florence Nightingale）在19世纪创建的。南丁格尔不仅是护理先驱，其实也是统计学家，是信息可视化的先驱之一。南丁格尔图主要用于展示不同类别之间的比较和比例关系。南丁格尔首创南丁格尔图，是为了展示医院不同部门之间感染率的比较。我在文稿中也放了一张示意图。可以看到，每个扇形代表一个部门，扇形的角度表示感染率的大小。这种可视化方式可以帮助医疗机构快速识别高风险部门，并采取相应措施。
在我们日常的工作和学习中，我们也可以自己创建一套图标体系，用于记录自己的思维、点子和思考的心路历程。具像化写在纸上的东西，说明你有了一定程度的“输出”成果，不仅促进自己的思考，也能方便和他人进行讨论。
好，再来说我从费曼学习法里提取出的第四个关键：刻意去尝试使用认知走查法。
我本人除了开展脑科学研究，另一个主要的教学和研究方向是工程心理学，也就是研究“人-机器-环境”交互中提升工作效率的科学。其中，认知走查法（Cognitive Walkthrough）是一种用于评估用户界面的设计和可用性的方法。它通过模拟用户在完成特定任务时的思维过程，评估用户界面的易用性和用户体验。
认知走查法通常由一个专家团队执行，包括设计师、人机交互专家和其他相关领域的专业人士。在传统的“认知走查法”步骤里，首先需要确定目标用户和任务，确定具体的设备和（软件）系统的操作序列，针对每个操作步骤进行执行走查，也就是对任何可能潜在的故障和“疑点”进行排查，就像对一个软件代码逐行审查。
这个过程可能听起来有点抽象，我举个例子。我们可能都有用过打印机的经历，有时候打印机会出故障。这时候我们如果接受软件的“自检”程序，这个程序会指导我们按步骤进行检查或确认，建立“决策树”流程程序，期望能够帮助用户确认在哪个步骤或环节上出了问题，针对性做出判断和解决。这就属于是“认知走查法”。
那这个方法跟费曼有什么关系呢？费曼在晚年应美国政府之邀，参与调查“挑战者号航天飞机爆炸事件”，在全国电视上，当场做实验证明爆炸起因在橡皮环上。当他开展失事原因调查时，事实上也采用了“认知走查法”的程序。他最后将问题锁定在“O形环”上。1986年2月10日，在航天飞机意外事故的总统调查委员会听证会上，他面对公众做了现场实验，证明在低温情况下（华氏32度时），O形垫圈在压缩至少几秒，甚至更长的时间内没有弹力，不能复原形状，因此造成器件之间的漏隙，这是造成事故的主要原因。
在你我的日常学习中，怎么应用这个“认知走查法”？就是把我们自己当成一个“专家团队”，需要对学习的目标和具体任务流程负责。当然，除了自我对话（“自己和自己对话，自己教自己”）以外，也可以通过家长和孩子互动的方式，对具体的“输出”过程进行核查。比如，有一次我发现孩子总是在一个类型的数学计算题上出错，后来我让他耐心解释自己的思考过程，结果发现事实上不是“数学”计算能力本身出了问题，而是对于一个特定概念的理解，即“语文”概念理解存在困难。所以，我们让孩子“说出来”，就能大概率发现他们思维的历程，鉴别其中的“难点”和产生错误的“拐点”，由此问题就能迎刃而解。
再来说我从费曼学习法里提取出的第五个关键：查漏补缺的主动学习策略。
俗话说“吃一堑，长一智”，从错误中学习，是一种非常有效的学习方法和元认知策略。有的时候我们以为自己掌握了，但是和别人讲述时，往往有卡壳的地方，发现自己并没有完全搞懂。所以，发现自己的盲区后，可以有效促进自己精准定向、重定向。这样，也能把原本来自外部的、被动的学习变成来自内部的、主动的学习。
我认为，《费曼学习法》（漫画版）介绍的“错题本”的方法尤其值得推荐。书里把学习过程中常见的错题分为四类：概念不清型、典型题型类、拔高题型类和马虎丢分类。错题本是很好的复盘工具，主要是用于查漏补缺，方便日后复习，补全我们的知识体系。错题本是做给自己看的，不必过于精细，也不需要把所有的错题原封不动地抄写上去，这样会失去重点和焦点。那么，什么样的题目能够纳入错题本呢？我们可以按一定的步骤进行筛选，如果搞明白的问题到复习时，当再次遇见时，不用任何提示就能解决，说明它不需要纳入错题本；如果复习时发现自己又错了，说明这个题目有一定的难度，值得标记或进一步加工处理。所以，错题本的“错题”汇总，是一个循环反复的过程，一定是有难度、容易错或不容易记忆的题目，才值得放入错题本。当这些题目被扎实掌握解决以后，就可以从错题本上“删除”出去，再去迎接新的挑战，纳入新的、待解决的问题。
制作错题本，事实上需要采用元认知，也就是元记忆的策略。元记忆是记忆的“记忆”，你不需要记住事件或学习内容的本身，然而非常清楚这个事件（内容）的元信息，包括去哪儿找这些内容，还有了解这些内容的难易程度，印象中发生错误概率的大小等等。当你遇到困难或错误时，把这些问题记录在错题本中。在错题本中详细说明你的错误和困惑所在。检查正确答案，并把它与你的解答进行比较，找出差异和理解问题的核心。最好还能尝试重新解决这些问题，使用不同的方法或角度来解决。通过这个过程，你能加深对概念的理解，防止再犯同样的错误。另外，还要记得，定期回顾和更新你的笔记和错题本，以确保它们保持最新和准确。这整个过程，其实就是不断积累关于错题的“元信息”的过程。
通过错题本积累“元信息”的过程，其实和“PDCA学习方法”的思路非常相似。什么是PDCA学习方法呢？它也被叫做“循环质量改进方法”，是一种经典的问题解决和持续改进方法。PDCA是由四个步骤组成的循环过程，它代表着四个关键阶段：计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）和行动（Act）。 我们不妨把“错题本”的内涵扩大，包括了整个学习过程的记录和反馈。在计划阶段，需要明确目标和确定解决问题的计划。收集信息、分析数据，并制定明确的目标和策略。确定目标后，制定可行的计划来实现这些目标。在执行（Do）阶段，需要按照预定计划执行操作。实施你制定的计划，并收集数据和信息，以便在后续步骤中进行评估和分析。检查（Check）阶段是对执行结果的评估和检查。收集和分析数据，与初始目标进行对比，检查实施过程中的问题、挑战和成果。确定你的实施是否达到预期结果，并识别出改进的领域。最后，行动（Act）阶段，你根据检查阶段的结果，需要采取行动来纠正问题和改进过程。通过每个阶段的反馈和评估，就可以不断优化和提高效果，从而实现持续的学习和进步。
关于费曼学习法中“输出”的形式，也就是分享知识的过程，比较常见的方式是组建学习兴趣小组或讨论小组，大家定时聚在一起，一起讨论课堂内容和课后作业，轮流分享内容，其余的同学监督，这样有助于发现讲解中的错误以及自己理解上的误区。如果一下子找不到同伴或者家人也没有时间听你的讲解，不妨自言自语，对着墙壁和镜子讲、对着自己心爱的玩偶和玩具分享。总之，需要有自己的分享对象。
好，到这里，我为你介绍了《费曼学习法》（漫画版）的核心内容。当然，本书还介绍了具体的、与“费曼学习法”伴生的相关的学习方法和认知策略，包括如何制定目标和如何提升专注力、如何高效记忆，以及如何调整身心、保证充足的睡眠和适当的运动，进行快乐学习。从认知的角度看，这些方法都是服务于“输出倒逼输入”这个理念框架的，比如采用流行的康奈尔笔记法——记提纲、记思路、记重点、记补充和记自己的感悟；侧重培养良好的学习习惯，使得这个“输出-输入”的反馈通路保持顺畅。总体而言，费曼学习法是和我们的学习心理模型是非常吻合的。费曼学习法是费曼先生留给我们最宝贵的遗产之一，费曼个人故事的精神（或者说良好的学习习惯）在费曼学习法中得到体现，鼓励学习者以教授的方式解释知识，简化和澄清概念，以及不断探索和提问，以获得更深入的理解。
费曼学习法并没有特定的年龄要求，它可以适用于各个年龄段的学习者。无论是儿童、青少年还是成年人，都可以使用费曼学习法来深入理解和掌握知识。对于儿童和青少年，费曼学习法可以帮助他们以教授的方式解释知识，将复杂的概念转化为简单易懂的语言和图示，促进他们的理解和记忆。这种主动参与和互动的学习方式可以培养他们的思维能力与表达能力。对于成年人，费曼学习法可以帮助他们在学习和工作中更好地理解及应用知识。通过以教授的方式解释知识，他们可以深入思考、澄清概念并发现知识盲点。这种学习方法可以提高他们的学习效果和应用能力。
费曼学习法本质上是一种学习方法，它的基本原理可以适用于各个学科。对于大多数学科，费曼学习法都可以帮助学习者深入思考、理解和应用知识。由此可见，“过程远比答案重要”。然而，需要注意的是，某些学科可能更加注重实践、实验或技能的培养，而费曼学习法更偏向于理论知识的理解和解释。在这些学科中，学习者可能需要额外的实际操作和练习来获得更全面的学习效果。所以，虽然费曼学习法对学科没有特定的要求，但在选择学习方法时，需要根据具体的学科特点和学习目标进行适当的调整和补充。有些学科可能需要更多的实践和实际操作，而费曼学习法可能需要与其他学习方法结合使用，以满足学科要求。最重要的是，费曼学习法需要学习者具备一定的自律和主动性，以及对自己的学习过程进行反思和评估的能力。
学习是一个长期的过程。当我们通过费曼学习法，建立良好的学习习惯后，实现精准学习和学科之间的“融会贯通”，就能克服困难，进入高效学习的心流状态，收获学习的成功。
好了，《费曼学习法》的主要内容和解读就到这里，祝大家学习愉快！我们下一讲，再见。