Vee Diagram(V形图)

In order to help strudents to make better sense of their research work, I decided to teach them the Vee diagram, which comes from Bob Gowin and Joe Novak (See for example their book 《Learning how to learn》) and it basically asks the following four questions in a diagrammatic way:
1. What is your direct observation of the event or the phenomenon?
2. What can be learned from the direct observation via methods and procefure of analysis?
3. What kind of knowledge claim can be made according to the analysis?
4. What kind of value claim can be made according to this analysis and the knowledge claim?

Here is a discription of Vee diagram in the form of Vee diagram.

Here is an example of Vee diagram using the phenomenon of a bowl of ice water heated over an alcohol lamp. This example is directly from the book 《Learning how to learn》. I have to admit that I did not really do this experiment this time to check all the facts. Thus, please just use this as an example of Vee diagram.

BTW, those Vee diagrams are made in Cmaptools. You will need a V shape background picture to make the V shape and the rest can be done using just concepts.

Also when reading or writing up papers, it is a good idea to ask the following four questions, which I call WHWM:
1. What is the main message?
2. How the main message is constructed (from facts, examples, arguments, logic chains)?
3. Why this message, why construct it this way?
4. Meaningful to readers?

为了帮助学生更好地思考和解读研究结果,我决定教给学生们V形图。 V形图来自于Bob Gowin和Joe Novak(例如,可以从他们的书《学会学习》里面看到)。基本上V形图用了图形的形式问了以下四个问题:
1. 什么是你对这个现象或者对象的的直接观察结果?
2. 通过对这个直接结果进行分析能够得到什么?
3. 依据这个分析结果,可以在知识的层面得到什么结论?
4. 依据知识层面的结果和分析及国,可以得到什么价值判断层面的结论?

这里是一个用V形图的形式解释的什么是V形图。

这里是一个V形图的例子。在这里,我用了《学会学习》里面的给冰水加热的例子,但是没有真的做实验和观察了来检验一下我写下来的事实。因此,这个例子仅仅是V形图的例子。不要太深究实验现象。

另外,这些V形图都是通过Cmaptools制作的。为了制作它们你需要 一个V形的背景图来当做概念地图的背景,其他的都可以通过Cmaptools的概念来完成。

分析性阅读和写作的WHWM:
1. 什么(What)是主要信息?
2. 这个主要信息是如何(How)构建的?
3. 为什么(Why)作者要表达这个信息并且选择这样来表达和构建?
4. 对于读者来说意味着(Meaningful)什么?

词汇层次的理解型学习

刚才心儿在做作业,刚好遇到一个理解型学习中文词汇的例子,改错别字:不遗余利。她改成了力,我问为什么?她没有说本来就这样,而是说,因为这个词的意思是用尽所有的力气和办法。因此,应该是力气的力而不是利益的利。我接着问,那,遗,什么意思?我提示了遗留遗憾(其实遗腹子这个词更好,不过她可能不懂)等词以后,想明白了,留下来。我接着问,余,是什么意思。这个简单,剩下,多余。那合起来什么意思?就是不“留下”“多余”的力气。这个就是字词层次的理解型学习。

我说过,语文学习,从字词的层次到意义构建的层次,都需要理解型学习。而且,理解型学习需要依靠分解(有的时候是多次,例如“遗”还可以继续拆分来说明含义)、合成、联系、类比,不管在那一个层次。那这里是字词层次的例子。有没有更高层次的例子呢?

拿我对《真理诞生于一百个问号之后》的评论当例子。更高的层次,应该是要问主要信息是什么(What)、如何构建和阐述这个主要信息(How)、为什么阐述这个为什么这样阐述(Why)和我是否喜欢对我意味着什么(Meaningful),还有强调“我想我欲想,我说我想说”。

首先,我们要搞清楚这个文章的论点和论据分别是什么,接着问论据如何说明论点,中间逻辑上有没有跳点,论据本身有什么不合理的地方,逻辑经得起怀疑吗,以及论点经得起怀疑吗?最后,还要问作者提出这个论点的可能的意图和这个意图可能的问题。这就是意义构建层次的理解型学习的例子。

具体来说,文章的三个例子都是反映从生活中提炼科学问题,然后展开科学研究的例子。因此,仅仅能够说明做科学研究需要做生活的有心人,却不能说明要科学研究不断地追问。在例子里面并没有不断地追问的情节。接着,这个故事本身的真实性也非常值得怀疑,可能是作者附会的。见《真理诞生于一百个问号之后》的评论。这个故事其实说明,科学研究需要严谨性,需要依靠实验。

如果经过这样的不放过的,层层递进和怀疑,构建起来的意义,就真的是理解型学习了。

从师大排课系统看教学管理理念和学生培养理念

我的《学会学习和思考》课程分成“理解型学习和概念地图技能训练“和“理解型学习用于学科学习”两个部分。前一部分是后一部分的基础。每个部分的授课老师由外国专家和我自己担任。由于采用讨论教学,班级必须非常小。因此,我们通常提供平行班。例如今年的技能训练模块有两个平行班。学科学习有四个平行班(地理、环境、教育、科学和科学教育)。因此,选这一门课的学生需要从前面两个模块里面选择一个,从后面四个模块里面选择一个。如果前后两个模块存在内容或者时间上的制约,那么,系统还应该自动处理好这个制约。例如,假如有一个技能训练在时间上被排在了某一个学科模块的后面,则这样的选择系统必须提醒学生不能实现。这个编个程序很容易就能够做到的。

但是,在北京师范大学,每年排课我都很生气。完全没有这个模块选择的功能。这么简单和必要的模块选择的功能都不能实现,或者说这个理念都没有的学校,是不可想象的。国外大多数课程都有助教,有正课之外的习题课时间。实际上,中国的大多数课程也应该有助教(点击这里看关于助教的作用),有习题课的。没有助教和习题课,对习题的要求松这个中国特色不应该是一个被坚持的好特色。通常习题课的时间地点有多个选择。有的时候,正课的老师和时间地点也有多个选择。例如物理或者数学的大课。这个时候,就需要学生来自己组合,从正课里面选一个,从习题课里面选一个。

这个意见我都不知道反映多少次了。我还听说教务处有老师欣赏国外大课有十来个助教。瞎扯,连排课系统都实现不了这个功能。羡慕个屁啊。

这个事情看起来是排课系统的设计这个非常具体的问题。但是,实际上,第一根本上体现了学生培养理念的问题:一定要提高对学生的要求,加大对学生的帮助。作业一定要做,要求要高,同时,需要给学生提供帮助。第二,实际上,还是教学管理理念的问题:有老师有正当的需求,并且可以促进整个教学的改善(多老师授课的平行正课还有一个额外的好处——敦促老师们好好上课并且给程度不同的学生以选择),但是,学校管理部门认为,这种事情根本就是微不足道的事情。这也表明,在系统设计的阶段,就没有做好设计和调研。尽管看起来设计和调研仅仅是技术问题,但是,这个技术问题的背后还是反映了学生培养理念上的缺陷(根本就没想过这个多正课和多习题课组合的模式,助教是对学生的服务)和教学管理理念上的缺陷(系统设计不问老师们的需求,当然,也可能大多数老师就看见门前的几只麻雀,提不出来新的需求)。

我夫人说,不用为这个事情生气,想个凑合着可以解决的办法最重要,例如开设\(2\times 4=8\)门平行课,采用同一个名字,供学生选择。确实,能够暂时解决问题。但是,暂时解决问题和理念是两件事情。我着急生气的地方在于理念。如果一个学校这个理念不到位,怎么可能成为好学校呢?如果一个我学习生活了这么多年,基本上就是我迄今为止生命中主要的时间在这里度过的地方没有了希望,能够不伤心生气吗?

从“莫名其妙”的理解看语文学习和教学

心儿回家做作业,能用“莫名其妙”造句,能够大概说出来它的意思“不能说出来原因或者道理”。我让她解释一下“名”什么意思,“莫”什么意思,“其”、“妙”什么意思。解释每一个字的时候,要注意合起来为什么是这样一个意思。心儿居然知道“名”是说出来的意思,但是,其他都不知道。这让我非常吃惊。

她说,“名”的意思是老师上课讲过的。按道理来说,既然老师有讲“名”的意识,自然是知道学生对整个词语的意思的理解是构建在对每一个部分的理解的基础之上的,也就是了解理解型学习。那么,原则上,老师应该也提过这个词里面其他几个字的意思。因此,很有可能是心儿上课没有认真听主动思考。但是,回过头来,我教孩子的时候,说过,你考多少我都开心,你学到多少知识我也开心,都有奖励,当然高一点多一点会有额外的奖励,只要做到主动思考多问为什么。这个表现在语文上,就是第一做好总结,第二做好分析性阅读(问主要信息是什么,怎么表达,为什么这样表达,为什么表达这个信息,我喜欢吗),第三做好字词的分解和理解,以及第四个更高的层次——有东西要表达愿意表达,也就是我说的“我说我想说”。心儿在第一个表现不错,第二个上也可以接受,竟然第三个完全不是这么想的。我觉得不可思议(“莫名其妙”)。每次心儿问我一个词一个字什么意思的时候,我都是尽量从分解、联系、对比的方式来解释的。我觉得应该能够养成好习惯。

因此,我非常怀疑,是在小学学习的某个阶段,这种分解、联系、对比的理解型学习方式,被“你就记住这个词(字)的意思,会造句(组词)就行了”给代替了。如果有机会,我希望心儿的老师能够帮我解答一下这个疑惑,到底是心儿没有认真听讲,还是学校的学习没有注意鼓励,甚至是反过来压制,孩子的分解、联系、对比的理解型学习方法。

分解、对比(找共性找差异)、联系以及再一次的整合成一个整体,这就是学习方法,也是科学研究方法。物理学、化学、生物学,整个科学都是这样研究的。在整体的层面看起来很不相同甚至不相关的事情,做好分解之后,经常会被联系和统一起来。这样看问题就简单深入。也就更加容易做思考、问题解决甚至问题提出的迁移。深入和迁移,就能够促进创造。

这也是为什么我们要提出来学习汉字需要依靠汉字之间的关系,学习科学概念需要依靠概念体系(也就是概念地图,学科大图景——基本问题、典型思维方式、典型分析计算方法、典型例子)。这也是为什么有的时候减轻学习任务——例如某些困难的概念不学习或者要求低,实际上会使得学习任务更加重:缺了这一环,其他的东西反而更加难以理解了,只能靠记忆了。是否理解起来困难不是选择是否当做学习内容的标准,而应该是从整个学科体系的学习来判断,就好像我们在汉字研究中做的一样。

顺便,沿着这个思路,我应该去研究一下,是否在网络中去掉某些顶点之后,状态探测变得更加困难或者学习成本变得更高。如果仅仅运用记忆型学习,自然,东西越少越简单。但是,很有可能,从整体的角度,去掉某些顶点,却更困难了。

昨天,通过一位老师了解到,除了我了解比较多的Ausubel、Novak的理解型学习和概念地图,科学(尤其是物理学和系统科学)的系联性思考,Bruner的结构主义教学(可以看《教育过程》一书)也提出了类似的思想:知识不是教学目标,对知识的组织和理解,是教学目标。或者说通过学习对知识的理解和组织来学习的这样的方法是教学的目标。所以,这个思想还是不少人有的。包括写《教育的目的》的Whitehead,以及其他更多人。但是,一方面,我还是觉得,批判性思维、系联性思考以及关注学科大图景(从大图景来选择教什么,怎么教,并且这个选择是可计算的——见我们汉字学习的工作),这个提法比结构主义教学更合适。另一方面,我们的研究工作使得这个思想能够做计算了。这个还是有贡献的。下一步,就需要把这样的具体学科的网络找出来,算出来,做做教学和学习实验看看,然后再整理出来一个方案。

如何阅读文献

阅读文献,根本上就是思考和理解的问题,因此,原则就是一条:尽量多问为什么,尽量去理解。

当然,根据文献的不同要求有所不一样。例如,大部分当做背景和兴趣拓展的文献,主要关注文献的逻辑框架就可以了,主要问了一个什么问题,什么地方是新的(问题、方法还是结论方面的创新,还是看问题的角度,还是新的理解,新的整理工作的线索),大概如何做的,有什么不足,在整个学术背景下面属于什么层次的问题,你喜欢或者同意吗?如果是直接工作的基础,还需要做综合性批判性阅读,也就是看看其他人的工作和这个工作的关系,其他人怎么看,你怎么看。如果不仅仅是问题和思想的工作基础,还是方法的工作基础,还需要搞清楚怎么做的,达到必要的时候能够重复这个工作的程度。

我以为,这也就是阅读文献的全部了。也就是:What(主要信息是什么),How(这个信息如何传达的),Why(为什么作者要传达这个信息),Meaningful(对我来说意味着什么),也就完了。但是,今天学生讲文献的时候,我发现,根本问题不在这个层次上。也许,阅读文献,确实也是要学习要教的。在我下面讲细节的层次之前,再一次强调,看文献就是多问为什么,多理解,多思考WHWM的问题,搞清楚整体逻辑框架,做一些综合性批判性阅读,甚至整理出来一个这方面研究的综述。

再来说细节层次的如何阅读文献。第一,把公式的数学形式和公式的动机、目的联系起来,问为什么要写成这样。公式不是用来记住和使用的东西,而是一种思想的表达。不理解的东西是不可能拿来用并且用得好的。第二,把图表和主要结论联系起来,问为什么这个结论可以从这个图表里面得到,问为什么作者要用这样的图表。当然,更深一个层次的问题,也就到了作者为什么要表达这个结论或者信息这个属于我前面提到的更高层次的问题。第三,把自己当做计算机,问有足够清楚在每一步做什么吗(具体每一步怎么做是不是要搞清楚,需要考虑自己的研究工作和文献的关系)?

另一个技术问题,我发现竟然学生不知道通过google和Web of Science以及Scopus等专业数据库来检索文献,而是依靠百度。我真的没想到,这个东西也是要教的。自己摸索,只要有心,三两下就搞定了。因此,这也反映出来,现在的学生确实浮躁,不深入思考。就算老师给一个非常明确的问题,只做体力活,还可以直接发Nature,也是没有意义的,它不能锻炼你的研究能力,仅仅是干学术民工的能力。

找到合适的文献是文献阅读的重要一步。从某几篇论文开始,通过引用关系,向前向后追踪,直到找到某个综述或者追踪出来一个整体图景,是一个方面。另外,通过同主题检索,有的时候甚至作者检索,获取比较全面的了解,也是很有必要的。这些文献数据库,还有知识图谱,对于学术研究真得是有用的。例如,我写基金的时候找的那一堆文献,就是在我已经有了对问题的了解和自己想做什么之后(一般来说,看文献之前需要有对问题的了解和自己的想法,如果没有,看太多文献是很危险的。思考在前,看在后。当然,你一定要问我看之前思考怎么来,我不得不承认有的时候需要先看一点点。注意,是一点点。关于这个问题,推荐看看《科学研究的艺术》这本书),通过以上两种方式,收集整理出来的。先找到Narin这个人和他在linkage上的主要工作,然后向前向后追,接着用追到的论文为基础,展开同主题和同作者检索和阅读,最后,形成自己的综述。综述并不是单纯地把其他人工作做一个总结,还需要整理,整理出来一个组织这些工作的线索脉络,而且还需要关注自己想做的问题和前人的工作的关系。

回到读文献的更高的层次。阅读文献的目的,一方面固然是学会怎么做,看到大家在做什么,甚至从怎么做和大家做什么的结合的地方发现前人工作的不足从而开始做点工作,但是,更重要的目的是,通过了解这个问题的整个研究现状,把自己的研究工作放到整个学术背景的下面,更清楚地了解学科的发展方向、基本问题、典型思考方式、典型分析方法这个我叫做大图景的东西,以及在这个大图景下,自己的目前和将来的工作是什么地位。当然,今天也遇到另一个文献阅读做的好一点的学生,思考比较深入,还有了一点点体系。

再一次推荐大家去看《如何阅读一本书》以及我的《概念地图学习和教学方法》,去掌握批判性思维、系联性思考,以及养成多问为什么的习惯。