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学习如何学习

Cover of Model Thinking by Richard Larson, next to a headshot of Larson

假设您需要乘坐今天唯一的渡轮前往玛莎葡萄园岛,该渡轮在下午2点出发。从您所在的地方开车到航站楼大约需要 30 分钟(平均)。你应该什么时候离开?

这是麻省理工学院数据、系统和社会研究所(IDSS)终身教授理查德·“迪克”·拉尔森(Richard “Dick” Larson)在他的新书《日常生活的模型思维:如何做出更明智的决策》(Model Thinking for Everyday Life: How to Making Smarter Decisions)中探索模范解决问题的众多常见现实例子之一。

拉尔森的书综合了他作为麻省理工学院教授和研究员的终身职业生涯,突出了支撑所有经验、理性和批判性思维的关键技能。“批判性思想家是精力充沛的侦探……总是寻求事实,“他说。“其他事实可能会浮出水面,从而导致修改结论……批判性思考者意识到人类直觉的陷阱。

对于拉尔森来说,“模型”思维不仅意味着由概念和/或数学模型辅助的思维,还意味着一种更广泛的批判性思维模式,这种模式由STEM概念提供信息,值得效仿。

在渡轮的例子中,一个关键的概念是不确定性。考虑不确定性是系统工程师、运营研究人员和复杂网络建模者面临的核心挑战——拉尔森在麻省理工学院半个多世纪以来一直戴着所有这些帽子。

不确定性使所有预测和决策复杂化,虽然统计学提供了管理不确定性的策略,但“模型思维”不是数学教科书。数学好奇的人有方程式,但不需要麻省理工学院的学位就能理解

  • 平均 30 分钟将涵盖一系列时间,有些更短,有些更长;
  • 数据中可以存在异常值,例如施工流量增加 30 分钟的时间
  • “大约 30 分钟”是基于过去经验的预测,而不是当前信息(道路封闭、事故等);和
  • 错过渡轮的后果不是延迟数小时,而是一整天 – 这可能会完全破坏旅行或其目的。

因此,无需做太多明确的数学运算,您就可以计算变量,权衡不同结果的可能性与失败的后果,然后选择出发时间。拉尔森的结论是各地爸爸们都支持的结论:早点离开,以防万一。

“世界上最重要、最隐形的职业”

在拉尔森在麻省理工学院的整个职业生涯中,他一直专注于解决问题和做出更好决策的科学。“面对一个新问题,人们往往缺乏用基本原则来构建和制定它的能力,”拉尔森说。“我们的重点是问题框架和表述,数学和物理扮演配角。

这就是运筹学,拉尔森称之为“世界上最重要的隐形职业”。在第二次世界大战期间,运筹人员正式化为一个领域,它使用数据和模型来试图推导出复杂系统的“物理学”。目标通常是优化调度、路由、模拟、预测、规划、物流和排队等内容,Larson 在这方面尤其出名。作为该主题的频繁媒体专家,他赢得了“Q博士”的绰号——他的研究带来了缓解城市交通、快餐店和银行拥堵的新方法。

拉尔森在复杂系统方面的经验提供了丰富的例子,但他热衷于证明他的职权范围包括日常决策,而《模型思维》是一本适合所有人的书。

“每个人都使用模型,无论他们是否意识到这一点,”他说。“如果你有一堆差事要做,你试图计划完成这些任务的顺序,这样你就不必开车那么多,这或多或少就是’旅行推销员’问题,这是运筹学的经典之作。或者,当有人购买杂货并考虑他们需要多少每种产品时,他们基本上使用的是食品储藏室的库存管理模型。

拉尔森的结论是,既然我们都使用概念模型进行思考、规划和决策,那么了解我们的大脑如何使用模型,并学会更有意识地使用它们,可以带来更清晰的思维、更好的计划和更明智的决策——尤其是当它们基于数学和物理原理时。

对过程的热情

教授STEM原理一直是拉尔森的使命,他与已故的妻子玛丽·伊丽莎白·默里(Mary Elizabeth Murray)共同创立了麻省理工学院(MIT BLOSSOMS)(混合学习开源科学或数学研究)。BLOSSOMS为世界各地的小学生提供免费的互动STEM课程和视频。“模型思维”中的一些练习也参考了这些视频。

“孩子的教育机会不应该受到他们出生地或父母财富的限制,”该企业的拉尔森说。

也是默里鼓励拉尔森写《模型思维》。“她看到我对此感到多么兴奋,”他说。“我可以选择写一本关于排队的教科书,比如说,或者其他什么。它一点也不让我兴奋。

拉尔森的热情在于过程,而不是答案。在整本书中,他用一个图标标记了主动学习的机会,该图标显示了完成每项任务所需的两个工具:一支削尖的铅笔和一张白纸。

“在即时谷歌搜索时代,我们中的许多人已经失去了承担多步骤问题的能力——或者可能是耐心,”他说。

另一方面,模范思考者通过思考这些步骤可以更好地理解和记住解决方案,并且可以更好地将他们学到的知识应用于未来的问题。拉尔森的“功课”是做批判性思维,而不仅仅是阅读它。通过思想实验和场景,读者可以更深入地理解选择偏差、随机发生率和数量级等概念,所有这些都可以为外行提供违反直觉的例子。

对于拉尔森来说,他开玩笑说自己是“模特的布道者”,没有比实践更好的学习方式了——也许除了教书。他写道:“教授一个困难的主题是我们自己学习它的最佳方式,是一种无私的行为,并将老师和学习者联系在一起。

在他作为教育家和教育倡导者的漫长职业生涯中,拉尔森说他自己一直是一个学习者。他对学习的热爱照亮了“模型思维”的每一页,他希望这将为他人提供学习新事物和解决复杂问题所带来的乐趣和满足感。

“你会学会如何学习,”拉尔森说。“你会喜欢的!”

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.mit.edu/2023/learning-how-to-learn-model-thinking-1019