A:類比思維 (Anology)──找出潛在的共同原理,增強創意思考和理解能力|巧思【學習精靈圖鑑】

閱讀時間約 14 分鐘


ㄧ、簡介

你知道嗎?有些時候,當我們把兩個完全不同的事物做一下比較,就能有意想不到的啟發!這就是類比思維的魅力,就像是把兩塊拼圖連接在一起,忽然間所有的事情都變得有意義了!


(一)精靈介紹:巧思

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巧思小精靈,是一位橘色皮膚、翠綠眼睛的精靈,身上帶著數不清的閃亮拼圖。他的個性充滿好奇,喜歡連接看似無關的事物,總是在尋找新的相似之處。他有時會突然從你的肩膀跳起,指著兩樣完全不同的事物,然後說:「看,這就像那個!」。


(二)學習效果

使用類比思維,你將能夠:

  1. 連接兩個看似不相關的事物,產生新的理解。
  2. 加深對學習主題的了解,並能夠運用類比解決新問題。
  3. 增強創意思考,拓寬視野。


二、探索

(一)關鍵問題:想一想,並試著在接下來的學習中找到答案。

  1. 如何在看似不相關的事物中找到共同原理?
  2. 類比思維如何幫助我們更好地理解新概念?
  3. 在什麼情境下,使用類比思維會特別有效?


(二)小試身手:想想看,「水滴之於洪水」與「卵石之於山崩」有什麼共同原理?

下面會有參考答案,請先思考 3~5分鐘吧!寫下你的想法,愈多愈好。

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可能的答案

「水滴之於洪水」與「卵石之於山崩」,他們之間的共同深層結構是:

許多無害的事物累積起來,就可以形成災難

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三、運作原理

類比思維就像一個神奇的轉接頭,能夠把不同的事物連接在一起,讓你從中找到相似之處,更深入地理解新的知識。

如何運用:提供兩個或以上的事件,找出其中的共同結構。

例如:以「街道」比喻「血管」、以「蘋果」的結構比喻「地球結構」。

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1.比較「已知」與「未知」的主題

例如:「街道」是我們已知的,它是一個供人們和車輛通行的通道。「血管」對許多人來說則較不熟悉,它是血液在身體內流動的通道。

2.找出彼此相似的原理:找出兩個主題之間共同的深層結構(表面特徵不一定相同)。

例如:

  • 街道是城市中流動的主要通道,就像動脈和靜脈是血液在身體中流動的主要通道。
  • 小街道和小巷子可以比喻為毛細血管,它們將血液運至身體的各個角落。
  • 當街道堵塞時,交通會受到影響;當血管堵塞時,血液流動會受到影響,可能導致健康問題。

3.加深理解:透過這種比較,你可以更深入了解新知。

例如:透過街道與血管的比較,我們可以更清楚地理解血管的結構和功能,並且明白為何保持血管暢通非常重要。


四、使用限制、潛在風險與避免的方法

🎭 誤導的危機:類比的雙面劍 🎭

類比思維就像是魔法的門匙,可以打開學習的大門,帶領我們進入前所未知的世界。但是,使用不當,也可能將我們引向迷霧之中。


(一)誤導的起因

  1. 模糊的邊界(過度簡化):類比通常基於兩種事物間的相似性。但有時,我們可能過於強調某一方面的相似性,而忽略了其他的不同點,它可能不會涵蓋所有的細節和複雜性。例如,將原子比作太陽系有其合理性,但這種類比也存在局限性,因為兩者之間有很多本質的區別。因此,只依賴某一類比可能使我們難以深入瞭解某一主題的真實複雜性,從而在遭遇更複雜的問題時感到困惑。
  2. 過度依賴:過度依賴某一類比可能使我們形成某種固定思維。當面對不符合這一類比的新資訊或觀點時,可能會感到不安、恐懼或抵抗,這樣的情感反應可能會阻礙我們接受新的知識,且不再尋找其他的解釋或理解方式。

(二)走入歧途的後果

  1. 1. 誤解新知識:如果依賴不恰當的類比,學習者可能會對新的概念產生誤解,而這種誤解一旦固化,後續很難更正。以下是一個常見的實際案例,說明不當的類比如何導致學生誤解新知識:
    案例:細胞就像「工廠」或「城市」在生物學領域,一個常見的不恰當類比是將細胞比喻為一個簡單的「工廠」或「城市」。

    不恰當的類比範例: 教師為了解釋細胞的結構和功能,經常會將細胞比喻為一個小型的工廠或城市。在這個類比中,細胞核被比作控制中心(如工廠的管理室或市政廳),粒線體被看作能量產生的部分(如發電廠),而細胞膜則被比喻為城市邊界或工廠圍牆。

    誤解的形成後續難以更正的問題: 這種誤解一旦形成,學生在理解更進階的概念,如細胞間的信號傳遞、細胞動態變化,以及細胞在組織和器官中的作用時,可能會遇到困難。
    • 細胞的動態性:將細胞比喻為工廠或城市可能使學生誤以為細胞是一個靜態和嚴格分區的結構,而實際上,細胞是高度動態和互相連接的,內部組件經常移動和變化。
    • 生物過程的簡化:這種類比可能導致學生過度簡化複雜的生物過程。例如,將蛋白質合成比喻為工廠裡的製造線,忽略了這一過程的動態和調節機制。
    • 細胞間的互動:將單個細胞比喻為獨立的工廠或城市,可能使學生忽視細胞之間的互動和信號傳遞,這在多細胞生物中是至關重要的。
  2. 創新的阻礙:過度依賴某一類比可能會限制學習的思維,會較難以接受和探索新的觀點或方法。以下是一些具體的影響:
    • 視角狹窄:當學習者過分依賴某一領域的類比,他們可能會發展出一種視角狹窄的思維模式。比如,在物理學中過度使用機械類比可能會讓學生難以理解和欣賞生物學中的隨機性和複雜性。
    • 創新思維的限制:跨領域思考是創新的重要來源。然而,過度固守單一領域的思維模式可能會阻礙學生探索不同領域的概念和方法。例如,如果一個學生只用電腦科學的思維方式來解決問題,他可能會錯過使用生物學原理(如:演化論)來提升創新的機會。
    • 靈活性和適應性的減少:在迅速變化的現代世界中,靈活性和適應性是關鍵的生存技能。過度專注於單一領域的思考方式可能會限制學生適應新情況和解決新問題的能力。


(三)解決的魔法

    • 多角度觀察:不要只從一個角度看事物,嘗試用多種類比來探索和解釋。這樣可以幫助我們看到事物的全貌,而不僅僅是某一部分。因為當我們從多個角度看待某件事,我們可以獲得更全面的視野。例如,如果我們想瞭解一座建築的結構,單從正面觀察是不足夠的。側面、俯視和仰視等不同的視角都會提供額外的信息。況且當我們只從一個固定的角度看事物時,很容易形成偏見或偏好。多角度觀察可以幫助我們保持客觀,看到事物的不同方面,避免陷入一種單一的思維模式。
    • 自我檢查與反思:定期檢查我們的類比是否還適用。隨著知識的增長和經驗的累積,我們可能會發現某些先前的類比不再恰當。
    • 與他人討論:透過集體智慧,與他人分享和討論類比,可以幫助我們發現自己可能未曾意識到的盲點。
    • 認知盲點的探燈:有時,我們可能會陷入自己的認知框架中,無法看到類比的局限性。此時,我們可以透過問問題、尋求反饋或參與團隊合作來克服這一障礙。
    • 多元且跨域思考:盡可能探索多個學科領域,並體驗不同領域的思維方式和方法論。在解決問題時試著結合多個領域的知識和技能。
類比只是一個探索工具,而不是終極答案。

當我們學會正確使用它,並且時刻保持警覺,就可以避免被誤導,並從中獲得最大的學習效果。總結來說,類比越精準就越好,不過啊!就算類比不是完全準確,只要能事先指出不同之處,就不會有大礙。


五、刻意練習:實際學習應用情境


數學:「方程式」比喻「烹飪食譜」

  1. 比較選定的主題(比較「烹飪食譜」與「方程式」)
    • 烹飪食譜:食譜包含了烹飪一道菜所需的原料清單和烹飪步驟。這個清單和步驟指導著廚師,確保最終能烹製出一道美味的菜餚。
    • 方程式:方程式是數學中的一種表達方式,它用變數和數字來描述一些事物之間的關係。解方程式就像是遵循一套步驟,找出變數的值,使等式兩邊保持平衡。
  2. 找出彼此相似的原理
    • 食材與變數:在食譜中,每種食材都有其特定的分量和作用,正如在方程式中,每個變數和數字都有其特定的值和作用。
    • 烹飪步驟與解方程步驟:遵循食譜的步驟可以導致一道成功的菜餚,而遵循解方程的步驟則能找到正確的變數值。兩者都需要按照一定的順序和方法進行。
    • 結果的一致性:無論是食譜還是方程式,遵循正確的步驟都會導致一個可預測和一致的結果。
  3. 加深理解
    • 這個類比幫助我們理解,方程式就像是數學的食譜,它為我們提供了達成特定目標(解出變數的值)所需的所有「食材」(數字和變數)和「烹飪步驟」(數學操作)。正如烹飪時必須精確地測量食材並按照特定順序添加,解方程式也需要精確地處理數字和遵循特定的解題步驟。這樣的比喻讓方程式變得不再是抽象和難以掌握的數學概念,而是一個有條不紊的過程,可以通過跟隨特定的「食譜」來解決。


生物:「細胞」比喻「城市」

  1. 主題比較:

「城市」是我們所熟悉的,它包含了許多不同的區域和功能,使城市能夠運作和發展。

「細胞」是生物體的基本單位,它有各種組成部分和功能,使生物能夠生存和發展。

  1. 找出彼此相似的原理:
  • 細胞核:就像市政府。它是細胞的控制中心,存放著DNA(就像法律或規定),確定細胞的功能。
  • 細胞質:就像城市的街道和空地。它填充了細胞的主要空間,提供場所供各種組織和結構運作。
  • 粒線體:如同發電廠。它提供能量使細胞運作。
  • 內質網:就像工廠生產線,在其中生產和加工蛋白質或其他物質。
  • 高基氏體:像是包裝和分發中心,它負責加工、包裝和分發蛋白質。
  • 細胞膜:如同城市的圍牆或邊界,它保護細胞,並控制物質的進出。
  • 液泡:可以被比喻為儲存設施,在其中儲存需要的物質或廢棄物。
  1. 加深理解:

透過城市與細胞的比較,我們可以更容易地理解細胞的各個組成部分如何協同工作,使生物體能夠生存和適應其環境。這種類比還有助於我們理解當某一部分出問題時,它可能對整體功能造成的影響,就像城市中的一個關鍵結構出現問題時會影響整體運作一樣。


歷史:將「歷史事件」比喻為「電影情節」

  1. 比較選定的主題(比較「已知」與「未知」的主題)
    • 在這個比喻中,「電影情節」是已知的元素,而「歷史事件」是未知的元素。
    • 電影情節通常包括起始、發展、高潮和結局,這些元素共同構成一個引人入勝的故事。
    • 歷史事件也有類似的結構:它們有開始(事件的起因或背景)、發展(事件的進程)、高潮(事件的轉折點或最重要的部分),以及結果(事件的影響和後果)。
  2. 找出彼此相似的原理
    • 歷史事件和電影情節之間的共同原理在於它們都遵循一個敘事架構。就像電影情節會透過一系列的事件和角色互動來傳達一個故事,歷史事件也是通過一連串的事件和人物互動來展現。
    • 此外,兩者都能激發觀眾或學習者的情感反應,並且都包含著教訓或啟示。電影情節往往設計得有高潮迭起和情感波動,而歷史事件也常常有其戲劇性的時刻和重要的轉折。
  3. 加深理解通過這種類比,我們可以更深入地理解歷史事件的複雜性和重要性。就像電影情節中的每一個元素都為故事的發展和觀眾的理解做出貢獻,歷史事件中的每一個細節和角色都對其整體意義和影響有著重要的作用。這種理解有助於我們更全面地看待歷史,並從中吸取教訓,就像我們從電影故事中獲得啟發和感悟一樣。


六、行動:用 AI 探索類比的應用吧!

好啦!現在你知道了類比思維的強大之處,是時候讓巧思小精靈陪你一起去冒險,尋找那些意想不到的相似之處吧!😉你可以挑選一個你正在學習的原理,如果它比較抽象,難以理解。就試試類比思維:

  1. 用熟悉的事物解釋抽象、無法觀察的概念
  2. 試著解釋不同事物間的共同原理
  3. 你也可以讓 ChatGPT 變成你的老師,和巧思一起學習(範例在這)。方法如下:


(一)貼上咒語(prompt)生成內容

請將下列指令調整後,貼給 ChatGTP。

  1. 請記得填上〖未知主題〗的內容。
  2. 未知主題:是你正在學習、不熟悉的知識概念。例如:抽象的情緒
  3. 已知主題:是你已知的知識或舊有的經驗。例如:音樂的旋律。
    • 也可保持*〖請自由生成〗*,讓 ChatGPT 自由挑選,就像開驚喜盒。

🪄咒語在這

任務:請運用類比思維來解說我選定的「未知主題」,並參考解說架構。

範例:以「街道」比喻「血管」、以「蘋果」的結構比喻「地球結構」、

未知主題:〖抽象的情緒〗 已知主題:〖請自由生成〗

解說架構:

  1. 比較選定的主題(比較「已知」與「未知」的主題)
  2. 找出彼此相似的原理
  3. 加深理解

(二)擴充學習

  • 如果有需要更多說明,可以接著跟他說:「請多說一點。」,或指定特定內容片段「請多說一點。」
  • 如果需要不一樣的類比,可以接著跟他說:「再給我不一樣的例子。」



七、精靈身世

(一)起源地點

巧思小精靈來自「雙界之森」,這個森林有一個奇特的特點,就是它存在於兩個完全不同的次元中。一邊是充滿科技和邏輯的機械世界,另一邊則是充滿魔法和奇幻的幽靈之地。雙界之森中的生物習慣於尋找兩個世界之間的共同點,這也培養了巧思小精靈的類比思維。

雙界之森

雙界之森



(二)特殊事件

當巧思小精靈還是一個小嬰兒時,他迷失在了雙界之森深處。在他的求生過程中,他遇到了一只蜜蜂和一輛直升機,他注意到它們都有旋轉的"翅膀"。這讓他想到,雖然蜜蜂和直升機看起來完全不同,但他們的飛行方式有共同之處。從那時起,他開始尋找事物之間的相似性,並發現這種思考方式對學習有著極大的幫助。他學會了從一個世界中找到的物品,與另一個世界的物品相比較,來解決各種困難。

(三)家族和傳承

巧思家族自古以來都是「雙界之森」的守護者。他們擅長於找出不同世界間的共同之處,將這些知識傳授給後代。巧思小精靈的祖母曾是這片森林的最偉大的智者,她將所有的智慧都教給了巧思。

(四)特殊物品

巧思小精靈擁有一個魔法羅盤,這個羅盤不是用來導航的,而是用來找出兩種完全不同事物之間的相似性。每當他遇到困難時,他都會拿出這個羅盤,尋找答案。

(五)與其他精靈的關係

  • 巧思小精靈和「視覺化策略」的精靈V是畫家夥伴,他們經常一起將抽象的概念變成直觀的圖像,使學生更容易理解。
  • 巧思也很尊重「自我解釋」的精靈S,因為每當他找到了兩個看似無關的事物之間的聯繫,S都能幫助他深入理解這些聯繫的含義。
    • 這三個精靈經常合作,利用各自的特長來解決學習中的困難,他們的組合是真正的「學習團隊」!
  • 與「G:生成效應(Generation)」的精靈師徒關係:因為通過類比可以幫助學生生成新的知識連結。

(六)使命和目標

巧思小精靈的使命是讓學生看到事物之間不經意的相似性,並通過這種方式更深入地理解和記憶知識。他夢想著有一天,每個孩子都能夠用類比思維去探索這個世界,找到事物之間的共同之處。


延伸學習

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