音樂與科學——突破流體智力發展的極限,打造自己無極限的跨欄比賽 Vol. 5

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流體智力與晶體智力孰優孰劣?天才只能小時了了嗎?

在第四堂音樂與科學課,主題是「流體智力」(fluid intelligence)與「晶體智力」(crystalized intelligence)。課程一開始,余道昌博士以20世紀最偉大的小提琴家之一曼紐因(Yehudi Menuhin)為例,身為大家公認的天下小提琴家,曼紐因的發跡早在七歲就展露頭角;甚至在他13歲時,搭配德國柏林愛樂樂團的伴奏,他一口氣演奏了巴哈E大調小提琴協奏曲、布拉姆斯D大調小提琴協奏曲和貝多芬小提琴協奏曲。當時,知名的科學家愛因斯坦也全程聽完演奏會,並讚譽:「我現在才知道,上帝真的存在」。
如此天才的曼紐因卻在30歲時,遭遇了生理與藝術成就上的困境,有人分析應該是他在第二次世界大戰期間過度工作,另有一說是在他年輕時期,因學習方式較無組織,因此碰到了瓶頸,而他後來也借助冥想和瑜伽的幫助度過這段時間。曼紐因也創立了「耶胡迪·梅紐因小提琴音樂學校」,「曼紐因國際小提琴大賽」也是發掘早慧、16歲以下小提琴演奏家的重要音樂競賽。
從曼紐因的故事,談到了天才兒童碰到的瓶頸,真的是「小時了了,大未必佳」嗎?還是在隨著天才兒童成長的過程中,人腦的學習方式有了什麼變化呢?
心理學家Raymond Cattell 提出了會隨著年齡遞減的「流體智力」(fluid intelligence)與隨著年齡增長「晶體智力」(crystalized intelligence)的概念。
「流體智力」意指人發展出解決問題和學習的能力,包含邏輯推理、抽象思維等解決新穎問題的能力。「晶體智力」則是指人透過習得(acquired),而可以解決問題與學習的能力。
「流體智力」與推理、適應性、新穎性與速度等面向有關,且受遺傳與生物影響大,往往在成年初期即達到高峰,之後隨著年齡下降。這就像是電腦的快閃記憶體一樣,負責儲存短期記憶,余博士也舉例這像是電腦的硬體,會隨著長期使用而老舊。另一方面,流體智力是線性的發展,從自然的能力延伸到解決問題的路徑。
短期記憶快速方便可以隨時存取,就像是臨時抱佛腳時背誦的資訊,然而容量有限,往往新的進,舊的就出,關機後就被清除。
「晶體智力」則是透過學習、教育和經驗獲得知識和技能的積累。運用晶體智力則依賴長期記憶與對先前學習記憶的檢索。晶體智力與知識庫、詞彙與語言技能、專業知識與穩定性等面向有關。晶體智力受環境、教育、文化背景和個人經歷的影響,相對穩定,而且可隨著年齡增加而優化。
晶體智力若以圖像化呈現,則像是水晶體一樣,非線性且多層面的發展,透過長時間而多元的學習,而發展出綜合解決問題的能力。
會有這樣的差異,主要來自於大腦在人類的生長過程中,會將沒有運用到的大腦細胞之間的連結切斷,依循著「用不到就砍斷」原則,以維持妥善運作。這有點像是電腦的CPU為了分配運算資源,會將資源用在最耗運算能力的應用程式上。晶體智力若以電腦來比喻,就像是作業系統,可以不斷地升級。

大器晚成——成年後晶體智力還有救嗎?

台灣的學生在學習的歷程上,因為填鴨式教育,強調背誦與有標準答案的考試,因此學習都是朝著線性方式,直線思考的結果就構成單方面的智力發展。
但若是透過視覺化、圖像記憶、記憶宮殿和聯想等技巧,即可訓練長期記憶,就像是把電腦作業系統升級,或是不定期做硬碟重組,讓記憶成為一個可以供我們提取的資料目錄。
此堂課,即是強調如何把以前被切斷的腦神經連結重新連結起來,舉例來說,可以用到先前幾堂課所學到的方法:
改變自己視覺的習慣,包括跳躍式閱讀快速找出句構、閱讀第一和最後的句子判斷段落文意、閱讀時讓視覺超越思考速度,這樣可以增加記憶儲存的功效。
模糊化左右手用途,包括寫字與畫圖、精細運動功能任務、學習左右手需要快速協調的樂器等,就像是達文西曾經寫下要用鏡子才可以閱讀的相反文字,老師之前曾在訪談中提到,他為了訓練自己的左手,也刻意用左手打桌球。
在訓練視覺面向,舉例來說,以Hippopotamus這個單字來說,老師請同學在當中去找出有多少不限制順序的單字組合,比如說:mop、pop、hippo、post、pita、soap等,這樣的訓練可以讓我們從整體中發現句構,並可像是相機Zoom-in 和 Zoom-out的功能一樣去看到整體中的結構,也可以從個別結構延伸到整體。
在自我學習的歷程中,老師也提醒要避免陷入鄧寧-克魯格效應(The Dunning-Kruger Effect),也就是在學習或完成任務時,對於自我能力評價的偏差。能力低的人,往往對於自己的能力高估;能力高的人,往往有低估自己能力的評價。
因此,余老師也運用心理學當中的周哈里窗(Johari Window)理論,為自己畫出自己已知也有可能發展能力的四象限。分別是左上角的Known-Known(自己知道已知的能力)/與流體和(或)晶體智力有關,像是拉小提琴、教學;右上角的Known-Unknown(自己知道自己不知道的能力)/晶體智力,像是鋼琴、作曲、指揮學;左下角Unknow-Known(不知道自己為什麼會的能力,本能區)/與流體智力有關,像是跳弓、抖音、音樂中的情感表現,與右下角Unknown-Unknown(自己不知道不知道的東西)/晶體智力。
能力四象限
周哈里窗 (Johari Window)Johari window. (2023, March 21). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Johari_window
聰明人往往會覺得自己知道的所知很少,而知道自己不知道的事情很多,然而傻瓜或是業餘者則是以為自己知道的很多,自己知道不知道的幾乎沒有。要克服這樣的學習盲區,針對已知的未知區,老師的建議是將學習的管道打開,比如透過網路、書、課程、老師,以及與聰明的人與專家當朋友;另外,在不知的已知區,則透過重新檢視與過濾自己學習的歷程與經歷,調整學習方式,並與會跟自己說真話的人當朋友。而在不知的未知區,則保持開放態度,等待時機與環境成熟則有機會達成學無止境的境界。

如何使用正確程序性記憶,種下晶體智力的種子?慢慢來竟然比較快?

而要發展晶體智力,就像是種下植物的種子,需要時間、對的時機和環境,這就牽涉到為自己的學習歷程發展出程序性記憶(procedural memory),就像是寫程式時特定的程式碼會觸動某些功能,也像是透過特定的實驗操作再現同一種實驗的結果。
如何植入晶體記憶發展的種子呢?老師的建議如下:
  • 將高深的道理與技術簡化,並用潛移默化的方式建立程序性記憶;
  • 把艱深的控制和學習遊戲化
  • 透過不同的解釋與角度去教同一件事,圖像、字彙、聲音和肢體動作
  • 把學會的任何字或字彙套用在自己的日常生活情境中
  • 慢學快思
以上的方法,其實都很像是老師在前幾堂課提到,像是Google Map 規劃不同路徑的路線一樣,透過不同的路線、交通方式的組合,並因應現實的氣候、車況與路況去改變最佳路徑。這樣的方式其實也跟學習語言很類似,透過不同的媒材與情境,無論是影片、廣播、電影字幕或是真人對話,可以讓語言學習者浸淫在異國語言的環境中,並透過不斷地輸入與產出,無論是寫作、對話還是做摘要,可以不斷磨練語言技能並更熟練語言使用的語境與自然的句構。
余博士提到的方法當中,「慢學快思」也是很反直覺的方式,強調放慢腳步把所學的技能一開始就充分瞭解並嘗試做到最好。這種學習方式會讓學習者一開始覺得很有阻力感,然而,卻有助於建立長期的程序性記憶並有利於之後提取。最後,可以達到一法通,萬法通的境界。
舉例來說,余博士提到他求學期間碰過的同學,無論是醫學院主修鋼琴的同學,同時還精通天文、藝術等領域,或是另一位碩士班同學不但是小提琴鋼琴主修,後來還成為哈佛教授。
這種學習方式,其實也類似達文西如何成為通才的路徑,像是他精通科學、工程等領域,而對於這些領域的擅長,例如精細的觀察力、邏輯思維、對於結構與細節的掌握,也幫助他在藝術創作達到前所未有的高度。
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    關於人生的各種思考與想像,在21世紀的現實裡,想像著22世紀更為成熟的人類與更永續的世界。
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