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小型飞机上一般配有6个仪表盘。一个显示海拔高度，一个显示飞行速度，第3个是航向仪，类似指南针，第4个是升降速度表，显示上升或下降的速度。另外还有两个仪表盘，以微型图像代表飞机本身，一个显示倾斜度，另一个则显示飞机在空中的旋转度。现在的新型小飞机只有5个仪表盘，取消了倾斜表盘。
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要学会认读其中任意一个表盘都并非难事，哪怕你从来没有看见过仪表盘也不要紧。但是，要想一眼看明白所有仪表指示并综合信息做出正确判断，却是一件很困难的事：你是正在下降还是在保持水平飞行？这对业余飞行员来说，即便是在晴朗的好天气下都很难判断，更何况是在零能见度的夜间！若还需要与飞行指挥塔保持电信交流、读航空图、查看油箱状况、准备着陆起落架以及其他必不可少的关键动作，那绝对是一个你避之唯恐不及的、必须一心多用的大冒险，除非你已经过了充分的训练。
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这种一心多用的高难度操作也同样难倒了当时在布林莫尔学院（Bryn Mawr College）任职的认知科学家菲利普·凯尔曼（Philip Kellman）。这位认知科学家曾在20世纪80年代学过飞行，在受训、学习、考试的过程中，他曾在模拟器前练习认读仪表、跟教官一起在空中驾驶，那时他突然认识到，驾驶飞机最关键之处在于知觉和行动，在于反应能力。他发现，在空中，教官能看到的情形他却看不到。“比如说该着陆的时候，教官可能会对学员说：‘你太高了！’，”如今在加州大学洛杉矶分校任职的凯尔曼对我说道，“教官说的是飞机和预定着陆点之间的夹角，也就是由飞行轨迹和路面形成的角度。可是学生完全看不到这个角度。有很多类似这样需要靠知觉的情况，对行家来说一眼就能看明白的情形，对初学者来说却往往是两眼一抹黑。”
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行家的那一眼意味着他不但能一下子把所有仪表信息全弄明白，而且还能同时盯着玻璃窗外的一切。要能磨炼出这样的本领，需要数百小时的飞行练习，而凯尔曼知道，那远不是地面上的模拟所显现的那么简单。表针有时候可能卡住一下，也可能来回摆动，让人看后不知所以：你现在到底是如一个表盘所示在水平飞行中呢，还是如另一个表盘所示在倾斜转向中呢？
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我们来看看凯尔曼描述的一次体验，他当时在教官的指导下学习如何一眼看明白所有表盘：“在云层中飞行时，学员坐在左边的座位上，对着每一个都在显示不同信号的仪表挣扎，吃力地盯着一个接一个的表盘。他先是对着其中一个仪表盘认读了几秒钟，分辨出自己偏离了航线，然后赶紧做出纠正，弄得飞机一个颤动，接下来无疑又是一通起伏波动……坐在右边座位上的教练打了个哈欠，斜了一眼那几个仪表盘，知道他的学员已经脱离了指定高度60米，心想好在还没有把飞机开得底朝天。”
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凯尔曼是一位研究视觉感知的行家，这一问题正属于他的研究领域，他开始思考是否能找出一种更快捷的办法，至少能让学员在飞到300米的高空中手忙脚乱应付一切之前，对那些仪表有点感觉。如果你能先练出对这些表盘的直觉判断，那么到了天上你就不至于那么紧张，因为你不但能明白表盘所表达的意思，还能专心做其他事情，比如跟指挥塔交流。
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于是，凯尔曼设计出一种叫作“知觉学习模块”（perceptual learning module，简称PLM）的便捷训练法，用电脑程序来培训仪表读取能力，类似电子游戏，不过是有独特目的的电子游戏。学员面对电脑屏幕上显示的6个仪表盘，须快速判断其综合信息的准确意义，并点击屏幕下方的7个选择键之一：“直行平飞”“直行爬升”“下降转向”“平飞转向”“爬升转向”“直行下降”，还有那令人心烦意乱的“仪表信号矛盾”，就是某个表针卡盘了的情况。如图9—5所示。
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图9—5 知觉学习模块训练法
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学习的奥秘
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1994年，在该训练模块的试运行中，凯尔曼和美国国家航空航天局（简称NASA）下属艾姆斯研究中心（Ames Research Center）的马里·凯泽（Mary Kaiser）一起，召集了10名毫无训练经历的新手以及4名已有500～2 500小时飞行经验的飞行员，接受试运行培训。每名参与者先接受一段讲解读取仪表数据的简短培训，之后便进入了知觉训练：9次训练时段，每一时段中电脑显示24组仪表组图，每个训练时段之间有短暂间歇。参与者会看到屏幕上出现一幅仪表组图，下面是7个选择键。如果参与者点击了错误的选项（初学者刚开始时往往如此），电脑便会“叮”的一声，紧接着跳出正确答案来；如果点击了正确答案，便会听到悦耳的铃声。随后，下一幅仪表组图出现，带着同样的7个选择键。
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一个小时的训练之后，即使是富有经验的飞行员也提高了水平，能更快、更准确地读取仪表信息了。而初学者的成绩更是直线飙升：仅一个小时的训练，他们的读表成绩就已经与那几个平均飞行经验达上千小时的飞行员不相上下了，他们仅用了这些老飞行员千分之一的时间就做到了，至少是在地面上做到了。
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随后，凯尔曼和凯泽又主导了一次类似的训练，使用的是为提高航空图的识别能力而设计的不同模块，效果同样很好。“两次知觉学习模块实验的结果均令人惊讶，这证明，与尚未接受电脑模块培训的老飞行员相比，毫无经验的新手在经过培训之后，不但能够同样准确地读取信息，而且他们的反应速度比前者还要更快，”他俩写道，“借助这类航空技能知觉学习模块，经过强度并不高的训练就能获得如此巨大的进步，表明该学习模块的确有助于航空技能以及其他技能的速成培训。”
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这里所说的其他技能包括任何领域或行业中任何需要专业辨识力的技能。那是一个菱形还是一个梯形？那是一棵橡树还是一棵枫树？那个汉字的意思是“家庭”还是“住宅”？那是一根正向斜线还是负向斜线？凯尔曼及其他后来者设计的这类电脑知觉学习模块不但直观而且快捷，既可以专攻图像的辨识，比如，皮肤上鼓起的包疹是带状疱疹、湿疹，还是牛皮癣？也可以是需要解答的学术问题的辨识，比如，与那个曲线图相匹配的是x-3y＝8，还是x＋12y＝32 ？
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学习的科学
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知觉学习模块的目的在于提高判断的准确度和速度，也就是提高感知能力，让你只须扫上一眼就“知道”自己看到了什么，连解释都不需要，至少不是当下需要。
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实际上，知觉学习模块的作用就是在能够发挥作用的地方培养直觉判断能力。这些模块的确发挥了很好的作用，不过大多都是最近几年的事。
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学习的奥秘
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弗吉尼亚大学的研究人员借助知觉学习模块训练医学院的学生做胆囊切除手术。在20世纪的很长一段时间中，医生切除胆囊的做法都是先在腹腔上切开一道长长的口子，然后实施开放手术。但是从20世纪80年代之后开始，医生的做法便已改进为用腹腔镜做手术，就是用一根细长的管子通过一个小切口穿入腹腔。腹腔镜上配有一个微型摄像头，外科医生必须根据摄像头送出的图像引导腹腔镜在腹内穿行。如果医生误读了这些图像，将导致各种损伤。
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通常来说，医生须经过数百案例的手术观察学习才能掌握这一引导技术。在这次的实验中，一半的学生借助电脑培训模块学习，一边观看一段段的手术实况剪辑，一边迅速判断剪辑镜头属于手术中的哪一个环节。而另一半学生，也就是实验对照组，用同样的实况剪辑，按照自己的喜好随意自学，还可根据自己的需要回放相应部分。这段学习时间大约半小时。在随后的检测考试中，借助知觉模块训练的那一半学生大败原本跟他们同水平的另一半同学，成绩高出后者4倍之多。
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凯尔曼后来还用他的知觉学习模块成功提高了皮肤科学生判断皮肤病的能力，皮肤病变以及皮疹不但种类繁多，而且以普通人来看，病症差不多都一个样。他还跟加州大学洛杉矶分校医学院的萨莉·克拉斯纳（Sally Krasne）一起，同样显著地提高了学生对放射成像以及超声波心动图的辨识能力。凯尔曼还与其他同事一起，在帮助化学系的学生辨识化学键上获得了显著成效。
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你说得不错，这些都是先进的、技术性的东西，是为那些已经在学校里小有成就的人设计的，问题是，这对普通的小学生有没有用呢？是否也能帮助那些学习读时钟指针的孩子呢？还有那些弄不明白什么叫“斜率”、不知道怎么用图表来表示3（x＋1）＝y的学生呢？
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也都一样，知觉学习模块在这些方面同样显示出突出的效果。在加利福尼亚州圣莫尼卡（Santa Monica）的一所学校里，凯尔曼试验了一个类似于训练飞行员认读仪表的学习模块，只不过将内容换成了公式和图表。电脑屏幕上会跳出一个线性图表，下面是3个公式选项，或者上面是一个公式，下面有3个图表选项，两者交替进行，学生须迅速做出判断：做选择，换另一道题，再做选择，再换一道，一道接一道，一口气做几十道。经过一定的训练之后，学生便开始能“感觉”出哪个是正确答案了，“然后他们就能琢磨出为什么那一个是正确答案了，如果他们愿意的话”。乔·怀斯（Joe Wise）告诉我说。他就是配合凯尔曼试验这一学习模块的高中老师。
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在最终能确定该如何利用知觉学习模块、用在哪些领域会最为有效之前，科学家还有好多工作要做。毕竟，无论你怎么玩电脑游戏，最终你还得驾驶真正的飞机、给活生生的病患做手术。该学习模块只是辅助学习的一种手段，并不能替代全部的学习。知觉学习在心理学界及教育界至今仍然只能算是僻静角落里的一小潭水，这也是原因之一。但这也不能成为我们完全忽视它的理由。知觉学习实际上是自然而然的事，在生活中处处可见，不过我们现在已经弄清楚了这一点，可以主动借助这一速成的学习方式来获取某种特别技能了。
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