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AI 時代裡,中小學如何推展創新學習?
AI+系列報導(七)

【作者: 高煥堂】   2018年10月19日 星期五

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從「起承轉合」說起

想像力(聯想力)是創新技能的基礎,讓右腦想像力來帶動左腦邏輯思維來對想像情境的修剪(又稱剪枝)動作,就是所謂的「全腦思考」了,它能逐漸釋放兒童澎湃的創造力,這是一種創新學習的途徑。關於全腦思考,大家公認最典型的聰明人物就是達文西(Leonardo da Vinci),他說:「從頭到尾都要充分考慮,從終點開始思考」;簡而言之,就是俗稱的「以終為始」。培養中小學生習慣「以終為始」地思考事情,就蘊含了一個複雜的創新學習過程。


例如,在學習作文時,許多老師教導兒童們依循「起、承、轉、合」的思維模式來搭建文章結構,但許多兒童並不知道如何尋找文章的起點。這時,老師可以引導兒童們練習「以終為始」的思維習慣,像達文西一樣先想像(考慮)終點,然後從終點慢慢思考,逐漸向回推理,探索到起點。


「一步一腳印」的學習途徑

老師教導兒童們依循「起、承、轉、合」的作文模式,通常是拿既有的知識(包括古賢人的知識)做為起點,而後推演到結論。有時候,為了表現自己所提出見解的價值,刻意從現實的不完美做為思考的起點(同時也是寫作的起點)。此時,思考的起點與寫作的起點是一致的,然後邊想邊寫、一步一腳印地推演到終點(圖1)。



圖1 : 「一步一腳印」的學習途徑
圖1 : 「一步一腳印」的學習途徑

從既有的知識或不完美的現實出發,並不必仰賴右腦想像力的觀想終點來帶動,所以終點往往是模糊的。它主要依賴左腦邏輯思維來推導就可以了,所以會因推導過程的假設而決定結論,會有多個可能的終點(圖2)。



圖2 : 終點是模糊的
圖2 : 終點是模糊的

這樣的步步為營、邊想邊作的模式,是以左腦邏輯推理的主的途徑,並不是以右腦為主,引領左腦的逐步推進的全腦思考,不能釋放兒童澎湃的創造力。


「以終為始」的學習途徑

老師引導兒童們將「心想(構思)」與「事成(書寫)」分開,先心想然後才事成。第一階段的心想,是以終為始,先考慮終點然後逆向推演、探索出起點。第二階段的事成,則是從起點正向展開延伸到終點。兒童們就會利用右腦來想像終點的情境,而起點可以保持模糊,不必急著去尋找既有的知識或古賢人的名言來做為起點(圖3)。



圖3 : 先考慮終點(插圖取自昵圖網)
圖3 : 先考慮終點(插圖取自昵圖網)

老師盡量引導兒童們將終點想的很清晰,並能終點情境描繪得栩栩如生。接著,尋找看看有那些「中間點」可以通往終點。把這些中間點描繪出來(圖4)。



圖4 : 從終點出發
圖4 : 從終點出發

通常都能找出許多個中間點。接著老師陪伴兒童們進行去蕪存菁的動作,也就是刪除掉明顯不理想的中間點,包括在現實條件中所無法達到的中間點,例如必須花費巨資才能實現的中間點,就將之刪除掉(圖5)。



圖5 : 從終點出發
圖5 : 從終點出發

如果覺得距離起點(雖然仍有些模糊)還有些遙遠,就從這些中間點繼續逆向推理,尋找更接近起點的中間點,並且去蕪存菁,不斷循環下去,直到極為貼近現實情境的出發點,就探索到「起點」了。這就像一位攀岩者,眼睛盯著目標,並從終點到起點都非常仔細觀察,並能經這岩石連接起來(圖6)。



圖6 : 像攀岩者一樣尋覓通往終點的路徑
圖6 : 像攀岩者一樣尋覓通往終點的路徑

一旦找到了起點,「心想」階段就完成了。這個過程就是達文西所說的:「從頭到尾都要充分考慮,從終點開始思考」。於是,從起點邁向終點的路徑就顯現出來了(圖7)。



圖7 : 從起點邁向終點的路徑
圖7 : 從起點邁向終點的路徑

由於每個人想像的終點並不盡相同,尋找過程的判斷也不盡相同,其探索到的起點也各不相同,因而人人從起點邁向終點的路徑,便也不盡相同。甚至只要自己改變了終點,也會改變起點及邁向終點的路徑。這項過程就由右腦想像力來帶動左腦邏輯判斷了,也就是全腦思考了(圖8)。



圖8 : 全腦思考的學習途徑
圖8 : 全腦思考的學習途徑

簡言之,拿作文為例,當老師在教兒童們「起承轉合」時,也引導他們去思考如何尋找自己的起點,此時可提醒他們「以終為始」來尋覓起點,就能啟動全腦思考的學習途徑。


兩次創新

被美國《時代週刊》譽為人類潛能導師的柯維(Stephen Covey)說道:「任何事物都是兩次創新而成的。其一是:頭腦中的構思,即智力上的第一次創新(Mental/First Creation);其二是:付諸實踐,體力上的第二次創新(Physical / Second Creation)」。


在中小學階段,開始培養兒童們「以終為始」的心想能力,將非常有助於提升事物的第1次創新力。大家都知道,台灣的企業擅長於代工,就是擅長於事物的第2次創新力。如果能夠為兒童們培養事物的第1次創新力,對於台灣產業的升級是非常有助益的。


兩個系統

在諾貝爾獎得主康納曼(Daniel Kahneman)所寫的《快思慢想》一書裡,他將人們大腦的運作方式區分成兩種,分別稱為「系統1」和「系統2」。簡而言之,系統1代表的是歸納性的直覺快思,而系統2代表的是懷疑和檢驗性的理性慢想。


康納曼指出,快思的系統1很情緒化,依賴直覺,能迅速對眼前的情況做出反應。但它很容易上當,以為親眼所見就是事情的全貌,任由損失厭惡和樂觀偏見之類的錯覺引導我們做出錯誤的選擇。而慢想的系統2,它動作比較慢、擅長邏輯分析,系統1無力解決的問題,都丟給系統2處理。它雖然不易出錯卻很懶惰,常常直接採納系統1的判斷結果。於是,系統1的「快思」就常常取代了「慢想」。


在中小學階段,開始培養兒童們「以終為始」的心想能力,將非常有助於提升系統2的活躍性,有效提升人們的慢想力和創新力。就如同趨勢專家華生(Rechard Watson)寫了一本書:《慢想力》。他指出,在這個高速發展的時代,人們喪失了緩慢而沉思的能力,也讓我們每天感到焦慮、判斷力下滑及及缺乏創意。他認為唯有慢想才能練就去深度思考力,深度思考才能提升創新能力。


慢學快思Vs.慢想快學

在淵源的中華文化之中,龍的傳人有天賦澎湃創新力。然而,自從隋唐開始流行科舉考試,力求「博觀而約取、厚積而薄發」的慢學快思之法,成為主要的學習途徑。大家都能了解,科舉就是在很短暫的時間(一兩天的時間)必須要表現出來,無論是考秀才,還是進士。但是學習的時間非常長,所以大家常聽到:「十年寒窗無人問,一舉成名天下知」。這就是典型的「慢學快思」學習路徑。


這一條路徑非常依賴歸納法(Induction),強調過去經驗的累積和和實證。這是過去一千多年來,一直沿襲、不變的學習路徑。然而近年來,這種獨尊十年寒窗的「慢學快思」之法,日漸受到人工智慧「快學快思」的挑戰,使得眾人的就業前景頗為令人擔憂。


在前面第5小節裡,介紹過康納曼(Kahneman)所寫的《快思慢想》一書,康納曼指出,人類天生就有兩種思維能力:快思和慢想。快思的情境,就像在考試時(如1小時內),能夠快速地回答,能夠取得高分。慢想的情境及特性在於假設與否證。也就是要大膽地假設、小心地求否證。這一條路徑不再是歸納性推理,而是依賴溯因性推理(Abductive reasoning)。


其中,歸納性推理是依據過去經驗的「因」來推論到「果」。而溯因性推理則是倒過來,從「果」推論到「因」,它恰能彌補歸納性推理的弱點:創意性不足。於是,我們可以大力提倡基於溯因性的「慢思快學」治學之法,來釋放兒童們澎湃的創新力,和人工智慧的快學快思互補,並和機器人共舞,以止於和諧與至善。


結語

綜上所述,人們有兩條主要的學習途徑。其中的第一個途徑是「慢學快思」,它非常重視起點,它認為起點是基礎,必須扎實;它認為起點是根本,本立而道生。例如,兒童們常常會問老師:要從哪裡開始學起、從哪裡開始做起。而老師則很用心幫學生建立基礎起點,連家長們都會擔心自己的小孩輸在起(跑)點。


第二個途徑是「慢思快學」,我們可以從兒童的學習階段就培養「以終為始」(Begin with the end in mind)的思維習慣。先在腦海裡醞釀(心想),然後才進行實踐動作(事成),也就是先想清楚了目標,然後努力學習來實現之。老師引導兒童們自己想像終點、自己尋找起點、規劃自己(從起點到終點)的路徑,這樣能有效喚醒兒童們天賦的溯因性推理能力(即慢想力),它是推展創新學習的一條鳥語花香之路。


**刊頭圖(source:Burst)


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