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思考怎么思考

初心

为了我的STEMP事业,我开始搜集那些能启迪小朋友们学习认知科学与程序的资料。忽然发现在上个世纪60年代,明斯基的同事西摩尔·帕普特就开始关注了少儿编程。这位先驱在2016年离我们而去,MIT校长拉斐尔·赖夫在悼文中提到:

西摩尔·帕普特至少为三个领域带来了革命,分别是儿童发展、人工智能以及科技与教育之融合。

这位牛人,当年曾经和明斯基(人工智能之父,图灵奖获得者)在某次学术会议中提交过几乎雷同的论文,后来被明斯基邀请到MIT,组建了世界第一个人工智能实验室,也是后来MIT媒体实验室的始创人员。可能大部人对这位先生并没有太大的印象,包括我,但是他发明的LOGO可是一个传世经典。

93年,我刚上小学三年级,学校来了一批计算机,然后准备开设计算机兴趣课程,平时让我们玩的是著名打字游戏TT,课外兴趣班学的就是LOGO。显然,我这种当时家里没有计算机的人是学不了LOGO的,但是某一次我接触了LOGO的书,发现原来计算机很有意思,可以画出好多图形。

或许这就是我最早接触的计算机,以及产生对计算机的各种幻想,导致了最后还是到了这个领域。LOGO虽然经典,但是与传统的计算机教育还是格格不入的,因为学会了LOGO,不能打字啊,不能计算啊,创造不了效益,更加拿不到计算机奥林匹克的奖。于是,LOGO便慢慢淡出了公众的视野。

大师的光芒

历史总是螺旋式的上升,20多年后的计算机发展得那个迅猛,让大部分人措手不及,以前计算机是尖端科技的代表,而现在计算机也就是个普通工具而已。反而,西摩尔·帕普特的观点又得到了大家的重视,这少不了MIT媒体实验室的努力。

大师的思想博大精深,说起中三个就足以让大家领略到他的敏锐:

让孩子对电脑编程,而不是让电脑对孩子编程

其实我有这样的同感,我觉得我们应该驾驭计算机,驾驭这个有着非凡计算能力的巨兽,而不是天天被项目与新技术倒逼,成为一名木讷的码农,放声大哭,“我再也不让我的小孩接触计算机了”。

我想这才是我们搞计算机的初衷,而大家把目光聚焦在:

  • 某种语言上,争执C#与Java哪个好?PHP是不是世界上最好的网络编程语言?第一门语言应该先学C还是C++?
  • 某个技术体系上,到底机器学习是不是深度学习,大数据分析应该用hoodop嘛,微软系的技术都不靠谱。
  • 某个标新立异的观点上,比如万能的云计算,神一般的大数据,人工智能碾压人类,比特币取代美元。

这些很没意思的事情,在我们的身边随处可见,当下这个年头,小孩子被游戏迷住,大孩子被IT创业迷住,本质上都是一样的,都是被电脑编程了。

腾讯几乎把握住了当前热门的游戏,要么就收购,不行就抄一个,而且还弄出了电子竞技这么一个伎俩来诱惑小朋友,这种做法和大海中用歌声吸引水手的女妖有区别吗?

大家争相使用IT技术创业,不断用新的商业模式创造了更多的新故事,然而大部分我觉得意义并不是这么的大,源自于最初基督教新教的资本主义精神,在如今的商业环境已经荡然无存,这种创业对计算机事业来说,并不具备太大的意义,因为新技术只是商人手里的小伎俩,只是有点面粉和酵母,就夸下海口有了美味的面包,最后可能做出来的是塌陷的馒头

LOGO就是西摩尔·帕普特的重要发明,图灵奖获得者Alan Kay(发明了smalltalk与GUI,乔布斯正是因为看到了他做的图形视窗才做的MAC)谈到西摩尔·帕普特对他的影响的时候:

西摩尔·帕普特让我认识到,我们教给孩子的不应该是一种经过稀释的知识,孩子要学的并不是大人所掌握的知识的小孩版,我们要首先了解小孩的学习机制,才能为其提供很好的教育。

本质上,电脑的普及,并没有让孩子受惠,反而让他们争相成为了奴隶。

通过计算机释放自己的潜能(Powerful Idea)

你是不是一直都认为,小学数学就该从数数开始学,然后一路加深难度,直到大学的时候,才把微积分给祭出来?

但你知道吗?小孩子对数数本身也许兴趣不大,他们更感兴趣的反而是微积分!

其实小孩真正感兴趣的是理解他身处的世界,而微积分则是已知的认识这个物理世界最好的数学工具之一。在帕普特开发的 LOGO 语言环境里,孩子们可以创作任何图案,他们一开始通常会想到画正方形、三角形,然后自然就会想到去画圆形,画花瓣。要画圆形的话,就需要指挥小海龟往北走一小段路,然后左转,再走一小段路,再往北,然后往左,如是反复上千次之后,你就能画出一个比较接近圆的图案了。而这个过程本身,跟微积分的思维本质上就是一致的。所以小孩在画圆的时候,就不知不觉地学习到微积分了。

帕普特并不是为了发明 LOGO 而发明了 LOGO,他是希望小孩能够通过学编程,接触到「有力量的」数学概念,而编程则是实现这一目标的极佳手段。1980 年出版的 Mindstorms 一书的副标题是 Children, Computers, and Powerful Ideas,大多数人只看到副标题里的孩子和计算机,却忽视了 powerful ideas。其实 powerful ideas 才是帕普特最为关注的东西。

编程本身并不能使你成为更懂得思考的人,只有当你通过编程,在电脑上做了某些模拟,然后加深了对世界的理解和认识之后,你才真正接触到了帕普特说的 powerful ideas。

假如说这个世界是由上帝创造的,那这位上帝应该是一位数学家。我们身处的这个世界,从城市交通、空气污染,到桥梁结构、地质演变,再到经济活动以及人际互动,无不可以用数学模型来帮助我们理解。帕普特自身是一位数学家,他深深明白这一点。而且他相信,这些模型不需要读到研究生才有资格去学习,一个小孩也能学习,而且说不定小孩还能发现模型的漏洞。在整个世界都日趋复杂的今天,我们更是需要懂得这种思维的人。而电脑则是培养这样的思维的最好的工具,只是非常可惜,大家都只把电脑当作升级版的电视,没有看到电脑的程序可供性(procedural affordance)。

上面这几段是节选自《Seymour Papert 留给我们的思想遗产》,因为文章的描述太精彩了,我写不出这样的话语,只好借花献佛。科研有门槛,但是科研不应该有高墙。如果看看费曼的成长故事,你就会发现处于幼年的小孩,因为周围的环境其实他们完全可以完成欧氏几何的证明,自己发现很多的物理定律,但是,我们用了一种不科学的方式来教授科学,抹杀了太多的有想象力的天才。

我最近刚看完《别闹了,费曼先生》,某天大学同学吃饭聊天的时候,发现另外一位同学看公众号“量子学院”中的费曼物理学讲义,深深的感叹为什么费曼口中的物理学如此的有趣,他甚至怀疑他读的是假物理。如果你对我说的话有兴趣或有质疑,请翻阅费曼的任何一本书,你会找到一个全新的正途。

这也是我要坚持做好STEMP的初衷,作为一个普通的工程师,能够拿的出手的就是脑子里的科学精神与探索的工程能力,与其让别人来教我小孩科学,倒不如我给他创造一个自己探索的环境,而本身我必须成为那种愿意探索,愿意用计算机改变生活的人,让小孩感受到这是一种常态,而不是仅仅是学习而已。

思考怎么思考

You can’t think about thinking without thinking about thinking about something.

这句话要了我的老命,我实在是是理解的模模糊糊,于是我就不写翻译,我觉得大概是如果不去想你是怎么思考的,你永远不知道你的东西是怎么来的。

帕普特所提倡的教育理念之核心,在于为孩子赋能,创造出能够让孩子发挥其好奇心的环境,而这本身就是对传统工业化教育理念的反思和颠覆。在 Mindstorms 一书里,帕普特特别强调了调试(debugging)之于思考的意义。所有写过电脑程序的人都知道,很多时候你写出来的程序不一定能运行良好,你需要调试,改变某个参数,或者修改某项指令,改完后再测试,假如不行,再改,如此反复,直到最后程序能按照预期那样运行。

继承

继承了帕普特的精神,MIT媒体实验室推出了SCRATCH这个多媒体编程套件,而我这次看完的书正是台湾GOTOP出版社推出的教程《程式设计逻辑训练之SCRATCH初学特训班》。最开始,我以为这个套件只是一个做个小故事,小动画的程序,后来发现这是程序届的乐高。不得不说Lego其实和LOGO只是一字之差,他们是有渊源的,那又是另外一个故事了。

在我继续查阅其他关于SCRATCH材料的时候,发现哈佛大学竟然用SCRATCH来给非计算机专业的学生教授程序设计。

参考: