基于問題的跨學科思維模式

跨學科學習,不僅僅是為了解決復雜問題,更是為了拓展認知邊界,創造更多可能。如果將知識定義為水,學科定義為格子,學科知識就是冰塊,你需要做的就是用熱水來融化冰塊,使之一體。

巴甫洛夫將生理學與心理學集合,拓展消化系統的研究,獲得諾貝爾醫學獎;卡尼曼將心理學與經濟學結合,拓展了展望理論,獲得諾貝爾經濟學獎。

1、什么是跨學科思維?

查理芒格的解讀:我非常熱衷于收集錯誤判斷的例子,所以我完全無視不同行業、不同學科之間的界線。畢竟,既然其他行業有許多重大的、容易發現的愚蠢事例,我為什么還要在自己的領地上搜尋某些無足輕重的、難以發現的新蠢事呢?除此之外,我已經明白,現實世界的問題不會恰好落在某個學科的界線之內。它們跨越了界線。

遠古時代,人類需要習得大量知識才能生存,但人類理性有限,為降低學習成本,就得分門別類,例如狩獵、養殖、建筑等。后來日漸發展,人類知識越來越多,原有分類再不能滿足需求,就形成了我們現在的學科。

現代社會分工機制已相對完善,人類發現其實不需要掌握那么多知識也能在社會生存,只學好一個學科足矣,所以大學設立分科,試圖讓學生掌握一門在社會生存發展的技能,例如會計、維修、烹飪……你學好了進入企業、工廠、餐館工作就行。但現實情況是,單學科學習局限太大,無法再滿足時代需求,跨學科學習是未來創造者的必修課。

如果再站高一點看的話,跨學科學習在遠古不存在,為了生存什么都學,本來學習知識就是為解決問題,跨學科學習只是一種手段,為打破知識隔閡的一種呼吁和口號,從認知上,我還是建議在無視跨學科這個詞,在內心去除跨學科與學科的藩籬,知識無邊界,學習不分學科。

我對跨學科思維的定義:基于明確的問題,遷移不同學科的重點知識,尋找最優解的過程。

2、為什么要跨學科?

正如查理芒格所說現實世界餓問題不會恰好落在漯河學科的界限之內。單學科學習,你就很大可能像芒格所說的那樣:所學的知識會限制你的思維和行為,對于一個只有一把錘子的人來說,任何問題看起來都很像釘子。

分學科的初衷本來就是降低學習成本,讓人更容易學習更多知識,學科有邊界,知識無邊界。既然歷史上已經有那么多聰明人花了那么多時間將世界上的知識體系搭建得那么精致,現今社會網絡如此便捷、知識唾手可得,為何不去學習呢?

3、如何培養跨學科思維模式?

跨學科研究與一般科學研究的最大區別是前者面臨如何整合多學科資源的問題 , 而這也是跨學科研究的最大優勢所在。?

(1)首 先 是 問題 表 征 ———如何把問題講明白

如 何 從 不 同 學 科 背 景 中 重 新 表 征 所 研 究 的問 題 對 跨 學 科 研 究 的 成 效 至 關 重 要 。只 有 做 出 新 的表 征 并 把 不 同 的 表 征 聯 系 起 來 才 能 既 充 分 發 揮 不 同學 科 的 各 自 優 勢 , 又 能 體 現 多 學 科 統 合 優 勢 。

表征(representation)是認知心理學的術語,意思是將概念用不同的學科知識的彈性遷移,在多種相似情境制造共性,抽取出概念的核心。小問題用具象表征即可解決,大問題就需要運用高級的抽象表征解決。

例如你小時候學「 1+1=2 」你可以用手指表征,兩個手指擺在一起,再合起來數,就能輕易解決問題,但這種表征只是適合輔助理解問題,一旦要上升到「 242+349=? 」這種難度,你就再不能借助具體情境的表征,需要利用抽象表征。

所以,人類將各種大問題表征為更有助于人腦記憶與思考,更能批量解決問題的形式,例如數學等式、符號標記、摘要排列、示意圖等。抽象的層級越高,可解決的問題就越多。

掌握大問題表征技能,關鍵在于掌握足夠多的抽象模型,利用不同學科知識重新表征所問題,生成問題表征信息,并把不同的表征聯系起來,改變問題的表述方式,突破學習最難的關卡就,從而解決問題,西蒙一生圍繞大問題不停在政治、數學、心理、計算機等領域來回探索,一生共拿了 9 個博士學位,就像學會了凌波微步,在學科森林肆意穿梭,毫無壓力。大問題表征就像一條線,跨學科就像一顆顆珠子,把珠子串成項鏈,問題往往就解決了。

西蒙是如何表征大問題的呢?

西蒙的大問題表征經歷了這樣一個過程:組織決策——人的決策——人類問題解決。

西蒙的大問題原來是「組織決策」,后來發現,「組織決策」往往是「人的決策」,而人的決策問題是關于人類行為的中心問題,任何單一學科都無法獨立承擔這一重大的基礎性問題研究,于是,西蒙嘗試用其他科學知識解答

在嘗試過經濟學與管理學后,西蒙轉向心理學,用人類認知與計算能力有限提出滿意理論,后來又發現已有的心理學也無法深入解釋人類決策機制,萌生用計算機科學去模擬人的思維過程,此后西蒙研究的大問題表征為「人類問題解決」。

如此可以發現西蒙問題表征的過程:先用不同學科知識表征大問題,在學科內遇到瓶頸時,不但不會囿于學科知識而停頓,而是繼續走出圈子,用更廣闊的思路解決大問題。

由此可見,問題表征既拉開大問題的廣度,也能擴展大問題的深度。不同表征下研究的側重點有所不同,可形成了大問題研究的多個層面,不同層面的研究相互支持,從而形成對這一大問題更全面的理解。

(2) 其 次是 方 法 移 植

如 何 在 不 同 學 科 間 互 相 借 鑒 、 移 植 研 究方 法 是 影 響 跨 學 科 研 究 成 效 的 另 一 重 要 方 面 。 不 受 任 何 學 科 傳 統 方 法的 束 縛 , 大 膽 借 用 、 移 植 其 他 學 科 的 方 法 , 有 助 于 取 得 創 造 性 研 究 成 果。

大問題之所以成為大問題,核心在于問題的解決難度,你需要不斷遷移其他學科的研究方法來敲碎它。

在遷移其他學科方法之前,你必須至少掌握一個學科的基礎知識,熟悉該學科的基本研究方法,才有遷移學習的資本與方法。你要明白,你面臨的是別處學科的壁壘,如果錘子不夠硬,裂縫也敲不開。

一般情形下,一個學科往往具有自己的傳統方法,但久而久之傳統方法會成為該學科研究拓展的桎梏,研究者有路徑依賴,往往難以創新。這時,你就要不受任何學科傳統方法的束縛,大膽借用、移植其他學科的方法。

學習多學科的好處就是不同學科解決問題有不同的思路,如果能綜合運用,往往能打開單個學科的困境,就像你要做一把椅子,你僅有錘子還不夠,你還需要鋸子、釘子、刀子……

西蒙用這個方法,成功在管理學和心理學中闖出了一條新路子。

西蒙為解答大問題「組織的決策」學習管理學,發現傳統管理學概念混亂,不符合科學法則,于是決定開辟新途徑,找出新的研究方法

他借助社會科學的操作主義方法,對管理學中各種概念,如目的、過程等做出操作化定義,讓其符合經驗觀察結果或狀況,為其創立以決策為核心《管理行為》組織管理理論奠定基礎。

再如西蒙在為解答大問題「人類的決策」學習心理學,發現傳統心理學的兩個流派:行為主義心理學和格式塔心理學均存在問題,行為主義心理學認為思想、意志和意識不可觀察,格式塔心理學認為感覺、思維和知識理應是心理學關注的核心,兩個學科相互打架,非 A 即 B ,面對這一困境,西蒙決定采用新方法——借助數字計算機來解決人的思維與認知活動。

他認為計算機對符號的記錄、儲存、復制、轉移、刪除等基本操作與人的中樞神經系統相似,可以像研究動物那樣研究計算機,便依照人類在解題、下棋等典型智力活動中的方法,編寫了各種程序,用計算機來模擬人類思維與認知,觀測計算機在不同模式刺激下的表現來研究人類的決策,最終,西蒙實現了對思維的經驗研究,構建出關于人類思維和認知的經驗科學。

(3)再次是重新定義概念———知識轉換

天下并沒有什么新知識,所謂新知識,都是從舊知識的流動,像活水流經一個個池子,形成了一個個學科。重新定義概念是將自己知識池子的水活動起來。

進入新領域,首先面臨著如何處理概念的舊定義,而概念的知識往往與特定的學科知識傳統緊密相關,對概念重新定義有助于擺脫這一學科知識傳統的束縛,帶來更多創造性的成就。

如何重新定義概念?

很簡單,把原有學科中關于此概念的知識內容轉換成多個學科中的知識內容。

例如西蒙重新定義情感。情感在心理學文獻中被定義成與人類思維理性相對立的概念,或者說情感是非理性的。但西蒙認為情感與理性并非對立。

「情感是動機的主要來源,它讓我們把注意力集中在特定目標上,而且情感會有助于對其激起的目標進行積極的相關思考。」因此,西蒙把情感定義為「中斷系統為響應突發強烈刺激而啟動后產生的行為」,這樣,情感就可以成為計算機認知模型能夠處理的對象,實現了由心理學到計算機科學關于情感概念知識的轉換。

概念的轉化,不僅讓舊概念更清晰明白,而且可讓新概念應用到新學科,獲得更多啟發,從而解決問題。

研 究 新 問 題 之 前 對 重 要 概 念 的 重 新 定 義 , 研 究問 題 過 程 中 開 展 與 他 人 的 合 作 , 研 究 取 得 成 果 后 參與 有 關 的 學 術 爭 論 , 也 就 是 說 西 蒙 分 別 從 研 究 的 不同 階 段 完 成 了 知 識 轉 換 工 作 。 這 對 我 們 理 解 知 識 轉換 在 跨 學 科 研 究 中 的 作 用 是 一 個 重 要 啟 示 。

4、跨學科思維的應用(待實踐補充)

數學建模的過程就是把生活中遇到的問題用數學的語言描述出來,來求解的過程。

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