Welche Art von Lernfähigkeit brauchen wir im neuen Zeitalter?

Bacon hat ein berühmtes Sprichwort: „Wissen ist Macht.“ Doch nur verstandenes Wissen ist Macht und nur wer gut denken kann, ist kreativ. Heute stellen der wissenschaftliche und technologische Fortschritt sowie die Entwicklung künstlicher Intelligenz neue Anforderungen an die menschliche Intelligenz. Früher respektierten die Menschen jene, die über tiefgründiges Wissen verfügten, doch in der heutigen Zeit sind nur diejenigen wirklich Menschen mit herausragendem Verstand, die das menschliche Wissen tiefgreifend verstehen und schaffen können. Dieser Artikel bietet eine Methode und Idee zum Erreichen dieses Ziels. Obwohl es sich scheinbar mit den Themen „Lehren“ und „Lernen“ befasst, sind die Leser nicht auf Studenten und Lehrer beschränkt. Es sollte gesagt werden, dass es eher für Menschen wie Wissenschaftler, Sozialwissenschaftler und Führungskräfte oder Menschen geeignet ist, die wie diese Menschen über Probleme nachdenken.

Ich wünsche allen Lesern von Fanpu einen besseren Geist und einen gesünderen Körper im neuen Jahr!

Geschrieben von Wu Jinshan (Professor an der School of Systems Science, Beijing Normal University)

Jeder weiß, dass Lernen eine Methode erfordert, aber niemand weiß, was diese Methode ist. Eine faule oder hilflose Antwort wäre: Es gibt keine feste Regel. Wir stellen fest, dass viele Studierende, die gut lernen, nicht die meiste Zeit mit Lernen verbringen. Als ich Student war, war ich auch so. Wenn wir jedoch darüber nachdenken oder gefragt werden, mit welcher Lernmethode wir diesen Effekt erzielen können, können wir es normalerweise nicht erklären. Ich erinnere mich, dass meine Antwort einmal lautete: „Denken Sie mehr, denken Sie frei und denken Sie ohne Einschränkungen.“ Obwohl ich jetzt weiß, dass diese Antwort tatsächlich Sinn macht (dieser Grund wird in diesem Artikel anhand des Concept Map Comprehensions Learning erläutert), ist es schwer zu sagen, wie viel der Zuhörer und der Fragesteller aus dieser Antwort verstehen können. Auch wir haben einige solcher Erfahrungen oder Erkenntnisse: Manche Menschen können, wenn sie sich in einem Gebiet einigermaßen auskennen, „plötzlich“ oder „vorsichtig“ Verbindungen zwischen diesem Gebiet und anderen Gebieten herstellen; Andere können sehr tiefgreifende und schwierige Probleme aufwerfen und lösen, und oft können solche Problemlösungsmethoden die Grundlage für die Lösung anderer Probleme und nicht nur der ursprünglichen Probleme bilden. Wir bezeichnen solche Menschen oft als äußerst kreativ. Wenn wir solche Menschen fragen, was ihre Kreativität steigert, können nicht viele von ihnen eine gültige Antwort geben. Ich sollte als eine solche Person betrachtet werden. Ich verbinde oft Dinge aus verschiedenen Bereichen miteinander und denke oft über ein oder zwei der tiefgründigsten Fragen zu einem Thema nach, obwohl nicht viele davon beantwortet wurden. Wenn Sie mich fragen – und diese Frage wurde mir tatsächlich schon einmal gestellt –, lautet meine Antwort im Wesentlichen: Denken Sie mehr, denken Sie frei und denken Sie ohne Einschränkungen. Auch Tang Chao, einem Physiker, der einige Erfolge erzielt hat und einer der ursprünglichen Entwickler des Sandhaufenmodells[1] ist, wurde diese Frage gestellt. Nachdem er ein paar Minuten nachgedacht hatte, antwortete er scherzhaft: „Schau mehr, denke mehr und rede mehr.“ Obwohl ich mittlerweile weiß, dass diese Antwort Sinn macht, können nur wenige Zuhörer und Fragesteller aus dieser Antwort wahre Erkenntnisse gewinnen. Daher sind effizientes Lernen und Denken notwendig und erfordern Methoden. Jeder versteht dieses Prinzip und stimmt ihm zu. Aber ich weiß nicht, was die Methode ist.

Auch ein effizienter Unterricht ist notwendig und verfügt über Methoden. Der Zweck des Unterrichts besteht darin, den Schülern das Lernen und Denken beizubringen. Da Lernen und Denken Methoden erfordern und über Methoden verfügen, erfordert und verfügt natürlich auch das Lehren über Methoden. Dieses Problem ist jedoch schwieriger als das vorherige und es stehen weniger Methoden als Referenz zur Verfügung. Wir haben wahrscheinlich alle schon einmal gehört, dass „Lehren eine Kunst ist“. Alles, was Kunst ist, bedeutet, dass es weniger Dinge gibt, die verallgemeinert und programmiert werden können, und mehr Dinge, die personalisiert werden können. Viele berühmte Lehrer, wie etwa Richard Feynman, Autor der Feynman Lectures on Physics und genialer Physiker, Leonard Susskind, einer der Begründer der Superstringtheorie und Dozent einer Reihe von offenen Kursen in theoretischer Physik an der Stanford University, Michael Sandel, Dozent des offenen Kurses „Justice“ an der Harvard University, und Ben Polak, Dozent des offenen Kurses „Game Theory“ an der Yale University, hatten keinen pädagogischen Hintergrund, sondern sammelten Erfahrungen aus ihrer eigenen Forschungsarbeit und ihren eigenen Forschungsgebieten. Gibt es in diesem Fall Möglichkeiten, die Effizienz des Unterrichts zu verbessern? Ja, es gibt jedoch nur sehr wenige allgemeine Methoden. Die Lehrmethode der Konzeptkarte, die wir gleich vorstellen werden, ist jedoch eine davon.

Das große Ganze der Disziplinen

Das Lernen zum Verständnis von Konzeptkarten, das wir hier vorstellen, ist eine effektive Lern- und Lehrmethode, die aus der Forschung auf der Ebene der „Niedrigenergie-Approximation“ hervorgeht – „Niedrigenergie-Approximation“ klingt nicht sehr schön, deshalb geben wir ihr den Namen „phänomenologische Forschung“, die grundsätzlich auf Phänomenen basiert und deren Grundprinzipien noch nicht ganz klar sind. Welches Problem löst diese Methode neben dem Ziel, die Effizienz des Lernens und Lehrens zu verbessern, konkreter gesagt hauptsächlich? Lösen Sie die Probleme, was Sie lernen, wie Sie lernen, was Sie lehren und wie Sie lehren. Denken Sie niemals, dass die Frage, was Sie lernen und was Sie lehren sollen, eine mittelmäßige Frage sei . Wenn Sie der Meinung sind, dass alles gelernt und gelehrt werden sollte und dass die Schüler so viel wie möglich lernen sollten, dann sind Sie nicht der Leser dieses Artikels. Die Gesamtzeit der Studierenden ist begrenzt und die Zeit zum Erlernen kulturellen Wissens sollte noch begrenzter sein. Die Schüler müssen außerdem einen großen Teil ihrer Zeit damit verbringen, mit verschiedenen Dingen in Kontakt zu kommen, die Natur zu verstehen und wertzuschätzen, Freundschaften zu schließen, Tagträumen nachzugehen, auf Bäume zu klettern, zu angeln, Spiele zu spielen, Sport zu treiben, Zeit mit der Familie zu verbringen und so weiter. Wenn Sie Zeit mit einem unwürdigen Buch, einem Kurs, der sich nicht lohnt, oder einem Wissensgebiet verbringen, das es nicht wert ist, gelernt zu werden, verlieren Sie Zeit, die Sie für mehr Lebenserfahrung und Lebensfreude hätten nutzen können. Insbesondere für uns Lehrer gilt: Jedes Mal, wenn wir nicht die am besten geeigneten Unterrichtsinhalte auswählen, zwingen wir die Schüler dazu, Zeit mit uns zu verschwenden, und viele Schüler müssen Zeit mit uns verschwenden. Daher ist es für Lehrende unerlässlich, die Notwendigkeit und Sinnhaftigkeit der einzelnen Unterrichtsinhalte sorgfältig zu prüfen. Wenn Sie zu den Lehrern gehören, die einfach ein Buch zur Hand nehmen und mit dem Unterrichten beginnen, ohne aktiv darüber nachzudenken, was sie jetzt unterrichten möchten und ohne zu planen, in Zukunft darüber nachzudenken, dann sind Sie nicht der Leser dieses Artikels.

Was also sollten wir lernen und lehren? Ich möchte Ihnen ein Beispiel geben, das nicht ganz passt, und gerade weil es nicht passt, ist es umso tiefgreifender. Viele Eltern bringen ihren Kindern schon in sehr jungen Jahren das Addieren und Subtrahieren bei. Bei vielen Kindern beruht das Verständnis von Addition und Subtraktion auf dem Gedächtnis und sie verstehen die Bedeutung von Addition und Subtraktion nicht. Das heißt, Kinder wissen zu Beginn nicht, dass 1 + 1 = 2 bedeutet: „Eine Einheit von etwas plus eine weitere Einheit derselben Sache sind zwei Einheiten derselben Sache“, aber sie können bereits Fragen von Erwachsenen beantworten: „Herr Soundso, was ist 1 + 1 gleich?“ Manche Eltern freuten sich darüber insgeheim noch viele Tage lang. Die Behauptung, die ich jetzt niederschreiben werde, lautet: Wenn wir nur Addition und Subtraktion betrachten, sollten Kinder niemals die Berechnungen Addition und Subtraktion lernen, außer mit einer gewissen Menge an Rechenübungen, die erforderlich sind, um die Bedeutung von Addition und Subtraktion zu verstehen. Bei allen Additions- und Subtraktionsaufgaben gilt: Sofern die Kinder in der Lage sind, die eigentliche Aufgabe in Additions- und Subtraktionsaufgaben umzuwandeln, ist die Lernaufgabe erledigt. Natürlich ist ein gewisses Maß an Übung erforderlich, um die Konvertierung zwischen realen Problemen und mathematischen Ausdrücken zu beherrschen. Allerdings besteht die Mathematik keineswegs nur aus Rechenoperationen, die man einem Taschenrechner überlassen kann. Ebenso müssen die Studierenden nicht die gesamte Infinitesimalrechnung beherrschen oder auswendig lernen. Sie müssen lediglich lernen, praktische Probleme in mathematische Ausdrücke umzuwandeln. Nach Abschluss der Konvertierung stehen uns spezielle Tools wie SageMath[2] und Maple [3] zur Verfügung, um diese abzuschließen. Daher besteht keine Notwendigkeit, Arithmetik um der Arithmetik willen oder Infinitesimalrechnung um der Infinitesimalrechnung willen zu lernen.

Was also sollten wir in Mathematik lernen und lehren? Müssen wir gut in Arithmetik und Infinitesimalrechnung sein? Ja, aber aus ganz anderen Gründen. Leser mit einem gewissen mathematischen Kenntnisstand werden verstehen, dass die Faktorisierung eine wichtige Denkweise ist und dass viele schwierige Probleme durch die Verwendung der Idee der Faktorisierung vereinfacht werden können. Um gut faktorisieren zu können, müssen Sie ein gutes Gespür für das Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren und Dividieren ganzer Zahlen haben. Der Zweck der Vertrautheit mit Rechenoperationen besteht darin, dieses Gefühl zu entwickeln. Variablensubstitution und Modularisierung sind bei der Analyse vieler komplexer Probleme sehr wichtig. Durch ausreichende Übung in der Differential- und Integralrechnung können Sie ein scharfes Auge entwickeln, das Sie dazu anregt, geeignete Variablensubstitutionen vorzunehmen und Probleme zu modularisieren. Also, diese beiden Beispiele für Dinge, die nicht ganz zusammenpassen, sind großartig und gefallen mir sehr. Mit anderen Worten: Ob etwas es wert ist, gelernt oder gelehrt zu werden, muss nicht nur auf die individuellen Interessen von Schülern und Lehrern Rücksicht genommen werden (das ist uns egal, manche Leute erstellen einfach gern Enzyklopädien, fordern gern Wang Xiaoya, Li Yong, Chinese Character Heroes, I Love to Remember Lyrics heraus, das ist ihre Freiheit. Solche Leute sind übrigens keine Leser dieses Artikels.), sondern es ist das Wichtigste, zu sehen, was man nach dem Lernen dieser Sache noch verstehen oder kreativ anwenden kann oder welche Art von Problemen gelöst werden können, welche Stellung diese Sache im gesamten Fach einnimmt und welche Aspekte des Gesamtbildes der Disziplin sie widerspiegelt . Natürlich gehe ich hier davon aus, dass das ultimative Ziel unserer Lehre darin besteht, Menschen heranzubilden, die diese Welt erforschen, sei es das menschliche Verhalten oder das natürliche Verhalten dieser Welt. Ich meine damit, dass es sich bei den Schulungsobjekten, von denen ich spreche, eigentlich um Menschen handelt, die Wissenschaftlern, Sozialwissenschaftlern und Führungskräften ähnlich sind, oder um Menschen, die über Probleme wie Wissenschaftler, Sozialwissenschaftler und Führungskräfte nachdenken.

Zurück zu unserem Thema: Auf der Ebene des Fach- und Schulunterrichts ist die Frage, was gelernt und was gelehrt werden soll, ein großes Problem. Wie bestimmen wir also, was wir lernen und lehren? Wir sagen, dass wir die Position eines Inhalts im gesamten Wissensrahmen oder im Gesamtbild der Disziplin betrachten müssen. Wie bestimmen wir also die Position eines Inhalts im gesamten Wissensrahmen oder im Gesamtbild der Disziplin? Verlassen Sie sich auf Konzeptkarten. Wie können Sie mithilfe von Konzeptkarten die Position eines Inhalts im gesamten Wissensrahmen oder im Gesamtbild der Disziplin bestimmen? Wir werden später ausführlicher darauf eingehen. Zuvor müssen wir uns darüber im Klaren sein, dass mit dem Fortschritt der Technologie überall elektronische Terminals vorhanden sind, Suchmaschinen immer genauer werden, der Bedarf der Menschen an auswendig gelerntem Wissen immer geringer wird, der Anspruch, sich Wissen anzueignen, immer geringer wird und gleichzeitig der Bedarf an kreativer Nutzung und Schaffung von Wissen steigt. Das Verstehen von Wissen ist die Grundlage für die kreative Anwendung und Schaffung von Wissen . Was wir lernen und lehren, sollte sich immer weniger auf Fragen konzentrieren, die man einfach mit einer Frage an Google [4] oder Siri [5] beantworten kann, sondern mehr darauf, Fragen zu stellen, die noch nie zuvor gestellt wurden, Fragen zu beantworten, die noch nie zuvor beantwortet wurden, Fragen auf neue Weise zu beantworten, neue Antworten auf eine Frage zu geben und sich darauf zu konzentrieren, wie der Fortschritt der menschlichen Zivilisation gefördert werden kann.

Worauf verlassen wir uns also, um Fragen zu stellen, Probleme zu lösen, Wissen zu schaffen, Wissen kreativ anzuwenden und Wissen zu verstehen? Verlassen Sie sich auf das Verständnis und die Erfassung des Gesamtbildes einer oder mehrerer Disziplinen. Das heißt, indem wir die typische Denkweise und die typische Analysemethode der Forscher in dieser Disziplin verstehen und wertschätzen, indem wir wissen, welche typischen Objekte die Forscher in dieser Disziplin untersuchen und welche typischen Probleme diese typischen Objekte haben, und nachdem wir die typische Denkweise, die typische Analysemethode, die typischen Objekte und die typischen Probleme verstanden haben, können wir die Beziehung zwischen dieser Disziplin und der Welt und die Beziehung zwischen dieser Disziplin und anderen Disziplinen wertschätzen. Wenn Sie also eines Tages mit verwandten Problemen verwandter Objekte konfrontiert werden, wissen Sie, dass Sie das Problem als Problem verwandter Disziplinen ausdrücken müssen, die Denk- und Analysemethoden verwandter Disziplinen verwenden müssen, um zu versuchen, das Problem zu lösen, und durch die Lösung dieses Problems sogar neue Denk- und Analysemethoden entwickeln müssen.

Bei physikalischen Problemen fragen wir beispielsweise normalerweise: Wie lässt sich der Zustand beschreiben? Wird sich der Zustand ändern? Und wenn ja, was ist der Grund für die Änderung? Wenn wir über den Grund für die Veränderung nachdenken, denken wir oft aus der Perspektive der Wechselbeziehungen zwischen den Dingen, um zu sehen, welche Dinge auf dieses Objekt einwirken oder es beeinflussen. wenn wir die Beschreibung des Zustands und den Grund für die Zustandsänderung tatsächlich aufschreiben, verwenden wir oft mathematische Strukturen und mathematische Gleichungen; Schließlich besteht der Maßstab für die Beurteilung, ob unsere mathematischen Strukturen und mathematischen Gleichungen richtig oder falsch sind, im Allgemeinen darin, ein ähnliches neues Phänomen zu untersuchen, diese mathematischen Strukturen und mathematischen Gleichungen zu verwenden, um dieses Phänomen zu berechnen, zu sehen, was passiert, und dann dieses „was gemäß der Berechnung passiert ist“ mit dem „was tatsächlich passiert ist“ zu vergleichen, das man erhält, wenn man tatsächlich ein Experiment durchführt und dieses Phänomen misst. Um professionellere Begriffe zu verwenden, heißen diese „mechanisches Weltbild“, „Wechselwirkung“, „Bewegungsgleichung“, „mathematische Modellierung“, „Experimente und Messungen“ und „Verifizierbarkeit“. Wenn Sie Physik studieren, müssen Sie nicht nur spezifische Gleichungen für bestimmte Phänomene lernen und wissen, wie man bestimmte Gleichungen löst, sondern auch diese Begriffe gut verstehen – sie repräsentieren wirklich, was Physik ist. Dies ist das große Ganze der Physik: Im Allgemeinen interessieren wir uns für den natürlichen Teil des Puzzles dieser Welt, und die meisten Fragen, auf die wir uns konzentrieren, betreffen die Art und Weise, wie wir mathematische Modelle und Berechnungen verwenden, um dieses Puzzle zu beschreiben oder zu lösen. Das Kriterium zur Lösung des Rätsels ist, dass die von uns berechneten Ergebnisse und die experimentellen Messungen innerhalb der Fehlergrenze übereinstimmen. Gleichzeitig werden die meisten dieser mathematischen Modelle aus der Perspektive der Analyse und Synthese aus der Perspektive der Interaktion zwischen Individuen konstruiert.

Nachdem man sich mit dem Gesamtbild des Themas vertraut gemacht hat, gibt es natürlich auch andere typische Analysemethoden und Denkweisen für spezifischere Probleme, wie etwa die Rolle der Symmetrie im mathematischen Modell des elektromagnetischen Felds, den Einfluss der Symmetrie auf die gesamte physikalische Theorie, die methodologische Bedeutung von Korrelationsfunktionen und Phasenübergängen in der Physik und außerhalb der Physik usw. Der nächste Schritt besteht darin, geeignete spezifische Probleme und spezifisches Wissen zu finden und diese als Beispiele zu verwenden, um ein oder mehrere Elemente des Gesamtbildes des Themas zu demonstrieren, um das Verständnis der Lernenden für das Gesamtbild des Themas zu fördern. Dies ist ein wechselseitiger Prozess: Versuchen Sie beim Studium jedes spezifischen Problems und spezifischen Wissens, das Gesamtbild des Themas zu erfassen, das den Schülern beim Verständnis helfen kann; Suchen Sie für jedes von Ihnen extrahierte Gesamtbild des Themas das am besten geeignete spezifische Problem und spezifische Wissen als Beispiele.

Abbildung: Was ist das große Ganze einer Disziplin: die typischen Forschungsobjekte, typischen Forschungsprobleme, typischen Denkweisen, typischen Analysemethoden der Forscher dieser Disziplin und ihre Beziehung zur Welt und zu anderen Disziplinen.

Neben der Verbindung zwischen spezifischem Wissen, spezifischen Problemen und dem Gesamtbild der Disziplin ist eine weitere wichtige Verbindung die Verbindung zwischen Wissen. Im Allgemeinen wird eine ausgereiftere Disziplin immer einige grundlegende Konzepte und Grundannahmen finden und dann andere Konzepte als diese grundlegenden Konzepte und Grundannahmen betrachten und anderes Wissen durch die allgemeine menschliche Logik oder die typische Denk- und Analysemethode dieser Disziplin erlangen (natürlich erfüllen sie auch die Beschränkungen der allgemeinen menschlichen Logik und können als spezifische Manifestation der allgemeinen menschlichen Logik in dieser Disziplin betrachtet werden). Wenn wir also beim Lernen das Gesamtbild des Themas als Ziel haben, müssen wir auch die Verbindungen zwischen diesen Konzepten organisieren und anwenden. Durch die Verbindung dieser Konzepte sind wir möglicherweise auch besser in der Lage, Schlüsselkonzepte und Schlüsselwissen zu finden, die viel kleiner sind als der Konzeptsatz der gesamten Disziplin, um das Wissen der gesamten Disziplin aufzubauen und das Gesamtbild der gesamten Disziplin zu erfassen. Dies ist die Bedeutung des „assoziativen Denkens“ beim Erlernen des Verständnisses von Konzeptkarten. Es ist wichtig, hier zu betonen, dass das große Ganze des Themas und die minimale und entscheidende Menge an spezifischem Wissen sowie Beispiele für spezifische Probleme, die wachstumsorientiert sind (Wachstum durch Verbindungen), um den Lernenden zu helfen, das große Ganze des Themas zu verstehen, die Antworten auf die Frage sind, was gelernt und gelehrt werden soll. Darüber hinaus gehört auch das Erlernen des Verständnisses von Konzeptkarten zu dem, was gelernt und gelehrt werden soll. Durch den großen Überblick über das Fach, das spezifische Wissen und die erlernten Lernmethoden können die Lernenden zudem den Reiz des Faches spüren und so eine Zuneigung zum Fach entwickeln. Dies sind die Dinge, die gelehrt und gelernt werden sollten.

Diese Art des Lernens unterscheidet sich grundlegend vom Lernen früherer Zeiten, bei dem es um die Aneignung fundierter Kenntnisse ging. In dieser Ära war die Möglichkeit, Wissen zu erwerben, Wissen zum Lernen zu haben und über Mnemotechniken und auswendig gelernte Tabellen zu verfügen, die man später nachschlagen konnte, bereits etwas Bemerkenswertes, das nur wenige Menschen leisten konnten.

Lassen Sie uns anhand eines weiteren Beispiels die Veränderungen der Lerninhalte in der neuen Ära veranschaulichen. Denken Sie an eine Ihrer Reisen. Ihr Ziel ist es, von einem Ihnen bekannten Gebiet Z zu einem Ihnen unbekannten Ort O zu gelangen. Wenn keine Karte vorhanden ist, müssen Sie zur Planung einer Reiseroute einen Experten zu Rate ziehen, der sich in beiden Gebieten oder sogar in allen dazwischen liegenden Gebieten auskennt. Außerdem müssen Sie sich im Kopf oder auf einem Blatt Papier notieren, wo sich die Abzweigungen auf dieser Route befinden. Darüber hinaus können wir nicht garantieren, dass die nach Rücksprache mit Experten ermittelte Route die kürzeste oder bequemste zu fahrende oder zu Fuß zu erreichende Route ist. Diese Reiseart verfügt über keine Gesamtkarte und beruht ausschließlich auf der Erkundung der Umgebung durch Reisende und fachkundiger Führung. Auch eine solche Anleitung beruht grundsätzlich auf Erinnerungswissen. Es handelt sich um den ältesten und zuverlässigsten Reiseplan vor der Popularisierung der GPS-Ortungstechnologie. Da es heute Landkarten und elektronische Karten gibt, sind rein wissensbasierte Experten, die sich an diese Gebiete erinnern können, nicht mehr nötig. Was wir brauchen, sind zeitnah aktualisierte Verkehrsinformationen und gute Algorithmen zur Wegsuche, also einen „Experten“, der mit Karten und Verkehrsinformationen umgehen kann. Natürlich haben wir in der Realität festgestellt, dass – mit Ausnahme derjenigen, die sich auf solche Algorithmen spezialisiert haben – auch normale Menschen diesen Algorithmus durch den Rechenkern und die auf dem Mobiltelefon laufenden Programme ersetzen können. Das heißt, alles, was Sie jetzt brauchen, ist eine Karte, ein Positionierungssystem, einen Pfadsuchalgorithmus und dann kann es losgehen. Grundsätzlich haben wir keinen Speicherbedarf. Natürlich werden wir in der realen Welt auf Probleme stoßen, beispielsweise dass Karten nicht aktualisiert werden, Algorithmen fehlerhaft sind oder langsam sind usw. Wir können mit der Straße nicht völlig unvertraut sein und müssen uns möglicherweise dennoch einige Verkehrszeichen merken.

Was mir und meinem Kind vor zwei Tagen passiert ist, als wir in einem Einkaufszentrum nach einer Toilette suchten, kann uns zu weiteren Lernmethoden inspirieren. Wir mussten die Toilette in einem völlig unbekannten Einkaufszentrum finden. Zuerst haben wir uns das Schild angesehen und die Anweisungen nicht verstanden. Dann fragten wir nach dem Weg und fanden heraus, dass es an einer bestimmten Ecke einen gab, und man erklärte uns die genaue Route, wie man „um die Ecke biegt“.

Es tut mir jedoch sehr leid, dass die Route für mich zu kompliziert war, um sie mir zu merken. Ich erinnerte mich jedoch an zwei Dinge: Auf dieser Etage und in dieser Richtung gab es eine Toilette. Also machte ich mich mit meinem Kind auf die Suche nach einer Toilette. Nachdem wir viele Ecken abgebogen waren – und uns später klar wurde, dass wir ein paar zusätzliche Umwege gemacht hatten – fanden wir die Toilette. Um eine Toilette zu finden, genügt es, zu wissen und zu glauben, dass sich in einem bestimmten Umkreis eine Toilette befindet und die ungefähre Richtung zu kennen, ohne sich an eine bestimmte Route erinnern zu müssen. Als ich die Toilette fand, dachte ich ans Lernen: Beim Lernen ist es am wichtigsten zu verstehen und zu glauben, dass etwas – beispielsweise ein Kurs oder ein Buch – etwas enthält, das es wert ist, gelernt zu werden, etwas, das man gerne lernt, oder etwas, das die eigenen Probleme lösen und die Neugier befriedigen kann. Dann müssen Sie beim Lernen einen Orientierungssinn haben – dieser kann aus Ihrer eigenen Ansammlung und Intuition oder aus der Inspiration von Lehrern oder Klassenkameraden kommen. Es ist dieser Glaube und Orientierungssinn, und nicht konkrete Definitionen und Berechnungen – natürlich ist ein tiefes Verständnis dieser Definitionen und Berechnungen sehr wichtig, wenn man wirklich verstehen will, was man lernt[6] –, der im Grunde garantieren kann, dass man das Gelernte versteht und erreicht, selbst wenn man dafür einige Umwege machen muss.

Das obige GPS-Beispiel lässt darauf schließen, dass unser Anspruch an rein gedächtnisbasiertes Wissen im Laufe der Zeit immer geringer wird, während uns das Beispiel der Toilettensuche zeigt, dass Glaube und Orientierungssinn für das Lernen und Forschen wichtiger sind als spezifisches Wissen. Natürlich fragen Sie sich vielleicht, woher diese Überzeugung und Orientierung kommt. Wenn es einen Mentor und eine Lerngruppe gibt, können dieser Glaube und die Orientierung von solchen Pionieren kommen. Da wir jedoch Wert auf das Selbststudium legen, stellt sich die Frage, woher dieser Glaube und dieser Orientierungssinn kommen sollen, wenn wir uns beim Lernen im Wesentlichen auf uns selbst verlassen? Es entsteht durch das Verständnis der eigenen Interessen und Fähigkeiten und durch das Erfassen des Gesamtbildes des bereits erworbenen Wissens. Wie können wir also das Gesamtbild anhand des spezifischen Wissens erfassen, das wir uns angeeignet haben? Lassen Sie uns darüber sprechen, wie man lernt und wie man lehrt.

Erlebnisorientiertes Lernen schaffen

Vervollständigen wir nun das obige Beispiel, in dem die Mutter ihrem Kind 1 + 1 zeigt. Daraus kann ich verstehen, wie wir lernen sollten. Ich war schon immer unwissend und habe seit meiner Kindheit immer die Wahrheit gesagt. Eines Tages hielt eine Mutter ihr zweijähriges Kind im Arm und sagte stolz, ihr Kind könne 1 + 1 rechnen. Daraufhin fing eine Gruppe von Leuten an, Aufhebens zu machen und verlangte eine Vorführung. Die Mutter fragte das Kind: „Herr XX, was ist 1 + 1?“ Das Kind antwortete mit „2“. Dann drehte sich die Mutter stolz mit ihrem Kind im Arm um und bereitete sich zum Gehen vor. In diesem Moment sprang ich auf und fragte unwissend: „Herr XX, wissen Sie, was 1 bedeutet, was 2 bedeutet, was + bedeutet und was = bedeutet?“ Dann gingen das Kind und seine Mutter in Ungnade fort. Ich möchte nicht, dass alle so ignorant sind wie ich, obwohl ich bis heute die Wahrheit sage. Ich möchte nur betonen, dass wir, wenn wir die Bedeutung von 1 + 1 = 2 verstehen wollen – also das Zusammenzählen einer Sache, die in einer bestimmten Einheit 1 ist, und einer anderen Sache, die in der „gleichen Einheit“ 1 ist, um die Menge 2 zu erhalten –, einige Grundlagen benötigen: ein Verständnis des Zählens und der Menge, ein Verständnis von Einheiten und der Umrechbarkeit von Einheiten und der Sicherstellung gleicher Einheiten (zum Beispiel ergeben ein Paar Socken und ein Paar Socken zusammen zwei Paare, aber ein Paar Socken und eine Socke sind nicht dasselbe), ein Verständnis von „Addition ist Zusammenzählen“ und ein Verständnis der Bedeutung von „das Gleichheitszeichen zeigt gleiche Mengen an, aber sie sind im Allgemeinen nicht genau gleich in der Form“. Die Addition sollte nicht direkt erlernt werden, bevor ein vorläufiges Verständnis dieser Dinge vorhanden ist, obwohl dieses in der Zukunft durch weiteres Lernen vertieft werden kann. Das Erlernen von Additionsrechnungen kann vor dem klaren Verständnis der oben genannten Dinge grundsätzlich nur auswendig gelernt werden. Lernen durch Auswendiglernen und Wiederholung wird als „mechanisches Lernen“ bezeichnet. Wenn wir also die Lernkosten nicht berücksichtigen, ist maschinelles Lernen, das hauptsächlich auf Gedächtnis und Wiederholung beruht, eigentlich nicht schlecht und kann sogar zu einer der wichtigsten Lern- und Lehrmethoden werden? kann nicht. Denn durch maschinelles Lernen können wir uns den großen Zusammenhang des Themas nicht aneignen.

Es kommt erneut darauf an, was gelernt und was gelehrt werden soll. Wir haben gesagt, dass der grundlegende Zweck des Lernens darin besteht, Fragen zu stellen und Probleme zu lösen, die Welt zu verstehen und die Welt zu einem besseren Ort zu machen. Natürlich handelt es sich bei den meisten zu lösenden Problemen um Probleme, mit denen schon einmal jemand konfrontiert war. Daher benötigen Sie lediglich eine Datenbank mit Informationen dazu, wie andere dieses Problem gelöst haben. Sie können herausfinden, wie Vorgänger es gelöst haben, und es dann kopieren oder leicht modifizieren, um das Problem zu lösen, mit dem Sie konfrontiert sind. Die grundlegende Basis für wissenschaftlichen Fortschritt und gesellschaftliche Entwicklung besteht jedoch darin, neue Probleme aufzuwerfen und zu lösen. Wenn Sie mit einem Problem konfrontiert sind, das noch niemand zuvor gelöst hat, ist nicht mehr die Datenbank mit Antworten wichtiger, sondern die typische Denkweise und die typische Analysemethode, die Vorgänger im Prozess der Lösung verwandter Probleme herausgearbeitet haben. Sogar die Erfahrungen und Erkenntnisse früherer Generationen beim Stellen von Fragen können Ihnen dabei helfen, neue Fragen zu stellen. Diese können nicht durch Wiederholung, Auswendiglernen oder Nachschlagen in Tabellen erreicht werden. Aus diesem Grund müssen wir das Auswendiglernen ablehnen.

Natürlich bedeutet die Ablehnung des Auswendiglernens nicht, dass die Lernenden das Werkzeug des Gedächtnisses nicht mehr brauchen oder nicht mehr nutzen können. Zunächst einmal gibt es einige Dinge, die ein hohes Maß an Können erfordern und nur nach einer gewissen Übung erlernt werden können. Wenn Sie beispielsweise das Musizieren üben, müssen Sie nicht nur die Prinzipien verstehen, sondern auch ein Muskelgedächtnis entwickeln.

Zweitens gibt es einen Teil des Wissens, bei dem sich Erinnerung und Verständnis gegenseitig verstärken können. Wenn Sie sich an bestimmte Dinge erinnern, können Sie schneller reagieren, einfacher Zusammenhänge herstellen und das Verständnis fördern. Gleichzeitig können manche Dinge, wenn sie einmal verstanden sind, besser erinnert werden. Wenn man beispielsweise die Beziehung zwischen einem Zeichen und seinen Bestandteilen versteht (beispielsweise kann ein Bestandteil die Bedeutung darstellen und ein anderer Teil die Aussprache), kann man sich das Zeichen besser merken und verwenden. Schließlich können Sie manchmal, nachdem Sie die Zusammenhänge verstanden und verbunden haben, einige Formeln zusammenfassen, um Probleme schneller zu lösen. Wenn Sie beispielsweise die Addition einstelliger Zahlen viele Male berechnen, müssen Sie beim Berechnen der Addition nicht mehr an Ihren Fingern abzählen, sondern können tatsächlich im Kopf eine Additionstabelle erstellen. Wenn Sie beispielsweise die Multiplikation einstelliger Zahlen mehrmals durchführen, müssen Sie die Multiplikation – also die wiederholte Addition – nicht jedes Mal in eine Addition umwandeln, sondern können im Kopf ein kleines Einmaleins bilden und rechnen. Dies sind alles Bereiche, in denen das Auswendiglernen als Lernmethode hilfreich sein kann. Was wir ablehnen, ist, das Auswendiglernen von Wissen und Formeln direkt als Lernziel und Lernmittel für Lehren und Lernen zu nutzen. Lassen Sie die Lernenden den Prozess des Fragenstellens, Problemlösens und Herstellens von Zusammenhängen zum Verständnis des Problems und der Lösung erleben, auch Schmerz und Freude. Dann ist es am besten, Erinnerungen durch eigene Organisation und Zusammenfassung zu bilden. Diese Art des gedächtnisbasierten Lernens ist möglich.

Apropos maschinelles Lernen: Ich möchte ein Beispiel nennen. Beeinflusst durch den Trend zum „Massenlesen“ und „Lesen klassischer Bücher“ habe ich in den chinesischen Sprachfragen für die Aufnahmeprüfung für die Mittelschule und die Aufnahmeprüfung für das College kürzlich Fragen in der Form „Hauptinhalte der Klassiker“ gesehen. Beispielsweise kann man fragen, wer die Hauptfiguren in „Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer“ sind und was hauptsächlich zwischen ihnen passiert ist; wer die Hauptfiguren im „Empty City Scheme“ in „Die Geschichte der Drei Reiche“ sind und was passiert ist; was die wichtigsten schriftstellerischen Merkmale eines bestimmten Buches sind usw. Natürlich besteht die ursprüngliche Absicht dieser Fragen darin, Kinder zum Lesen von Klassikern anzuregen. Solange die Fragen jedoch auf diese Weise gestellt werden, wird es in Zukunft natürlich Lernnachschlagewerke vom Typ „Einführung in berühmte Werke“ und „Berühmte Werke im Auftrag anderer lesen“ geben. Diese Bücher geben im Rahmen der Prüfung eine knappe Zusammenfassung der wesentlichen Inhalte und Schreibmerkmale der bekannten Werke. Die Schüler müssen sich diese Zusammenfassungen nur einprägen, um in solchen Prüfungen hohe Punktzahlen zu erzielen. Daher ist es immer noch unmöglich, Schüler dazu zu ermutigen, Klassiker tatsächlich selbst zu lesen. Durch Auswendiglernen lassen sich die Noten kurzfristig schneller verbessern, langfristig ist es jedoch ein Hindernis, um das große Ganze des Fachs wirklich zu verstehen. Zurück zum Chinesischstudium: Warum möchten wir, dass die Schüler berühmte Werke lesen? Geht es darum, die Lese- und Schreibfähigkeiten zu verbessern, insbesondere die geschriebene Sprache und das Lesen und Schreiben über etwas abstraktere Themen? Wenn ja, ist es dann möglich, den Lerneffekt zu überprüfen, ohne Prüfungen zu den „wesentlichen Inhalten und Schreibmerkmalen berühmter Werke“ abzulegen? Verlassen wir uns daher beim Lehren und Lernen der chinesischen Sprache nicht mehr auf rein repetitives und auf Auswendiglernen basierendes Lernen wie etwa „Einführung in berühmte Werke“, „Lesen berühmter Werke im Namen anderer“ und „prägnante Zusammenfassung“?

Zurück zu unserem Thema: Wenn wir maschinelles Lernen ablehnen, wie lernen wir dann? Hier verwenden wir noch immer das Beispiel der Reiseplanung, um dieses Problem zu diskutieren, aber hier verwenden wir eher seine abstrakte Bedeutung und Analogiebedeutung als eine echte Reise. Angenommen, Ihr Lernziel ist das unbekannte Konzept O, das Sie erreichen möchten. Jetzt müssen Sie mit dem Ihnen vertrauten Bereich Z beginnen und lernen, O zu tun. Was ist zu tun? Wenn wir eine Karte haben, eine Karte der Beziehungen zwischen diesen Konzepten, können wir bei Z beginnen und O durch die Verbindungen zwischen den Konzepten lernen. Wenn wir mit einem Beweisproblem konfrontiert sind, ist das Ziel von O, und der Ausgangspunkt sind die bekannten Theoreme, Axiome und Definitionen in Bereich Z, dann ist das, was wir konstruieren müssen. So wie tatsächliche Karten wichtig sind, wenn wir Reisepläne erstellen, sind Konzeptkarten Karten in unserer kognitiven Struktur, um Konzepte zu verstehen, Wissen anzuwenden und Wissen zu schaffen. Wie man lehrt und wie man lernt, hängt daher immer noch von dieser Karte ab. Wenn wir zu diesem Zeitpunkt eine neue Verbindung zwischen den beiden vorhandenen Konzepten herstellen, ist es tatsächlich gleichwertig, eine neue Straße zu bauen. Durch die Betrachtung der Bedeutung einer neuen Straße auf einer tatsächlichen Karte zum gesamten Transportsystem können Sie den Wert einer solchen neuen Verbindung in der kognitiven Struktur schätzen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Konzeptkarte Ihnen auch mitteilen, wo Sie bauen und wie Sie eine so neue Straße bauen können. Dies ist das, was wir am Ende des vorherigen Abschnitts erwähnt haben: Was wir unterrichten und lernen, besteht darin, die kleinste Anzahl von Kernkonzepten und Forschungsbeispielen und die Verbindungen zwischen ihnen zu verwenden, damit die Lernenden das Gesamtbild des Faches verstehen können. Die verwendete Methode besteht darin, sich auf die Verbindungen zwischen Konzepten, Forschungsarbeiten und dem Gesamtbild des Themas zu konzentrieren und es den Lernenden zu ermöglichen, ihre eigenen konzeptionellen Karten des Wissens zu konstruieren, das sie gelernt haben, um das Gesamtbild des Themas zu verstehen. Und in solchen Verbindungen müssen wir uns eher auf die intrinsischen Verbindungen als auf weit hergeholte Verbindungen konzentrieren. Dieser Fokus auf intrinsische Verbindungen und nicht auf weit hergeholte Verbindungen, von denen ich in einem Moment teilen werde, ist Teil des kritischen Denkens. Zusammenfassend hängt das Lernen und Lehren von "Verständnis basierendem Lernen durch kritisches Denken und assoziatives Denken mit dem Gesamtbild des Subjekts und des wachstumsorientierten Denkens und basierend auf Konzeptkarten" ab.

Gleichzeitig kann diese Konzeptkarte verwendet werden, um die kognitive Struktur des Concept Map Makers widerzuspiegeln. Daher spielt der Prozess der Erstellung einer Konzeptkarte auch eine wichtige Rolle bei der Entdeckung von Problemen beim Lernen und Verständnis und der Formulierung gezielter und personalisierter Lernpläne. Daher können Konzeptkarten auch zur Bewertung und Diagnose von Lehren und Lernen verwendet werden. Da Konzeptkarten das Denken und Verständnis des Herstellers widerspiegeln, kann die Verwendung von Konzeptkarten im Unterricht einen personalisierten Unterricht in gewissem Maße erreichen. David Ausubel sagte in seiner Bildungspsychologie:

Wenn ich die gesamte pädagogische Psychologie auf nur ein Prinzip reduzieren müsste, würde ich Folgendes sagen: Der wichtigste Einzelfaktor, der das Lernen beeinflusst, ist das, was der Lernende bereits weiß. Stellen Sie dies fest und lehren Sie ihn entsprechend.

Wenn ich die Prinzipien der Bildungspsychologie in einem Satz zusammenfassen müsste, würde ich sagen: Der wichtigste Faktor, der das Lernen beeinflusst, ist das, was der Lernende bereits weiß. Verstehe und betrachte diese Dinge, bevor sie sie später unterrichten.

Daher ist die Frage, wie man lernt und unterrichtet, eine Frage von zwei Karten: Die erste ist die konzeptionelle Karte des Kernwissens des Subjekts - die konzeptionelle Karte, die aus den konzeptionellen Beziehungen des Themas besteht, ist objektiv, aber die konzeptionellen Karten, die tatsächlich von Subjektexperten oder Dozenten präsentiert werden, tragen immer die farbige Farbe und sind eine Annäherung dieser Zielbeziehung. Die zweite ist die konzeptionelle Karte, die die Schüler bereits über verwandte Kenntnisse verfügen - dies spiegelt das Verständnis der Schüler auf die konzeptionellen Beziehungen des Faches während der Lernphase wider. Darüber hinaus muss letzteres während des Lernprozesses ständig aktualisiert werden.

Bei der Erstellung dieser Zwei-Konzept-Karte müssen wir nicht nur auf die Verbindung zwischen Disziplinarkonzepten achten, sondern auch auf die Verbindung zwischen Konzepten und dem Gesamtbild der Disziplin achten. Versuchen Sie, Konzepte auszuwählen, die das Gesamtbild der Disziplin und die Verbindungen zwischen den Konzepten als Inhalt widerspiegeln und verstanden werden können. Dies ist die Lernmethode, die wir vorgeschlagen haben.

Hinweis: Dieser Artikel ist berechtigt, aus Wu Jinshan ausgewählt zu werden: "Unterrichten Sie weniger, lernen Sie mehr Konzeptkarten für das Verständnislernen" (Science Press, Juli 2021). Als "Fanpu" veröffentlicht wurde, wurde es aus Platzbeschränkungen und anderen Gründen leicht bearbeitet. Der Titel dieses Artikels wurde vom Herausgeber hinzugefügt. Interessierte Leser können an Professor Wu Jinshans persönliches Wechat -öffentlicher Bericht von WeChat gehen, um mehr zu erfahren.

Hinweise

[1] Viele Menschen sagen, dass Tang Chaos Mentor pro Bak, einer der ursprünglichen Schöpfer des Sandhaufenmodells, eine Person von außergewöhnlicher Kreativität ist. Leider konnte ich die Antwort von Bak auf diese Frage nicht hören. Wenn Sie mehr über diesen außergewöhnlich kreativen Mann erfahren möchten, lesen Sie das Buch von Bak, wie Nature funktioniert: Die Wissenschaft der selbstorganisierten Kritikalität.

[2] Sagemath ist eine mathematische Software, die symbolische und numerische Berechnungen durchführen kann. SAGE: Open Source Mathematics Software, http://www.sagemath.org/, aufgerufen am 20. April 2017.

[3] Maple ist eine mathematische Software, die symbolische Berechnungen durchführen kann. Die Maple -Software, http://www.maplesoft.com/, Zugriff am 20. April 2017.

[4] Google ist eine Suchmaschine, http://www.google.com/.

[5] Siri ist ein Sprachsteuerungssystem, das einige der Fragen des Benutzers beantworten kann, indem sie automatisch das Internet und die Informationen durchsucht.
https://www.apple.com/hk/en/ios/siri/.

[6] Für eine Erörterung spezifischer Definitionen und des Verständnisses der Berechnung finden Sie in Wu Jinshans Lehre weniger: Konzeptkarten zum Verständnis des Lernens, Abschnitt 10.17, „Qin Lei und Wu Jinshan: Ein Dialog über die Beziehung zwischen mathematischen und wissenschaftlichen Theorien und Realität und Lernmethoden.“

[7] Es kann nicht gesagt werden, dass es von uns vollständig vorgeschlagen wurde. Unabhängig von uns wurden jeder Teil des "Wachstumsdenkens", "Konzeptkarte", "Gesamtbild der Disziplin", "kritisches Denken", "Bindeglied" und "Verständnis" vor uns vorgeschlagen. Soweit ich weiß, hätten wir diese Dinge jedoch zusammen vorschlagen und ein Lehr- und Lernsystem entwickeln sollen.