数学开窍训练营介绍

概述

先给「不开窍」下个定义:

努力学习,难以理解。

这样的同学,在数学上付出了大量时间和精力,有学习的意愿和行动。然而,就是很难理解数学,只能靠死记硬背反复刷题。

本训练营旨在回归数学的本质,让同学们可以理解概念、搞懂错题、攻克难题、发展智慧、越学越聪明。

课程理念与数学开窍系统分析

请阅读文章数学开窍3步实操:精准就是高效

授课安排:10周教学,6个开窍

本训练营围绕10周6个开窍的安排,实现全面开窍。

时段 主题 愚昧 开窍
第一周 规则的开窍 蛮力游戏 智力游戏
第二周 知识的开窍(上) 死记硬背 整体理解
第三周 知识的开窍(中) 死记硬背 整体理解
第四周 知识的开窍(下) 死记硬背 整体理解
第五周 错题的开窍 订正答案 溯本求源
第六周 难题的开窍(上) 复制答案 有效简化
第七周 难题的开窍(中) 复制答案 有效简化
第八周 难题的开窍(下) 复制答案 有效简化
第九周 科技的开窍 答案工具 AI启智
第十周 心态的开窍 被动心态 主动心态

课程大纲

第一部分:规则的开窍

  • 追求高分还是追求聪明
  • 自由的人与爱智的心
  • 3个层次的爱智求真
  • 泰斯勒求真要从经验到概念
  • 泰斯勒求真要善于建模
  • 泰斯勒求真要对观点做证明
  • 毕达哥拉斯求真要数形结合
  • 希帕索斯求真要反向思考
  • 苏格拉底求真要了解自己的无知
  • 苏格拉底求真要深入的调研
  • 柏拉图求真要追求永恒
  • 亚里士多德求真要建立跨学科体系
  • 亚里士多德求真要逻辑清晰
  • 亚里士多德求真要溯本思考
  • 托勒密求真要创造研究环境
  • 欧几里得求真要推导知识森林
  • 求真智力发展的学习模型

第二部分:知识的开窍

  • 搬运知识与种植知识
  • 知识脉络推导演示
  • 布鲁姆分类法:知识掌握度的6个层次
  • 学习知识的两条路线:复制驱动与研发驱动
  • 死记硬背与知识推导:如何通过推导产生知识
  • 识别高价值知识:知识含金量的5个层次
  • 知识精准普查:从课本中提炼命名知识
  • 围绕知识脉络有效理解:知识的两根脉络线
  • 知识的演化脉络3要素:把握知识来龙去脉
  • 知识的结构脉络6要素:把握知识结构特征
  • 一页纸知识脉络内化法:一招内化各章知识
  • 知识户口本与知识户口普查

第三部分:错题的开窍

  • 错题开窍要义:精准诊断、溯本解决
  • 根除错题4步法:系统化的错题处理流程
  • 第一步:精准回顾出错现场
  • 第二步:精准定位错误原因
  • 第三步:精准挖掘错误根源
  • 第四步:精准进行弱点改进

第四部分:难题的开窍

  • 难题开窍要义:明确复杂性、研究有效简化策略
  • 难题分析工具:复杂性和简化策略研究表
  • 5大通用思维:从通用思维入手简化问题
  • 常见数学思维:从数学思维入手简化问题
  • 难题归类分析:两个纬度4个象限的复杂性
  • 难题处理4步法:有序的分析研究难题

第五部分:科技的开窍

  • 科技开窍要义:AI作为开启智慧的老师和伙伴
  • AI开智4部曲:让AI赋能我们更聪明
  • AI开智策略1:看AI的思考过程
  • AI开智策略2: 让AI提炼框架
  • AI开智策略3: 让AI分析我们的思考过程
  • AI开智策略4: 教给AI核心洞察让AI更聪明帮助我们

第六部分:心态的开窍

  • 心态开窍要义:高度主动意味着自主设定核心规则
  • 负面心态与正面心态:识别我们的心态状况
  • 心态的3层模型:理解心态的表现与根源
  • 心态的表现层:明确我们的心态表现
  • 心态的内核层:明确我们的心态内核
  • 心态的响应层:理解我们的响应模式
  • 走向高度正面的心态:从内到外的逻辑

说明:此大纲为草案版,根据教学需要具体细节可能会有调整。

教学方式与授课安排

  • 授课:在线视频课
  • 讨论:微信群

开营时间为2025年3月15日(周六)。

每周六发布当周的课程(1-4小时),布置思考作业,连续10周。

产品与价格

训练营包含课程以及学习系统。定价如下:

  • 8,800元(包含半年的知识森林学习系统AI版使用权)
  • 12,800元(包含一年的知识森林学习系统AI版使用权)

知识森林学习系统是围绕「寻宝连线占领」的精准学习方法论,自主研发的以知识体系建设为核心的学习软件,全球顶尖的理科学习系统,内置AI学习研究助手,和AI一起高速学习研究进化。

如果按时保质完成学习,半年到一年时间已经足以实现自主学习、研究和思考的能力升级。

后续如需继续使用知识森林AI版,费用为12,800元/年。

老师介绍

徐强,知识森林学习软件创始人,知乎30万关注者,前微软工程师。

致力于创造出高度赋能于人,实现心智发展的创新教育。研发通透学习理论,致力于实现发展心智水平,打通知识体系的新学习方法。

著有电子书《高中生,3步打通理科思维》。该书在知乎书店、微信读书等平台已上线。

研发知识森林学习软件,整合AI科技,以形象化数字化的方式来实现知识体系建构学习,落实通透学习方法论。

课程咨询与报名

关于课程的核心理念,请首先阅读文章数学开窍3步实操:精准就是高效

咨询或报名请添加微信johnxuqiang,或者直接扫码添加,添加时请备注「数学开窍」。

数学知识内化训练营:让孩子越学越聪明

训练营概述

数学学习有两次知识消化过程:

第一次:从书本的知识到头脑的知识
第二次:从头脑的知识到实际的应用

由于数学是典型的概念知识密集型学科,中小学生在理解数学概念知识体系上,普遍存在困难,导致「从书本的知识到头脑的知识」内化失败,只能依靠死记硬背盲目刷题应付考试,却积累了越来越大的问题。

本项目训练同学理解内化数学知识体系的能力,从而走向自主学习和研究,形成通透体系,越学越聪明的道路。

核心理论

训练营基于「一页纸的知识脉络内化法」,方法具体介绍请参考文章「一招根除数学不开窍,16小时生效」。

训练计划

学习活动 时间
理论教学:知识脉络内化法概述 1小时
案例教学:有理数一章知识内化 2小时
实战作业:有理数一章知识内化 6小时
实战作业:整式一章的知识内化 6小时
反思总结:学习心得与行动计划 1小时
后续行动:数学知识的持续内化

实践案例,直接选择了初一数学的前两章。从中学数学的开头抓起,小学高年级的同学也可以够得着。「知识脉络内化法」本身是通用的,我们选择两章大家相对容易入手的案例。

在实战作业中,同学们需要基于「知识脉络内化法」,按照授课的框架和思路,研究内化相关知识,并提交如下的内容:

  • 研究过程的记录:知识内化研究日志
  • 研究结果的呈现:知识思维导图/知识户口本
  • 研究任务的分析:知识内化研究报告

教学方式与授课安排

  • 授课:在线视频课
  • 作业:在纸头、Word或者思维导图中完成
  • 实战作业研究批改讨论:微信/在线会议

培养思路

数学作为概念密集型学科,理解是建立在自己的研究思考基础上的,老师只是辅助资源。

顶尖的学生,往往从小就爱研究思考琢磨,从小就是「研究生」。

从这个意义上,做好数学教育,需要从「研究生」的角度去培养学生。

那么研究生如何培养呢?

研究生的培养不是刷很多题,而是围绕少数的重要课题做研究思考创造。

数学知识内化训练营,也就是以研究生的培养方式来的。

核心研究课题是「如何有效理解内化课程知识体系」。

「知识脉络内化法」作为参考的研究框架。

把这个课题研究清楚了,胜于刷成百上千的低阶题目。

所以在训练营的作业中,要记录研究日志、要写研究报告。

这样,帮助学生完成从「应试生」到「研究生」的转变。

建议中学生自主完成学习,小学生家长可以首先学习然后指导孩子学习,或者和孩子一起学习。

对学习者的要求:动脑思考深入研究

「知识脉络内化法」,是建立在高质量的研究思考基础上的。

要完成实战作业,实现高水平的知识内化,需要开动脑筋。

老师介绍

徐强,知识森林学习软件创始人,知乎30万关注者,前微软工程师。

致力于创造出高度赋能于人,实现心智发展的创新教育。研发通透学习理论,致力于实现发展心智水平,打通知识体系的新学习方法。

著有电子书《高中生,3步打通理科思维》。

研发知识森林学习软件,整合AI科技,以形象化数字化的方式来实现知识体系建构学习,落实通透学习方法论。

产品与价格

价格为7,800元。

开营时间为2025年3月15日。

启动优惠:

  • 2025年2月23日前报名:6400元
  • 2025年3月7日前报名:7000元

课程咨询与报名

添加微信johnxuqiang,或者直接扫码添加,添加时请备注「知识内化」。

学神训练营项目介绍:如何越学越聪明

项目概述

同样在学习,学习能力顶尖的同学,越学越聪明、越学越轻松、越学越强大。

然而更多的同学,花费了大量的精力,却费力不讨好,知识难以掌握,问题层出不穷,成绩上下起伏,思维难以开窍。这背后,是智力水平和学习能力的巨大差异。

本课程旨在帮助更多的家长和同学了解掌握高效的学习方式,不仅仅通透的理解知识,更带来智力水平的升级,从而越学越聪明。

核心理论

高水平的学习,核心是实现高度的智力发展,越学越聪明。而这要落实到智力发展的3要素。

围绕这三要素,要点如下:

1)基础智力

  • 智力是操控概念的能力
  • 智商是对基础智力的量化衡量
  • 死记硬背盲目刷题的学习方式,跳过了智力发展所需要的概念研究理解训练,因此导致智力发展不足,进而导致学习困难
  • 对学科概念知识体系的有效研究思考,是提升智力的基本训练

2)知识体系

  • 知识体系,是知识与知识之间的相互关系,整体构成的知识网络
  • 在知识体系中,有三种类型的知识:知识点、案例、它们之间的相互关系
  • 知识关系质量的4个因素:知识数量、知识掌握度、知识关系网络质量、知识的含金量
  • 知识含金量的5个等级:一级知识(跨学科洞察力)、二级知识(学科核心洞察力)、三级知识(学科局部洞察力)、四级知识、五级知识
  • 知识体系研究的困难:知识体系看不见摸不着
  • 知识森林学习软件:知识体系研发革命,让知识体系看得见摸得着
  • 学习的核心任务是形成自己的整体知识体系

3)研究思考

  • 有效的研究思考一方面提升基础智力,一方面建构强化知识体系,从而形成三要素的良性循环
  • 有效研究思考的能力和任务:三总三分
  • 三项通用研究思考素养:聪明的看待学习、聪明的进行思考、聪明的利用资源
  • 知识体系建构的三步游戏:聪明的研究知识(寻宝)、聪明的研究关系(连线)、聪明的研究问题(占领)
  • 基于三总三分的课程,帮助同学炼成学习的六脉神剑:如何越学越聪明

教学思路:5项赋能

要培养一流的学习者,我们需要创造出新的以高度赋能驱动的教育。

这个训练营,从5个核心领域进行赋能:

  • 学习方法的赋能:通透学习的六脉神剑(落实到课程「如何越学越聪明」)
  • 学习工具的赋能:知识森林学习软件
  • 学习实践的赋能:明确核心实践任务(形成自己的知识体系)
  • 学习社群的赋能:一个鼓励研究思考的学习社群,一个高质量的学习环境
  • AI赋能:重度利用AI,发挥AI的潜力

这样五个因素的组合,鼓励想要在学习上进取的家长和同学,发挥潜能,实现「越学越聪明、越学越开心、越学越自信」。

在线课程:如何越学越聪明

在学习方法部分,核心是学习的6项修炼。为此,学神训练营提供「如何越学越聪明」的课程:

第一部分:聪明的看待学习

  • 顶尖学习者的特征
  • 越学越聪明的成长3角
  • 最重要的KPI是有效研究思考量
  • 熟练学习与通透学习
  • 布鲁姆分类法与通透学习
  • 通透学习的3步游戏

第二部分:聪明的进行思考

  • 思维金字塔
  • 形象思维
  • 逻辑思维
  • 整体思维
  • 辩证思维
  • 创新思维

第三部分:聪明的研究知识

  • 知识提炼3板斧:定位研究与命名
  • 把握知识来龙去脉:3个环节的知识
  • 知识结构6要素:从结构入手强化对知识理解
  • 识别高阶知识:知识含金量的5个层次

第四部分:聪明的研究关系

  • 对知识普遍关系的研究习惯
  • 知识演化脉络的提炼:把握知识体系推导逻辑
  • 知识结构脉络的提炼:形成有序的知识体系结构

第五部分:聪明的研究问题

  • 聪明的研究难题:对问题复杂性的分析和简化策略研究
  • 聪明的研究错题:对解题思路的回顾与对错误的精准定位

第六部分:聪明的利用资源

  • 向顶尖水平看齐
  • 发挥AI的聪明才智
  • 如何精准有效获得帮助
  • 基于知识森林学习软件的高效学习

学习工具:知识森林学习软件

与课程方法配套,学神训练营提供知识森林学习软件。

具体来说,它实现了知识体系建设的四化。

1)知识体系可视化

你可以直观的看到知识体系地图,这当中包括:

  • 知识点
  • 知识之间的关系(线条)
  • 知识体系演化脉络(粗线)
  • 知识掌握度状况(不同颜色)

2)知识建构集成化

数学知识体系建构,是从识别课本中的知识点开始的,然后梳理这些知识点的相互关系。

在知识森林桌面软件中,提供这种无缝集成的建构支持。下图左边是教材电子页面,右边是知识体系地图。

我们可以直接在选定教材页面上的知识点区域,对区域进行标注,创建知识点。在右边看到章节相关的知识体系。这样就在一个软件里面,高效的实现了知识体系建设任务。

3)题目分析集成化

为了更好的评估自身知识掌握状况,应对学习,一个有效的策略,是对题目案例,进行集中分析。

识别每个题目所关联的知识点、考察方式。

在知识森林软件中,也提供了对这种集成的支持。

你可以在软件中把各个题目,识别链接到对应的知识点,从而把题目和教材知识体系无缝连接。

4)数据统计精准化

今天传统的学习方式,是非常低效的,缺乏精准的数据支持。

举个例子,问几个简单的问题:

  • 在过去的一章,你学习了多少个知识点
  • 这些知识点的掌握度状况如何

你会发现,看上去简单的问题,你只有模糊的感觉,没有明确的数据。

在知识森林软件中,则是提供了精准的数据统计。例如下图,就是对「集合的概念」一节,详细的知识点数量和掌握度统计。

有了这套软件,你就可以形象化的去创建、观察、研究、分析知识体系了,革命性的推动了知识体系建设的生产力。

实践任务:建构数学学科知识体系

学神训练营中,给同学布置的大作业,是建成自己的知识体系。

在具体的学科选择上,以数学学科作为基础。因为数学本身就承担了发展智力的重要职能,也是同学们普遍的学习难点。

这一任务包含两个部分的产出:

1)在知识森林学习软件中,创建出数学知识体系

2)对上述数学知识体系进行精炼,提炼设计出54张核心知识扑克(知识森林学习软件中包含了知识扑克设计功能)

例如,如下是一个情商领域的知识扑克示例。学员需要自己制作出数学领域的知识扑克。

AI赋能:重度利用AI

在学习方法的课程中,以及知识森林学习软件工具中,都涉及到对AI的高度利用,发挥AI的潜力帮助我们更好的学习。

同时,利用AI高效学习,也会是研究讨论的一个重点。

学习社群:研究讨论高效学习方法和实践

在传统的应试教育环境中,很少有高质量的围绕学习的研究讨论。学神训练营通过凝聚对此感兴趣的同学和家长,并且进行方法工具的赋能,从而形成一个高质量的学习社群,能够相互分享、更有效的进行研究思考。

教学方式与授课安排

  • 授课:在线视频课
  • 讨论:在线社群

老师介绍

徐强,知识森林学习软件创始人,知乎30万关注者,前微软工程师。

致力于创造出高度赋能于人,实现心智发展的创新教育。研发通透学习理论,致力于实现发展心智水平,打通知识体系的新学习方法。

著有电子书《高中生,3步打通理科思维》。

研发知识森林学习软件,整合AI科技,以形象化数字化的方式来实现知识体系建构学习,落实通透学习方法论。

电脑设备要求

在训练营中,涉及到知识森林学习软件的使用。该学习软件的安装需求如下:

  • Windows或者Mac电脑
  • 10G硬盘空间

产品与价格

学神训练营有两个版本:

  • 刷新认知版:想要学习内容刷新认知,此后实践更多的还是基于传统的纸笔学习
  • 全面实践版:不仅仅想要学习内容刷新认知,还希望在日常学习中,利用知识森林学习软件持续建构数字化知识体系,利用科技工具实现生产力革命
刷新认知版 科技实践版
在线视频课程 在线视频课程
讨论社群 讨论社群
知识森林学习软件入门版
最多创建150个知识点
包含知识森林学习软件完整版一年使用权限
创建知识点数量无上限
完整版一年使用权限单独订阅价格为7,200元
价格3,900元 价格7,800元

课程咨询与报名

扫码关注咨询与报名:

数学开窍课程介绍

概述

科学家丁文江说:

科学是教育和修养最好的工具,学科学的人有求真理的能力,而且有爱真理的诚心。无论遇见甚么事,都能平心静气去分析研究,从复杂中求简单,从紊乱中求秩序;了然于宇宙生物心理种种的关系,才能够真知道生活的乐趣。

作为基础教育核心科目的数学,承担着发展思维能力、培养科学素养、提升智慧水平的任务,同时也需要比较高的思维水平、学科素养和人文素养作为基础,才能深入研究通透理解数学。

然而在应试环境中,学生普遍的通过死记硬背、蛮力刷题的方式学习数学,目光狭隘、过程低效、结果惨淡。

本课程旨在实现学生和家长数学学习的开窍,从复杂中求简单、从紊乱中求秩序,实现对数学的高效研究,体会到数学的美妙,并形成更高层次的通用智慧和人文素养。

课程大纲:6个开窍

第一部分:战略的开窍(全胜战略)

  • 孙子兵法与全胜战略
  • 结果的全:兵不顿而利可全
  • 过程的全:胜兵先胜而后求战
  • 全胜策略:庙算在先
  • 全胜策略:致人而不致于人
  • 全胜策略:择势而不任人

第二部分:目标的开窍(发展智慧)

  • 两种能力:技能与智能
  • 两种教育:大众教育与精英教育
  • 数学学习与爱智求真
  • 数学教育的希腊哲学渊源
  • 反思应试KPI:刷题量与成绩
  • 建立开智KPI:研究思考量

第三部分:思维的开窍(两大思维)

  • 两大学习任务:解决问题与建立体系
  • 解决问题的训练:解决已知问题 vs 解决未知问题
  • 创新人才的基本功:解决未知问题的能力
  • 形成体系的训练:生搬硬套体系 vs 理解建构体系
  • 创新人才的基本功:构建强大体系的能力
  • 两大思维:简化思维与演化思维
  • 简化思维:通过简化解决复杂未知问题
  • 演化思维:通过演化形成通透知识体系

第四部分:方法的开窍(3张表格)

  • 两种思维的落实:3张表格
  • 问题研究表:探究问题的方法
  • 知识点研究表:掌握知识的方法
  • 知识体系演化表:构建体系的方法

第五部分:科技的开窍(AI赋能)

  • 基于大语言模型的AI科技
  • AI的革命性:人类以外的新形态的智能
  • AI对学习的革命性:发展智慧需要高智能环境
  • 运用AI的两种思想:提高效率 vs 升级智慧
  • 如何运用AI来实现数学开窍升级通用智慧
  • 理解新时代:4次科技革命与4个时代
  • 成为新人才:4个层次的人才

第六部分:文化的开窍(卓越文化)

  • 平庸文化 vs 卓越文化
  • 数量驱动 vs 质量驱动
  • 被动心态 vs 主动心态
  • 严格管教 vs 高度赋能

教学方式与授课安排

  • 授课:在线视频课
  • 讨论:在线社群

课程计划从2025年1月10日(周五)开始,每周五更新授课视频内容(春节假期除外)。

每一部分分为4次更新,在2025年6月底完成授课。

课程讨论在微信群中展开。

老师介绍

徐强,知识森林学习软件创始人,知乎30万关注者,前微软工程师。

致力于创造出高度赋能于人,实现心智发展的创新教育。研发通透学习理论,致力于实现发展心智水平,打通知识体系的新学习方法。

著有电子书《高中生,3步打通理科思维》。该书在知乎书店、微信读书等平台已上线。

研发知识森林学习软件,整合AI科技,以形象化数字化的方式来实现知识体系建构学习,落实通透学习方法论。

产品与价格

价格为4,800元。

启动优惠:2025年1月1日到5日报名,价格为3,600元。

课前预备学习内容

文章「3张表数学开窍:像顶尖大师一样思考」()

课程咨询与报名

请发送邮件到 johnxu@daozhuixuetang.com ,来信中请提供相关信息如:

  • 您/子女的简要介绍
  • 您/子女所面临的学习/教育挑战
  • 你的联系事宜(报名或问题咨询,如果咨询问题请说明问题)
  • 您最期望的改变

课程介绍:8小时数学开窍

概述

先给「不开窍」下个定义:

努力学习,难以理解。

这样的同学,在数学上付出了大量时间和精力,有学习的意愿和行动。然而,就是很难理解数学,包括:

  • 概念理解困难
  • 解题思路不通
  • 知识难以内化
  • 应用能力欠缺
  • 认识肤浅停留于表面
  • 面对题目变化难以适应
  • 常常觉得似懂非懂、会又不会、似是而非
  • 认识问题粗放模糊,很难精准定位、描述和诊断问题和错误,因此容易一错再错
  • 很难对自己的水平有清晰的评估,容易做出错误的判断
  • 因为对问题、水平缺乏精准判断,很难对学习改进的重点方向有清晰的认知,因此容易在不产生效果的地方努力

为了克服「难以理解」的问题,老师会要求:

  • 对知识不懂就先记住,要背下来
  • 对题目不会就多做,要做熟练
  • 各种题型都要见过、都要会
  • 错题要认真订正、要写错题本

因为自己很难跟上进度,他们往往还会补课。

这样一来,他们花在数学上的时间就更多了。

然而这样的做法,并不能解决问题(学习能力低下难以理解),反而在制造更大的问题。

因为通过死记硬背、刷题、补课,短期内测验考试成绩可能会上去,却并没有真正掌握知识、提高思维水平、提升学习能力。

这样一来,成绩这个水平测验指标失灵了。看上去成绩还可以的表象背后,是知识缺陷的扩大、学习方式的失效、思维能力的孱弱。

越是学到后面,知识概念密集,题目多变,薄弱的基础摇摇欲坠,最终崩盘。这时候解决问题欠账太多,新课繁重,改变更加困难。

本课程旨在回归根本,以「爱智求真」的思想实现对数学的研究理解掌握。

课程大纲:8个小时,8个疗程

本课程的大纲,也就是开窍过程,则是旨在用8小时的时间,帮助学生和家长实现战略性的开窍。

8小时的安排如下:

时段 主题 愚昧 开窍
第一小时 目标的开窍 升学提分 爱智求真
第二小时 思维的开窍 死记硬背 两大思维
第三小时 方法的开窍 反复刷题 两张表格
第四小时 工具的开窍 抽象建构 形象建构
第五小时 流程的开窍 只顾刷题 3步游戏
第六小时 科技的开窍 应试提效 AI启智
第七小时 心态的开窍 负面心态 正面心态
第八小时 行动的开窍 急事优先 要事优先

8小时大纲的进阶介绍

请阅读文章专治数学不开窍,8小时见效

教学方式与授课安排

  • 授课:在线视频课
  • 讨论:在线社群
  • 工具:知识森林学习软件

开课时间为2025年1月20日(周一)。

电脑设备要求

在第4小时/第5小时的内容中,涉及到知识森林学习软件的使用。该学习软件的安装需求如下:

  • Windows或者Mac电脑
  • 10G硬盘空间

产品与价格

数学开窍项目有两个版本:

  • 刷新认知版:想要学习内容刷新认知,此后实践更多的还是基于传统的纸笔学习
  • 全面实践版:不仅仅想要学习内容刷新认知,还希望在日常学习中,利用知识森林学习软件持续建构数字化知识体系,利用科技工具实现生产力革命
刷新认知版 科技实践版
在线视频课程 在线视频课程
讨论社群 讨论社群
知识森林学习软件入门版
最多创建150个知识点
包含知识森林学习软件完整版一年使用权限
创建知识点数量无上限
完整版一年使用权限单独订阅价格为7,200元
价格3,900元 价格7,800元

强烈建议科技实践版。

老师介绍

徐强,知识森林学习软件创始人,知乎30万关注者,前微软工程师。

致力于创造出高度赋能于人,实现心智发展的创新教育。研发通透学习理论,致力于实现发展心智水平,打通知识体系的新学习方法。

著有电子书《高中生,3步打通理科思维》。该书在知乎书店、微信读书等平台已上线。

研发知识森林学习软件,整合AI科技,以形象化数字化的方式来实现知识体系建构学习,落实通透学习方法论。

课程咨询与报名

请发送邮件到 johnxu@daozhuixuetang.com ,来信中请提供相关信息如:

  • 您/子女的简要介绍
  • 您/子女所面临的学习/教育挑战
  • 你的联系事宜(报名或问题咨询,如果咨询问题请说明问题)
  • 您的微信号以便联系
  • 您最期望的改变

知识建构训练营:3步炼成数学知识体系

概述:从熟练学习到通透学习

数学学习有两条路线:

  • 愚蠢的学习(熟练路线):追求熟练的应用
  • 聪明的学习(通透路线):追求通透的理解

这两种路线,在对学习的认知和行动的方向上,有根本性差异。

熟练学习 通透学习
依赖他人的学习 自主掌控的学习
拼努力 爆生产力
满足于表面的了解 致力于本质的探索
注重解题技巧 关注底层规律
多做题,刷熟练度 多思考,训练洞察力
积累经验解决已知问题 发展智慧解决未知问题
为了应付考试而学习 为了发展能力学习
复制驱动的学习 研发驱动的学习
碎片化的知识 融汇贯通的知识体系
以听课刷题量作为核心过程指标 以研究思考量作为核心过程指标
以成绩排名升学作为核心结果指标 以知识体系、思维水平作为核心结果指标

大多数学生、家长和老师,都被熟练路线驱动。

而要发展出高阶思维能力,提升自主学习和研究水平,实现数学知识体系的融会贯通,就需要走上通透学习路线。

本训练营为此目的而创造。

通透学习法:3步游戏10项研究

为了有效的实现通透学习,炼成融汇贯通的数学知识体系,我们把学习拆解为3步游戏10项研究任务。

第一步:寻宝游戏

  • 研究提炼结论性知识
  • 研究提炼推导性知识
  • 研究提炼应用性知识

第二步:连线游戏

  • 研究提炼基本知识关系
  • 研究提炼知识推导脉络
  • 研究提炼知识结构脉络
  • 研究提炼数学思维脉络

第三步:占领游戏

  • 研究提炼解题方法思路
  • 研究提炼错题根源改进
  • 研究提炼考试出题规律

课程大纲

第一部分:概述

第一章:通透学习理论入门

  • 授课:熟练学习 vs 通透学习
  • 授课:学习头号指标是研究思考量
  • 授课:复制驱动的学习 vs 研发驱动的学习
  • 授课:熟练学习战术 vs 通透学习战术
  • 作业:反思你的日常学习方式

第二章:知识森林学习软件

  • 授课:知识森林学习软件概览
  • 实践:安装知识森林学习软件
  • 实践:注册账号
  • 实践:导入参考学习项目
  • 实践:体验软件操作
  • 授课:知识森林学习软件核心概念

第三章:知识建构3步游戏

  • 授课:知识建构3步游戏
  • 授课:数学学习10项研究
  • 作业:反思你的研究思考活动

第二部分:寻宝

第四章:寻宝活动入门

  • 授课:知识提炼3板斧
  • 实践:尝试进行知识提炼活动
  • 授课:疑难知识的标注
  • 授课:错误知识的标注
  • 作业:寻宝活动的重要性
  • 授课:寻宝阶段的3项研究任务

第五章:研究提炼结论性知识

  • 授课:研究提炼结论性知识入门
  • 实践:尝试提炼结论性知识
  • 授课:概念知识5要素
  • 实践:运用概念知识5要素提炼知识
  • 授课:AI辅助研究提炼结论性知识
  • 实践:尝试运用AI辅助研究提炼知识
  • 作业:完成一章结论性知识的研究提炼
  • 作业:结论性知识研究提炼心得

第六章:研究提炼推导性知识

  • 授课:研究提炼推导性知识入门
  • 实践:尝试提炼推导性知识
  • 授课:常见数学思维类知识
  • 作业:了解常见数学思维
  • 作业:创建数学思维类知识点
  • 授课:研究推导背后的数学思维
  • 作业:尝试研究推导背后的数学思维
  • 授课:核心概念的推导性知识研究
  • 作业:核心概念的推导性知识研究
  • 授课:规律法则的推导性知识研究
  • 作业:规律法则的推导性知识研究
  • 授课:AI辅助研究提炼推导性知识
  • 作业:完成一章结论性知识的研究提炼
  • 作业:推导性知识研究提炼心得

第七章:研究提炼应用性知识

  • 授课:研究提炼应用性知识入门
  • 实践:尝试创建题目案例
  • 实践:尝试提炼应用性知识点
  • 作业:完成一章应用性知识提炼
  • 作业:应用性知识研究提炼心得

第三部分:连线

第八章:连线活动入门

  • 授课:命名链接与标签链接
  • 实践:尝试创建命名链接
  • 实践:尝试创建标签链接
  • 授课:学习软件的多知识地图功能
  • 授课:一套知识多套关系
  • 实践:熟悉知识地图切换操作
  • 授课:演化脉络与结构脉络
  • 授课:连线阶段的4项研究任务
  • 作业:反思你的日常连线活动

第九章:研究提炼基本知识关系

  • 授课:对知识关系的普遍研究
  • 实践:尝试研究知识相互关系
  • 授课:AI辅助研究提炼知识关系
  • 实践:尝试AI辅助研究提炼知识关系
  • 作业:完成一章知识基本关系研究
  • 作业:知识基本关系研究心得

第十章:研究提炼知识推导脉络

  • 授课:从课本出发提炼知识推导脉络
  • 实践:参考课本提炼知识推导脉络
  • 授课:对知识推导脉络思路的研究分析内化
  • 实践:研究分析内化知识推导脉络思路
  • 授课:基于推导脉络重新推导知识体系
  • 实践:基于推导脉络重新推导知识体系
  • 作业:完成一章的推导脉络提炼
  • 作业:推导脉络研究提炼心得

第十一章:研究提炼知识结构脉络

  • 授课:知识结构脉络推导概述
  • 授课:知识脉络批量复制功能
  • 实践:尝试提炼知识结构脉络
  • 授课:用概念知识5要素组织知识结构
  • 实践:尝试用概念知识5要素组织知识
  • 授课:面临混乱时的进一步结构化
  • 实践:面临混乱时的进一步结构化
  • 授课:运用AI辅助提炼结构脉络
  • 作业:完成一章的知识结构脉络提炼
  • 作业:结构脉络研究提炼心得

第十二章:研究提炼数学思维脉络

  • 授课:标记数学思维
  • 实践:尝试标记数学思维
  • 授课:数学思维脉络地图
  • 作业:完成一章的数学思维标记
  • 作业:数学思维脉络提炼心得

第四部分:占领

第十三章:占领活动入门

  • 授课:知识掌握度的6个层次
  • 授课:知识掌握度标记与地图
  • 实践:尝试标记知识掌握度
  • 作业:评估标记一章的知识掌握度
  • 授课:占领阶段的3项研究任务

第十四章:研究提炼解题方法思路

  • 授课:从复制性解题到研究性解题
  • 实践:从复制性解决到研究性解题
  • 授课:AI辅助研究解题方法思路
  • 实践:用AI辅助研究解题方法思路
  • 授课:数学思维方法的研究提炼关联
  • 实践:数学思维方法的研究提炼关联
  • 授课:将好题融入知识体系
  • 实践:将好题融入知识体系
  • 作业:研究提炼一章的难题解题方法思路
  • 作业:研究提炼解题方法思路心得

第十五章:研究提炼错题根源改进

  • 授课:从克服问题到根除问题
  • 授课:根除问题4步法
  • 实践:根除问题4步法的应用
  • 授课:将错题融入知识体系
  • 实践:将错题融入知识体系
  • 授课:重新评估相关知识掌握度
  • 实践:重新评估相关知识掌握度
  • 作业:研究提炼一章的错题根源改进
  • 作业:研究提炼错题根源改进心得

第十六章:研究提炼考试出题规律

  • 授课:导入试卷到知识森林学习软件
  • 实践:导入试卷到知识森林学习软件
  • 授课:分析题目考查知识点与考察方式
  • 实践:分析题目考查知识点与考察方式
  • 授课:统计层面分析知识点与考察方式
  • 作业:研究提炼3张试卷的出题规律
  • 作业:研究提炼考试出题规律心得

第五部分:综合

第十七章:知识总结

  • 作业:通透学习理论总结
  • 作业:知识建构实践总结
  • 作业:AI辅助学习总结

第十八章:进阶应用

  • 作业:完成一本书的知识体系建构
  • 作业:撰写知识体系建构研究报告

教学方式

这是一门创新性的课程,以自主学习驱动,用在线化数据化AI化的方式展开,包括如下核心元素:

  • 授课:在线视频课
  • 建构:基于知识森林学习软件的知识体系建构(在电脑上完成)
  • 讨论:在线社群

对电脑设备要求

学习实践活动基于知识森林学习软件桌面版,此软件需要的环境如下:

  • Mac或者Windows电脑
  • 13寸或者更大屏幕(13寸以下软件也能工作,但体验可能受限)
  • 因为需要完成拖拉创建知识点等操作,需鼠标或者触控板
  • 宽带网络连接

老师介绍

徐强,前微软工程师,知识森林学习软件创始人,知乎30万关注者。

致力于创造出高度赋能于人,实现心智发展的创新教育。

1)公益教育实践

针对高校学生,进行求知与职业发展类的公益教育,触及复旦大学、上海交大、同济大学、上海外国语学院、上海财经学院、华东政法大学、华东师范大学等十多所高校。

2)求职教育实践

写作电子书《求职者,让雇主倒追你》,开展求职训练营,帮助大学生在求职中,创造出强烈的吸引力。

求职电子书进入知乎电子书Top 100排行榜,读者超过上百万。

3)情商教育实践

写作电子书《单身女人,让男神倒追你》、《销售4.0:让客户倒追你》、《人性洞察力的15项修炼》。

《单身女人,让男神倒追你》电子书进入知乎付费专栏Top 100排行,读者超过上百万。

4)学习思考能力教育实践

研发通透学习理论,致力于实现发展心智水平,打通知识体系的新学习方法,落实到3个游戏10项研究任务的方法论。

写作电子书《高中生,3步打通理科思维》。

研发知识森林学习软件,整合AI科技,以形象化数字化的方式来实现知识体系建构学习,落实通透学习方法论。

在科技变革的基础上,在2025年启动知识建构训练营。

产品与价格

训练营开课时间为2025年1月5日。

训练营内容包括:

  • 在线视频课:上述教学大纲的在线视频课程(有效期一年)
  • 知识森林学习软件完整版账号(有效期一年)
  • 在线讨论与答疑

价格为8,400元。

启动优惠:

  • 在2024年12月10日前报名:价格为6,800元。
  • 在2024年12月20日前报名:价格为7,600元。

课前预备学习内容

1)必读内容

我写了一篇4万字的文章《中学生,和AI一起3步炼成数学知识体系》,对通透学习的思想、3步游戏10项研究、以及知识森林和AI赋能进行了全面的阐述,在此文中已经系统化的分享了课程的核心思想。

参加训练营,则是重点在于推动实践,开始改变。

在加入课程之前,请务必阅读全文,确保你对训练营的思想和方法有整体的认识,并准备进一步深入学习,付诸实践。

2)选读内容

我写了一本电子书《高中生,3步打通理科思维》,旨在更系统化的帮助中学生建立理科学习、理科思维的认知。

建议阅读。

该电子书已在知识电子书店、微信读书等渠道上线,读者可以搜索阅读。

课程咨询与报名

扫码咨询。

请提供相关信息如:

  • 您/子女的简要介绍
  • 您/子女所面临的学习/教育挑战
  • 你的联系事宜(报名或问题咨询,如果咨询问题请说明问题)
  • 您最期望的改变

中学数学知识建构软件:3步炼成通透知识体系

数学学习的难点:知识体系抽象复杂难以把握

数学是建立在概念和逻辑之上的学科。有大量的抽象知识点,知识体系复杂。

明确基本概念,把握知识脉络,建立通透的知识体系,实现融会贯通,是高效学习的关键。

然而,对于大多数人来说,知识体系看不见、摸不着,难以掌控。

知识森林学习软件,革命性地解决了这一难题。

工具革命:让知识体系看得见摸得着

知识森林学习软件,旨在高效的实现「知识体系建设为中心」的通透学习。

它的核心能力包括:

1)知识体系可视化

你可以直观的看到知识体系地图,这当中包括:

  • 知识点
  • 知识之间的关系(线条)
  • 知识体系演化脉络(粗线)
  • 知识掌握度状况(不同颜色)

2)知识建构集成化

各科的知识体系建构,是从识别课本中的知识点开始的,然后梳理这些知识点的相互关系。

在知识森林桌面软件中,提供这种无缝集成的建构支持。下图左边是教材电子页面,右边是知识体系地图。

我们可以直接在选定教材页面上的知识点区域,对区域进行标注,创建知识点。在右边看到章节相关的知识体系。这样就在一个软件里面,高效的实现了知识体系建设任务。

3)数据统计精准化

今天传统的学习方式,是非常低效的,缺乏精准的数据支持。

例如,问几个简单的问题:

  • 在过去的一章,你学习了多少个知识点
  • 这些知识点的掌握度状况如何

看上去简单的问题,学生只有模糊的感觉,没有明确的数据。

在知识森林软件中,则是提供了精准的数据统计。例如下图,就是对「集合的概念」一节,详细的知识点数量和掌握度统计。

有了这套软件,你就可以形象化的去创建、观察、研究、分析知识体系了,革命性的推动了知识体系建设的生产力。

方法革命:知识建构3步游戏

要炼成融会贯通的知识体系,配合知识森林学习软件,可以把学习方法归纳为3步游戏:

  1. 寻宝游戏(识别创建知识点)
  2. 连线游戏(识别知识之间的相互关系、提炼知识演化脉络)
  3. 占领游戏(提高对知识点的掌握度、实现对知识地图的全方位占领)

按照这个3步游戏,循序渐进,保证每一步的学习质量,就能实现对知识体系的高效掌握。

1)寻宝游戏

在这一步,我们要在教科书上,识别其中的知识点,将它标记和创建出来。

知识点,就是教科书中的宝藏。

在这一步结束,将会产生零散知识点地图。

2)第二步:连线游戏

在这一步,我们需要分析知识之间的相互关系,提炼知识体系的演化脉络,将第一步产生的零散知识点连接起来,从而建立起整体的知识体系。

在这一步结束,将会产生知识脉络地图。

3)占领游戏

在这一步,我们需要评估和提升各个知识点的掌握度,在知识地图中进行标记,最终实现一统天下。

在这一步中,我们将会持续更新知识掌握度地图。

辅导革命:AI教练

以知识体系建设为中心的学习,涉及到大量的思考、推理,很容易遇到卡点。

例如对某个知识理解不了怎么办?虽然要立足于自我学习,但这种系统化的学习,遇到难点很正常。

在传统的学习中,我们需要搜索资料、询问老师等。

但这些方式要么是及时性不够(例如老师很难一一及时回答每个学生的问题);要么是个性化不足(例如搜索的资料千篇一律)。

通透学习落实的一个难点,就是它对辅导支持的水平,提出了更高要求。

因为需要有人帮助来实现透彻的理解。

就像对知识点研究,要能够精确简洁的命名,就是一种能力。

智慧才能启迪智慧。

AI的出现,彻底改变了这一局面。

在知识森林学习软件中,遇到相关的疑惑,可以圈出教科书的区域,向AI提问,获得24 x 7的随时支持。

例如,不清楚知识点的含义,可以请AI帮助解释,给出例子。或者不知道知识点该如何命名,可以让AI帮助命名。

这样,有了一个24×7的AI教练,让整个研究思考过程可以流畅的展开。

思想革命:从熟练学习到通透学习

在学习上有两条路线:

  • 熟练路线:强调死记硬背反复刷题,关注实现熟练应用
  • 通透路线:强调研究推理建构体系,关注实现通透理解
熟练学习 通透学习
依赖他人的学习 自主掌控的学习
拼努力 爆生产力
在知识层面进步 在思维层面领先
侥幸思维 全胜思维
类推思维 溯本思维
认为学习是一种技能 认为学习是一种智能
注重技巧 关注底层规律
多做题,刷熟练度 多思考,训练洞察力
解决已知问题 解决未知问题
为了应付考试而学习 为了发展能力学习
复制驱动的学习 研发驱动的学习
碎片化的知识 融汇贯通的知识体系

大多数人走的是熟练道路,然而顶尖的老师和学习者,则是通透路线驱动。

知识森林学习软件,是以「通透学习」为理念,并落实到方法和工具层面,从而能够让更多的学习者,掌握通透学习的思想和方法,实现学习能力的变革。

关于通透学习思想的更进一步了解,可以参考如下内容:

1)文章《愚蠢的教育如何培养聪明的学生》

本文通过对教育现状的反思开始,结合实际案例,讨论如何实现通透的学习。

点击这里阅读:「愚蠢的教育如何培养聪明的学生」

2)电子书《高中生,3步打通理科思维》

本书从理科学习出发,详细讨论了通透学习思想和方法、理科思维观。

本书电子版已经在知乎书店、微信读书等渠道发行,读者可以搜索阅读。

如果想要PDF版本,可以访问这里:《高中生,3步打通理科思维(电子书PDF下载)》。

硬件要求

  • Windows或者Mac电脑
  • 5G的硬盘空间
  • 能够稳定连接网络

入门版与通透版

知识森林学习软件有两个版本:

  • 入门版
  • 通透版

这两个版本的整体功能相同,差异在于入门版最多能够创建150个知识。

入门版的定位,在于利用工具,开始体验「以知识建构为中心」的学习,启动寻找和提炼知识、提炼知识关系和脉络等学习活动,开始入门知识研究和知识建构。

由于150个知识的限制,支持的是在特定章节层面进行学习建构,建立数据。实现对章节层次知识的研究。

而中学数学学科,从初中到高中,整体知识体系中知识的数量,成百上千。使用通透版,可以建立完整的,几百个到上千个知识点/题目案例的数字化知识体系,进而实现整体的全局知识地图和研究,建立更全面的关系。例如,看到「数形结合」思维到底和教科书中哪些章节、什么知识点有密切的联系。这样,跨越章节、年级,实现学科层次的整体把握。

这两个版本:

  • 入门版(对学习者免费)
  • 通透版(对公立学校的老师免费,其他人收费)

获取软件,开始新的学习

知识森林学习软件,给教育和学习带来了全新的可能性。

传统思维中,只有少数的顶尖学生和家长,才有所谓「通透学习」的天赋。

知识森林学习软件,通过把「知识体系建设」变得看得见摸的着,提炼出一套简洁、直观的学习流程,让更多的老师和同学可以建设强大的知识体系,实现融汇贯通。

从而打破天赋论的迷思。

无需天赋,只需学习和思考。

扫码获取软件,开始新的学习和研究。

理科教育4.0

理科教育4.0概述

保时捷创始人,费迪南德·保时捷说:

一直以来,我都没有发现我梦想的汽车,所以我决定自己创造。

我现在在做的事情,是在创造理科教育的4.0。而你读到这本书,也是4.0教育的一部分。

这一版本的教育,可以概括为:

1.0的理想、2.0的内容、3.0的科技、4.0的创新

1)1.0的理想:爱智求真

理科教育的初衷,要实现人的高度发展,要发展出爱智求真的精神,具备高度智慧,能够拥有自由心智。

更具体的说,这就是要发展高度的理性精神、科学素养:

科学是教育和修养最好的工具,学科学的人有求真理的能力,而且有爱真理的诚心。无论遇见甚么事,都能平心静气去分析研究,从复杂中求简单,从紊乱中求秩序;了然于宇宙生物心理种种的关系,才能够真知道生活的乐趣。

2)2.0的内容:近代科学

当前各位在学校里,依然接触到理科2.0的教育。它的内容,很大部分是近代科学的产物。

这依然是我们理科教育4.0学习的基础。一方面这些内容本身就非常重要,另外一方面,他也是同学们在学校活动中的一个核心任务。因此我们的4.0,应该支持大家更好的来学习2.0的内容,领会、掌握背后的思维,同时也打下理科知识基础。

3)3.0的科技:信息科技

信息科技的应用,核心体现在两个方面:

  • 精准学习的科技体系
  • 高度游戏化的学习体验

4)4.0的创新:智慧创新

在理科教育4.0中,整合前3个版本的优势,我们来实现高度对人的赋能,发展各位爱智求真的科学素养,有持续创新的主动精神和智慧基础。

学神训练营

教育4.0对同学而言,落地的项目,是学神训练营。

它的目的,是直奔主题,发展出同学强大的学习和思维能力,成为出类拔萃的学习者。

解决了这个问题,高中各科自然迎刃而解。

目前这一训练营,包含两个核心训练内容:

  • 理科思维入门训练营
  • 逻辑思维进阶训练营

理科思维入门训练营

理科学习的高水平,意味着你能够搞定「3个理」。

在掌握真理(基本原理性质概念)基础上,通过层层的推理逻辑,实现对学科级别知识体系的有序管理。

验证你对「三个理」的掌控能力,最核心的方式,就是看你能否自行推导出学科知识体系。

因此,理科思维入门训练营,核心设计理念就是:

  • 作业任务:你需要基于人教版2019新课标A版高中数学第一册,建构起这一册的学科知识体系
  • 评测标准:你要能够徒手从头推导出这一册的核心知识体系
  • 学习过程:你需要按照通透学习战术的3个任务(理解、建构、巩固)进行,落实到「寻宝、连线、占领」3步游戏。
  • 学习工具:为了形象化高速度的建构,训练营会提供给你知识森林学习软件,你可以直接在电子教材上识别、创建知识点、建立关系,标注疑难、掌握度等。
  • 入门课程:你需要学习通透学习入门课程,从而掌握知识森林学习工具的使用

研发驱动的学习:在理科思维训练营的落地

这一训练项目,乃是研发驱动的学习之落实。

回顾我们谈到的布鲁姆分类法:

其中对于理科学习,上三层至关重要:分析、评估、创造。

为此,我们的学习战术体系,也就需要基于研发展开,以知识体系建设为中心,做好三件事情:

  • 理解学科知识体系
  • 创建学科知识体系
  • 巩固学科知识体系

这三个战术环节,每个环节的质量,对应着一个关键层次的学习活动:

学习战术环节 关键学习活动
理解学科知识体系 【分析】学科知识体系
建构学科知识体系 【创造】学科知识体系
巩固学科知识体系 【评估】薄弱环节,精准改进

因此各位同学在学习过程中,你就需要基于这样的思路,开始学习,持续的进行分析、创造、评估。这样不仅仅是完成我们的学习作业,更重要的拉动你的分析、创造、评估能力,从而实现整个学习和思考能力的进步。

自主驱动的学习:从依赖老师到自主掌控

在应试教育模式下,同学们的学习,整体存在相当大的依赖性,被动的依赖于学校的进度。

而理科思维入门训练营,是高度自主驱动的学习。

首先通透学习入门课程,是预先录制好的,布置了一系列的上手任务,让你能够上手知识森林学习软件。

而一旦上手,那接下来你就需要自行来对数学课本中的知识体系进行建构,持续的分析、创造、评估。

这个过程中,你可以参照老师提供的参考知识体系,对比你自己的版本,发现差异。

每学习一章,你需要自我进行分析评估,写一个评估分析报告,来审核自己的学习状况、分析弱点已经制定下一步计划。

有问题,你需要提问来获取支持。

你是学习的主人,你需要安排自己的学习时间,而不是等待什么时候上课。

为了让你能够实现自主驱动,我们的学习方法和工具也是高度游戏化了,做成了「寻宝-连线-占领」的游戏,从而让你容易产生心流体验。

这样一种自主驱动的学习模式,也是训练营希望对你形成的习惯改变。这样将来你可以持续掌控自己的学习。

难点:清晰严谨的逻辑思考能力

在理科思维发展中,有一个核心难点,就是清晰严谨的逻辑思考能力之养成。

我们都知道,清晰严谨的逻辑思考能力是非常重要,那么为什么还是很难做到呢?

这就涉及到逻辑思考能力培养的难度,以及逻辑发展教学难度问题。

要理解这两个难度,首先让我们从一个问题开始:

既然逻辑能力很重要,为什么中学不开设专门的逻辑课程?

对于这个问题,研究理科教育历史,首先可以看到的是,其实数学科目,从希腊时代的1.0开始,它就承担了「发展逻辑思考能力」的任务。

顺便说一下,一个人有两大基础能力,沟通能力和思考能力。而从小学到高中,持之以恒的核心主科语文和数学,其实分别就承担了这两个能力的发展职能。语文的核心是培养沟通能力,数学的核心是培养思考能力。

那为什么用数学来作为培养思考能力的基础学科,而不是直接开设逻辑学呢?

这里首先大家需要理解,通常多数人说「逻辑思维」的时候,通常你的含义,并不单纯是本书思维金字塔中定义的一元「逻辑思维」,而是代指的整个抽象思维能力。

而抽象思维能力,建立在形象思维能力的基础上。

因此其实所谓的「逻辑课程」,要解决的是整个思维能力的问题。

然而思维能力作为高阶能力,抽象度高,需要大量的经验案例作为基础。如果你直接看逻辑类的书籍,发现很容易看晕。

越是抽象的知识、思维,越需要借助具体的、形象的载体、场景,来进行学习研究发展。

那么数理科目,其实就是这种「训练抽象思维能力」之具体领域、场景。

相比「逻辑」这个虚的概念,数字、几何、物体运动这些,对人类来说,已经是高度直观具体了。

在中小学数理科目中,隐藏了4代至关重要的逻辑思维训练体系:

  1. 数的整除与分数(数论的逻辑思维训练体系)
  2. 欧几里得几何学(欧式几何演绎推理逻辑体系)
  3. 经典物理学探索(基于归纳推理的物理研究、以及相关数学基础之函数、解析几何、微积分)
  4. 二次抽象之数学(集合论为基础的数学理论体系)

如果你理解、掌握了这4代逻辑思维训练体系,基于「真理、推理、管理」之思路去研究和思考,你的逻辑思维水平会很高。

但理想丰满、现实骨感,今天的中小学教育,从教材设计开始,就没能把这4代逻辑思维体系,作为核心教学目标。它们成为了碎片化的存在,大多数同学,都没能实现任何1代的体系化训练。

因此,为了能够更好的发展你的思维能力,我们首先需要了解,这4代隐藏在教材中的逻辑思维训练体系,要点所在。

第一代逻辑思维训练体系:数的整除与分数

我们前面谈到,在古希腊的「算术」,并不是计算之技术,而是类似于今天的数论,研究数的性质,是逻辑驱动的学科。

古希腊算数中一个重要的、易于入门的逻辑思维训练体系,是从「数的整除与分数」研究入手,以「素数与合数」作为核心概念的简单数论。

在沪教版六年级(上海实行五四学制,六年级是预初)数学教材中,前面两章是「数的整除」、「分数」。

这两章的内容,就是第一代逻辑思维训练体系的呈现。

我们研究数的除法运算,会有两种情况:

  • 能整除的
  • 不能整除的

能整除的相对简单,而不能整除的话,如何在无需引入余数概念情况下,简洁表示结果呢?就产生了分数。

因此这两章,其实对应的就是研究整数的除法运算,产生的两个分支。

  • 能整除的 => 数的整除
  • 不能整除的 => 分数

回顾前面我们谈到,古希腊人研究物质的时候,认为物质由一些基本元素构成,然后组合最终形成万物。

这种「基本元素、组合元素、万事万物」的思维模型,再结合除法运算,我们来研究一个数,例如63(在这里,63就是最终事物)。

63可以表示为7×9,那么7和9就是组成63的元素。

7不可再分,9还可以再分为3×3,到此为止无法继续分解。

3、7是构成63的基本元素,9是构成63的中间组合元素,63是最终事物。

推而广之,3、7这种,是形成数的基本元素,称之为「素数」(Prime Number),prime本身就有基本元素之意。

而9、21这样的称之为合数(Composite Number),composite是组合之意。

在数的整除研究中,我们运用「基本元素、组合元素、万事万物」的思维模型,对数进行分析分解,引入「因数与倍数」、「素数与合数」概念,进而产生「素因素」、「公因数与公倍数」等概念。

用积木的比喻,「基本元素、组合元素、万事万物」分别就是基本积木元素、组合积木元素、最终的积木模型。

在数的整除中产生的这套概念体系,在分数当中立即就产生了重要作用。

这一作用首先体现在最简分数,正是基于提炼公因数、抵消公因数,最终产生最简分数。

从元素模型角度,就是抽取中共同包含的组合元素、抵消,从而最终产生核心差异元素的表达。

后续分数加减法,也很大程度基于这些概念。

如果你理解了这样的思维,那么你可以把这两章的知识体系,从头推导出来。

而这个过程,也让你去建立知识体系、理解什么是「基于推导的学习」。

然而遗憾的是,今天的数学教学设计,并没有把这种「逻辑思维体系」清晰的呈现出来,并且作为教学的核心,把计算和概念体系混在一起。

其实真正要掌握的是概念体系,计算是简单的。

往往把主次颠倒了。

第二代逻辑思维训练体系:欧几里得几何学

最终欧几里得产生了平面几何学,可以说是理科教育1.0之精华大成。它有几个特征;

1)通过高度直观的几何图形,来训练高度抽象的思考推理能力

这要比上来一堆逻辑术语,入门难度容易多了。你高一看什么「充分条件与必要条件」、「谓词」这种概念,是不是很头疼?

2)遵循「真理->推理->管理」之正向流程,发展你理解和实现「真理->推理->管理」之能力

欧几里得几何学,是基于5个基本公理、5个基本公设和22个基本定义(真理),层层推理产生一系列定理、结论等,形成庞大的、有序的知识体系。是演绎逻辑之经典。

因此你学习欧几里得几何学的过程,正好就是「真理->推理->管理」思想之直观经典案例。

3)对体系的直观经验认识,发展整体思维

学好这个,你就有直接的经验,到底什么是基于真理和推理而建构起来的,层次清晰、可以有序管理的体系。

也就对「知识体系」甚至「体系」这个抽象而至关重要的整体思维概念,有经验基础。

4)严谨的推理过程,发展逻辑思维

在几何证明中,需要大量严谨的、线性化的因果逻辑推理。

5)蕴含的核心辩证思想、关键辩证元素

欧几里得几何学,是非常形象直观的案例,帮助你理解和掌握「演化与简化」、「已知与未知」,这两组对于解题、知识体系建设至关重要的辩证元素。

例如从一些基本的公理公设定义开始,层层演化出一个庞大的知识体系。你亲身经历了这个过程,就容易理解什么是演化。

如果你真正学好了欧几里得几何学,其实你更通用的解题、知识体系建设,有了一整套思维能力和经验基础。

所以欧几里得几何学,在西方文明史上,很长一段时间都是发行量第二的书籍,它的发展思考能力的教育功能强大。

好啦,问题又来了。这一至关重要的逻辑思维体系,在今天的数学教材中,又是被弱化隐藏了。

你很难看到成体系的、层层推进的逻辑推理,欧几里得几何被碎片化。

「公理公设」这个亚里士多德提出、欧几里得采纳的原始概念,也看不到了。取而代的是「基本事实」。

固然教材这样简化有自身理由,但是最终导致逻辑训练体系的淡化,难以实现数学「高度发展逻辑」的目的。

只见树木、不见森林。

第三代逻辑思维训练体系:经典物理学探索

爱因斯坦说:

我们推崇古代希腊是西方科学的摇篮。在那里,世界第一次目睹了一个逻辑体系的奇迹,这个逻辑体系如此精密地一步一步推进,以致它的每一个命题都是绝对不容置疑的——我这里说的是欧几里得几何。

他还说:

西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础,那就是:希腊哲学家发明形式逻辑体系(在欧几里得几何学中)以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系(在文艺复兴时期)。

第二代逻辑思维体系,是欧几里得演绎几何学。

而第三代,则是近代科学之探索,尤其是在近代物理领域,它的特色是基于系统化的实验、通过现象归纳找到因果关系。

在继承希腊演绎逻辑思想上,高度发展归纳逻辑之应用。

这种探索,早期探索的代表人物是伽利略(通过实验、获取数据、归纳规律)、笛卡尔(解析几何产生、几何问题代数化)。

而最为经典的则是围绕物体运动规律,展开的探索研究。这一研究概要的来说,至少有如下几个标志性的事件:

  • 哥白尼的日心说构想
  • 伽利略基于系统实验、观察等方式,归纳探索规律的思想
  • 第谷对天体运动的长期观察、积累大量数据
  • 开普勒基于第谷的数据,研究分析、发现开普勒定律
  • 牛顿进一步的研究,发现万有引力定律和牛顿三定律

而在对物理运动的研究中,需要对物体运动建模、分析数据,这也需要数学的进步。

这当中至关重要的,是诸如:

  • 函数思想,函数作为分析数据、发现因果关系的数学工具
  • 解析几何,作为把空间位置和运动代数化函数化的手段
  • 微积分:进一步的分析理解运动

我们可以看到,围绕经典物理学探索的内容,其实横跨了中学数学、物理两大学科。

要真正理解第三代逻辑思维训练体系,实现逻辑思维发展,就需要打破今天中学教学的学科界限,回归当时物理探索的背景,从物理研究问题出发、思考,理解归纳逻辑、数据驱动的研究、以及数学工具。

否则出现的情况,就是同学只是了解片段,单纯的刷知识。却缺乏对这些思想之理解,例如天天在做函数题,总觉得这些玩意没什么用、只是为了考试。

以经典物理学探索为代表案例,背后的思想,是通过构想、推测、实验、观察,探索世界的客观规律,并且用数学语言加以描述。

从人的发展的角度,它提供了新的思想、工具,发展思考能力;从现实的角度,它让科技发展的速度前所未有的加快,人类有了前所未有的理解世界和改变世界的能力,推动工业社会的变革。

对于第三代逻辑思维训练体系的学习,应该让你同时实现对自我思考能力的发展、以及对科技的理解和应用、甚至创造。

这也同时让你应该拥有,对科技的亲切感和热爱。

今天我们都知道,科技很重要。但往往是从一个被动的受益者的角度。学习第三代逻辑思维训练体系,你应该尝试从一个研究者的角度,回到中世纪的背景,去感受那种探索、创造,理解科技带来的巨大变革,成为一个对科技有热情有亲切感,走向成为科技创造者的道路。

第四代逻辑思维训练体系:二次抽象之数学

这4代逻辑思维训练体系,无论是从历史发展之演化,还是学习路径,大致上都是一个循序渐进的过程。掌握前面的,会让你有基础掌握后面的。

所以我们看希腊人,他们研究数字,还结合图形。他们也直接围绕几何形状这种直观具体的事物,进行推理证明。

这是在「借助直观具体事物、发展抽象思考能力」。

大致来说,前面3代逻辑思维训练体系,是「形象之抽象」,也就是基于形象化的具体事物,进行抽象思考。

  • 数的整除与分数:基于数的研究
  • 欧几里得几何学:基于图形的性质
  • 经典物理学探索:基于物体之运动

数字、图形、物体运动,相对来说是直观我们能够理解的、相对形象化的。(当然数字本身已经是现实数量关系的抽象,但这个抽象程度并不高)。

而高中数学上手就是「集合的概念」:

我们把研究对象统称为元素,把一些元素所组成的整体叫做集合。

注意这里,「研究对象」、「研究对象所组成的整体」都是抽象概念了。集合的定义,上来就是二次抽象。

然后基于集合的概念,定义了后续一系列内容。这种上手的抽象程度,要远远高于前三代版本。所以大多数同学立马水土不服。

从历史发展的角度,集合论和基于集合论的数学,大致是19世纪甚至20世纪的产物。

它的诞生,背景也是为了解决传统数学(包括希腊时代数学例如欧几里得几何学、近代数学诸如牛顿时代的函数微积分等)逻辑不够严谨的问题。

所以它的首要目标,是追求理论之严谨,而非形象之入门。因此抽象程度要比此前的数学都更高。

例如对函数的定义,初中是:

在一个变化过程中,如果有两个变量x和y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,我们就把x称为自变量,把y称为因变量,y是x的函数。

从运动变化的角度切入(背景是诸如物理运动研究),算是对「形象的抽象」。

高中是:

设A、B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f: A->B为从集合A到集合B的一个函数,记作:y=f(x),x∈A。

这就直接从「集合」这个抽象概念,对函数进行定义了,抽象之抽象。

如果你对于第三代逻辑思维训练体系掌握优秀,理解当时的物理研究背景、研究思路、数学相关思想诸如函数思想,对于函数已经有了高度理解、有生动直观的经验感受。

而从第二代欧几里得训练体系中,你也充分感受、理解了什么是「严谨的逻辑思考」。

那么进入高中,学习用集合概念重新定义函数,其实是从「更严谨的逻辑」角度,以集合论为工具,重新来学习认识函数。

这就容易很多,你是在用「新鲜视角」(集合论、更严谨逻辑)对「熟悉事物」(函数、逻辑思考)进行深化理解。

然而如果没有第三代的基础,对函数这玩意缺乏了解,只是会刷题。那就完蛋了。

因为你是同时面对陌生抽象的三件事情:「函数」、「逻辑思考」、「集合论」。

你一个都不能形象化具体化,还同时面对三者的叠加,这个抽象度也太高了,搞不定正常。

推而广之,对于高中数学而言,如果你把握了前三代版本的要诀,得到了高度的逻辑思维能力训练。到第四代「二次抽象之数学」,你已经有了足够的抽象逻辑思维能力和经验基础,理解这种「二次抽象」就容易很多。

但问题在于,大多数同学,从来没有经历前3代版本的充分训练。追溯根源,其实今天的中小学教材本身,也没能把这前3代的逻辑思维训练体系,设计得容易实施。

很容易造成碎片化的学习知识,而非系统化的发展思维能力。

所以大量的同学,上高中数学就歇菜了,彻底破产。再努力也就是几十分徘徊(总分150)。

其实并不是「高中数学特别难」,而是因为你一上手,很可能从小学开始,就用记忆、刷题的方式去干数学科目,只是越早期,科目逻辑复杂度不高,你这种刷熟练度方式容易造成假象,你学的还可以。

就像新冠疫情不是「突然爆发」,而是「潜伏已久」,只是看不到而已。

第五代逻辑思维训练体系:Logo编程语言

前面介绍了在中学数理学科中,隐藏的4代逻辑思维训练体系。

这4代体系,两代是古希腊哲学的产物;两代是近代科学的产物。

一直到今天,它们对于发展思考能力,都非常的重要。然而从教育的角度,要基于它们实现高质量的逻辑思考教育,所需要的教育门槛高。

而信息化革命的展开,给我们带来了新的可能性。

在信息革命时代,对于发展逻辑思考能力,最创造力的,我觉得是派帕特的思想。基于计算机技术和编程,提供给人们虚拟的世界,让人们可以用编程技术作为手段,解决自己感兴趣的问题,拉动逻辑思考能力的发展、支持主动的探索式学习。

在「理科教育3.0」一章,我已经介绍过他的思想和教育创新。

派帕特,指出要通过更加直觉的方式,让人们产生学习动力,在学习活动中自然的去产生探索、去发展思维能力。

为此,他们设计了Logo编程语言和环境,通过「乌龟」这个视觉化载体,让人们可以在虚拟世界中,学习探索思考。

Logo语言这个名称,就来自于希腊文logos(罗格斯:逻辑、思考之意)。

第六代逻辑思维训练体系:自动化工具创造

在学神训练营中,我在创造的,是第六代的逻辑思维训练体系。

这一训练体系概述如下:

基于Excel软件,以「创造高度自动化的科技工具」为核心作业任务,在创造过程中,拉动逻辑思考能力的发展。

它有如下特征:

1)以「创造高度自动化科技工具」为作业,这样让同学们有对科技的意识、亲切感,以及理解理科在改变现实的作用。

同时你亲自创造一个科技工具,这也会让你开始有直观经验,觉得自己可以将来成为科技创造者,而非单纯的是科技受益者。

对科技的热爱,是对理科的热爱的一个重要方面。

2)形象化理解中学数学核心概念

Excel软件,乃是信息时代最普及、影响最广泛的数学软件。软件背后的理论和实践体系基础,正是近代数学,例如函数、集合论、坐标系、概率统计等。

你使用软件开发科技工具的过程,也是形象的理解部分中学数学核心概念,从而能够运用它们解决问题、创造工具。

因此,在这个过程中,你可以奠基对数学核心概念的直观经验和抽象理解。回头再学中学数学的课本内容,就容易很多。

3)推动严谨逻辑分析、形成严谨逻辑链条

要让自动化工具正常运转,背后有一系列的、环环相扣逻辑环节,任何一个环节出错,你最终的结果就会出错,于是在工具界面上显示出问题。

这也就意味着,你的任何一个逻辑思考环节出错,概念理解不清楚,大概率会产生直接的反馈。因此也就让你快速意识到问题,从而研究思考分析。

而且软件最终结果出错,也就逼迫你立即改变,否则系统会持续出错。

而在传统的学习中,往往你的逻辑思考错误,并不能立即体现出来;或者哪怕你发现了问题,也可能逃避思考。

在6.0版本的训练体系中,这种「高度自动化流程化」的逻辑链条运作机制,会让你快速发现问题,并且改进,这样就持续拉动你的思考、研究、分析。

形成一个真正以高质量的思考,为导向的学习。

4)一系列的智力思考题,对现实建模,再产生数学模型

这一工具创造作业,你需要把各种工具中要解决的现实问题,进行抽象建模,产生数学模型,进而在Excel软件中把数学模型实现成为工具。

因此在过程中,你将会面临一系列的智力题挑战,分析现实问题、产生现实模型、将其数学化、实现之。

一方面高度有趣,一方面也训练你对问题领域的建模能力、把问题领域的模型数学化的能力,而这两者也是数理科目的基础能力。

例如数学中的应用题,首先是你要对问题进行建模,然后把问题模型转化为数学模型。

而物理题大多数也是如此,你首先要建立物理领域的模型,再把物理模型数学化。

在6.0版本训练体系中,提供了对问题领域建模、数学化的训练。而且因为它的形象化创造、逻辑链条的快速反馈机制、视觉化结果,让这种训练更高效而且有趣。

5)彻底干掉计算工作,让你聚焦逻辑思考

在今天的中学教材中,之所以难以实现逻辑思维训练的体系化,一个基本原因,在于掺杂了很多计算工作。

例如讲整数和分数,讲了概念,然后同学们就化很多时间计算分数的化简、乘除法之类。

可能你已经习以为常,但这就是问题所在。

从做事情的角度,一个阶段聚焦一个目标、解决一个核心问题,是更容易成功的。

你一会讲概念、一会让大家大量作计算,这就冲淡了「逻辑思维体系」的整体感,难以组织起层层推理的逻辑。

其实古希腊人,在研究数的性质的时候,就刻意避免计算。确保能把精力重点,放到对逻辑的理解和思考。

反过来我们今天的教材和学习,很多时候眉毛胡子一把抓,结果啥都没搞定。

好啦,在我们6.0版本的逻辑思维训练体系中,以Excel作为数学工具,实现了各种计算的自动化。你完全不用去做计算了,老老实实把所有精力,都放到对问题的分析、研究、建模,以及建立数学化的逻辑链条上。

6)前所未有的理科学习体验

基于前面的5个特征,这门课程,可以说提供了前所未有的理科学习体验。

用学员的话说:

第二部分感觉的确是开始难起来了,不过真的很有趣啊,不管是在学习的过程还是思考和设计这个工具的过程!相比下来,感觉平时学习过程中实在是太无聊了,就是各种公式,学习这个我从早上能不停学到下午~嘿嘿嘿~

今天的作业明显比昨天的难很多,视频讲的都是最基本的知识,但是作业花的时间比较多,需要我把前面的知识都掌握好才能完成后面的作业;题目出的很灵活,不是像之前我看的书或者视频那样依葫芦画瓢,而是需要真正理解才能够举一反三,融会贯通;最后一个作业题是关于「提取身份证中的生日信息」,我想了很久没想到,搜索了才恍然大悟;虽然题目需要花点时间做,但是觉得很有趣,越来越喜欢做这些Excel题目了。

谁说理科学习就是要吃苦、忍受枯燥?愉悦沉浸才是王道。

逻辑思维进阶训练营

基于第六代逻辑思维训练体系,在学神训练营项目中,我给各位同学提供了逻辑思维进阶训练营。

在这一训练营中,不仅仅是严谨逻辑思考能力的培养,而且你将会体验到创造、分析、思考的乐趣,感受到科技的价值、体会到为什么要理解概念、如何才能理解概念。从而激发对理科的真正兴趣和热爱。

你将会见识到,什么是真正高水平的理科教育和理科学习。

否则你总觉得,多刷题、什么题型都见过、有丰富经验,才是学习的王道。

你觉得提高成绩的办法,就是刷题和补习。如果刷题和补习之后不好怎么办呢?刷更多的题、找更好的补习老师或者更1对1的补习服务。

你总觉得要坚持吃苦,要忍受枯燥。

你的眼界就是那个层次,再努力往往就那样了。

《庄子·秋水》中说:

秋水时至,百川灌河;泾流之大,两涘渚崖之间不辩牛马。于是焉河伯欣然自喜,以天下之美为尽在己。顺流而东行,至于北海,东面而视,不见水端。于是焉河伯始旋其面目,望洋向若而叹曰:「野语有之曰:'闻道百,以为莫己若者。'我之谓也。且夫我尝闻少仲尼之闻,而轻伯夷之义者,始吾弗信,今我睹子之难穷也,吾非至于子之门则殆矣。吾长见笑于大方之家。」

北海若曰:「井鼃不可以语于海者,拘于虚也;夏虫不可以语于冰者,笃于时也;曲士不可以语于道者,束于教也。今尔出于崖涘,观于大海,乃知尔丑,尔将可与语大理矣。」

河伯以前「以天下之美为尽在己」。看到大海,有了新的见识,才有了触动。

所以北海若说:

对井里的青蛙不能够与它沟通讨论关于大海的事情,是因为井口局限了它的眼界;夏天的虫子不能够与它谈论关于冰雪的事情,是因为它被生存的时令所限制;对见识浅陋的人不可与他谈论道理的问题,是因为他的眼界受着教养的束缚。如今你从河岸流出来,看到大海后,才知道你的不足,这就可以与你谈论道理了。

元稹说「曾经沧海难为水」,也就从这段故事而来。

回到高中,无论是学生、老师还是学校,大多数时候,都是局限在「刷熟练度」这个圈子里,努力然而没多少收获,上限低。

所以我的建议是,学神训练营这两门课,你最好是先上「逻辑思维进阶训练营」,感受什么是充满科技感、创造性、智力挑战、愉悦感的现代化理科学习,同时强化你理解逻辑概念、建立逻辑链条的能力,顺便把数学的核心概念真正形象化的建立起来。

在此基础上,再启动「理科思维入门训练营」,用武装起来的逻辑思维、数学概念,进行数学知识体系的推导,建立理科学习的基本功。

先经历理科教育4.0的「沧海」,再看2.0版本的「江河」,你的学习和人生,就有根本的改变。

就像《教父》里所说:

能够30秒洞察真相的人,注定拥有不同的人生。

阅读训练营介绍,开启你的理科新旅程:理科冠军训练营介绍

理科教育3.0

理科教育3.0概述

前面我们讨论的1.0和2.0版本的教育,是高度成型的教育体系。

2.0继承了1.0的思想和内容,一直到今天,我们的理科教育,还是运行在2.0版上。

2.0版本,诞生于机械化革命和电气化革命时代,理论和实践源于这些时代的科学研究,而管理则是工业时代典型的工厂模式。

在上个世纪七十年代,人类社会开启了信息化革命。这就给理科教育,带来了新的可能性。

因此,理科教育3.0,其实是基于信息科技革命,重新定义教育。

但尴尬的是,3.0是一个半成品,它远远没有释放出自己的潜能,并没有对基础教育体制产生根本性的改变。

所以直到今天,理科教育还是2.0主导。

虽然信息技术已经被广泛应用,但多数时候,这就像大清买了洋枪洋炮一样,体制并没有改变。

就像你可能今天搜题软件,拍个照片就能得到答案。你在线听老师讲课,然而这些都还是传统的应试模式。

甚至学校开始用AI来监控学生表情,看上去技术先进,然而还是管教那个老路,甚至更变本加厉。

信息科技在中学、大学的理科教育中,并没有让大多数人实现1.0的目标:爱智求真、发展高度的思考能力。

从传统理科教育的角度,无论是中学还是大学,可以说在整个信息化时代,几乎都没有本质的变化。

因此,我们在讨论3.0的时候,并不是像1.0和2.0那样,讨论一套完整的体系,而是要分享如下的几个主题:

1)斯坦福大学

信息时代诞生的,最有标志性的大学。

它和硅谷、信息化革命有密切的关系。

它所开创的产学研结合模式,也是有信息时代特色的理工教育方向。

2)智商和智力的故事

之所以讨论斯坦福,还有个原因,是想带出智商和智力的故事。

人们有个普遍迷思,就是觉得理科学习,需要所谓智力/智商的天赋。

在本章,我们会讨论到底智力/智商是啥?为什么会成为一个热门话题?到底你应该如何看待智力/智商的作用和重要性。

帮助你破除对智力天赋的迷信。

3)派帕特的教育理想和实践

他的构想,我觉得可能是最契合理科3.0本质的。

这个教育思想建立在对计算机科技的高度利用基础上,是有可能真正实现,让更多的同学发挥学习主动性,建立高度智慧,学会思考。

尽管,他最终并没有取得想象中的成功,但却是我们4.0至关重要的参考方向。

第一次智商热潮

谈智力就要谈到智商。所谓智商,是对智力的一个量化评估指标。

智商这个概念,之所以能够广为人知,最大的贡献者,是斯坦福大学的心理学教授刘易斯·特曼(Lewis Terman)。

特曼认为,智力是操控概念的能力。所谓操控,可以初略理解为产生、理解、关联抽象概念的能力。例如我们看见一个苹果两个苹果三个苹果,能总结出一个概念叫做苹果。同时还能总结出水果的概念,并且把苹果和水果进行关联(苹果是一种水果)。

这种抽象能力至关重要,因为有了抽象概念之后,我们才能举一反三,甚至在头脑中进行理论体系的构建,最终反过来作用、指导现实。

智商这个概念,并非刘易斯·特曼首创。法国教育家埃尔弗雷德·比奈就已经实施了智商测试,但是他的目的,是提供给巴黎教育体系,用于测试弱智儿童。特曼则认为,每个人都应该进行智商测验,并且他相信,基于一个人的智商,就可以帮助他们定位合适的岗位。例如多少智商适合做文员、多少智商适合做销售。

特曼对比奈智商测评进行了修改,推向大众领域。修改后的测验称之为斯坦福-比奈测评,一直到今天,它依然是智商领域的主要测评之一。

特曼坚持不懈的推广他的智商评测,在那个时代的美国,掀起了智商热潮。在一战期间,美军也对士兵进行了评测,并且根据智商来分配工作岗位,这件事情从营销角度,把「智商评测」跟「爱国」挂上了钩。很多企业也把特曼评测,作为招聘甄别员工的基本手段。

哪怕是今天的美国人,可能也很难理解这种热潮。其实任何潮流,往往都有它的时代背景。在上个世纪初的美国,报纸上通常都有诸如填字游戏之类的智力题目。看张报纸做道智力题,是基本的娱乐方式,这些题目也是人们交流的普遍话题。在这个背景下,智商测验有其大众基础。

那时候的斯坦福大学,只是一个初创组织,远远没有今天的地位。特曼的到来,以及智商测评在大众中的流行,为斯坦福带来了很多眼球、流量与知名度。用今天的话来讲,刘易斯·特曼就是全民的知识网红。

然而,这股智商测验的热潮,很快冷却了。一方面是企业发现,用智商招聘来的人,在现实中未必就是工作出色。今天我们也容易理解,一个人的敬业精神、人际关系能力、心态、职业技能等,都对于工作有很大影响。在大多数工作中,除非人的智商太低,否则过了基本线,智商跟工作绩效未必有很高的相关度。

另外一方面,当时希特勒上台,提倡人种优越论,德意志民族是最优秀的民族,有高度聪明的头脑等等。美国民众很反感智力评测这种很容易跟种族歧视挂钩的东西。事实上,最早路易斯·特曼根据评测结果,也提出了不同种族之间存在智力差异的论点。

智商这个概念,在美国第二次变成热门,要到上个世纪五六十年代。当时美苏争霸,苏联发射第一颗人造卫星。美国人民一看,我靠敌人的卫星都飞到我们头上了。在这种背景下,美国历史上大概唯一一次形成强烈的全民共识,要搞好理工科教育,要发展科技,为的是在冷战中战胜苏联。

于是美国提出了一系列计划,最著名的就是阿波罗登月,要在六十年代把人类送上月球。

同时美国大力发展科技教育,包括选拔一些天才的儿童进行培养。而衡量天才儿童,智商是一个基本标准,于是智商评测又热门了一下,很快因为歧视因素冷却了。

特曼与硅谷

刘易斯·特曼在美国掀起了智商风潮,带动了斯坦福大学的知名度。

但他对斯坦福更大的贡献,是生了一个儿子:弗雷德里克·特曼(Frederick Terman)。

1925年,弗雷德里克·特曼加入斯坦福工程系任教。在斯坦福期间,他研究电子真空管、电路和仪器,写了《无线电工程》一书。

小特曼注重教学与产业的结合。他鼓励学生创建自己的公司,并且投资了其中的几个。

1939年,在小特曼的支持下,他的两个学生,比尔·休特利和戴维·帕卡德,在一个车库里用538美元创建了一家公司,开始生产电子仪器。公司用两个创始人的名字命名,这就是后来大名鼎鼎的惠普公司。两人创业的车库,被认为是硅谷的诞生纪念地。

二战结束后,小特曼成为斯坦福工程学院院长。而他对于「产学融合」的思考,也进入到了更大的层面。

小特曼想把学校的部分土地卖给科技公司,形成科技园区,促进产学融合。用今天的话来说,做招商引资的事情。然而斯坦福夫妇一开始投资建立斯坦福大学,就明确规定土地不能售卖。于是小特曼把土地租给技术公司,让他们开办企业,斯坦福工业园区产生了。

所谓筑巢引凤,巢有了,凤呢?

小特曼接下来,又全力说服一位诺贝尔奖得主,把公司开到北加州。而这个人的到来,促成了硅谷的诞生。他就是威廉·肖克利。肖克利和约翰·巴丁、沃尔特·布喇顿共同发明了晶体管,并因此获得1956年的诺贝尔物理奖。

当时的计算机,还是基于电子管技术。而肖克利认为,晶体管可以用于计算机上,会是电脑理想的基本元器件。

在发明电子管时,使用的是锗元素。几年后,人们发现,硅比锗更适合于生产晶体管。未来硅谷的这个硅字,就来自于半导体的核心原材料。

五十年代中期,高纯硅的工业提炼技术已成熟,肖克利很清楚,电子管很快会被淘汰,未来属于晶体管。他决心离开贝尔实验室,回加州创业。

小特曼得知此事,立即展开了行动。向肖克利写信,宣传圣克拉拉的好处,还告诉他斯坦福已经把肖克利的半导体理论写进了教材,开始向学生们讲授这方面的课程了,这是肖克利以后公司的人才来源。特曼甚至找到了北加州最好的房地产经纪人,让他给肖克利推荐当地的房地产。总之采用了各种办法。

最终在1956年,肖克利半导体实验室落户圣克拉拉,离斯坦福五英里。

1955年,肖克利给将成为他第二任妻子的女友的信中这样写道:「很明显,我比其他人更聪明、更热心工作,也比大部分人了解人类」。

前面两点成立,然而第三点「也比大部分人了解人类」,跟事实对照,显示出肖克利在这一方面,严重缺乏自知之明。

他是属于典型的高智商低情商,在贝尔实验室的时候,就很难跟人搞好关系。在创业的时候,他首先想到的是招聘以前的同事,但没人愿意来。于是肖克利转而招聘名牌大学毕业生。

由于他的成就,肖克利吸引了一流的工程师、科学家。然而肖克利在人际方面的傲慢、专横、粗暴,再次显露无疑。两年之后,公司的8位技术骨干决定离开,成立了仙童半导体公司。这8个人被称为「八叛逆」。

仙童半导体成立后,参与发明了集成电路,蒸蒸日上。1964年,八叛逆之一的摩尔博士,预言说,集成电路上能被集成的晶体管数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所作的这个预言,因后来集成电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性,也就是著名的「摩尔定律」。

60年代后期,由于仙童的管理问题,被吸引来的大量精英人才,又纷纷离开,自行创业。

乔布斯说:「仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。」

1968年,八叛逆中的最后两位,诺依斯和摩尔,也带着安迪·格鲁夫脱离仙童公司自立门户,他们创办的公司,就是日后大名鼎鼎的英特尔。

80年代初出版的著名畅销书《硅谷热》写到:「硅谷大约70家半导体公司的半数,是仙童公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职是进入遍布于硅谷各地的半导体业的途径。1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上, 400位与会者中,未曾在仙童公司工作过的还不到24人」。从脉络上看,从肖克利实验室,到仙童公司,再到半导体创业公司的扩散,最终孵化了硅谷。

回顾一下小特曼所作的三件事情:

  1. 鼓励学生成立惠普公司(被认为是硅谷的第一家公司)
  2. 促进产学融合,建立斯坦福工业园区
  3. 说服肖克利落户硅谷,最终导致半导体产业在硅谷的兴盛,硅谷名副其实成为「硅」谷

这三件事情,一方面使硅谷成为世界信息产业的中心,因此小特曼被称为「硅谷之父」。另外一方面,这也奠定了斯坦福大学,在今天高等教育和信息产业中的独特地位。在产学融合方面,貌似世界上没有任何学校,可以和斯坦福相提并论。斯坦福孵化了硅谷,而硅谷又反过来成就了斯坦福。

小特曼可以说是现代斯坦福大学之父。

肖克利惹出的智商麻烦

就在英特尔公司成立的1968年,失去大量人才,管理混乱的肖克利实验室,已经经历两次转卖,最终永久关闭。肖克利从1963年开始,黯然退出商界,到斯坦福大学做教授。

在商业之外,肖克利也惹出了很大麻烦,这也跟智商话题有关。

威廉·肖克利出生在英国伦敦,父母是美国人。在他三岁时,全家回到了加州圣克拉拉的帕洛•阿托。父亲是采矿工程师,麻省理工毕业生,精通八国语言。母亲是斯坦福大学第一批女毕业生之一。

传说肖克利小时候,母亲带他去找刘易斯·特曼,评测智商。结果是129分,没达到135的天才标准。肖克利的妈妈很失望,第二年又带他测了一次,这次是125分。有趣的是,肖克利的妈妈自己也测了一次,结果是165分。

我想部分出于童年的经历,肖克利一生对于智商都有强烈的兴趣。在他创建肖克利实验室的时候,他要求每一位应聘者,都需要参加智商评测。自己也经常亲自主持面试,在面试中通过智力题来考察学员的智商和反应能力。而且他的面试方式,是容易给人带来压力的。

例如在面试一位斯坦福博士时,肖克利拿起一块秒表,然后提问:

某网球锦标赛有127名选手参賽,一名选手轮空,其他126名选手进行63场比赛。在第二轮将有64名选手和32场比赛。请问:一共需要进行多少场比赛才能决出一名优胜者?

阐述完问题,肖克利立即按下了秒表。

这种面试方式,在上个世纪80、90年代,被如日中天的微软公司广泛采纳,从而引起了一股智力面试题的热潮,那是后话了。

回到肖克利,从1964年开始,他公开宣称智商分数的群体差别,证明美国白人要比黑人以及其他少数族裔智商高。其实他并不是第一个提出这个见解的人,但是在60年代民权运动高涨的时候,这话本身就非常不合时宜。

他还谨慎的建议,政府给智商低的人发放补偿金,让他们绝育。为了优生学的发展,他还把自己的精子捐献给一个精子库。这家精子库宣称要把诺贝尔奖得主的精子,提供给合格的年轻女性来培养天才后代。

这些话是不是听上去,和希特勒的种族优越论有相似之处?

传记作家乔尔·舒金写道:

如果肖克利是一个更好的经理人,他将是世界上最富有的人之一,绝对可以与比尔·盖茨相比。

然而肖克利尽管有科技才能,在人际关系、经营管理方面,却是一塌糊涂。甚至直到去世,他也未必理解自己的问题出在哪里。

他强烈的想要引发智商的话题,却招到美国民众的反感,收效甚微。

回顾一下在美国,引发公众对智力、智商话题强烈关注的:

  • 第一次:刘易斯·特曼的智商评测
  • 第二次:冷战时代,苏联卫星上天,美国人民关注科技竞争

而第三次,要等到PC革命开始,由兼具商业头脑和技术头脑的比尔盖茨,来引发了。

微软面试的智力题

1986年3月13日,微软上市。股价的显著上升,为微软缔造了4位亿万富翁以及12000位百万富翁。

在信息革命的PC时代,微软不仅仅成为了信息产业的头号公司,也是美国企业的象征和公众关注的焦点。在微软如日中天的时代,任何关于微软的话题都容易引发关注。就像后来乔布斯时代的苹果。

而当时微软招聘普通员工,以寻找「聪明有激情的人」著称,而不那么看重面试者的经验背景。面试中一个典型的风格,就是使用智力题,诸如:

  • 不用天平,如何能够称出喷气式飞机的重量?
  • 如果你能够移走美国50个州的任何一个,你要移走哪一个?
  • 如何设计比尔盖茨的浴室?
  • 每小时有多少密西西比河水流过新奥尔良?
  • 每天钟表的指针重叠多少次?
  • 纽约有多少加油站?

微软的智力题有个很大的特点是它是开放式,没有固定答案的。它实际上的考察重点在于一个人在面对未知困难和挑战时的反应,答案反而没那么重要。

这种反应分为三个层次:情感反应,智力反应和关系反应。

从情感反应的角度上来说,一部分人乍一拿到智力题这类之前从未接触过的题目,第一反应是完全懵住,进而在整个面试过程中都是大脑一片空白的状态;另一部分人则会进行自我调整,尝试去解决问题;而还有一部分人,反应则更为冷静迅速,甚至还会为遇到这种全新的问题而表现出兴奋、好奇和跃跃欲试。

在智力反应的层面,智力题主要测试一个人是否具有通过建构思维模型,或者说建立思考脉络来处理问题的能力。例如,估算纽约有多少加油站这个问题上,受过智力训练的人会给出多个完整的思路:先将纽约分为若干个区,再找出大约隔多少距离/多大面积会有一个加油站,从而估算整个纽约市的加油站数量;或者先调查纽约市的汽车数量并计算耗油量,再调查一个加油站的储油量,通过城市所需的加油站数量来估算实际数量。如果一个人能够给出多种解决思路,那么这不仅能体现出他有丰富的知识体系和思维模型,同时还能体现出他能够把很多信息灵活运用,并且建立关联。

在智力题的作答过程中,除去很少一部分应聘者会主动互动或询问,大部分人遇到卡壳或计算瓶颈时不会主动跟面试官交流。但实际上,互动有助于面试官更了解应聘者的思考状况,也可以为应聘者争取多一点的展示机会——这一点便属于关系反应的范畴。从这一点看,智力题不仅可以考察智力,还能考察情商。学生的学习也是同理。闷头学习并不会更有效率,能否更有效地获取知识要看学生能否协同他人,利用学习资源。

微软使用这类智力题来进行招聘的做法既与它的行业特点,也与比尔盖茨的个人理念有关。

在微软之前,并不存在独立大规模的软件行业,软件一般是购买硬件时附赠,软件开发者往往在硬件公司或者终端客户的企业。随着软件行业的兴起,人才也相对匮乏,因此微软的招聘是难以通过工作经验这一标准来筛选人才的。

比尔盖茨有句常说的话是:「微软距离破产只有十八个月」。意指技术型行业更新换代迅速,竞争激烈,不努力探索、谋求发展的话就很容易被淘汰。这就像后来的诺基亚,作为曾经手机行业的巨头风头无两,但其衰败也在一夜之间,从这一点来说,比尔盖茨的危机感不无道理。

这种危机感体现在招聘上时,比尔盖茨认为,为了面对剧烈的变化,最重要的不是员工有丰富的经验,可以应对已知的挑战;而且在面对未知的巨大挑战时,依然可以具备正面的情感,不至于仅仅因为困难就惊慌失措停步不前,同时有出色的能探索、解决未知问题的能力。

智力题面试,就是对于这种「未知挑战」的模拟。

微软的这种人才选拔标准也与教育的本质有相通之处:最好的教育不是培养人解决已知问题的能力,而是培养人解决未知问题的能力。能够有效解决未知问题的人,必然是既有强烈的好奇心和探索欲、不畏难,同时也是拥有丰富思维模型和善于利用和整合资源的。

筛选精英与培养精英

从另一个角度说,微软在上个世纪末属精英型的组织,招聘时主张「招前百分之一的人」。善于思考,愿意面对未知的挑战,这也是精英教育的一个重点培养目标。

很明显的是,当今的学校教育,即大众教育体系,是与这种精英教育背道而驰的:它不鼓励思考,而更倾向于机械式的死记硬背;它不是培养精英的,而是筛选精英的。

即使是在现有的大众教育中,也总有几个既有探索欲,也具备洞察力,能够举一反三的学生出现,这一类学生正是精英型高校或组织所青睐的。但它从系统上来讲,并非大众教育有效培养出来的,反而是一种例外。

在未成年阶段,精英人才的出现有两种渠道。一种是具备良好的环境,例如从小就生在高质量的家庭中,或者接受了高层次的学校教育。这种很大程度是拼爹的,毕竟一个人小时候的环境,影响最大的就是家庭,而能进入高质量的精英学校往往也是家庭能力的后果。

另一种则是自发生长的精英,即在平庸环境下,诸如大众教育的学校中突破了限制,具备了精英素质。就像在灌输式学校中,依然自发的拥有了强大的思考分析能力。

今天家长、同学的迷思在于,他们希望进入精英型的高校,然而为此却在中学教育阶段,盲从大众型的教育。明知道应试教育问题很大,却觉得没办法不得不如此。

然而真相是,精英型学校、精英型组织,并不青睐被应试教育塑造的人。他们青睐的是能够在应试教育的环境中,依然脱颖而出,超越环境的人。就像顶尖高校,并不喜欢靠题海战术获得高分的。

解决已知问题 vs 解决未知问题

前面我们谈到两条路线:学霸培养路线和学神培养路线。

对于学霸培养路线,关注点在于「解决已知问题」。例如中考、高考,给学生归纳出各种题型,然后逐一进行分析,确保掌握。

而对于学神培养路线,重点在于「解决未知问题」。反而不会是把知识、题型全都咀嚼的很细然后喂给学生,而是培养他们自我学习和解决问题的能力。例如探索事物的本质、战略性思考、举一反三建立事物的联系、自我反省能力、有效寻找和利用资源。

对于学霸而言,可能是「哎呀这些题都看到过都会解,好开心」;而学神则是「我靠这道题我都不知道怎么做,有意思」。

美国教育家斯金纳说:「如果我们将学过的东西忘得一干二净时,最后剩下的东西就是教育的本质了。」

解决未知问题的能力,是学习的本质。也是高水平理科教育的方向。

那么,在信息化技术的加成下,如何能够有效发展人们探索、解决未知问题的能力,学会思考呢?

这方面一个革命性的构想,来自于派帕特。

Mindstorms

在乐高中,有一个可编程机器人系列,品牌名称叫做Mindstorms。

这个名称源于一本书。

《Mindstorms: Children, Computers, And Powerful Ideas》,作者Seymour A. Papert,Logo编程环境的设计者。

可能有些人对Logo语言有印象,就是屏幕中间有只乌龟,你编程可以操作乌龟的行为,例如转向、走两步。

全书第一版写于上个世界70年代,但直到今天,它的思想依然领先于时代。读书的时候,顿感有些时候,事情发展并没有想象的那么快。

我从亚马逊买到的是第二版,从美国买回来也就100元左右,很值。书的序言作者叫做John Sculley,我想「咦这个名字好像比较熟」,然后想起就是乔布斯用「你是要卖糖水还是改变世界」勾引过来的那位百事CEO。

在书中作者主要以数学为例,讨论教育的变革问题。总结一些关键如下(英文书看的比较快,下面是我自己的理解总结。可能与原文有出入,仅供参考)。

要实现高质量的教育,你需要同时搞懂两大问题:特定教育领域(如数学)、教育方法。

他认为教育界的一大问题,就是常常忽略了前者,而关注后者(举个例子,今天很多教育改革者,思路就在积分、反馈这样的游戏化教育方法上)。但这样很难搞好。

作者以数学为例,说为什么数学一定是要教现有教科书上的知识体系呢?这些内容是很久以前沿袭下来的,有当时的历史背景。改进教育,首先的问题是检讨到底教育的内容和方向是什么。

作者提出了他的观察,就是有些领域,例如语言,其实内容挺多,但小孩自然而言的,就能学会讲话,各种各样的对话,并没有多少压力;而在数学这样的领域,为什么小孩的能力很难自然增长?只能依靠正式的教育。

围绕这样一条路线,成功的关键可能并不是在课堂上,给学生灌输多少知识。而是如何打造有效的系统,让人们可以在特定的领域(如数学)方面,「通过日常学习提升自然提升」。

作者指出,当前的教育思维中,有一个被习以为常的误区,恰恰扼杀了「非正式学习/自然成长」的可能性。这就是过度重视正确的知识。

以物理为例,我们都知道学校会传授牛顿物理学的知识,而对亚里士多德物理学(力是物体运动的原因),认为是错误的直接待过。

这样做的问题在哪里呢?作者认为,亚里士多德物理学,是牛顿物理学的自然步骤。因为亚里士多德物理学,其实是和我们的直觉吻合的。例如我们看到风在吹的时候,树叶就动了,比较自然地就能够得出「力是物体运动的原因」。

那么当我们砍掉了这个部分之后,其实我们的直觉,就和物理脱钩了。物理就不再是经验上可以理解的东西,而仅仅是公式和符号。

而人类的认知系统,是很难去理解公式和符号的,所以我们的经验与直觉,不再能够支持物理知识的自然提升。

数学也是如此,58+37=?,这些通常都是很抽象的概念,对于大多数人,尤其是小孩(他们的认知系统还不具备足够的抽象能力),缺乏个人的体验,也无法在日常中自然地提升认知。

作者谈到它设计Logo语言,其实就是想建立这样一个基于「自然认知」的数学教育方式。

在Logo里有个小乌龟,输入Forward 50就会前进50步,输入Forward 5就会前进5步,那么小孩很自然的,就开始把数字与实际经验建立了关联。

你可以让乌龟调整角度(例如45度、90度),这其实是在建立基本的几何概念:角度、二维空间。

通过Logo语言来做数学教育,可以产生一个传统教育方式很难达到的目标:让学习者在学习过程中,满足某种个性化的需求。

传统的数学教育,大家都算两只兔子加5个老鼠一共有多少支脚,这种对于小孩来讲,缺乏个人动力。

而当用Logo编程语言的时候,有些小孩想画一朵花,有些想画一个矩形,因为这是他们自己的目标,自然兴趣就足了很多。

作者指出,那些爱学习/学习能力强的人,常常是在学习中,找到了满足某种个人需求的方式。而高质量的教育,可以让更多的人获得解决自己问题的学习动力。

回到「认识教育内容」的问题,「复杂问题的分解」其实也是数学的一部分。在传统的数学教育中,常常人们很难理解「这和我有什么关系」,所以也难于掌握。

而在Logo这样的编程语言中,小孩想要花一个比较复杂的形状,常常很自然的需要把一些重复步骤,弄成函数。于是他们就在无形中,建立了「问题分解」的概念。

所以作者谈到,藉由计算机建立的虚拟世界,可以提供前所未有的强大手段,在激发人们个性化动力的同时,帮助学生建立「经验世界与理论世界」的联系,从而让他们可以在日常生活/环境中,自然的提升。

而更强大的是,通过一系列的、循序渐进的虚拟世界,你可以将复杂的领域知识,拆分成一步一步的顺序,帮助掌握。例如教授物理概念,一开始虚拟世界中的物体,没有质量的概念。而在后面的虚拟世界中,开始引入了质量。这样的层层推进,大幅度提升了学习的成功率。

几十年过去了,为什么我们的教育,还是在传统上奔跑呢?作者也谈到:教育能做什么是一个技术问题,而教育会做什么,则是一个政治问题,变革可能是缓慢的。

派帕特:巨大的成功与失败

Seymour A. Papert,是MIT AI Lab的创始人之一,人工智能领域的先驱。

他的logo语言,开启了计算机编程教育的时代。他被公认为儿童计算机编程教育的创始人。

在上个世纪一段时间,logo是最流行的儿童编程教育语言环境。

而他在MIT AI Lab的学生,研发了Scratch软件,在今天是最为流行的儿童编程语言。

从某个意义上,他的构想取得了最大的成功。

然而从他的教育野心来说,他又是非常失败的。

因为他的念想,是改变美国的公立教育体系。从一个传统的老师主导的、难以激发学生主动性创造力、发展思考能力的大众教育体系;变成一个可以让人自主学习、充分探索、发展深度思考能力的精英教育体系。

概要说的,其实他做的事情,他所看到的信息技术给教育带来的潜力,是精英教育的全民化,让更多的人真正热爱、学会思考。

Logo语言这个名称,就来自于希腊文logos(罗格斯:逻辑、思考之意)。

然而几十年过去了,美国的公立教育体系,依然没什么本质变化。

在过去的新冠疫情中,我们也看到了,美国民众中反智群体的庞大,缺乏基本的科学素养。

以前在知乎上分享了派帕特的思路之后,我收到一个评论:

「mindstorms」鼓吹的是「皮亚杰式的学习」,例如各种恒常性的获得,是在没有奖励,不用刻意划出特定时间的学习。佩帕特强调这种学习的本质是「非课程的」,他在书里提到美国中小学教师写信问他「怎么用计算机在课堂上教数学」的口气是无奈的,因为他心心念念的是piagetian learning。他翻来覆去说的学数学要像学法语的类比,不应被当作学校课程来理解。事实上他在别处说过,世界上有极大数量的知识,一群人却在那里纠结哪一极小部分的知识应该教给学生。这几乎是对课程最尖锐的讽刺了。mindstorms不是佩帕特的最后一本书,从后来的书里也可以看出,他对学校教育已经不抱太大期望了。任天堂给了他三百万美元搞研究,他告诫大家拿游戏的糖衣裹学校教育的药是无效的。

知识森林学习软件:对派帕特思想的继承

派帕特的思想,指出要通过更加直觉的方式,让人们产生学习动力,在学习活动中自然的去产生探索、去发展思维能力。

为此,他们设计了logo编程环境,通过「乌龟」这个视觉化载体,让人们可以在虚拟世界中,学习探索思考。

基于这种思路,我研发了知识森林学习软件。

这款软件,把「知识体系」视觉化。让同学们可以创建出一个虚拟的「知识世界」,通过建设这个知识世界,来拉动学习、思考能力。

最终是一个高度直观、游戏化的、自主驱动的学习,而不再是传统课堂老师主导。

理科教育2.0

理科教育2.0概述

理科教育2.0,是人类近代社会的产物。

概要的说,它有如下特征:

  • 核心教育目标:培养人的科学素养、爱智求真;培养大量理工科人才
  • 核心教育内容:机械化革命时代的科学理论和实践
  • 教育管理模式:大规模生产的工厂流水线

2.0版本的教育,是人类近代现代社会发展的一个关键支持力量,直到今天都是主流的存在。

然而无论是为了满足社会创新需求,还是个人的高度发展,都有体系化的缺陷。

正确认识教育2.0,是我们进一步提升的基础。

教育内容:机械化革命时代的理论

今天我们中学理科教育,是2.0版本。

核心内容,是机械化革命时代的科学理论和实践。

翻开中学课本,笛卡尔的解析几何、牛顿的经典物理学、伽利略的实验……

它的背后,也就是近代科学的基本思想理念。
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这种思想理念,一方面继承了古希腊哲学家的理性精神、爱智求真。另外一方面,又有了前所未有的实证精神,关注客观事实、收集数据、进行归纳。

在古希腊时代,支配地位的逻辑思考方式是演绎。而近代科学,则是把演绎和归纳,进行了深度的结合。

柏拉图可以沉浸在「纯粹的观念世界中追求完美」,近代科学家,则是要进入现实,从现象中挖掘规律、从实验中验证结论。

因此,相比希腊哲学更多的作为人的发展的思考工具,近代科学具备了强大的理解、改变现实世界的能量。

教育目的:爱智求真 vs 理工白领

在理科教育1.0的时代,希腊人学习哲学的目的,是为了爱智求真,实现自由。

但这个范围,是非常狭隘的。大多数人并不在哲学教育范畴之内。

而在理科教育2.0的时代,理科开始走向全面化,进入义务教育体系的部分。这是人类教育史的巨大进步。

这样一来,引出了一个新问题:到底理科教育的目的是什么呢?为什么要学习数学、物理、化学等学科?

这就形成了两个目的的混杂:

  • 人的发展:爱智求真、自由心智(1.0时代的教育理想,推向更大的受众范围)
  • 社会需求:培养理工白领工人(工业社会发展的基本需求)

第一个目的,是继承和发展了希腊哲学教育的精神,希望能够让更多的人获得高水平的精英教育,有高度理性精神、逻辑思考能力。

理科科目,是作为人的发展的工具,例如通过数学学会演绎思考、通过物理学会实证归纳。

第二个目的,是面对工业社会发展的现实需求。

工业社会需要大量理工科人才,例如懂得特定专业原理、技术的工程师。

对于大量的工程师,未必需要他们有高度的洞察力、好奇心、爱智精神,而是有专业的知识、技能,可以完成特定的岗位工作。

从这两个目的看理科2.0教育,整体来说。

1)精英教育观:实现人的高度发展,爱智求真、高科学素养:整体失败

教育体系根本就没能完成这个目标。

中国的应试教育是怎么样的,我们都清楚。

再看美国,新冠疫情中,大量的美国民众的反智。甚至川普这样的严重反智、缺乏基本科学素养的人,在新冠之后,还是能拿到几乎一半的选票。

这背后是全民基础科学素养的缺乏。

2)大众教育观:培养大量的基础理工人才

这一点,从数量的角度,应该说取得了巨大的成功。

西方社会过去几百年、中国社会过去几十年,高度发展的背后,离不开大量科技、工程人才。

理科教育2.0功不可没。

这里面就出现了一个矛盾,那就是教育家的精英教育理想,和生产力不足导致的大众教育现状。

跟随者 vs 领导者创造者

人类社会,从古到今,除了生产力最为低下的原始社会,通常都有大众群体和精英群体。

初略说来,大众群体是跟随者,遵循规则;而精英群体是领导者创造者,制定规则。

这里我把领导者和创造者并列,其实创造者,本身就是一种重要的领导者类型。我们看人类历史上留下名字的领导者,最著名的那些,大多都是创造者。无论是开创新的思想、新的制度、新的国家、新的企业、新的产品、新的技术、新的作品,等等。

领导者创造者 跟随者
制定规则 遵循规则
承担对群体的全局责任 承担对群体的局部责任
承担对自我的全局责任 承担对自我的局部责任
高主动性 低主动性,高被动性
需要高度智慧 需要熟练技能

大众教育 vs 精英教育

由此,也产生了两种类型的教育:大众教育和精英教育。

精英教育 大众教育
发展领导者创造者 塑造跟随者
培养人理解规则、掌控规则、设定规则 培养人服从规则
高度赋权赋责赋能,让人承担对群体的全局责任
高度赋权赋责赋能,让人承担对自我的全局责任 局部赋责,让人承担对自我的局部责任
鼓励、培养高度的主动性 限制主动性
发展高度智慧 训练熟练技能

需要说明的是,高水平的精英教育,从古到今,都是非常的稀缺。大多数人看到的「精英教育」,其实是大众教育的升级版。

例如今天家长,打破头让小孩想进入的精英学校,哪怕是哈佛耶鲁,往往提供的教育质量,从精英教育的角度,也存疑。这样的学校里,依然是一大堆跟风的学生,缺乏独立思考能力,谈不上多少智慧。

理科教育1.0,从一开始的设定,就是精英教育,发展人的高度智慧,但局限于很少的人。

而理科教育2.0,则是从规模上实现了全民化,这是人类教育的巨大进步。但从实现人的高度智慧发展的角度,则存在严重的缺陷。是需要更高层次的版本来解决的问题。

制定规则 vs 遵循规则

所谓创新,是建立在打破现有规则上的,否则也谈不上「新」了。

在牛顿运动学中,质量是恒定的。爱因斯坦打破了这个规则,提出了相对论。

亨利福特说:「如果我问人们想要什么,他们会说更快的马」。

但他打破了交通靠马这个规则,生产了汽车。

跟随者很难创新,因为他们本能的遵循规则。

我们小时候,在课堂上听到的最多的一句话,大概就是「要听话」。家长表扬小孩,往往说「这孩子很乖」。

强调听话和乖,其实就是把人定位为跟随者。

反过来,很少有家长、学校去夸奖小孩「有主见」之类。

而「有主见」,才是领导创新的思想基础。太乖,也就不可能去打破规则,连怀疑甚至都不敢。

全局责任 vs 局部责任

领导者和跟随者,最根本的差异,在于承担责任的不同。

领导者要承担更大的责任,这种责任的性质是全局性的,而跟随者只承担局部性的责任。

所谓「全局责任」和「局部责任」,要从两个维度理解,也就是群体的维度和个体的维度。

首先从群体的角度来看,群体的领导者,是要为这个群体的最终结果负责。

例如你是公司老板,哪怕员工出了问题或者市场出了问题,最终你都是那个对公司运营承担最终责任的人。

反过来,员工通常是跟随者,只对自己有限的职能范畴负责,比如财务人员对他的财务工作负责。

领导者的另外一个层面,是承担对自我的整体责任。

一个人要对自我承担责任,也就要做到独立自主。而独立有四个方面:

  • 人身独立
  • 经济独立
  • 情感独立
  • 思想独立

在今天的社会中,人身独立对于成年人往往是默认成立了。而大众教育,关注的重点在于帮人实现经济独立。就像家长让小孩接受教育,经常考虑的问题就是「掌握一门谋生技能」,这就是考虑的经济自立,让人可以自己养活自己。

然而大众群体和大众教育,对于情感独立和思想独立,整体是忽视的。甚至很大程度利用人情感和思想的依赖性,来方便管理。在现实中,大多数人缺乏独立的思考,很容易被挑动起情绪,这其实是思想和情感难以自主的表现。

从「成为自己的领导者」的角度,如果思想和情感都难以自主,容易被外界洗脑、调动,显然也就谈不上领导自己,也难以创新。而这样的人如果是团队的领导,也很容易随波逐流,难以做出高质量的决策和行动。

工厂化的教育体系

今天我们的教育体系,是工业时代的产物。

马克思说:

资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力,比过去一切世代创造的全部生产力还要多,还要大。自然力的征服,机器的采用,化学在工业和农业中的应用,轮船的行驶,铁路的通行,电报的使用,整个大陆的开垦,河川的通航,仿佛用法术从地下呼唤出来的大量人口,过去哪一个世纪,料想到在社会劳动里蕴藏有这样的生产力呢?

工业化的大规模生产,是工业社会发展的一个关键因素。由此,工厂型的组织形态,也占据了企业模式的主流。

在工厂模式中,围绕大规模生产打造了流水线,从原材料到成品,分解为一系列的环节和步骤,每个步骤完成特定的工作,有质量检验的标准。分工细致明确,动作标准化。

这种生产模式,能够低成本的产生质量有保障的产品,在大规模数量级上实现「物美价廉」。例如福特工厂生产的汽车,让工人们也能买得起,从而推动了美国进入汽车时代。

而这种流水线模式,延伸到企业领域,就产生了流程严谨、分工明确、一个萝卜一个坑的大型企业。这种企业,也是工厂模式。

这样一来,就有了两种类型的工厂型组织:

  • 流水线工厂
  • 流水线企业

上述两种类型的工厂型组织,都需要大量的工人,但类型上有所不同:

  • 流水线工厂:蓝领工人(体力劳动者)
  • 流水线企业:白领工人(脑力劳动者)

为了满足对工人的大量需求,工业社会的教育体系,也是围绕「批量培养工人」而打造。

  • 职业技术学校:培养蓝领工人
  • 普通大学:培养白领工人

而基础义务教育,为上述两类学校奠基。

面对「批量培养工人」的需求,教育体系本身,也是工厂流水线模式,可以说是「批量生产工人」。例如一个人上学,无论他学习怎么样,学校的进度,都是按照固定节奏运作的。学得慢学得快,都得按照教学计划走。

你把学生当做原材料,学校当做流水线工厂,就大致可以理解了。学校批量大规模的加工学生。

从人类历史的角度,工业化的教育体系,第一次实现了全民的普及教育,为工业社会的发展提供了人力资源,是伟大的进步。这一进步的背后,依然要归功于工厂型组织的大规模低成本生产能力。

然而,这样一种体系,有两个缺陷:

  • 它难以满足人的需求:实现自我的高度发展
  • 它难以满足社会需求:为创新提供充分的高质量人才

归根到底,它是一种大众教育。从体系上决定了,提供的教育质量,是非常有限的。

管教 vs 赋能:两种类型的管理理念

大多数人是被环境所塑造的,只有少数人能够超越他所在的环境。

而即使对这少数人,组织环境都是至关重要的影响因素。

从理论上讲,教育要实现人的高度发展,需要对人高度赋能,但今天的学校,并没有实现这一点。

比如就从学习能力的角度,今天学校并没有发展出通透的学习能力。

为什么会有这样一种状况呢?

我们这里就要讨论两种类型的组织:

  • 管教型组织
  • 赋能型组织

在上个世纪美国管理学家提出了两种类型的管理模式,也就是所谓的X理论和Y理论。这两种理论其实是基于对人的两种不同认知。

  • X理论(管教型组织) -> 认知(负面)-> 策略(管教导向、防止出错、惩罚)-> 限权限责限能 -> 塑造依赖心智(依赖性强、缺乏智慧) -> 强化了对人的负面认知 -> 更要加强管教

  • Y理论(赋能型组织) -> 认知(正面)-> 策略(发挥人和发展导向、提供服务)-> 赋权赋责赋能 -> 发展自由心智(主动性强、高度智慧) -> 强化了对人的正面认知 -> 更要高度赋能

X理论,它的出发点是对人的负面认知。认为人是容易偷懒的,缺乏能力和动力,善于推卸责任。

而Y理论则反过来,它的出发点是对人的正面认知。认为人是有主动性和责任感的,愿意承担责任的,有高度的能力和潜力。

基于这两种对人的不同认知,在组织管理上的核心原则,也就有了不同的路线。

既然X理论的出发点是认为人是懒惰的,缺乏能力的。那么组织管理的核心理念就是管教导向。重点在于驯化行为,防止问题和纠正错误。

而Y理论的出发点认为人是有主动性责任感,具备高度能力和潜力的。那么组织管理的核心原则就是发挥人和发展人,以赋予能力为导向。

我们从小在学校里,听得最多的可能就是「要听话、要遵守规则」。从这个常用语来看,其实学校管理是典型的X理论驱动的,关注的是管教。

我们看学校的管理,并不是真正高度关心学习的成效和人的高度发展,而是很多精力都用来驯化人,让人本能的守规矩、听话。

归根到底,X理论是把人当成弱鸡看待。这个弱鸡包括两个层面,也就是所谓的能力和态度。

它认为人主动性低,偷懒不愿意承担责任,这是把人当做态度上的弱鸡。而认为一个人缺乏能力缺乏潜力,这是把人当做能力上的弱鸡。

既然把人当成弱鸡,那当然就要严格管教啦。

反过来如果认为人是态度上的强者,比如具备主动性,会愿意承担责任,追求自我的成就和发展。而且能力上也具备高度的能力,或者哪怕没有能力也有高度潜力。

那么对待这样的强者,就需要发挥他们,发展他们,以便让他们有更高的能力水平发展出来。

限权限责限能 vs 赋权赋责赋能

而对待弱鸡的管教模式会落实到三个限制,也就是限权限责限能。

首先管教模式对一个人的权力,有非常严格的限制。

举个例子,中学生属于自己的学习权力其实是非常少的,比如你到底什么时候学习。这不是你规定的,因为上课时间下课时间都被学校安排好,哪怕上下课完了晚自习也必须你在规定时间规定地点完成。

从这个角度来看学校就像一所监狱。

腐败官员会被双规,在规定时间规定地点交代问题。而中学生普遍的都是在被三规,在规定时间规定地点上课完成规定的作业。

老师布置的,哪怕不那么符合你的当前需求,你还得多完成。完成不了,往往就会被扣上帽子,说不遵守学校规则啊,等等。

其实如果你真的从成效的角度,这一点是站不住脚的。因为老师布置作业,是基于大多数人的判断。并不适合每个学生的具体情况。然而这种大众化的标准,却要让每个个体强制遵守。

同样的道理,每个人的学习进度可能不一样。但是在学校里,学习进度是有规划的。今天要学什么,明天要学什么,其实在还没有上学之前都已经被定好了。学得快也是这个进度,学得慢授课也是这个进度。

再比如学习规划中基本的问题,到底选择什么样的教材?使用什么样的教学方式?比如是来听老师上课还是直接听网课,还是完全自学?也都是被绑得死死的。不管怎么样,你都要上课。哪怕这个上课,并不是对你最优的选择。

学校更在意的是管教的规则能够让人遵守。相比之下反而没那么在意,这个东西是不是最符合你的个人绩效和成长。

前面举的这些例子,大家可以看到学生对于自己的学习是缺乏基本权力的,尤其是至关重要的战略性的学习问题,比如整体学习的方案规划,学校基本上都包办。

这样一来,因为权力缺失,那么相应的,学生的战略性能力也就难以发展。大多数时候同学们看上去很忙,但忙的都是鸡毛蒜皮的战术性问题,缺乏那种整体的大局观,全局性思考能力。

而且一旦限制了权力,那也就限制了一个人的责任承担,比如同学们并没有承担至关重要的,对自身学习的战略规划责任。

在中学阶段,之所以很多家长和老师觉得学生叛逆心理严重,是因为这种管教模式下对一个人的权力限制、责任限制和能力限制,其实违背了人的自我发展,想要自由的基本心理趋向。它是一种落后的管理模式。

这样一种管理模式又造成一个后果,那就是同学们缺乏学习的权力,没有能够承担至关重要的学习责任,也就难以发挥出高度的学习能力。只能停留在诸如刷题之类的低水平事务中。

同时也往往感觉是在被管教着学习,自己的学习很被动,非常缺乏主动性的,那这又坐实了最早X理论的弱鸡认知。

管理者认为你看你的确不行嘛,对吧,你又缺乏主动性,老师让你学你才学,又不会思考,这样的学生一定要严加管教。

好了,所以这样就成了一个自我强化的负面循环体系。觉得你不行就越要管,越管就越觉得不行。

而赋能型组织的模式却恰恰相反。

Y理论从正面认知出发,认为一个人是有主动性责任感的,是有高度的能力或者潜力的,更关注如何发挥人和发展人。

那这就会落实到三个赋能,那就是赋权赋责赋能。正好跟管教模式的限权限责限能对照。

举个例子,假设我们想象,我们把同学们当成一个高度自由的人,想要主动的,愿意学习进步的人。

你有非常高的学习权力。你可以完全决定学习进度和整体规划。

比如你可以选择上课,也可以选择不上课。你想睡懒觉,你可以睡懒觉,在家里也行。你可以选择你用什么样的学习资源,比如说是直接使用教材还是听网课,你也可以选择你做什么作业等。

这样一来,所有的权力,包括至关重要的战略性规划的权力都给你了,当然责权对等,这也意味着,你要对你的学习承担全局的责任了。

而这样高度的权力和责任承担,对应的,也就要让你去发展你的战略性的能力、自主学习的能力。

因为这时候学校已经不再强制你了,你必须为自己赋予起责任,为此你要从按照学校的路径走,变成选择自己的道路。

这里难点就出来了,其实赋权是最容易的。比如完全不管你, 你爱干嘛就干嘛。这好像就已经在学习上高度赋权了,但单纯这样放手的话,是不是你就能够实现通透学习、主动掌控呢?

恐怕恰恰相反,甚至你听到这个可能会恐慌。觉得唉呀,那怎么可能,我完全不知道怎么办了。

所以对于高度赋能导向的组织,真正最大的难点在于,如果你要赋予一个人越大的权力、越大的责任,那对应的你,就需要给他一套更高水平的赋能体系,让他可以站在组织的肩膀上,而不是自己从头干起。

举个军队的例子,在全世界的军队中,美军是整体来说赋能水平高的。比如作为一个前线士兵,可以呼叫战斗机的资源,利用美国强大的情报体系。在战斗中可以事先锁定目标,精准打击之后,然后步兵来解决战斗。

如果出现医疗问题,往往美军附近基地比较多,医疗直升机就很快过来了。这都是体系赋予个体的基础能力。

反过来如果你在一些第三世界国家的军队,可能就给你发一杆枪,剩下的就要靠你自己了。

同样一个人,他加入美军和加入普通第三世界国家的军队,整体战斗力生产力可能就有根本性的差异。这个差异就在于系统的赋能水平。

基于熟练路线的应试教育体系,有很多缺点,各位同学应该都深有感触。但是它相比高度发展人导向的赋能组织,优点就在于它的门槛低,所需要的赋能水平不高。比如搞应试教育,学校有老师有教材,老师能够把一些知识点给你讲解了,那也就够了,接下来就是考试反复刷题,对老师也并不要求非常高的智慧水平。

而如果要在组织赋能体系上实现发展出你的通透学习能力,需要做什么呢?

这正是我在做的事情。

首先我写这本书,核心内容是帮助你建立对学习、思维能力的洞察力,从根本上理解为什么你今天学习缺乏效果,如何学才能高效。

接着我还要设计一套通透学习的方法,帮助你去能够一步一步的按照流程就能够实现高质量的通透学习,无需所谓的特殊天赋。

然后在过去的6年里,我还要思考和研究如何开发革命性的学习软件,建立精准学习的科技体系。

工厂型组织管理的X理论本质

前面我们谈到今天的学校,是工厂模式。

需要理解的是,工厂流水线模式,是典型的X理论驱动的。

在工厂招工人,你并不希望他们有多高的创造力、自主思考能力,只希望他们一个萝卜一个坑,把手头这点事情干好。

干不好,就罚钱。

他们需要的,就是技能熟练、按部就班。

这个套路是不是很熟悉呀?

学校几乎一摸一样。

这是管理思维、体系决定。

为了实现人的高度发展,我们需要新的教育。