陽志平：如何學習編程——來自認知科學的四個建議

編者按：本文來自微信公眾號“開智學堂”（ID:openmindclub），作者陽志平，內容為陽老師開智學堂 Python 入門班二期開學典禮發言，36氪經授權發佈。
如何學習編程？你的做法可能是：

1）先買一堆書，

2）上網搜別人如何學，

3）制定計劃，

4）自已一個人慢慢學。

然而，這樣做違背認知科學原理，且失敗概率極大。

那麼，如何科學學習編程？深諳認知科學的陽志平老師提出四條建議：1）注重內隱知識；2）將語言與邏輯分開，不斷在頭腦中進行邏輯預演；3）使用執行意圖而非目標意圖；4）成為一名認知學徒，教別人學習。具體執行，請看下文。

大家好，歡迎各位同學參加開智學堂 Python 入門班的開學典禮。我是陽志平老師，我是一名黑客，我也是一名認知科學家，因此我喜歡將自己定義為心智黑客。黑客精神，尊重個性，捍衞自由，推崇創作。
多年來，我一直在用自己的方式普及黑客文化，從 GitHub 到 Markdown，都留下了我的推廣痕跡。當然，成為黑客，總是離不開掌握編程。在黑客文化領袖 Eric Steven Raymond 撰寫的《如何成為一名黑客》手冊中推薦的就是 Python 語言。因此，開智學堂成立伊始，開的第一門課是 Python 入門。

如何學習編程？大家看過很多文章，有來自計算機科學的看法；也有來自教育學的看法。然而，認知科學作為研究人類心智工作機制的學科，對此有自己的獨特建議，這就是我今天分享的主題。

建議 1：為什麼你是新手不是專家？

第一個建議是關於新手與專家的建議。為什麼你是新手而不是專家？作為編程新手，你與專家最大的區別在於對方掌握了大量內隱知識。

什麼是內隱知識？我們小時候學騎自行車，一旦學會，你長大成人，就可以在騎自行車的時候一心兩用，這個時候就意味着騎自行車的技能已經變成你的一種內隱技能，不需要再調用你的大腦為它進行額外的付出。專家他的知識率與工作效率比一般人高很多，就是因為他掌握了在他的領域中大量的內隱知識，技能已經自動化。

跟內隱知識相對應的是外顯知識。由於你是第一次接觸編程，你會了解到 Python 語言包含哪些知識點，你該如何背誦、拆解、調用這些知識點。這些是外顯知識。

關於內隱知識和外顯知識，要特別提醒大家的是：專家他不僅僅是擁有了上述知識點，他同時擁有一整套行為規範。比如，專家級工程師明白怎麼更好的跟別人進行溝通，怎樣更好的表達他的需求，怎麼去輸出他的產品，這也是內隱知識中的一部分。

那怎樣從剛剛學習編程的新手，成為一名專家級的工程師？成為專家級工程師，有三個維度。哈佛認知科學家帕金斯一生研究智力，他發現，在任何領域，要想變得更聰明，你都得有神經智力，經驗智力，反省智力。
神經智力

神經智力很好理解，假如你的記憶能力、數學運算能力或邏輯推理能力不行，那麼你學編程可能比其他人要吃力一些。

經驗智力

經驗智力意味着是你在這領域，投入了很多的時間，通過十年以上的時間，很多技能已經慢慢被你變成內隱知識。

反省智力

以上兩種智力都容易理解，大家容易忽略的是反省智力。絕大多數人不明白，專家和新手最大的區別是專家的反省智力更高：他的內隱知識比別人的效率更高，他的模式更清晰。舉個學編程的例子，比如説接觸到新的軟件、新的編程語言和新的編程術語，絕大多數新手是先去搜索怎麼學習該軟件或編程語言，他會得到一堆網絡鏈接，然後這位新手把這些文章看完，從大海中淘出對自己有用的一些可以複用的步驟。這是新手的學習習慣。


但是專家級工程師的學習習慣和一般人不同。比如，他接觸到了新的軟件，他會率先查看官方的幫助文檔，明白有什麼樣的知識點，使得這軟件特殊，跟其他軟件不一樣，這樣他的學習效果會高很多。並且專家級工程師具備較強的生態鏈分析能力，他學的不是 Python 與 Web 開發，而是掌握了 Python 的 Web 開發生態鏈；他學的不是 Python 與數據科學，而是掌握了 Python 的數據科學生態鏈。

在接下來的三個月，你會接觸到大量的這種專家級工程師才會採取的模式。開智學堂的 Python 課程設計，一上來就把各位同學扔在 GitHub 裏面。

這有什麼樣的好處？你接觸到的是實際工作環境。你可以看到專家級工程師，他天天泡在 GitHub 裏面，如何進行實際編程工作。 這樣對你掌握編程的內隱知識，尤其是內隱知識中的行為規範知識部分，會幫助更大。

建議 2：為什麼學習編程，你會失敗？

第二個建議是如何提高學習編程的成功率。學習編程真的挺難的。很多人都嘗試過多次學習編程，自學、報班，他仍然失敗了。偶爾忽悠你二十一天學會編程的，一定沒有幫你養成很好的編程習慣。這是為什麼？
編程也是一種語言。和大家在 0-3 歲的時候學習講話，這兩個學習過程是一樣的。你得掌握各種各樣的關鍵詞，用關鍵詞去描述各種各樣的現象。

但是編程語言不是用於跟身邊的人進行交流，而是用於和計算機進行交流，所以，你要同時掌握邏輯。在人類大腦演化早期的狩獵-採集時代，只是往大腦中寫入了人-人交流的進化模塊，並不包括人-機交流模塊。


這麼一來，大腦不得不同時處理語言與邏輯兩件事情。而人的大腦不擅長同時處理兩件事情，因為受制於我們先天的前額大腦皮層發育特點，大腦有明顯的瓶頸，比如只能在短時間內記住不超過 9 個電話號碼。金庸小説裏邊的周伯通左手畫圓，右手畫方，這是非常困難的操作。
作為學習編程的新手，讓你同時在電腦上處理語言，學習怎麼用新的關鍵詞去描述世界；處理邏輯；怎樣處理各類需求的優先級別。你很難同時學會這些操作，這使得不少人學習編程走向失敗。

所以我建議新手一定要把語言和邏輯分別進行訓練。一次只訓練一件事情，比如你剛開始的時候可以只訓練語言。把編程當成語言，像學英語一樣，它有哪些常用的高頻詞彙；以及用什麼樣的語法才能把這高頻的詞彙串起來，在初步掌握語言規律後再去掌握邏輯規律，這樣會幫助你學習編程。

同時需要提醒的是，就像人類語言是用於人-人交互，編程是跟計算機發生交互的語言。大家想一下，在 0-3 歲的時候，你怎樣像陽老師一樣學會如此正確但大家又聽不懂的湖南普通話呢？其實不是通過看書學習，而是通過跟他的爸爸媽媽學的。


學習編程也一樣，因此，你一定不能把所有時間花在看書上，一定要一上來就天天去寫代碼，學習跟計算機溝通。很多人學習編程有不好的習慣，他有可能先去網上把 Python 相關的書都買了，或者下載一堆如何學習 Python 的文檔。這是錯誤的學習習慣。

想象一下，在你是 0-3 歲的小孩時，你媽扔給你一堆湖南普通話的書，怎麼像陽老師一樣，把湖南普通話學好？這是學不好的。你要把書扔一邊去，從學習編程的第一天開始，就是直接是練習如何像説話一樣去寫代碼。

學習語言，大家都有很多經驗，從小時候學習語言中獲取的經驗；考四六級 GRE 託福獲取到的經驗，那麼，我們如何提高編程所需要的邏輯能力呢？怎樣進行邏輯訓練，提高思維呢？大家都知道，這是開智學堂所有的課程極其鮮明的特色，比如説學編程、學寫作，開智學堂不僅教大家學具體的技能，同時還在教各位同學如何思維。如何提高自己個人的邏輯思維能力？這裏給大家的建議就是儘量先在自己的頭腦當中進行預演。認知科學家丹尼特把人類的大腦分成四種機制。


第一種是達爾文心智。

假設你是荷爾蒙爆表的男生，你在不同國家看到美女，只要她的腰臀比符合進化心理學規律，你看到這些美女都會興奮。又如你看到蛇都會害怕；看到紅色會興奮，這些大腦通過千千萬萬年演化習得的進化模塊，對應人類大腦的這一部分工作機制，丹尼特將其命名為達爾文心智。

第二種是斯金納心智。

假設你像斯金納一樣，發明了他著名的斯金納箱子，不斷地去訓練老鼠。按照達爾文心智而言，老鼠看到貓就會害怕。但是訓練中，如果當老鼠看到貓的時候就給它一些甜頭，老鼠就會不斷地去嘗試，這種甜頭就是刺激。從刺激到行為之間，既可以像巴甫洛夫一樣，給予貓與老鼠之間的條件反射；也可以像斯金納一樣，賦予代幣等操作。

第三種是波普爾心智。

第一種達爾文心智與第二種斯金納心智是動物共有的。第三種波普爾心智和第四種格列高利心智則是人類獨有的心智。波普爾是著名的科學哲學家，提出了很有名的理論，就是科學是通過可證偽才叫科學。波普爾心智意味着你在頭腦中對一些事情提前進行測試，測試一般是動物做不到的。這就是人類最重要的能力——你可以對真實世界予以抽象，然後在頭腦中進行測試與預演。優秀工程師無不具備較強的抽象、測試與預演能力。
第四種是格列高利心智。

這是人類更強的能力。第三種波普爾心智，你作為一名編程新手，在頭腦中測試的一些假設，有可能是你個人的體悟；但是人類是人類社會，而不是孤獨的獨狼。因此，人類擁有一種超越波普爾心智的能力，我們可以藉助社會文化與思想習俗測試一些假設。因此，丹尼特用英國認知科學家格列高利作為第四種心智的命名。

比如，在前面我提到，很多編程新手碰到新的問題，往往不會去查官方幫助文檔，而是去搜索，看博客，這是一種不好的學習習慣。但是人類擁有很強的格列高利心智。一些專家級工程師已經證明了哪些學習方法是正確的，哪些學習方法是低效的。藉助於人類文化社會已經證明正確的假設，能夠大幅度地改善你的學習效率。

在接下來的三個月時間內，各位開智學堂的同學將天天泡在 GitHub 裏邊，全世界最厲害的程序員都在這裏，我希望各位同學不斷摸索，看看他們是怎麼寫檔案的、他們有一些什麼樣好的習慣，這對大家學習效率會有很大提高。
建議 3：為什麼你實現不了目標？

第三個建議是關於樹立目標。報了開智學堂編程班，很多同學可能在自己的小本子上偷偷寫上一句話：「我要在三個月內學會編程」。雖然説不是 21 天學會編程吧，但很多同學都以為三個月能學會編程。然而，一旦寫了這個目標，絕大多數人最終的結果其實是學不會編程，完成不了這個目標，為什麼呢？

這是認知科學研究中很有意思的現象。因為人類大腦特別喜歡腦補，一旦把「我要在三個月內學會編程」這個目標寫下來，你的大腦會怎麼去處理？

它會認為這事情已經完成了。就像「新年我要成為更牛的人，要去周遊世界，我要XXX」，因為沒有提出一些具體的指令，你的大腦會把這些目標扔到「完成區域」。在未來的三個月內，你的大腦不會有任何行動。這是很不好的制訂目標的習慣。


認知科學家格爾維茨（Peter Gollwitzer） 把「我要三個月內學會編程」這樣制訂目標的習慣稱為「目標意圖」。與目標意圖相反的是「執行意圖」。它是這樣一種方式，採取的是如果…那麼…的句式。就是説它把你更具體的指令下達給你的大腦。「如果每天晚上八點之前回到宿舍，我立即打開筆記本開始登錄 GitHub 網站、提交自己的代碼」，這是一種新的制定目標的方式：執行意圖。這種方式有何不同？

• 第一它包括時間因素：「晚上八點」；
• 第二它包括地點因素：「回到宿舍」；
• 第三它包括具體可操作的事情：「提交代碼」。

這樣一來，你在上週給自己大腦佈置了這樣任務，然後很忙，把這個事拋在腦後，但是大家都很明白了，人類大腦喜歡腦補，到了下週晚上八點的時候，你的潛意識就會自動進行腦補，現在晚上八點了，我已經在宿舍了，這個時候我要幹什麼—— 寫代碼。

認知科學家研究發現通過改變一種目標制訂的方式，學習效率提高了三倍以上。格爾維茨的妻子，另一位心理學家 Gabriele Oettingen 則在執行意圖基礎上，結合心理對照，提出了 WOOP。這是任何一位開智學堂的學員入門第一課。

接下來在具體的教學中大家會碰到大量的任務，我希望大家用執行意圖的方式制訂目標。

建議 4：為什麼你需要做個「撓癢癢的猴子」？

第四個建議和人類社會結構相關。開智學堂非常有趣，幾乎任何課程任何收費活動，男女比例非常均衡，從來都是 5:5 。我想，這可能跟我作為創始人的文藝黑客氣質相關（笑）。這是開智學堂很特殊的現象。大家可以想一下，你為什麼需要男朋友，女朋友？因為人是喜歡撓癢癢的猴子，這是人類社會進化的一個規律。

最早人類怎樣從猴子變成猴羣？作為個體的猴子，相互撓癢癢，慢慢地從孤獨個體變成猴羣，這就是人類從遠古時代已經形成的一種思維習慣和一種演化模式。當從 150 人的猴羣演化成更大的猴族；當人類社會語言誕生，逐步演化出部落、村莊、城市與國家，這種猴子幫忙撓癢癢行為始終存在。只是語言誕生後，它逐步過渡為八卦。

正是八卦才使得人類社會形成社區，它又演化成更容易傳播的故事，幫助更多小部落鏈接在一起。比如説無論是西方社會還是東方社會，都會流傳信息結構差不多的故事：西方有亞當夏娃；中國有女媧補天。

人類社會這樣的演化進程同樣深深影響了我們的學習過程。因此，人類最早的學習是學徒制，知識就是八卦與故事。⼈類最早的學習是狩獵，部落中的年輕孩子跟隨⽗母學習打獵，維持人類生存並促進發展。這種以學徒制為代表的學習方式步⼊業時代之後逐步沒落。

然而，到了今天，技術⽣發的第⼆次教育革命中，我們需要重新回到學徒制，所謂認知學徒制。
你怎樣才能更好地學習？一定不是天天跟自己死磕。大家可以嘗試一下。當你抓住自己的頭髮，你是打不死自己的，你下不了手。但是讓你的小夥伴抓住你的頭髮，你會感覺到很痛苦。因為這個時候，你的傷害是來自於別人。同樣的，你要提高學習效率也是一樣的。

安替老師在開智大會上做的演講中的一句話，成了開智社羣的共識：「藉助社會結構讓自己被動進步」。

那麼怎樣更好地成為認知學徒？通過往期開智學堂的教學經驗，我發現學得最好的同學是在社羣中提問最積極的同學。往期還有個很有意思的現象，學得最好的同學，是參加線下活動最積極的。

你一定要不斷去提問，不斷去跟同學互動。在線上的時候，聽老師講編程課，有很多東西聽不懂，但是到了線下，老師給你打了個比喻或者同學給你展示了一下，你一下便懂了，這樣一來，學習效率便很高。


當然，開智學堂每門課程只有一位老師，加上四位助教，五位工作人員，面對數百位同學，很難做到面面俱到。這個時候，大家要明白另一個較新的認知科學研究。也就是，我們一般都知道，教別人怎樣進行學習，能夠提高自己的學習效率。但是大家不知道的是。認知科學家最新研究發現：「即使你只是在頭腦中想象如何教別人，這時候你的學習效率也是自己學習效率的兩三倍以上。」

所以説我希望各位同學，未來踴躍提問，主動嘗試解答自己或別人的提問，這樣的話能夠形成更好地學習氛圍，更能幫助自己更好地學習。

這就是最後我給大家小小的建議，希望各位同學，主動去做那一隻幫幫人撓癢癢的猴子。

小結

注重內隱知識；將語言與邏輯分開，不斷在頭腦中進行邏輯預演；使用執行意圖而非目標意圖；成為一名認知學徒，教別人學習，在頭腦中教六個月前的自己學習。這就是我給所有同學的四個建議！謝謝大家。


資料來源：36Kr