基本概念砖块欠缺,就谈不上思维深度,创造力、问题解决能力。
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组合爆炸《基因传》作者穆克吉说,现代人类最伟大的三项认知革命,来自发现了三种最小信息单元:基因,比特和量子。革命性来自:看似无比复杂的庞大的现象,是由数量有限的基础信息组块构成的。
发现了基因, A、C、G、T 四种基本碱基进行配对,就写成了生命这本书。表面看我们和香蕉和蚯蚓非常不一样,但我们和香蕉的基因重合率高达60%,和蚯蚓基因重合率高达70%。大自然只用四个字母,写成了一切38亿年来数以千亿物种的生命之书。比特,是数字信息的基本单位,推动了数字化,互联网和人工智能的信息革命。
类似的,认知语言学发现了语言核心算法,区区 6 个核心句,构成了全人类的 6000多种语言,表面不管有多大差异,一切人类语都有一个共同深层句法:“谁+干了+什么”,“谁+怎么样”,行动者+行动+行动对象,语言来自人类这个物种的基本认知架构,一切语言同属一种语言——人类语。
英语只有 26 个字母,构成了普通人两万多的词汇量(概念量),掌握这些有限的概念,足够打开整个人类知识库,理解比如谷歌的数字图书馆计划所上传的 2500 万本书,1700 亿词的内容。
我们可以看到的底层原理:“有限符号集合 + 递归/串接规则 ,得到指数级乃至无限多的组合”在数学上这个现象被称为 组合爆炸 (combinatorial explosion)。
学科知识也会组合爆炸极复杂,极庞大的知识体系,是由数量很少的基本的概念砖块构成的,就像乐高有限的上百种常用砖,可以搭建出大千世界一样。仅仅“千”这个数量级的核心概念,能覆盖一个领域 90% 以上的知识,本质上是 Zipf-Heaps-Pareto 这组幂律的体现。语言、学科知识网络乃至城市规模、互联网流量,都共享这种“头部少数统治尾部多数”的结构,是语言、基因、算法乃至学科知识体系多样性的根本原因。
知识的基本构成单元,或者基本砖块就是概念。概念就是用一个字/词,对应事物的一个抽象类别。在文科,一个概念就是一个词汇及心理表征,比如“狗”这个词,对应了大大小小黑的白的各种品种的狗。“圆”这个词,对应了现实中无数不够完美的圆。字符及其对应事物根据某种特征聚合的类别,共同构成了一个概念。概念是所有学科体系的基本砖块。
人们学习总寄希望于外力,要么指望老天爷赏饭,要么指望高人指点传授考试技巧,思维技巧,却忽视了学习的本质首先是积累概念,要想有创造性,深度思考,解出难题这些花式创造力发挥,就好像你想用乐高搭建深海动物,酷炫的高楼,飞机,汽车,忙着学画图技巧,扭头却发现根本没有足够的基本砖块,任何创意都是无法实现的。
要想学好任何一个学科,你要做的第一件事,就是搜集概念。一要追求 量,要丰富,要成体系;二要追求 质,要清晰,要准确,才能产生关联,才能产生深度和创造。
“1000概念定律”那么一门学科的概念到底有多少呢?
6 年小学+6 年中学的 K12 教育阶段,基本概念砖块的数量,每门学科大约在 1000 左右,也就是“千”这个数量级。
我称之为 “1000概念定律” :如果你清晰掌握1000个基本概念砖块,足以让你在考试中超越平凡水平。如果你是成年人,需要接触一个新领域,那么1000个专业领域概念,让你能从无到有,成为该领域的“准专家”。
比如有家长说,孩子每天早上六点半到校早读,晚上九点半放学,学到中考,也不知道语文这么多年到底都学了些什么。
实际上看似很杂,很庞大的“语文”知识体系,无非就是 概念砖块+加模式提取(用概念构建理解框架和解题算法,详见《内驱式学习》的读写和明辨式思维部分)这两部分构成的。
一门语言的基本概念砖块有多少?在《内驱式学习》的英语路线图规划里,给最初的阶段 0-2000 词,分配了 80% 的时间(《内驱式学习》4.3 英语学习路线图)。
因为最初的高频词,每个都是有无限生成能力的种子词。因为初学,构词法模式还没有浮现,所以学习者得一个个积累,速度较慢。
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中文也一样。语文只要认识最高频的 600 字,小孩就能读懂 70% 以上的中文内容(非童书),只需认识 1000 字,就能读懂 90% 以上内容。1000 字,才只有两页纸。整个汉语通用一级字表 3500 字,就是成年人一生需要的识字量,只需要三页普通书页就能放下。
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学习语言的时候,幼儿只需记住绘本的大量简单日常句子,无需知道语法,就能激活脑子里天然的语言学习软件,自然习得深层句法。再加上 2000 日常词汇,就可以开口说第二语言,可以阅读,可以写作。没积累到这些基本砖块,就听不懂,读不懂,也没东西可供输出。砖块积累到了数量,会自然涌现语言,根本不是任何技巧,拼读规则和语法规则的问题。
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K12教育阶段各学科的基本概念K12教育阶段各学科的基本概念,也都在“千”这个数量级。
有趣的是,除了语文英语之外的其他学科,基本概念砖块,也在“千”的数量级。也就是说,当你将1000 个左右的概念掌握好,就能覆盖考卷 90% 以上的分数。数理化核心概念清单跟语文英语一样有知识爆炸能力。
比如数学,小学一年级到高考,大纲上的数学概念清单有 300 个,但有的概念包括 3-5 个次级概念,比如函数,展开会包括定义域,奇偶性,极值等 10 多个相关概念。K12 阶段数学概念整体在 900 个左右。我们用 12 年,学 900 个数学概念,每年学 75 个,一学期不到 38 个。你试卷上所有的红叉,都可以追溯定位到某个特定的概念砖块。
中学物理的核心概念清单大约在 800 个,熟练清晰掌握这 800 个概念,90% 以上的考试内容在你掌握之中。其他就是需要更多样的情境,练习迁移(模式提取,构建条件达到解题目标)。
生物学从中学到本科,概念清单数量在 1500 个,你可以用来通过考试,读懂行业论文。
Python 标准库 API,大约有 600 左右常用条目,覆盖日常脚本 95% 的场景。
所以,一学期下来,甚至 12 年下来,一门课到底学了什么?应该是清楚的,就是 1000 个概念砖块,以及用这些砖块构建的理解框架和解题模型。
首先,你应该能拉出一个科目的“核心概念清单”。首先语文书英语课本翻开,随机提问,书中所有字词的音形义不能出现模糊和不会。数学等学科的基础题,例如计算,例如行程问题,你一共学了多少类型的问题?每个类型的问题解决,你总结的根本算法是什么?要用到几个公式定理?
概念砖块积累到了,才会质变飞跃我在我家儿童身上观察到,她的英语识字量大概在 2000 的时候,开始走向独立阅读。中文在 1000 识字量后走向独立阅读。(英语用 Star Reading 阅读能力测试系统来量化测试,中文用字表抽样,在《内驱式学习》中有详细介绍。)
大学生专业级别的语言考试成绩,也从来不是跟语法有关,也跟解题技巧和才华无关,而几乎总是词汇相关。也就是是否知道文章主题领域的重要概念,并在脑子里构建该事物运行的模式,这是阅读理解与口语写作,批判性思维的前提条件。
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大脑理解与认知过程也遵循一个基本数字规律——你需要1000 个左右的核心概念,在你的脑子里,就可以构建一个该知识大厦的整体架构,如数学/物理/事件记叙与观点论述的运转模型。
解释现象“1000 概念定律”,可以解释很多神秘现象,比如高年级掉队,初中分化
基本组块会层级爆炸,漏洞也会层级放大。小学的基本概念组块是初中的知识树的基础,如果小学期间某些基本组块疏松,有漏洞,到初中拼装时,一个个看似孤立的,没啥大事的基础砖块漏洞,会导致更复杂的整体结构出现较大范围垮塌。初中的一道应用题解题过程可能涉及到几十次计算,其中任何一步计算出问题,整个题目精心构建的“大厦”都会塌方。此时你会认识到,小学计算准确率低,后果到初中会被十倍放大。
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仅仅是示意图,任何一个知识领域,都存在这样的层级搭建所以根本没有什么神秘原因,原本学得好好的孩子,到高年级突然掉队,而是小学基本组块的疏漏被低年级的“高分”假象遮掩了,到初中“组装”的时候才暴露出来。从未来往回倒推,小学的及格线也许应该在 90 分,90 分及格,95分算良好且需要加把劲,而不能高枕无忧。
“1000概念定律”告诉我们,不要着急提前学和追难度,产出效能最高的,是最初的一小撮高频/高阶概念。
一定要下功夫追溯基本概念,并掌握到清晰熟练。不要跟风!不要着急提前追进度,上难度,急着出成果。
而要认真仔细复盘考试,分析自己搭建的乐高大厦,缺少什么砖瓦,这是学校无法给每个孩子单独分析的,必须在家自己分析清楚。
下一步该干什么“1000概念定律”能帮我们确定自己在哪里,以及下一步该干什么。
如果我们不了解知识的基础是概念,拿到考卷,就会很迷茫:
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初中 120 分制,80 分刚及格。这位熊友说孩子英语七八十分,相当于掌握了试卷60% 左右的内容。
成绩越低越好补,就是基本词汇量问题,用刷卡+读熟教材和同等难度内容,积累到该等级词汇量,可以掌握试卷 90% 以上的内容。
之后看本号前两篇文章讲的大量同主题听读可以到110 分以上,再加上写作技能(我书里也),就能到 95% 以上的成绩了。
小学 100 分制:
90 分以下,说明基础概念组块积累有问题,包括概念量和概念清晰度准确度,需要加强;
90-95,迁移应用,广撒网多积累新问题情境,需要多接触新问题,新情境,也就是多做题——分析——针对性练习;
98-100,需要锦上添花,做题技巧问题。可以拓展,包括更多广阔的知识,更多创造性、拔高性问题。
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