1.3 对学生能力的假设
学生，也就是一个个区别很大的智力媒介，装载了不同数据和程序（软件差异）的有机图灵机，甚至存在着先天的智力差异（硬件差异）。这里举例说明，在教学过程中，值得注意的学生特征。
1.3.1 前置知识储备
如果一个已经开了十年车的人，为了通过驾照考试而去驾校学习，对于教练来说，是一件非常轻松的事。
这里讨论的前置知识储备，一方面，有可能学生已经可以轻松通过验收测试，也就是达到了技能上的掌握；另一方面，学生的前置知识储备对教学材料也有很大的要求，极端的例子，如果学生不识字，那么一门高中物理课的教学材料就几乎很难编写成功。
所以，本文中假设学生的前置知识储备在特定的学习内容上是大体一致的，例如，我们如果对一个高中生或者一个中年人讲解Photoshop的使用，我们假设他们都熟悉一定的计算机操作常识（例如，如何使用鼠标），同时又很少使用过Adobe CC系列的软件。
虽然前置知识储备对于教学材料的编写有着决定性的作用，但是对于一般的教学任务来说并不是很大的问题，例如，能够进入高中的学生，一般是通过了初中结业考试验收的学生，至少我们不会担心学生不识字。
不过，一般我们要在乎以下几点：
- 前置知识的娴熟程度，例如，对于初等代数符号运算的娴熟程度，是否有计算错误。
- 对于新的模块，例如导数，是否对前节的知识已经掌握，例如，在求切线方程时已经对求导掌握。
- 在编写教学材料时，应该对学生前置知识储备有着一定的假设，应付大多数学生的需求。
如果一个学生对于前置知识储备过少，那么应该让学生去学习前置知识，例如，前述的识字或者不具备基本的计算机操作能力。而不是将多种技能学习混淆在一起，用外语教游泳。
如果类比游戏，就是要默认玩家是一个视力健全的人，很多情况下，还需要玩家手指健全且有阅读能力。
1.3.2 抽象归纳能力
在讨论抽象归纳（induction）之前，本应该讨论学生的执行推理（deduction）的能力。但本文假设学生者都是图灵完备（Turing Complete）的，是可以执行具体明确指令的。虽然严格的逻辑推理是需要学习和训练的，不过本文假设学生缺乏的是细致的、高分辨率的处理，而不是随机的、毫无根据的胡乱执行。而这种严格的逻辑思维训练，也是本文所覆盖的一种技能训练。除了运算能力外，我们同时还要假设学生在解决问题时具备一定的探索尝试能力，而不是在缺乏指令的情况下，过早放弃解决。
而抽象归纳能力指的是，对信息特征（尤其是显著特征）的剥离，能够从特例对象中找到一类对象的通用特征。不仅如此，我们还假设学生能够进行一些简单的带有特征的运算推理。具体讲在第二章中详细描述。
相对于现有的人工智能技术，可以说几乎每个人都具备极为强大的抽象归纳能力。但对于微弱的信号的敏感，从中可以找到通用的抽象规律，或是剥离出共有的抽象特征，却不是每一个人都具备的智力水平。
对于一些简单的抽象技术，例如，讲述一个排序算法，大多数人都可以通过实例，从而验证接纳排序算法的通用和正确。但是对于一些更为抽象的策略，例如，LALR语法分析就不是那么容易捕捉。
由于抽象能力的不同，学生对学习材料的忍耐程度也不同。抽象能力较强的学生，可以依赖更少的信息，捕捉到关键的信息，可以更早的（也就是更少的实例接触）忍受抽象表述。
另外，即使在信息传递的过程中，存在简化甚至是缺失错误，对于探索能力和抽象归纳能力更强的学生，也可以通过猜想来纠错和脑补（可以类比为 Autocorrection）。
类比游戏，就是要默认玩家有基本的生活常识，能够推断日常生活中普遍存在的因果关系。
1.3.3 忍受痛苦程度
如果学生的智力水平相当，痛苦忍受程度越高的学生，问题被解决的概率就越高。忍受痛苦，主要体现在更多的探索尝试，并在探索尝试过程中不断总结经验和抽象归纳，从而提高解决问题的概率。
一般来说，这与性格上的毅力以及好胜心有直接关系。如果一个学生更加争强好胜，不服输，目标更为坚定，面对困难可以承受更多的痛苦，坚持更久的时间，而不是遇到困难（无聊或者痛苦）便回避退缩，那么，在相同智力水平下，其解决问题的概率就越高。
但不仅仅是性格，也和学生对痛苦的预算有关，尤其对于非学校的学习场景，学生并不一定有足够的时间和耐心去学习。如果学习过程过于痛苦和困难，超过了学生的对时间和痛苦的预算，就会放弃。例如，如果个人电脑缺乏图形化界面，那么使用电脑的学习曲线就会劝退很多使用者（学生）。
本文中讨论的内容，并不以训练学生对痛苦的忍受能力为目标，而是考虑如何尽可能减少学习中所遇到的困难痛苦，降低掌握一个新概念、新技能、新领域的门槛，为学生的人生增添更多彩的乐趣、提供更多的职业或兴趣选择并更有信心和动力去尝试和投入不同的领域。
1.3.4 记忆力
相比于有着记录纸带的图灵机，人类的记忆能力过于脆弱。
学习过程中，短期记忆显得并不那么关键，因为学生或者解决者，可以通过辅助手段替代记忆，例如，把信息记录在纸上。
长期记忆容易褪色是对学习者来说最大的拦路虎之一
所谓的长期记忆，主要体现在对信号的反馈速度和准确程度，是学生在理解和接纳学习材料之后，对学习者来说最大的拦路虎之一。对于长期记忆好（或者是有好的记忆策略）的学生，在学习过程中有着巨大的优势，更容易产生更好的效果，并节约大量的学习时间。
由于长期记忆，一般体现在复习而不是初次学习上，从而本文并不会着重描述，而是把有利于长期记忆作为了一个需要达到的目标穿插在初次学习当中。
记忆的熟练程度在本文中会和技能的熟练程度等同，除了对学生的能力有要求外，在这方面对验收材料也有一定的限制，也就是不能在短时间内让学生熟练记忆大量的词汇。
1.3.5 人脑和计算机的一些区别
为了更好的区分算法的复杂度和人脑计算的复杂度，这里列出人脑和计算机的一些区别：
计算机擅长存储，而人脑建立起一个新的链接需要大量的反复，计算机可以很快存储一个字典，但人脑背单词却需要很久
人脑擅长于迅速剥离实例的特征，把信息归类
计算机擅长于机械的运算，而人脑对于运算感到痛苦
人脑擅长于视觉化的信息，计算机擅长于符号化的信息
人脑擅长于抽象的运算，允许一定的模糊和不精准，而计算机对运算要求明确，经常报错