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上周末,全国小学霸们都在角逐这个竞赛,真是“换汤不换药”啊

上周末,全国小学霸们都在角逐这个竞赛,真是“换汤不换药”啊

大家好,我是逃妈。

作为一名曾经的计算机从业人员,我一直很关注国内外信奥赛的情况。

上周末,本年度CSP-J/S 第二轮落幕了。第二轮的参赛小选手们是经过筛选后选拔出来的,虽没有第一轮的人流盛况,但规模、热度,比起前几年,也是大太多了。

▲ 小半爸拍摄的考点实景照片,很像当年的KET/PET

信奥赛是传统五大学科联赛之一。

它是五大联赛里,唯一有前置赛(也就是现在火热的CSP-J/S),能“从娃娃抓起”的项目。换句话讲,能在小升初、初升高中带来实打实择校优势的,只有信奥。

据说参赛年龄越来越小,前阵子我看到居然有四岁(不知是否属实)的,着实吓了一跳,还和国内的闺蜜“八卦”来着。

看到这个盛况,不禁有些感慨:真是换汤不换药,万变不离其宗啊。

无论是早些年的奥数,还是现在的信奥,学校想选的,孩子们比的,归根结底,还是逻辑思维能力。

上周我刚和大家掰了下如何培养孩子的记忆力。

如果说记忆力守住了孩子学习的底线。那么,逻辑思维则是上限,决定了孩子能蹦多高,飞多远。

这点上,国内外很类似,各级别的升学、择优选拔,几乎都落在这个方向。

给大家看两个图表。

第一个,是美国国家“天才儿童协会”(National Association for Gifted Children)官网上关于“天才孩子”的特征描述:

你发现没有,其中“逻辑思维能力”的权重是最高的。

第二个,是哈佛大学儿童发展中心所发布的“人类大脑发展”曲线图,其中Higher Cognitive Function(更高认知能力,其中包括概念形成,解决问题,逻辑思维等能力)的发展顶峰,早得有点儿吓人,居然是在10个月到4-5岁之间:

也就是说,在早期儿童选拔活动中,逻辑思维的确是很重要的选拔标志。

这个趋势,我估计在近些年都不会有太大变化。

这么重要的能力,该怎么从小培养呢?

我和小半爸都分别写过不少这方面的分享,翻出来和大家再捋一捋:

01

究竟什么是逻辑思维

如果真要刨根问底的话,上可到苏格拉底、柏拉图和亚里士多德,下可到各个大学里的一门哲学专业学科,逻辑学,这个问题估计三天三夜都讲不完。

所以咱们今天就只从大多数人普遍认同的,和我们认识世界关系最紧密的角度来谈。

人认知世界的基本方式有以下三种,正好对应了逻辑思维的三种方法:

1

归纳法

从个别到普遍,根据一类事物的部分对象具有某种性质,推出这一类事物都具有这种特性。

比如,这只乌鸦是黑色的,另一只乌鸦是黑色的,再来一只乌鸦也是黑色的,那么得出结论:天下乌鸦一般黑。

比如下面这道曾经的幼升小测试题,考核的就是这种思维能力,观察前几个图形,找到它们变化的规律,从而推出下一个图形该是什么样子。

它的规律就是,红色小球沿着方框四角顺时针转动,蓝色方块沿着方框各边逆时针转动,所以答案是d。

大家会发现归纳法其实是不严密的,这在专业上叫做“不保真推理”,虽然发现99只乌鸦是黑的,但第100只不一定就是黑的啊。

那归纳法有什么用呢?它最大的作用是让我们知道第100只很有可能也是黑的,真理的发现往往源于猜测,归纳就是个相对靠谱的猜测,是我们观察认识这个世界的一个重要方法。

比如可汗学院在解释归纳法时举了这样一个例子:

为了预测小镇未来几年的人口,工作人员把过去一些年份的人口数据调了出来,在这些数据的基础上做未来的估算,这里用到的就是归纳法(Inductive Reasoning)。

2

类比法

根据两个或两类对象有部分属性相同,从而推出它们的其他属性也相同的推理。

比如,我知道小明同学来自中国,他喜欢下棋,他数学不错;而另一位小亮同学也来自中国,也喜欢下棋,从而推断小亮同学数学应该也不错。

类比法可以看成是归纳法的一个特例,比如把这个例子修改一下,来了99个中国孩子都喜欢下棋,而且数学都好,那么得出一个结论:所有来自中国且喜欢下棋的孩子数学都好。就是归纳法了。

可以看到类比法也是不严密的,同样属于“不保真推理”。

英美法律里的判例法,就用到类比的思想——“同类案件相同对待”。突然想起很小很小的时候陪我妈看过一部印度电影“流浪者”(问孩子的爷爷奶奶辈应该都知道),剧中对男主是否偷东西没有确凿证据,但法官还是给他判了刑,其依据就是之前有过“强盗的儿子是强盗”的先例,男主的爸爸是贼,那么他也应该是贼。

尽管是“不保真推理”,类比法也是我们认知世界的一个重要方法,有猜想才有进一步去论证的动力嘛。

来看另一道烧脑的题目,网传是上海某小学给家长的考题,里面用到的就是类比法。

观察1、2、3行的图形,

第一行,三个图形都是由几条线段和中间一个点组成,其中第三个图形是前两个叠加后去掉重合的线段构成的;

第二行也如此;

那么,第三行,同样具备了“图形都是由几条线段和中间一个点组成”这个属性,因此我们可以推断它的另一属性也和前两行相同,所以答案是4。

3

演绎法

从普遍到个别,先有一个认知和原理,再推导到个别结论。

演绎法最经典的例子是大家熟知的亚里士多德三段论,“所有人都会死,苏格拉底是人,所以苏格拉底会死”。

演绎是个严密的过程,专业术语叫“保真推理”,也就是说只要前提为真,得出的结论也是真的。

很多人对逻辑的理解基本都聚焦在演绎法上,的确它是应用最广泛,最常见的,我们常说的一个人心思缜密,多半是因为他的演绎推理用得好。

我们曾做过的几乎所有数学推导题,都是运用演绎的过程,因为每一步的推导都得根据一个已知的数学原理或公式,比如从“ 2x=4”得出“x=2”,就是把一个已有的普遍认知“所有的等式两边都除以一个非零的数后等式依然成立”运用到个别上,“2x=4是等式,所以两边都除以2后依然相等。”

演绎能力强的孩子通常自带“学霸”属性,比如数学课上同样一个问题,一些孩子需要花大把时间,解题步骤多有冗余,而演绎能力强的孩子可能只花一半时间,且解题步骤环环相扣,推导清晰。

同样在语文课上,你可能也会发现,有的孩子回答问题半天说不清来龙去脉,而有些孩子却条理清晰严密,无懈可击。

02

不同年龄段

儿童培养逻辑思维的侧重点

1

3-4岁 逻辑敏感期

这个年龄阶段的孩子,开始萌发朴素的逻辑推理。他们用自己看到的,以及过去经历中收集的一些信息,来理解所处的世界。他们的思维特点是:

• 对世界的理解是基于他们看到的东西进行归纳和类比。常常因为知识经验不足,引发错误的推断。

心理学界的泰斗朱智贤教授就说过一个例子:一个四岁孩子问妈妈,为什么车开起来就有风?妈妈说,你觉得为什么呢?孩子说,风是从轮子里出来的!因为在孩子看来,轮子一动就有风,轮子停了就没风。眼见为实,是这个阶段孩子遵从的原则。

• 看待事物的角度通常都是单一的。

例如,如果给出一些不同大小,颜色和形状的积木块,小点的孩子很可能只会按照大小对积木进行排列。然而,大点的小朋友就可能会通过两个属性来组合积木块(首先是颜色,然后是形状或大小)。

• 数字概念对于他们是有一定困难的,他们尚未在数字名称和它们所代表的数量之间建立起逻辑联系。

【培养侧重点】

抓住敏感期,积极解答孩子的"为什么",输入知识,为逻辑思维建立打好基础。

2

5-6岁 逻辑发展期

在这个阶段,孩子们有了一定的知识积累,开始形成自己的逻辑思维能力。他们的思维特点是:

• 孩子们开始理解一些经验/方法在日常体验中的应用。他们会知道电筒是照亮用的,下雨天需要打伞。

• 他们在头脑中保存信息,然后用它来进行比较。我得到的小红花是5朵,小明是6朵,他比我多。

• 开始跨越具体实物和抽象经验之间的界限。他们开始不断地问为什么,打造他们的思维系统,解释他所看到的世界。

【培养侧重点】

开始逻辑思维启蒙训练,帮助孩子建立具体和抽象的联系。

3

6岁+ 逻辑提升期

大部分这个年龄段的孩子进入到小学进行系统的知识学习,他们的思维特点是:

• 他们不断地向头脑灌入各式各样的知识,不断地突破具体和抽象的界限。

• 进入了思维的另外一个阶段,即从学习理解到质疑批评。这个时候他们问的为什么中,有很大部分是源于他们有了不同的看法,源于他们想say no。

• 知识体系和思维系统同时在发展,但很多时候并不同步。

【培养侧重点】

和孩子多做问答练习,在思辩与碰撞中不断提升逻辑思维能力。

03

逻辑思维的三种培养方法

1

最基本的方法-家长示范

在生活中渗透,爸爸妈妈作为孩子逻辑思维的首席教练。

• 爸爸妈妈和孩子日常沟通的时候,多说完整的话,有完整逻辑的话,对他们进行逻辑磨耳。

比如,我们不说明天多穿一件衣服。我们说,因为明天天气预报要降温,所以明天要多加一件衣服......又比如我们可以说,我们早上去幼儿园晚了就吃不到早饭,所以我们要按时出门。让孩子习惯说话有因有果。

• 平时在家里,和孩子一起做各种归纳整理。

比如和他们一起玩完乐高积木后,按零件类型进行收纳,让他们熟悉分类的规则......和他们一起去观察各个时间段出门交通的拥堵情况,归纳其中的规律性。

• 鼓励孩子去观察生活中事物之间的联系,寻找事物内在的特点。

比如同类水果、食物的相似之处,夏天吃的食物有什么特点,冬天吃的食物又有什么不同......孩子和父母的相似之处,性格、爱好、喜欢的食物等等。

这里给大家推荐一个好用的亲子小游戏:猜猜是什么。

这个游戏很适合在家里玩,规则是家长不能说话,扮演一种动物,让孩子根据表演来猜是什么动物,也可以换成孩子演家长来猜。

在这个扮演、推测的过程中,锻炼了孩子归纳特征、观察推理的能力。另外,你也可以将猜动物变成猜体育运动什么的,灵活发挥。

2

最受孩子欢迎的方法-桌游

逻辑思维训练,这个方法是最受孩子欢迎的!好的逻辑游戏,孩子爱玩,大人也愿意陪,在玩耍中培养提升孩子的逻辑思维能力,轻松有趣又效果显著。

逻辑桌游有很多,我们之前也给大家推荐过一些经典的:

✔ Smart Cookies 聪明曲奇饼,逻辑思维益智桌游,数学家发明的,对逻辑和数学学习超有帮助,被誉为开启逻辑推理能力大门的钥匙。

✔ Super Farmer超级农场主,很有趣,数学启蒙和逻辑训练,附加财商启蒙,发明家非常牛,是现代拓扑学重要人物,创立了收缩核理论、证明了博苏克-乌拉姆定理。

✔ Rummikub 以色列麻将,犹太人的传统家庭桌游,大人小孩都喜欢,锻炼排序、分类、拆解、重组数字等能力,还有点策略和博弈在里面,很容易上瘾。

✔ Think Fun的Rush hour塞车时刻,有点儿类似咱们的华容道,难的关卡比较烧脑。

✔ Smart Games的IQ puzzler和IQ Twist,非常小巧,方便携带。

另外,传统的棋类,比如围棋、国际象棋,都是需要走一步想三步,绝对考脑力,也是对逻辑思维太有裨益的游戏项目。

3

最面向未来的方法-学习编程

前面说了,信奥是五大联赛里,唯一有前置赛(也就是现在火热的CSP-J/S),能“从娃娃抓起”的项目。

即便抛开升学优势不谈,学习编程,培养编程思维,也是未来人工智能时代,孩子们需要必备的一种技能。

上了小学的孩子,可以直接从图形化编程学起,然后是Python或C++。

学龄前的孩子,如果想早点接受编程思维的启蒙,同时训练逻辑思维,推荐两个编程桌游让孩子玩玩。

✔ Pixblocks奔跑吧兔子,编程原理和逻辑训练的结合,计算机博士发明的,每一个操作,都对应着某一个编程思想,循环回路、条件判断、变量、数据结构......市面少见的不是瞎玩,而是正儿八经启蒙编程思维的桌游,非常牛。

✔ Code Master ,编程大师着重在设计闯关路径。但随着关数往后,会增加条件令牌,逻辑和步骤也越来越复杂。条件令牌类似于编程中的判断条件,如果前面的结果满足判断条件,则通过绿勾路径,如果不满足,则通过红叉路径。

EASTWEST

最后,我想有些同学可能会有疑问,现在类似ChatGPT那样AI工具越来越多,我们还需要培养逻辑思维吗?人类再强,能干得过AI吗?

当然需要。

其一,我们来看看这些AI工具有什么特点。

知识累积类的事情,它很擅长,因为再强的大脑,都顶不过几个T的硬盘,更何况AI能用到的全网大数据。

普通的思考、融会贯通,浅层次的脑力劳动,它也很擅长,因为AI已经具备一定的语言组织能力和思考能力,整理材料、组织语言、编写文案、分析数据等等,都不在话下。

但是,在一些需要深度逻辑思维的领域,目前的AI工具,还表现得比较低幼。

比如,美国奥数AMC10中它的得分是30(全卷25道题,每道题答对得6分,答错得0分,不答得1.5分,也就是说,即便交白卷也能得37.5啊)。

其二,我们并不是要和AI竞争,而是和它合作。

我相信,AI的进步速度肯定非常快。但它是人类可使用的一种工具,我们和它的关系,并不是竞争啊。

如果把AI工具称为硅基生命,人类称为碳基生命,那未来并不是碳基和硅基的较量,而是“聪明的碳基+硅基”和“普通的碳基+硅基”的之间博弈。

归根结底,更聪明、思维能力更强的大脑,仍然是刚需。

我想这也是为啥走了奥数,却来了信奥,换汤不换药的原因。

从小多抓下娃的逻辑思维培养,不亏的。

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