
抽象化思考 與 TRIZ:分割原理
面對一個大問題,我常會提到拆解成一個一個小問題來去思考。
帶小孩面對這樣未知或是大題目時,我會送給小孩一個法寶「小精靈」,(有個正式名稱就做SLP,small little people)。
讓小孩帶著「小精靈」去幫你解決問題,陪小孩思考問題。
這小精靈就是「分割」,用細分微觀的角度去看事情,讓人們不會侷限自己的眼界及所見聞及過往經驗去思考。
說個故事,讓小孩嘗試著帶著他們的小精靈去思考。
而這小精靈有幾個神奇的魔法,分別是
- 分割:他可以將很大塊的東西分成小塊小塊的,比如說,小精靈最愛吃蛋糕了,他總是能把蛋糕切得整整齊齊,給每個小朋友吃呢,而不會讓小孩們自已東挖一口,西挖一塊,亂七八糟的。小精靈也發明了小方格,讓小孩玩樂高後,能將類似的零件放在一起呢,下次要找零件時,才會比較快又方便,小孩再也不會將所有樂高積木都放在一個大桶子呢。
- 抽取:這是用一些方法從物品提煉或取得這物品裡面的東西或成分。例如:一顆蛋裡面有蛋黃和蛋白所組成,但有些小孩不愛吃蛋黃,貼心又聰明的小精靈,就可以幫忙小孩將蛋黃從蛋白中抽取出來喔。
- 局部特質:這是只用東西部分功能或物品中的一部份或特性。例如:當廚房飄來陣陣的麵包味,小孩們只要用鼻子聞一聞就知道媽媽在烤麵包呢,還是個好吃的麵包呢,連看或吃都不用呢。或是現在天氣這麼熱,小孩直接將風扇固定住吹向自己,也是局部特質喔,不需要讓風扇把整間熱氣吹走。
- 不對稱:這時候,讓小孩子們去找找什麼東西是不對稱,同樣的東西,為什麼這樣可以,換一面就不行?小孩應該會找出很多,電池、鎖匙。
引導小孩兩兩一組相互對談以下流程
- 具體描述現況與問題。「自我認知」。例如:地上總是有樂高積木。
- 我認為的問題點有哪些?「藉由彼此對談詰問,確認問題點」。例如:有些樂高積木無法放入收納箱。
- 抽象化問題。這是將原來特定的問題抽象化解釋,提出一個可以擴大解釋的問題。舉例:妹妹吃了我的蛋糕,所以他要還我一塊蛋糕(特定問題),經過抽象化後,則可以解釋:妹妹拿了我的東西,所以他要還給我東西。而所謂的東西,就包含了蛋糕、玩具等等。
- 抽象化問題點的關鍵因素。體積:收納箱「太小」、積木「太大」。形狀:有些積木是長方形,雖然體積比收納箱小,但是太長了,放不進去。
- 試著用著小精靈的能力去想想怎麼去解決那些問題點?(解決問題的方法很多種,但因為要讓小孩練習思考這樣的觀察,因此限制他們只能用小精靈的能力,但是小精靈可以和其他夥伴/方法(例如:魔術帽等*之後會介紹)一起解決問題。
- 讓小孩練習將自己的想法與解決方法分享給全班。
我和我女兒們上下課開著車,騎著機車,就這樣相互比賽著之前介紹的「顏色法」、而這個也可以讓小孩,在回家路上觀察看看小精靈幫忙了大家什麼忙?並且問問,為什麼小精靈要這麼做?有什麼好處呢?有什麼更好的方法,可以更幫助小精靈呢?
與小孩進階的討論:當解決問題時,是不是也會造成另一個問題的產生或惡化。有什麼是彼此矛盾的?
舉例:收納箱可以分隔出很多格子,放不同種類的樂高積木,但是分太多格子,有些大的積木就放不進去了。
要讓小孩練習抽象化思考,很重要的一點就是生活體驗的對應與驗證。
小孩接觸愈多東西,愈多各式各樣的生活經驗,才能從中找到更多相似的經驗與體驗運用,找到一個通則或是目前最有把握的解決方法。
因此藉由多面向的生活體驗,可以練習抽象化思考。另一種遊戲,就是收集了很多圖片,讓小孩去從這些圖片找尋適合的圖片,去拼湊起來,完成解決方法。舉例,我們要想想一個能不怕狼,並且可以保護羊的東西,就會去思考這東西需要什麼能力,比如我們希望他有老鷹的敏銳眼睛,我們就從圖片堆拿出老鷹,並標示眼睛。這東西,需要跑得快,我們就取出雲豹的腿,有人也許想到的是車子的輪子。這就這樣用現在已存在的東西,去虛擬出我們要的東西,也容易表達與說明。
前面舉例妹妹拿蛋糕的事情,是一個例子,
再舉例,我們運用在數學和工程上,又是什麼過程:
問題:2x+4 = 10 (爸比收到兩箱數量相同的蘋果,後來他的朋友又給他4顆蘋果,打開數一數,共10顆蘋果,請問一箱裡面裝幾顆蘋果)
抽象化:ax+b = c
抽象的解決方法:x = (c-b)/a
專屬化:將 a = 2 , b = 4 , c = 10 代進去抽象的解決方法,就知道多少顆蘋果了。